十二、新型化学电源
2024年高考化学一轮考点热点专攻9 新型化学电源及分析
热点探究 热点1新型液流电池及分析 例1.某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A.放电时负极反应:Na3Ti2(PO4)3-2e-===NaTi2(PO4)3+2Na+ B.放电时Cl-透过多孔碳电极向CCl4中迁移 C.放电时每转移1 mol电子,理论上CCl4吸收0.5 mol Cl2 D.充电过程中,NaCl溶液浓度增大
2024
高考总复习
GAO KAO ZONG FU XI
第六章 热点专攻9 新型化学电源及分析
命题前沿 液流电池是一种新型的大型电化学储能装置,由电堆单元、电解质溶液及 电解质溶液储供单元、控制管理单元等部分组成。液流电池系统的核心 是由电堆和实现充、放电过程的单电池按特定要求串联而成的,其结构与 燃料电池电堆相似。全钒液流电池的装置如图所示:
Hale Waihona Puke 方法指导 分析新型液流电池的基本思路如下: (1)判断放电时电池的正极和负极:依据物质转化中元素化合价的变化或离 子的移动方向(电流的流向)等。 (2)结合原电池原理,确定正极、负极的反应式,判断电极区(或整个电解质 溶液)的变化等。 (3)根据充电、放电时电极反应的互逆性,推测充电时电极反应及变化等。
方法指导 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置,为了限制某些离子的 移动,常使用离子交换膜。分析思路如下: (1)结合目的及离子的定性移动判断离子交换膜的种类,确定是阳离子交换 膜、阴离子交换膜还是质子交换膜等。 (2)判断电池的正、负极:两侧半电池中的特定物质存在浓度差,离子是由 “高浓度”区移向“低浓度”区,阴离子移向负极,阳离子移向正极。 (3)结合原电池的工作原理,确定正极、负极的反应式,判断电极区(或电解 质溶液)的pH变化等。
热点2新型浓差电池及分析 例2.(2022浙江1月选考,21)pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。 如图所示,以玻璃电极(在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液,并插 入Ag-AgCl电极)和另一Ag-AgCl电极插入待测溶液中组成电池,pH与电池 的电动势E存在关系:pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是( )
高考化学大一轮复习 高考提分微课(10)新型化学电源的
-6-
易错警示要顺利地解答二次电池的有关试题,应注意以下几点: ①放电时的正、负极电极反应式倒过来书写,分别就是充电时的 阳极和阴极的电极反应。 ②充电时,电池的正、负极应分别与电源的正、负极相连。 ③分析反应中元素化合价的升降,是判断原电池正负极或者充电 时的阴阳极的关键。原电池的负极、充电时的阳极,都是失电子元 素化合价升高的一极。 ④正确的书写电极反应式是解答二次电池题目的另一个关键。 要正确书写放电时的电极反应式,既要弄清得失电子的物质,还 要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存,要写出实际存在的电 极反应式。
1.新型电池“放电”时正极、负极的判断
负极反应物 元素化合价升高的物质
新型电池中
发生氧化反应的物质
正极反应物 元素化合价降低的物质
发生还原反应的物质
2.新型电池正极、负极上电极反应式的书写 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“总反应式-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。 3.新型电池充、放电时阴极、阳极的判断 首先应弄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,阴极接负极的原理进行分析。充电的实质就是把放电时 发生的变化再复原的过程,即充电时的电极反应是放电时电极反应 的逆过程。
D.充电时,电池总反应为 Li2O2-x 2Li+(1-���2���)O2
-5-
