考点25 化学电源-【大数据建模高考】2027高考化学精准二轮复习课件PPT

考点25　化学电源 成都郭小渠名师 工作室·出品 2026年全国高考真题分类全解◎二轮专题复习导航 10 十一月 2026 说明 1.本PPT是《大数据建模高考化学》的二轮复习用书的教学用PPT。全书以2026年全国及各省市解密高考真题为核心题源进行研究，进行完整的分类汇编。旨在检验一轮复习成果、小综合分类训练，探究新的考试方向。 2.从六个维度挖掘真题价值、探究高考命题的底层逻辑，实现高考复习从“刷题”到“研题”的转变，从“传统经验”研判走向“数据实证”驱动的变革。 3.将高考试题划分为六个难度层级：❶❷基础性试题；❸综合分析；❹迁移应用；❺❻创新探究。并与高考录取层级对应。以落实“以人为本，分层教学”的复习策略。 4.PPT采用人工智能的模板化设计和制作，采用文本化呈现，有利于修改和移植。如遇制作上的勘误，请查阅原书更正。 5.要进一步了解本书的体系和实施策略，请关注我们团队的公众号：scthgxq 考点25 · 02 (一)考查内容与统计 考查要求 (1)内容：共考查21次，难度最高四星。新型电池的充放电与再生机理、金属负极原电池与燃料电池、锂电池的电极与隔膜。 (2)考型：电池总反应与电极判读、电极反应式书写、隔膜类型与离子迁移判别、电子守恒与产物计量。 (3)方法：由总反应定正负极与阴阳极再推电子流向与离子迁移，抓难溶物的离子拆写，用电子守恒做定量推算并判膜种类。属电化学基础考点，新型电池是命题趋势所在。 内容统计 新型电池的充放电与再生机理(3次/★★★★)有机液流电池、双模式锂电池、可逆循环电池 金属负极原电池与燃料电池(2次/★★★)干电池、尿素燃料电池 锂电池的电极与隔膜(2次/★★★★)扣式电池、锂离子电池。 考点25 · 03 (二)一轮链接 燃料电池与原电池 🔗燃料电池中，正极通入氧气，负极是燃料(还原性)，用惰性电极(如铂电极、石墨电极等)，电解质溶液可为酸、碱、盐，甚至熔融金属氧化物等，通常起导电作用(P214)； 🔗放电指物质在电极上得到电子或失去电子的反应过程。规律：负极氧化失电子、正极还原得电子。注意：电子不下水，离子不上线(P210)； 🔗分析原电池的一般顺序：确定电池正负极→分析电子(e⁻)流向→确定电极(氧，还)反应性质→写出电极反应(P212)； 🔗书写电极反应必须遵循的四个原则：①是一个完整的氧化或还原反应；②电子的得失(±ne⁻)，通常写在反应物端；③符合电荷守恒、得失电子守恒、元素守恒；④化学式的拆分需遵循离子反应拆分原则，难溶物应写化学式(P212)； 🔗建立电子守恒的关系：通常基于关系式计算，以(得/失)电子守恒建立起两极之间、电子与产物之间的定量关系；复杂计算还可能涉及多池串联(各电极转移电子数相等)、法拉第定律Q=n·F等(P217)。 衔接 衔接：2026年考点在于把可逆循环、双模式等多状态电池纳入同一判读框架，并强化由电子守恒直接推算质量变化与产物计量的定量闭环。 考点25 · 04 (三)实考知识 电极判读与电极反应 1.充放电电极极性的判定：放电(原电池)：活泼金属或失电子极为负极(氧化)、对极为正极(还原)；充电(电解池)：接电源正极为阳极(氧化)、接电源负极为阴极(还原)[贵州-11/广西-12]; 2.电极反应式的书写与离子拆写：难溶固体与弱电解质不拆写成离子，如Ag₂CrO₄难溶于有机溶剂，应写 Ag₂CrO₄ + 2e⁻ = 2Ag + CrO₄²⁻，不可拆为Ag⁺[湖南-7]； 3.电子流向与离子迁移方向：电子只在金属导体中外电路移动，不经电解质；放电时阳离子移向正极、阴离子移向负极，充电时方向相反[贵州-11/甘肃-12]； 4.离子交换膜的选择：阴离子交换膜允许阴离子通过、阳离子交换膜允许阳离子通过；依两室离子种类择膜，避免不同阳离子混合引入新离子 [甘肃-12/陕晋青宁-13]; 电子守恒与可逆再生 5.电子守恒与转移电子计算：按物质的量与电子系数确定关系，如 2 mol MnO₂ ~ 2 mol e⁻；由n(Li)=2.1 g/7 g/mol=0.3 mol 得转移0.3 mol e⁻[江苏-8/湖南-7]; 6.