人教版高中化学教材解读《化学反应与电能教材分析与教学建议》

第四章化学反应与电能

教材解读与教学建议选择性必修一第一部分整体结构

课标解读第二部分

教材解读第三部分

高考真题一、课标解读2017版课程标准的变化及理解2017版普通高中化学课程标准（2020年修订）实验版（2003）普通高中化学课程标准内容标准学业水平1.3化学反应与电能

认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。了解原电池及常见化学电源的工作原理。了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。1.4学生必做实验●简单的电镀实验。●制作简单的燃料电池。3.能分析、解释原电池和电解池的工作原理，能设计简单的原电池和电解池。4.能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。

5.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。能综合考虑化学变化中物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用

、新型电池的开发等。4.体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

5.通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。

6.能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

新版课程标准在教学提示中对工作原理进行了补充说明：

发展学生对原电池和电解池工作原理的认识，转变偏差认识，促使学生认识到电极反应、电极材料、离子导体、电子导体是电化学体系的基本要素，建立对电化学过程的系统分析思路，提高学生对电化学本质的认识。2017课程标准的变化及理解2017版普通高中化学课程标准实验版（2003）普通高中化学课程标准内容标准学业水平1.3化学反应与电能认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。了解原电池及常见化学电源的工作原理。了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。1.4学生必做实验●简单的电镀实验。●制作简单的燃料电池。3.能分析、解释原电池和电解池的工作原理，能设计简单的原电池和电解池。4.能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。5.能举例说明化学在解决能源危机中的重要作用，能分析能源的利用对自然环境和社会发展的影响。能综合考虑化学变化中物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如煤炭的综合利用、新型电池的开发等。4.体验化学能与电能相互转化的探究过程，了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。5.通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理，认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。6.能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

对比文本的具体陈述，新课程标准更为强调分析和解决真实问题的思路，而没有特别强调知识和技能层面的要求。

进一步明确了对能力的考察，并由此上升到素养的形成。

选取这两项实验主要是考虑实验活动的真实应用情景。

二、教材解读--教材分析与教学建议本章内容在教材中的地位和功能

本章在必修第二册第六章化学反应与能量的基础上，与本册教材第一章化学反应的热效应相呼应，本章主要讨论化学反应与电能的有关问题，从而完整、全面地落实课程标准中选择性必修1的主题1“化学反应与能量”的教学内容和要求。总体而言，本章内容的教育、教学价值主要体现在理解物质变化、理解能量转化、促进学生发展和促进社会发展这四个方面。在理解物质变化方面，教材在分析和解释原电池、电解池的工作原理时，紧紧抓住有关物质在电极上发生的氧化反应、还原反应，从而使学生对氧化还原反应的本质和发生条件有更深入的认识和体会。在理解能量转化方面，教材引导学生重点学习化学能与电能的直接转化需要通过氧化还原反应在一定装置中才能实现，原电池将化学能转化为电能，电解池将电能转化为化学能。从促进学生发展方面来看，本章内容有利于拓展和加深学生对物质变化与能量转化相互联系的认识，引导学生学习,从物理现象与化学现象相联系，入手研究化学反应原理的方法，培养和提高他们分析、解决问题的能力。从促进社会发展方面来看，向学生展现有关化学反应与电能的研究在能源、材料、环境和健康等领域广阔的应用前景，有利于学生认识和体会化学在提高生活质量、促进社会可持续发展等方面的重要作用。1、化学能转化成其它形式能量遵循能量守恒定律。2、化学能与电能的直接转化必须通过氧化还原反应。3、原电池将化学能转化成电能，电解池将电能转化成化学能。4、化学与我们的生活关系密切，电化学与我们的生活关系更密切。5、整章内容体现了化学反应与电能的关系。内容分析旧版教材新版教材第四章电化学基础第四章化学反应与电能第一节原电池第一节原电池第二节化学电源第二节电解池第三节电解池第三节金属的腐蚀与防护第四节金属的电化学腐蚀与防护新旧教材中本章的变化