解析 放电时,该电池中锂作负极,多孔碳材料作正极,A项错误;放 电时,外电路电子由负极流向正极,即由锂电极流向多孔碳材料电 极,B项错误;充电时,锂电极作阴极,多孔碳材料电极作阳极,电解质 溶液中Li+应向锂电极区移动,C项错误;充电反应与放电反应相 反: Li2O2-x 2Li+(1-���2���)O2 ,D项正确。
新型化学电源题的类型及解题策略
新型化学电源题的类型及解题策略
新型化学电源是一种新型的可再生能源，由化学反应发出电能而被广泛使用。
它是一类“非传统”电源，可以应用于汽车、航空、领航、家庭用电、工业及医疗等领域。
这种电源的特点是能量密度高、安全可靠、环保无污染，它在汽车行业中引起了一种“新的激情”。
解决新型化学电源的关键是如何获得足够的电能。
首先，学者们需要搜索能产
生足够电能的化学原料，然后设计能将有用的电能放出的化学反应，最后发展电解质技术。
再者，为了使新型化学电源更具实用价值，研究者们应通过改变容积大小、材料结构及电解质种类等方式，从结构、组成、结构和化学缓冲等方面来提高电解质的能量密度和性能。
当化学电源技术达到要求后，还需要进行大量的试验，以确认它的可靠性。
新型化学电源的发展是一个复杂的过程，需要综合考虑许多因素。
只有经过了
大量的实验和分析，研究者们才能搞清楚由于以上复杂原因而产生的缺陷，从而改进新型化学电源的结构及性能，最终为汽车行业及其他环境带来可持续发展的能源。
人教版高中化学复习课件-新型化学电源
】 某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基 本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2＋O2===2H2O。下列 有关说法正确的是 ( )。
A．电子通过外电路从b极流向a极 B．a极上的电极反应式为：H2＋2OH－－2e－===2H2O C．每转移0.1 mol电子，消耗1.12 L的H2 D．H＋由a极通过固体酸电解质传递到b极 解析 由电池总反应方程式及原电池原理可知，充入H2的一极即 a极是负极，充入O2的一极即b极是正极；电子由负极经外电路 流向正极；电池内部阳离子即H＋移向正极，总反应方程式减去 正极反应式(O2＋4H＋＋4e－===2H2O)，即得负极(a)的电极反应式 应为：2H2－4e－===4H＋，故A项、B项错误，D项正确；C项没有 指明标准状况，故C项错误。 答案 D
解析 A项，充电时阴极区H＋发生还原反应：2H＋＋e－===H2↑， pH升高；B项，使用过程中此电池的负极要不断补充H2；C项， 放电时NiOOH在正极发生还原反应；D项，充电时阳极上Ni(OH)2 发生氧化反应。 答案 D
【应用4】 下图所示装置Ⅰ是一种可充电电池，装置Ⅱ为电解
池。离子交换膜只允许Na＋通过，充放电的化学方程式为
－
6
，故A
项错误；由于Li为活泼金属，可与羧酸、醇等物质反应，故C项
错误；由于Li的摩尔质量较小，所以锂电池的比能量应较高，故
D项错误。
答案 B
【方法技能】 可充電電池電極反應式的書寫技巧 書寫可充電電池電極反應式時，一般都是先書寫放電的電極 反應式。書寫放電時的電極反應式時，一般要遵守三個步驟： 第一，先標出原電池總反應式電子轉移的方向和數目，找出 參與負極和正極反應的物質；第二，寫出一個比較簡單的電 極反應式(書寫時一定要注意電極產物是否與電解質溶液反應)； 第三，在電子守恆的基礎上，總反應式減去寫出的電極反應 式即得另一電極反應式。 充電時的電極反應與放電時的電極反應過程相反，充電時的 陽極反應為放電時的正極反應的逆過程，充電時的陰極反應 為放電時的負極反應的逆過程。根據正確書寫的電極反應式， 可順利判斷各電極周圍溶液pH的變化。
2024高考化学一轮复习核心素养提升20新型高效化学电源学案新人教版
新型高效化学电源素养说明：高考中的新型化学电源，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。
由于该类试题题材广、信息新、生疏度大，因此很多考生感觉难度大。
但应用的解题原理仍旧还是原电池的基础学问，只要细心分析，事实上得分相对比较简单。
1.新型燃料电池（Fuel Cell）燃料电池是利用氢气、碳、甲醇、硼氢化物、自然气等为燃料与氧气或空气进行反应，将化学能干脆转化成电能的一类原电池。