燃料电池的电极反应与计量：尿素CO(NH₂)₂中N为-3价，生成1 mol N₂失去6 mol e⁻；由产物计量写电极式并判电子流向与膜作用 [甘肃-12]; 7.可充电池的总反应与可逆再生：正负极反应相加消去中间物与电子得总反应；可逆循环电池靠加热分解放气通气实现再充，两式相加化简可验证[陕晋青宁-13]。 考点25 · 06 (四)关键能力 模型1　电极判读模型[贵州-11] ①读题图：找出电源、电极材料与所标放电或充电方向；②定极性：放电活泼金属为负极(氧化)，充电接电源正极为阳极(氧化)、反接为阴极；③追电子：放电由负极经外电路流向正极，充电由电源负极流向阴极、由阳极回电源正极，只在导体中移动；④定迁移：放电阳离子移向正极、阴离子移向负极，充电方向相反； 模型2　电极反应书写模型[湖南-7] ①明体系：确认参与电极反应的物质及电解质环境(水/有机/氨性)；②判拆写：难溶固体与弱电解质不拆，强电解质拆成离子；③配产物：按氧化或还原写出电极产物并配平电子与电荷；④核验：两式相加消去中间物与电子得总反应，比对题干说法； 模型3　电子守恒与定量模型[江苏-8] ①定基准：由总反应或化合价电子系数确定物质的量关系(如2 mol MnO₂ ~ 2 mol e⁻)；②算电子：按消耗物质量乘电子系数得转移电子数；③核迁移：由转移电子推离子迁移物质的量(如Cl⁻迁移2 mol = 71 g)；④判结论：据电子守恒与质量增减、产物计量判断选项正误； 考点25 · 07 (五)易错点与避坑指导 易错点 避坑指导 写原电池电极反应时遇难溶物仍按“可溶盐”拆开：见Ag₂CrO₄便拆成Ag⁺写Ag⁺ + e⁻ == Ag，未注意其在有机溶剂中难溶、不应电离，错把难溶物当游离离子[湖南-7]B项)。 先判断物质在电解质中是否可溶，Ag₂CrO₄难溶于该有机溶剂、离子式中不拆分，正极应写 Ag₂CrO₄ + 2e⁻ == 2Ag + CrO₄²⁻。 判电极反应类型与副产物都凭“想当然”：见Mg作负极就套“还原”、把负极反应写成还原，又由“鼓包”想当然以为副产物含O₂，未想强还原剂Mg条件下不可能把O氧化为O₂[江苏-8]A、C项)。 负极必发生氧化反应而非还原；强还原剂Mg存在下不可能把O元素氧化为O₂，鼓包气体另有来源；电子数由总反应2 mol MnO₂~2 mol e⁻确定。 判电池方向只靠“猜”、不依电极类型：把电子流向说反(以为由电极2流向电极1)，又不据离子迁移方向判断膜性，误判a膜作用，未识电子应自负极(尿素极1)经外电路流向正极(电极2)[甘肃-12]B、D项)。 先定正负极，电子自负极(尿素极1)经外电路流向正极(电极2)；依Cl⁻透a向负极迁移，判定a为阴离子交换膜。 考点25 · 08 (六)创新与方法 情境判据[陕晋青宁-13] 情境判据[陕晋青宁-13]：把化学电源从常规充放电移到可逆循环、加热放气再充的机理情境：S与Cu₂S相互转化，并靠加热[Cu(NH₃)₄]²⁺分解放NH₃通气实现再生，离子交换膜选型与总反应书写均服务于该循环机制，属首次出现的情境载体。方法指导：①读循环：抓住两极上S和Cu₂S物质的量相等与加热放气再生，确定充放机制；②写两式：分别写正、负极反应，相加消去S、Cu₂S与电子得总反应；③定膜种：依两室均含大量SO₄²⁻，选阴离子交换膜避免阳离子混合。 考点25 · 09 典型示范 [陕晋青宁-13] 难度❺　第1题 某科研团队利用S和Cu₂S的相互转化设计了如图所示电池。工作时，两极上发生反应的S和Cu₂S的物质的量相等。放电完成后，将一侧的电解液加热，产生的气体通入另一侧，可使电池重复工作。若性能显著衰减，经简单处理可恢复。下列说法正确的是(　　) A.膜为阳离子交换膜 B.当气体通入左室开始工作时，电极a为正极 C.理论上，电路中通过的e⁻与消耗NH₃·H₂O的物质的量之比为1∶4 D.电池总反应为Cu²⁺ + 4NH₃ == [Cu(NH₃)₄]²⁺ 答案1：D A错误，两室均含大量的SO₄²⁻，用阴离子交换膜不引入新离子，如用阳离子交换膜，两室阳离子不同，会引起阳离子混合；B错误，放电后，电极a的S完全转化为Cu₂S，电极b的Cu₂S完全转化为S；加热右室电解液，[Cu(NH₃)₄]²⁺分解放出NH₃，NH₃通入左室重新工作时，a极Cu₂S失电子发生氧化反应，为负极；C错误，由负极(b)电极反应知，4 e⁻ ~ 8 NH₃，比值为1:2；D正确，正负极反应相加消去S、Cu₂S和电子，化简得该总反应。 