【学霸笔记：同步精讲】第四章 阶段提升课 第1课时 新型化学电源 讲义--2026版高中化学人教版选必修1

第1课时　新型化学电源 素养目标 1．建立原电池工作的思维模型，能解决新型化学电源在新情境下的放电问题。 2．感悟研制新型化学电源的重要性以及可能会引起的环境问题，形成较为客观且正确的能源观，提高开发清洁燃料的意识。 考点一　新型二次电池 1．二次电池 2．“三步”突破化学电源电极反应式的书写 1．钠离子电池有望得到广泛应用，某种钠离子电池放电过程如下图。下列说法正确的是(　　) A．N极为电池的负极 B．充电时N极反应为NaFe[Fe(CN)6]－xe－===Na1－xFe[Fe(CN)6]＋xNa＋ C．放电过程中M极质量增加 D．放电时M极反应式为Na4Ti3O7＋2e－===Na2Ti3O7＋2Na＋ B　[根据题图可知，放电时，M极为负极，N极为正极；充电时，M极为阴极，N极为阳极。负极、阳极均失去电子，正极、阴极均得到电子。] 2．科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。 下列说法错误的是(　　) A．放电时，负极反应为=== B．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子的物质的量为2 mol C．充电时，电池总反应为2[Zn(OH)4]2-===2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O D．充电时，阳极区溶液中OH－浓度升高 D　[充电时，阳极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阳极区溶液中c(OH－)减小，D错误。] 考点二　新型燃料电池 燃料电池中的常见燃料有氢气、烃(CH4、C2H6)、烃的衍生物(甲醇、乙醇)、CO、金属(Al、Li等)，燃料在电池中的负极发生反应。 1．以氢氧燃料电池为例 介质 酸性 碱性 负极反应 2H2－4e－===4H＋ H2＋2OH－－2e－===2H2O 正极反应 O2＋4H＋＋4e－===2H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 电池总反应 2H2＋O2===2H2O 2．以甲醇为燃料，写出下列介质中的电极反应式。 (1)酸性溶液(或含质子交换膜) (2)碱性溶液 (3)固体氧化物(其中O2-可以 在固体介质中自由移动) (4)熔融碳酸盐 分析燃料电池类题的思维模型 [注意]　燃料可以是氢气、烃及烃的衍生物、NH3及N2H4等；助燃剂可以是O2、Cl2、H2O2等氧化剂。 1．NO-空气质子交换膜燃料电池将化学能转化成电能的同时，实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合，其原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．Pt2电极的电势高于Pt1电极的电势 B．燃料电池总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3 C．Pt1电极附近发生的反应为＋4H＋ D．该电池放电时H＋从Pt1电极通过质子交换膜向Pt2电极移动 C　[根据NO＋H2O―→HNO3可知，N元素的化合价升高，说明Pt1电极为负极，故Pt2电极的电势高于Pt1电极的电势，A正确；根据正、负极反应物和产物得到燃料电池总反应为4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3，B正确；Pt1电极NO变为HNO3，则负极附近发生的反应为===＋4H＋，C错误；原电池中阳离子向正极移动，则该电池放电时H＋从Pt1电极通过质子交换膜向Pt2电极移动，D正确。] 2．为保护环境，降低城市水体污染，科学家利用城市废水中的尿素[CO(NH2)2]，设计尿素燃料电池，电池结构如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．电流从电极a通过外电路流向电极b B．电极a的电极反应式为CO(NH2)2－6e－＋H2O===CO2↑＋N2↑＋6H＋ C．理论上每除去1 mol CO(NH2)2，电路中通过6 mol 电子 D．利用此法，也可除去废水中的甲醇等有机物 A　[根据题意和示意图可知，电极a为负极，电极b为正极，电流从正极(电极b)通过外电路流向负极(电极a)，故A错误。] 3．镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面的应用前景广阔。如图为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。下列说法不正确的是(　　) A．F电极的电势比E电极的高 B．电子从E电极经导线流向F电极 C．E电极可能存在自腐蚀反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2↓＋H2↑ ... ...