其特点是：（1）有两个相同的多孔电极，同时电极不参加反应（掺杂适当的催化剂）。
（2）不须要将还原剂和氧化剂全部贮存在电池内。
（3）能量转换率较高，超过80%（一般燃烧能量转换率30%多）。
【解题模板】2.可充电电池对于一般的电池而言，充电电池具有肯定的可逆性，在放电时，它是原电池装置；在充电时，它是电解过程，是一种经济、环保、电量足、适合大功率、长时间运用的电器。
【模型示例】镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。
有一种镁二次电池的反应为x Mg＋Mo3S4Mg x Mo3S4。
下列说法错误的是（）A.放电时Mg2＋向正极移动B.放电时正极的电极反应式为Mo3S4＋2x e－===Mo3S2x－4C.放电时Mo3S4发生氧化反应D.充电时阴极的电极反应为x Mg2＋＋2x e－===x Mg【解题模板】答案 C[题型专练]1.（2024·课标全国Ⅲ，11）锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH 溶液，反应为2Zn ＋O 2＋4OH －＋2H 2O===2Zn （OH ）2－4。
下列说法正确的是（ ）A.充电时，电解质溶液中K ＋向阳极移动B.充电时，电解质溶液中c （OH －）渐渐减小C.放电时，负极反应为：Zn ＋4OH －－2e －===Zn （OH ）2－4D.放电时，电路中通过2 mol 电子，消耗氧气22.4 L （标准状况）解析 A 项，充电时，电解质溶液中K ＋向阴极移动，错误；B 项，充电时，总反应方程式为2Zn （OH ）2－4=====电解2Zn ＋O 2↑＋4OH －＋2H 2O ，所以电解质溶液中c （OH －）渐渐增大，错误；C 项，在碱性环境中负极Zn 失电子生成的Zn 2＋将与OH ―结合生成Zn （OH ）2－4，正确；D 项，O 2～4e －，故电路中通过2 mol 电子，消耗氧气0.5 mol ，在标准状况时体积为11.2 L ，错误。
化学电源技术的发展和应用前景
化学电源技术的发展和应用前景随着科技的不断迭代，电池作为常用的能量储存装置也逐渐向着更加高效和可持续的方向发展。
化学电源技术作为电池技术的一个重要分支，在保持电池基本功能和性能的同时，不断拓展其使用范围，建立起更为广泛的应用前景。
一、化学电源技术的发展历程1、传统化学电源传统化学电源采用的是单个电池，由正极、负极和电解液组成，主要用于电话、电动玩具、遥控车、门铃及闪光灯等小功率、小容量电子产品上。
通过电极的反应，将化学能转化成电能，达到应用的目的。
然而，传统化学电源存在一些不可避免的缺陷，例如电池的寿命短、重量大、充电时间长、充电效率低等，限制了其在大容量储能设备领域的应用。
2、新型化学电源为了克服传统化学电源的缺陷，新型化学电源应运而生，具有快速充电、长寿命、轻量化和高效率等优势。
这些新型化学电源主要分为以下几种类型：锂离子电池：由于具有高能量密度、轻量化、长寿命和无污染等优点，锂离子电池已经广泛应用在手机、笔记本电脑、电动车、无人机、家庭能量储存系统等领域。
超级电容器：超级电容器由电化学双层电容器、亚电容器和面向特定应用设备的混合杂化电容器组成。
这种新型化学电源具有高能量、高功率密度、长寿命、快速充放电和封闭可靠性好等优点，成为车载系统、医疗器械和电子设备等领域的能源系统之一。
固态电池：固态电池采用了含有稳定电解质的材料，使电解液可以更加牢固地固定在粉末结构中，从而避免了电池发生泄漏甚至剧烈爆炸的危险。
同时，固态电池具有高能量密度、快速充放电和长寿命等优点，被广泛应用在电动车、智能手表、智能手机、头戴显示器等领域。
3、未来化学电源未来的化学电源将更加注重环保、能效和安全等方面的改进，以期在更广泛的应用领域中发挥更大的作用。
未来化学电源的发展方向如下：能量极化材料：在新型化学电源中，能量极化材料是关键中的关键。
未来，将会有更多的研究投入到这种新材料的研制和应用中，以实现更高的能量密度和更稳定的性能。
新型“化学电源”知识点展望与高考考点分析
池能量 转化率高 ， 可达 ８％以上 ， ０ 而一般火 电站热机
效率仅在 ３％一 ０ ０ ４ ％之间。
相识 霸 晨
了解常见 的能量转化形式 ， 光