考点25 · 12 试题分析 [陕晋青宁-13] 难度❺　第1题 试题情境： 给出可充放电的电池装置，要求判断放电与充电的电极反应与可逆性。 分析关联：电池可循环，决定了须写出放电与充电两套电极反应。而膜的种类、电极的极性、电子与氨水的物质的量之比、电池总反应四项，都可由这两套电极反应直接判断，故须先写出电极反应，再逐项判断；若某项需另加条件才能定，即是电极反应有误。 模型应用：电极反应书写，前提是两极活性物质已知。若活性物质为气体或须先比较电极电势才能确定反应，则改由电池总反应拆分，不可硬套。电极反应：正极(a) S + 2Cu²⁺ + 4e⁻ = Cu₂S；负极(b) Cu₂S − 4e⁻ + 8NH₃ = 2[Cu(NH₃)₄]²⁺ + S。 反查易错：①误判膜的种类——两室都含大量 SO₄²⁻，用阴离子交换膜即可把 SO₄²⁻ 锁在各自一侧；若改用阳离子交换膜，两室阳离子不同会互相混合，判膜要先看清“哪一侧需要隔离”；②被“气体通入即正极”带偏——通入 NH₃ 后左室重新工作，a 极的 Cu₂S 失电子发生氧化反应，故 a 极为负极而非正极，判极性须以该状态下的实际反应为准；③电子与氨水之比数错——由 4 e⁻ ~ 8 NH₃ 得 1:2 而非 1:4，比值必须由半反应直接读；④配离子与难溶物拆写错——Cu₂S 等难溶物不拆；[Cu(NH₃)₄]²⁺、SO₄²⁻ 等在离子方程式中须拆成离子形式。 考点25 · 14 跟踪训练 [贵州-11] 难度❹　第2题 ◎1　新型电池的充放电与再生机理 储能技术是新能源产业发展的重要支撑。一种基于TEMPO衍生物作为正极储能活性材料的水系有机液流电池的工作原理如图；下列说法正确的是(　　) A.充电时，电极a发生氧化反应 B.充电时，电子从电源的负极流向a极，由b极流向电源的正极 C.放电时，正极反应为[Tmap-TEMPO]⁺ - e⁻ == [Tmap-TEMPO]²⁺ D.放电时，外电路转移2 mol电子，理论上负极区溶液质量减少71 g 答案2：B 放电时a为负极([Btma-Vi]²⁺-2e⁻=[Btma-Vi]⁴⁺)，b为正极([Tmap-TEMPO]²⁺+e⁻=[Tmap-TEMPO]⁺)；充电时a为阴极、b为阳极，反应相反。A错误，充电时，a接电源负极为阴极，得电子发生还原反应；B正确，充电时，电子由电源负极→阴极a，阳极b→电源正极，只在金属导体中移动，不涉及电子在电解液中移动；C错误，放电时，正极(b)发生得电子还原反应， [Tmap-TEMPO]²⁺+e⁻=[Tmap-TEMPO]⁺；D错误，放电时， 转移2 mol电子，Cl⁻向负极a极迁移2 mol (71 g)，质量增加71 g。 考点25 · 17 跟踪训练 [云南-13] 难度❹　第3题 ◎1　新型电池的充放电与再生机理 一种“双模式”锂电池工作原理如图。已知：Cl₂只参与模式Ⅰ的充放电，其放电时反应方程式为SO₂Cl₂ + Cl₂ + 4Li == 4LiCl + SO₂。下列说法正确的是(　　) A.充电时，模式Ⅱ的反应为2SO₂Cl₂ + 6Li == Li₂S₂O₄ + 4LiCl B.充电时，若外电路通过1mol电子，则石墨电极最多生成0.5mol Cl₂ C.放电时，体系中的Li⁺向电池的锂电极迁移 D.放电时，分别消耗1mol SO₂Cl₂，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ 答案3：D A错误，如图分析，充电时，模式Ⅱ中， Li₂S₂O₄ ==SO₂Cl₂，与反应式不符；B错误，信息知，模式Ⅰ充电总反应4LiCl + SO₂ == SO₂Cl₂ + Cl₂ + 4Li ~ 4e⁻，通过1mol电子最多生成0.25mol Cl₂；C错误，放电时，锂电极为负极，石墨为正极，阳离子Li+向正极(石墨电极)迁移；D正确，放电时，模式I SO₂Cl₂ + Cl₂ + 4Li == 4LiCl + SO₂ ~ 4e⁻，模式II 2SO₂Cl₂ + 6Li == Li₂S₂O₄ + 4LiCl ~ 6e⁻，可知分别消耗1mol SO₂Cl₂，模式Ⅰ理论放电量大于模式Ⅱ。 