文档介绍：学案34 新型化学电源的高考命题角度及其解题策略
高考中的新型电池,有“氢镍电池”、“高铁电池”、“锌—锰碱性电池”、我国首创的“海洋电池”、“燃料电池”(如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、CO燃料电池)、“锂离子电池”、“银锌电池”、“纽扣电池”等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量(单位质量释放的能量)高等特点。
取材于这些知识点的试题,由于题材广、信息新、陌生度大,所以,大多数考生对这类试题感到难,而难在何处又十分迷茫。实际上这些题目主要考查的是学生迁移应用的能力。具体有以下几种考查角度:
题型一新型电池“放电”时正极、负极的判断
知识基础在Zn-Cu原电池中,较活泼的金属材料作负极,较不活泼的金属材料或非金属材料作正极。负极:Zn-2e-===Zn2+;正极:2H++2e-===H2↑。
解题指导
新型电池中
典例导悟1 被称之为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片作为传导体,在其一边镀锌,而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为
Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)。下列说法正确的是( )
mol Zn完全溶解时,流经电解液的电子个数为
×1023
+2e-+2H2O===2MnO(OH)+2OH-
听课记录:
题型二新型电池“放电”时正极、负极上电极反应式的书写
知识基础铅蓄电池[Pb-PbO2(H2SO4溶液)]电极反应的书写:
负极:①Pb-2e-===Pb2+;②Pb2++SO===PbSO4。把二者合起来,即负极反应式:Pb-2e-+SO===PbSO4。
正极:PbO2得电子变为Pb2+:PbO2+2e-+4H+===Pb2++2H2O;Pb2+跟SO结合生成PbSO4:Pb2++SO===PbSO4。把二者合起来,即正极反应式:PbO2+2e-+4H++SO===PbSO4+2H2O。
总反应式=正极反应式+负极反应式,即:
PbO2+Pb+4H++2SO===2PbSO4+2H2O。
解题指导首先分析物质得失电子的情况,然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应,可以利用总反应-较简单一极电极反应式=较复杂一极电极反应式的方法解决。
典例导悟2 (2009·广东,14)可用于电动汽车的铝­空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是( )
,正极反应都为:O2+2H2O+4e-===4OH-
,负极反应为Al+3OH--3e-===Al(OH)3↓
,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
,电子通过外电路从正极流向负极
听课记录:
题型三新型电池“充电”时阴极、阳极的判断
知识基础充电的实质就是把放电时发生的变化再复原的过程。如铅蓄电池:
解题指导首先应搞明白原电池放电时的正、负极,再根据电池充电时,阳极接正极,阴极