衡 常数 知识点放到 了一起 。对 于吸热反应 ，升高温
合作用是将太 阳能转化为化学能 ，燃烧 是将化学 能 转化为热 能， 电池是将化学能转化为电能 ， 电解是将
电 能转 化 为 化 学 能 。
度， 平衡正向移 动 ， 常数变 大 ； 降低温度 ， 平衡逆 向移
动， 常数变小。 对于放热反应 ， 升高温度 ， 平衡逆 向移
动， 常数变小 ； 降低温度 ， 常数 变大 。
睁 ｌ ｌ 图３ 线 示 应２ ＋： 曲 表 反 Ｓ（ ｏ ０ｇ ）
电池 。 电池 的研 制缘 于人 类 太 空 垃 圾 的处 理 ， 以 粪 在
５ ．海 洋 电池
海洋电池为我国首创 ，它是以铝一 空气一 海水为
人类垃圾为原料 的燃料电池 中，一种特殊细菌—— 主 要 原 材 料 设 计 而成 的一 种 新 型 电 池 ，因 主 要应 用
泥菌被安放到电池 阳极棒表面处 ，泥菌会大肆吞食 于航海领域 ， 所以人们习惯称之为海洋电池 。 它们 ，从那些有机灰浆中攫取 电子并转移到 电极 阳
降和技术 的提高 ， 有望得到进一步 的商业化使用 。
２ 微 生 物 电池 ．
电池形象地 比喻为一把摇椅 ，摇椅 的两端为 电池的
两极 ， 而锂离子就象优秀的运动健 将 ， 在摇椅的两端
微生物电池是可 以将有机物中的化学能直接转 来 回奔跑 。 以， 所 专家们又给 了锂离子电池一个可爱 化为 电能的反应 装置 。近年来 ， 美等科 学家以此 的名字——摇椅式电池 。 日、 为基础 ，进一步研究 出一种新型微生物 电池——粪
《高二化学化学电源》课件
误差分析
对实验数据进行误差分析，评估 实验结果的可靠性和准确性。
实验结果与讨论
结果呈现
以表格、图表等形式呈现实验结果，使数据可视 化，便于分析和理解。
结果讨论
根据实验结果进行讨论，分析可能影响实验结果 的因素，提出可能的改进措施。
结论总结
总结实验结论，指出实验的局限性和未来改进的 方向，为后续研究和实际应用提供参考。
的电源。
能源存储
家庭和工业领域的能源 存储系统，用于平衡电 网负载和提高能源利用
效率。
军事领域
用于军事设备的电源， 如导弹、雷达等。
CHAPTER 02
化学电源的基本原理
电极与电解液
电极材料
电极是化学电源的关键组成部分，通 常由金属或导电聚合物制成。电极的 主要功能是参与氧化还原反应并传输 电子。
《高二化学化学电源》 ppt课件
CONTENTS 目录
• 化学电源简介 • 化学电源的基本原理 • 常见化学电源 • 化学电源的发展趋势与挑战 • 实验与探究 • 问题与思考
CHAPTER 01
化学电源简介
定义与特点
定义
化学电源是一种将化学能直接转 化为电能的装置，也称为电池。
特点
化学电源具有高能量密度、长寿 命、无污染等优点，广泛应用于 日常生活、工业生产、军事等领 域。
CHAPTER 06
问题与思考
化学电源的效率问题
总结词
化学电源的效率问题主要涉及到电能转换的效率和能量损失。
详细描述
化学电源的效率主要受到电极反应动力学、反应物质的传递、以及热力学过程的影响。电极反应的速率和反应物 质的传递速度决定了电流的密度，而热力学过程则决定了电池的电压。提高化学电源的效率需要从这些方面入手 ，例如优化电极材料、改善反应物质的传递等。
高考常考题型：新型化学电源
高考常考题型：新型化学电源类型(一)燃料电池燃料电池是利用氢气、甲烷、甲醇、硼氢化物等为燃料与氧气或空气进行反应，将化学能直接转化为电能的一类原电池。
其特点一是有两个相同的多孔电极，同时两个电极不参与电极反应；二是不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内；三是能量的转化率高，燃料电池具有高能环保、电压稳定、经久耐用等优点。
因此，这类电池正成为科学研究、高考命题的重点。
其主要命题角度有燃料电池正负极的判断，电池反应式的书写，电子、离子的移动及电解质溶液的组成变化情况分析等。
1．新型燃料电池(Fuel Cell)的特点(1)有两个相同的多孔电极，同时电极不参与反应(掺杂适当的催化剂)。
(2)不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内。
(3)能量转换率较高，超过80%(普通燃烧能量转换率30%多)。