考点25 · 20 跟踪训练 [江苏-8] 难度❸　第4题 ◎2　金属负极原电池与燃料电池 镁锰干电池的结构如图所示，MgBr₂作电解质，干电池的总反应式：Mg + 2MnO₂ + H₂O == Mn₂O₃ + Mg(OH)₂，该电池缺点是易“鼓包”。下列说法正确的是(　　) A.镁合金作负极，发生还原反应 B.电池工作过程中，Br⁻从负极向正极迁移 C.引起“鼓包”的反应：2Mg + 2MnO₂ == 2MgO + O₂↑ + 2Mn D.1 mol MnO₂参加反应，理论上外电路通过的电子总量为1 mol 答案4：D A错误，镁合金作负极，负极发生氧化反应；B错误，原电池中阴离子(Br⁻)向负极迁移；C错误，“鼓包”是副反应生成了气体，该反应在强还原剂Mg条件下，不会将O元素氧化为O₂；D正确，由总反应知2 mol MnO₂ ~ 2 mol e⁻。 考点25 · 21 跟踪训练 [甘肃-12] 难度❸　第5题 ◎2　金属负极原电池与燃料电池 我国科研人员设计了一种可处理含Cr(Ⅵ)污水的新型尿素燃料电池(如图所示)。 下列说法错误的是(　　) A.体系中每转移6 mol e⁻，最多可产生1 mol N₂ B.工作时电子从电极2通过外电路向电极1转移 C.工作时负极区pH降低 D.a是阴离子交换膜 答案5：B A正确，CO(NH₂)₂中N为-3价，生成1molN₂失去6mol电子；B错误，电子应从负极(尿素极1)经外电路流向正极(Cr₂O₇²⁻电极2)；C正确，负极： CO(NH₂)₂ + H₂O - 6e⁻ == CO₂↑ + N₂↑ + 6H⁺，生成H⁺使pH降低；D正确，ab中的离子向两极迁移，Cl⁻透过a膜向电极1(负极)迁移，故a为阴离子交换膜。 考点25 · 22 跟踪训练 [广西-12] 难度❸　第6题 ◎3　锂电池的电极与隔膜 我国科研人员用碳纳米管负载碳包覆的NiₓPy为b电极材料，以提高电池寿命。 下列说法正确的是(　　) A.充电时，a极外接电源正极 B.放电时，b极的电极反应为3yLi⁺+NiₓPy+3ye⁻ == yLi₃P + xNi C.玻璃纤维膜主要作用是利于Li⁺迁移 D.外电路通过NA个e⁻，电解质溶液质量理论上变化7 g 答案6：A A正确，充电时a极：LiFePO₄ - e⁻==Li₁₋ᵣFePO₄ + Li⁺，发生氧化反应，为阳极(外接电源正极)；B错误，放电时b极为负极，发生氧化反应，原选项为还原反应，正确电极为yLi₃P+xNi-3ye⁻ == 3yLi⁺+NiₓPy；C错误，玻璃纤维膜为隔膜，主要作用是隔离正负极防止短路，而非利于Li⁺迁移；D错误，放电时，外电路通过NA个电子时，1 mol Li⁺从b极迁移到a极，电解质溶液中Li⁺总量不变，溶液质量无变化。 考点25 · 23 跟踪训练 [湖南-7] 难度❹　第7题 ◎3　锂电池的电极与隔膜 ◆ 一种可用于心脏起搏器的扣式电池部分截面结构如图所示(LiClO₄⁻有机溶剂作电解质溶液，Ag₂CrO₄难溶于该溶剂)。下列说法错误的是(　　) A.往Ag₂CrO₄电极材料中添加石墨，可增强其导电性 B.正极反应式为Ag⁺ + e⁻ = Ag C.放电时，Li⁺从负极向正极移动 D.每消耗负极材料2.1 g，理论上外电路中通过了0.3 mol e⁻ 答案7：B A正确，Ag₂CrO₄为正极难溶，石墨导电，添加到正极材料中可增强导电性。B错误，Ag₂CrO₄难溶于有机溶剂，离子式中不拆分，反应式为Ag₂CrO₄ + 2e⁻ = 2Ag + CrO₄²⁻。C正确，Li为负极，原电池放电时阳离子(Li⁺)从负极移向正极。D正确，n(Li) = 2.1 g/7 g/mol = 0.3 mol，负极Li − e⁻ = Li⁺，转移电子0.3 mol。 珍惜今天，才拥有灿烂的明天！ 认真研究、探寻、领悟大数据的细节。 复习才更扎实、道路才更宽阔。 17 $