2023届高考一轮复习化学课件：《第20讲　原电池 化学电源》

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一轮重点巩固 方向比努力更重要 研究考纲·辨明考向 化 学 电 电 原 池 源 考纲解读 考向预测 1．知道化学反应可以实现化学能与其他能量形式的转化,以原电池为例认识化学能可以转化为电能,从氧化还原反应的角度初步认识原电池的工作原理。体会提高燃料的燃烧效率、开发高能清洁燃料和研制新型电池的重要性。 2．正确判断原电池的两极，正确书写电极反应及总反应式。 3．了解常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。并书写几种新型电池的电极及电极反应式。 4．能分析、解释原电池的工作原理,能设计简单的原电池。利用原电池的知识判断金属活动性的强弱，能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如新型电池的开发等。 1．原电池的应用主要考查原电池的设计、电化学腐蚀及解释某些化学现象等，主要以选择题、填空题形式。 2．考查原电池工作原理往往以新型能源电池或燃料电池为载体，考查原电池正负极的判断、电极反应的书写、电子或电流的方向及溶液pH的变化等。 考纲要求 核心素养 思维导图 1.变化观念与平衡思想：认识原电池的本质是氧化还原反应。能多角度、动态地分析原电池中物质的变化及能量的转换。 2.证据推理与模型认知：能利用典型的原电池装置，分析原电池原理，建立解答原电池问题的思维模型，并利用模型揭示其本质及规律。 3.科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与原电池有关的社会热点问题做出正确的价值判断。 名师备考建议 原电池原理是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容。高考中常常精心选择新科技前沿，新型电池创设命题情境，体现“创新性”和“应用性”;也常结合图示和信息,考查电极名称判断、电极反应式书写等必备知识和证据推理与模型认知核心素养，体现“基础性”和“综合性”。 命题主要有两种形式：(1)在选择题中，常以新型电池的形式对原电池的工作原理进行考查； (2)在非选择题中，常结合元素化合物、物质的分离和提纯等知识，考查电极反应式的书写以及利用得失电子守恒进行相关计算。 命题的角度有电极反应式的正误判断与书写，正、负电极的判断，电池充、放电时离子移动方向的判断，电极附近离子浓度的变化等。通常通过陌生化学电源的装置图，考查学生接受、吸收、整合化学信息的能力。 因此在复习本讲知识时要注意：(1)以铜锌原电池为模板掌握电子流向、溶液中离子移动方向、电极反应等知识；以铜锌原电池为基础，逐步学会分析新型电池的工作原理。 (2) 以氢氧燃料电池为模板掌握规范燃料电池电极反应式的书写，注意电解质溶液性质对电极反应的影响。 预计2023年高考仍然会以新型电池为切入点，考查原电池的工作原理及应用、电极反应式的书写、电极名称判断、溶液中离子的迁移方向及浓度变化、二次电池的充放电过程分析以及相关计算等。 真题再现·明确考向 √ √ 2. (2022年全国乙卷)Li－O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电Li－O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li+＋e-＝Li)和阳极反应(Li2O2+2h+＝2Li+＋O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是 A. 充电时，电池的总反应Li2O2＝2Li＋O2 B. 充电效率与光照产生的电子和空穴量有关 C. 放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移 D. 放电时，正极发生反应O2＋2Li+＋2 e-＝Li2O2 解析：充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应（Li++e-=Li+）和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)，则充电时总反应为Li2O2=2Li+O2，结合图示，充电时金属Li电极为阴极，光催化电极为阳极；则放电时金属Li电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。 A．光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳极反应，充电时电池的总反应为Li2O2=2Li+O2，A正确； B．充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B正确； C．放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误； D．放电时总反应为2Li+O2=Li2O2，正极反应为O2＋2Li+＋2e-＝Li2O2，D正确； √ 3．(2022年1月浙江选考)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 A.