2．燃料电池电极反应式的书写第一步：写出燃料电池反应的总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加和后的反应。
如甲烷燃料电池(电解质为NaOH溶液)的反应式为CH4＋2O2===CO2＋2H2O①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O②①式＋②式得燃料电池总反应式为CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。
第二步：写出电池的正极反应式根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应式有所不同，大致有以下四种情况：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。
(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。
(3)固体电解质(高温下能传导O2－)环境下电极反应式：O2＋4e－===2O2－。
(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO2－3。
第三步：根据电池总反应式和正极反应式，写出负极反应式电池反应的总反应式－电池正极反应式＝电池负极反应式。
高中化学第4讲 新型化学电源及分析(教案)
第4课时 核心价值——新型化学电源及分析(学科育人价值)高考试题中新型化学电源的种类繁多，如“储氢电池”“高铁电池”“海洋电池”“燃料电池”“锂离子电池”“新型Zn-CO 2水介质电池”等，这些新型化学电源常以选择题形式呈现，侧重考查原电池的工作原理(放电)和电解原理(充电)，涉及电极的判断、电极反应式、电解质溶液中离子的移动等，体现《中国高考评价体系》中对“学习掌握”“实践探索”等学科素养的要求，依据物质及其变化的信息建构原电池模型和电解池模型，建立解决复杂化学问题的思维框架，渗透化学学科育人价值。
新型化学电源试题取材新颖，大多与最新科研成果相联系，体现化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，彰显化学学科的社会价值。
1．分析新型化学电源中正、负极材料新型化学电池⎩⎪⎨⎪⎧负极材料⎩⎪⎨⎪⎧元素化合价升高的物质发生氧化反应的物质正极材料⎩⎪⎨⎪⎧元素化合价降低的物质发生还原反应的物质2．根据化学电源装置书写电极和电池反应式(1)先分析题目给定的图示位置，确定原电池正、负极上的反应物质。
(2)电极反应式的书写①负极：一般为活泼金属失去电子生成阳离子，也可以是H 2、CH 4等；若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应。
如铅蓄电池，负极反应为Pb ＋SO 2－4 －2e －===PbSO 4。
②正极：阳离子得到电子或O 2得到电子，若反应物是O 2，则有以下规律：电解质溶液呈碱性或中性：O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －；电解质溶液呈酸性：O 2＋4H ＋＋4e －===2H 2O 。
(3)正、负电极反应相加得电池总反应3．结合电池总反应式，书写电极反应式(1)逐步分析法(类似于氧化还原反应方程式的书写)(2)易写电极反应式突破法根据总反应方程式和电解质特点，写出较易写的电极反应式，然后用总反应方程式减去该电池反应式可得另一极的电极反应式。
2024届高考二轮复习化学教学课件：新型化学电源
解析 a为负极,电极反应为4OH--4e- ══ O2↑+2H2O,A正确;b为原电池的正极, 电极反应为O2+4e-+4H+ ══ 2H2O,B错误;该反应的总反应为H++OH- ══ H2O,可将酸和碱的化学能转化为电能,C正确;酸性条件下发生反应O2+4e+4H+ ══ 2H2O,碱性条件下发生反应4OH--4e- ══ O2↑+2H2O,故酸性条件 下O2的氧化性强于碱性条件下O2的氧化性,D正确。
