2025版高考化学全程一轮复习第36讲新型化学电源课件.pptxVIP

第36讲新型化学电源;1.知道常考新型化学电源的类型及考查方式。

2．会分析新型化学电源的工作原理，能正确书写新型化学电源的电极反应式及电池反应方程式。;考点一;考点一;考点一锂电池和锂离子电池

1.锂电池

锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被氧化为Li＋，负极反应均为Li－e－===Li＋，负极生成的Li＋经过电解质定向移动到正极。;?;【教考衔接】

典例1[2022·全国乙卷，12]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，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2

B．充电效率与光照产生的??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＋＋2e－===Li2O2;

解析：根据题给电池装置图并结合阴、阳极电极反应可知，充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2，A项正确；由题干中光照时阴、阳极反应可知，充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，B项正确；放电时题给装置为原电池，阳离子（Li＋）向正极迁移，C项错误；根据题给装置图可知，放电时正极上O2得电子并与Li＋结合生成Li2O2，即O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2，D项正确。;典例2[2021·浙江6月，22]某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li＋得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是()

A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连

B．放电时，外电路通过amol电子时，LiPON薄膜电解质损失amolLi＋

C．放电时，电极B为正极，反应可表示为

Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2

D．电池总反应可表示为

LixSi＋Li1－xCoO2Si＋LiCoO2;;【对点演练】

1．[2024·山东青州校际联考]锂－液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂[Li2Sx(2≤x≤8)]分别作两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Li＋)为电解质，其反应原理如图所示。;下列说法错误的是()

A.该电池比钠－液态多硫电池的比能量高

B．放电时，内电路中Li＋的移动方向为从电极a到电极b

C．Al2O3的作用是导电、隔离电极反应物

D．充电时，外电路中通过0.2mol电子，阳极区单质硫的质量增加3.2g;2．[2024·湖北荆州模拟]锂电池在航空航天领域应用广泛，Li-CO2电池供电的反应机理如图所示，下列说法正确的是()

A.X方向为电流方向

B．交换膜M为阴离子交换膜

C．正极的电极反应式：4Li＋＋4e－＋3CO2===2Li2CO3＋C

D．可采用LiNO3水溶液作为电解质溶液;

解析：Li为原电池的负极，电子从Li电极经导线流向CO2电极，所以X方向为电子方向，A错误；离子交换膜需要Li＋通过，所以M为阳离子交换膜，B错误；正极为CO2生成C单质，电极反应式：4Li＋＋4e－＋3CO2===2Li2CO3＋C，C正确；Li为活泼金属，能与水反应，所以该电池不能用水性电解质，D错误。;3．[2024·浙江乐清联考]某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。

下列说法正确的是()

A．该电池可以用LiCl溶液做电解质溶液

B．放电时，Fe2O3做负极

C．放电时，负极的电极反应式为

2Li－2e－＋O2－===Li2O

D．选择合适条件反应，该电池能量转化效率可达100%

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解析：Li为活泼金属单质，电池放电时Li为负极，据图可知被氧化为Li2O，Fe2O3为正极，被还原为Fe单质，从而被磁铁吸引。单质锂可以与水反应（类似金属钠），电解质溶液不能是水溶液，A错误；放电时Fe2O3做正极，B错误；放电时Li为负极被氧化为Li2O，电极反应为：2Li－2e－＋O2－===Li2O，C正确；电池能量转化效率不可能达到100%，D错误。;考点二;

考点二微生物燃料电池

微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在负极室厌氧环境下，有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子，电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和