解析 根据电池工作示意图分析可知,放电时,电极a为正极,电极b为负极,正 极的电势高于负极,则电势:电极a>电极b,A正确;放电时,电子从电极b经外 电路流向电极a,电子不能通过电解液,B错误;放电过程中,导线上每通过1 mol e-,负极上Na+转移至正极,减小1 mol钠离子,质量减少23 g,C正确;充电 时,电极a为阳极,该电极的电极反应为NaFePO4-xe- ══ Na1-xFePO4 +xNa+,D 正确。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
命题角度2 锂(或锂离子)电池及分析 3.(2023·广东湛江二模)如图是我国发明的超大容量锂硫电池。下列说法 不正确的是( D ) A.放电时该电池中电子通过外电 路,Li+通过内电路均移向正极 B.正极的电极反应为S8+16e- ══ +16Li+8Li2S C.该电池的电解质为非水体系,通过 传递Li+形成电流 D.充电时,金属锂片上发生氧化反应
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
命题角度3 钠离子电池及分析 5.(2023·陕西铜川二模)我国科研 人员研制出以钠箔和多壁碳纳 米管为电极的可充电“Na-CO2” 电池,工作过程中,Na2CO3与C均 沉积在多壁碳纳米管电极。其工作原理如图所示。下列叙述错误的是( B) A.充电时,多壁碳纳米管为阳极,Na+向钠箔电极方向移动 B.放电时,电路中转移0.1 mol e-,多壁碳纳米管电极增重1.1 g C.采用多壁碳纳米管作电极可以增强吸附CO2的能力 D.充电时,阳极反应为2Na2CO3+C-4e- ══ 3CO2+4Na+
2024全新化学电源ppt课件(2024)
2024/1/29
27
技术挑战及解决方案
01
安全性问题
全新化学电源技术可能面临更高的安全风险，如电池热失控、电解液泄
漏等。解决方案包括研发更稳定的电解质、优化电池结构设计等。
02
能量密度提升
为满足更高续航里程和更快充电速度的需求，需提高电池的能量密度。
可通过改进正负极材料、提高电极活性物质利用率等方式实现。
2024/1/29
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便携式设备领域应用
锂离子电池
手机、笔记本电脑等便携式设备的首选电源，具有高能量密度、轻 便等优点。
超级电容器
在便携式设备中作为辅助电源，提供瞬时大电流以满足设备峰值功 率需求。
薄膜电池
柔性、轻便等特点使其可穿戴设备、智能卡等领域具有广泛应用前景 。
2024/1/29
26
06
新能源政策
政府对新能源产业的扶持将有利于全新化学电源 的发展，如提供税收优惠、资金支持等。
电池回收政策
3
政府制定的电池回收政策将影响全新化学电源的 生命周期管理和成本控制，需关注政策走向并制 定相应的应对策略。
2024/1/29
30
感谢您的观看
THANKS
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31
充放电性能测试
对电池进行充放电实验， 记录电池的电压、电流、 容量等参数，评估电池的 充放电性能和循环寿命。
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安全性能测试
过充、过放测试
对电池进行过度充电或过度放电 ，观察电池的安全性能表现，如
是否膨胀、漏液、爆炸等。
高温、低温测试
将电池置于高温或低温环境下， 测试电池的性能表现和安全性，
如是否起火、爆炸等。
高考一轮复习化学课件常考新型化学电源
针对高考中常考的题型，如选择题、填空题、计 算题等，总结归纳相应的解题方法和技巧，提高 解题效率。
构建知识网络体系
将新型化学电源相关知识点与其他化学知识相联 系，构建完整的知识网络体系，便于理解和记忆 。
解题技巧训练与提高途径
多做高考真题
01
通过做高考真题，了解考试难度和出题规律，提高解题能力和
原电池。
优势
铝空气电池具有较高的能量密度 和较长的使用寿命；铝元素储量 丰富，成本较低；同时，铝空气 电池在放电过程中不会产生有害
物质。
应用领域
水下航行器、应急电源、电动汽 车等领域。
06
高考一轮复习策略与方法
知识点梳理与总结归纳
1 2 3
梳理新型化学电源相关知识点
包括各类电池的工作原理、电极反应、电池总反 应等，确保对基础知识的全面掌握。
新型化学电源是指采用新型化学反应体系和技术，具有高能量密度、 长循环寿命、环保安全等优点的电源。
根据电解质种类，新型化学电源可分为锂离子电池、锂硫电池、钠离 子电池、固态电池等；根据应用场景，可分为动力电池、储能电池、 消费电池等。
发展历程及趋势
发展历程
新型化学电源的研究始于20世纪70年代，随着材料科学、电 化学等学科的不断发展，新型化学电源技术得到了快速进步 。目前，锂离子电池已成为主流电源之一，其他类型的新型 化学电源也在不断发展和完善中。
02
03
结构类型
按照电极材料、电解质和 隔膜的不同组合方式，可 分为对称型和非对称型超 级电容器。
性能指标
包括电容量、能量密度、 功率密度、循环寿命等， 是衡量超级电容器性能优 劣的重要参数。
电容量计算
新型化学电源PPT课件
e-
阳失氧
正 得还
充放电互逆
二、运用模型解决问题
【2018.全国Ⅱ.12】我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na﹣CO2二次电池， 将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液。钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，
电池的总反应为：3CO2+4Na⇌2Na2CO3+C，下列说法错误的是（ D ） A．放电时，ClO4﹣向负极移动 √ B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2 √ C．放电时，正极反应为：3CO2+4e﹣=2CO32﹣+C √ D．充电时，正极反应为：Na++e﹣=Na ×
二、运用模型解决问题
【2017.全国Ⅲ.11】全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，
其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）。
下列说法错误的是（ D ）
A．电池工作时，正极可发生反应：
正极
负极
2Li2S6+2Li++2e﹣=3Li2S4 √
【学生任务3】小组讨论：如何解决这些问题？ 1、确定放电、充电
常考问题
解决问题的思维模型
电子（电流）方向或 离子移动方向的判断
7
3、负失氧 正得还 充电时 得失反
两极材料或反应物生成物的判断 6
电极反应式正误判断
7
4、看得失 看环境
21、 电子：负到正 离子：负负正正 阴阳相吸
电子转移数目相关计算
2
①EDTA﹣Fe2+﹣e﹣=EDTA﹣Fe3+
②2EDTA﹣Fe3++H2S=2H++S+2EDTA﹣Fe2+该装置工作时， 下列叙述错误的是（ ）
高二化学新型化学电源PPT课件
（5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸
亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反
应式为
。
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解析 （1）LiFePO4中有Fe2+，Fe2+容易被氧化，所 以
制备LiFePO4时要在无氧条件下操作。 （2）根据信息给定的方法一所发生的反应中的反应 物和部分生成物，再根据元素守恒，可写出该反应 的化学方程式： Li2CO3+2 （ CH3COO ） 2Fe+2NH4H2PO4
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【解题指导】
元素化合价升高的物质
负极材料 发生氧化反应的物质
新型电池中
元素化合价降低的物质
正极材料
发生还原反应的物质
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【典例导析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
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迁移应用
1. 下 图 Ⅰ 、 Ⅱ 分 别 是 甲 、 乙 两 组 同 学 将 反 应34A sO
+2I-+2H+
3 AsO
3
+I2+H2O设计成的原电池
装置，其中C1、C2均为碳棒。甲组向图Ⅰ烧杯中
逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加
入适量40% NaOH溶液。
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角度四 新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移 动方向的判断
【知识基础】原电池中，阳离子移向正极，阴离子 移向负极，如Zn-Cu（稀H2SO4）电池中：H+移向 Cu极；SO24 移向Zn极。电解池中，阳离子移向阴 极，阴离子移向阳极，符合带电微粒在电场中的运 动规律。 【解题指导】 首先应分清电池是放电还是充电；再判断出正、负 极或阴、阳极，进而即可确定离子的移动方向。
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十二、新型化学电源
1(2023年北京海淀)直接H2O2-H2O2燃料电池是一种新型化学电源，其工作原理如下图所示。
电池放电时，下列说法不正确
．．．的是
A．电极I为负极
B．电极II的反应式为：H2O2 + 2e- + 2H+ === 2H2O
C．电池总反应为：2H2O2 === O2↑+ 2H2O
D．该电池的设计利用了H2O2在酸碱性不同条件下氧化性、还原性的差异
答案 C
2．(2022·湖南临澧县一中质检)中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性Zn-CO2电池，实现了CO2和HCOOH之间的高效可逆转换，其反应原理如图所示：
已知双极膜可将水解离为H＋和OH－，并实现其定向通过。
下列说法错误的是()
OH2－4
A．放电时，负极电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn()
B．CO2转化为HCOOH过程中，Zn电极的电势低于多孔Pd电极
C．充电过程中，甲酸在多孔Pd电极表面转化为CO2
D．当外电路通过2 mol电子时，双极膜中离解水的物质的量为1 mol
答案 D
OH2－4，A正确；多孔解析据图可知，Zn发生失去电子的反应，电极反应式为Zn＋4OH－－2e－===Zn()
Pd电极为正极，负极电势较低，B正确；充电过程中，HCOOH转化为CO2，C正确；根据溶液呈电中性可知，外电路通过2 mol电子时，双极膜中离解水的物质的量为2 mol，D错误。
3.(2023年西城二模）近期，科学家研发了“全氧电池”，其工作原理示意图如下。
下列说法不．正确
．．的是
A．电极a是负极
B．电极b的反应式：O2 + 4e− + 2H2O == 4OH−
C．该装置可将酸和碱的化学能转化为电能
D．酸性条件下O2的氧化性强于碱性条件下O2的氧化性
答案:B
4．(2022·山西朔州一中模拟)利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染，其工作原理如图所示，下列有关说法正确的是()
A．X电极是负极
B．Y电极上的反应式：C m(H2O)n－4m e－===m CO2↑＋(n－2m)H2O＋4m H＋
C．H＋由左向右移动
D．有1 mol CO2生成时，消耗1 mol MnO2
答案 B
解析根据装置图，X电极上MnO2转化成Mn2＋，化合价降低，发生还原反应，X作正极，A错误；Y电极为负极，C m(H2O)n中C的平均化合价由0价升高为＋4价，电极反应式为C m(H2O)n－4m e－===m CO2↑＋(n－2m)H2O＋4m H＋，B正确；根据原电池工作原理，阳离子由负极向正极移动，即H＋由右向左移动，C 错误；正极反应式为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，建立关系式为2m MnO2～4m e－～m CO2，有1 mol CO2生成时，消耗2 mol MnO2，D错误。
5(2022·牡丹江一中高三模拟)如图是利用微生物将废水中的乙二胺[H2N(CH2)2NH2]氧化为环境友好物质而制作的化学电源，可给二次电池充电。
下列说法正确的是()。