新教材章节名称发生了变化，体现出了电能与化学的关系，反映了化学的广泛用途，追根溯源；

新教材将旧教材前两节合二为一，使内容更加紧凑凝练，化学电源本身就是一种特殊的原电池，无需分离；

新教材第三节由电化学腐蚀与防护延伸到常见的普通腐蚀与防护，扩大了学科知识的辐射面。

教材的改动体现了化学学科的“科学态度与社会责任”。原电池工作原理

重点第一节

原电池

分析与建议

与旧教材相比，主体内容变化不大。但增加了栏目，（如思考与讨论）重点突出了本节内容的必备知识、相关的关键能力，以及学科素养生成的培养方向。(1)反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(2)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。(3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。离子移动：正向正，负向负特点：电子不下水，离子不上岸形成必备知识建立知识模型

1、电极的名称、材料、电极上的变

化(与氧化还原反应的关系)？2、电子移动方向、电流流向？3、阴、阳离子的移动方向？4、电极反应式、电池反应式的书写？5、现象(具体分析)？

教学建议：电极反应式的书写

一般电极反应式的书写方法1、定电极，标得失：根据原电池原理判断电极并确定反应物质，明确得失电子的数目。2、看环境，配守恒：电极产物在电解质溶液中应能稳定存在，如碱性介质中H+会进一步反应生成H2O。根据电荷守恒、质量守恒、得失电子守恒加以配平。3、两式加，验总式：两电极反应式相加，与总反应式对照验证。

已知总反应式，书写电极反应式(1)分析化合价，确定正极、负极的反应物与产物。(2)在电极反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。(3)根据质量守恒配平电极反应式。(4)复杂电极反应式＝总反应式－简单的电极反应式。教材分析含有盐桥的原电池16.(1)③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意，写出操作及现象_______。2021北京提示：重视课本，课本的知识点一丝一毫也不能放过。新旧教材表示几乎完全相同

请老师们一定注意课本的注释内容。关键能力培养的增长点化学表征、模型认知、分析信息、证据推理能力微粒观、变化观、守恒观学科素养生成

教学建议：

引导学生对第三章溶液中的三大守恒关系进行简要复习回顾，学习过程中要常回头看看，巩固好已学知识。化学电源一次电池

教材内容变化比较小，只是在呈现顺序上有轻微调整，对学生学习没什么影响。课后习题对课本知识进行了补充，使得知识体系更加完整。

知识模型1、正负极的判断2、正极参与变化3、电解质形式（液、固）4、负极反应式的书写方式5、正极反应式判断与书写方式例：热激活电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb

说法中正确的是(

)2013安徽A.正极反应:Ca+2Cl--2e-=CaCl2B.放电过程中,Li+向负极移动C.每转移0.1mol电子,理论上生

成20.7gPbD.常温时,在正极、负极间接上电

流表,指针不偏转建议：教学中可引入合适难度的高考题二次电池内容基本一致，呈现方式有变化

与旧教材相比没有出现充电时电极反应式，此时还没有学习电解池，建议完成第二节学习再次训练，这样编排给于了学生充分的思维空间。本部分内容能力要求不变。2021辽宁10.如图，某液态金属储能电池放电时产生金属化合物Li3Bi，正确的是A.放电时，M电极反应为Ni-2e-=Ni2+B.放电时，Li+由M电极向N电极移动C.充电时，M电极的质量减小D.充电时，N电极反应为Li3Bi+3e-=3Li++Bi2013新课标27T锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。(5)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式________1、教材与高考题对接2、体现了锂电池(可充电电池)的工作原理。3、放、充电过程以文字体现，很详细，同时，

也留给了学生建构二次电池知识模型、培养

关键能力(分析、证据推理、模型认知）的

空间。4、通过化学能源问题，体现学科社会价值，培

养社会责任，是形成学科素养的良好素材。锂电池呈现的变化电极反应式的书写：1、利用化合价升降进行书写。2、利用电荷守恒书写。建构二次电池工作原理知识模型负极还原反应正极氧化反应阳离子阴离子放电e-阴极氧化反应还原反应阳极阳离子阴离子充电e-自发反应与非自发反应

教材正文没有明显变化，甲醇燃料电池原先出现在科学视野部分，新教材出现在课后题中，重点内容不错过。1．氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反应和还原反应，电池总反应式是

2H2＋O2==2H2O。介质负极反应式正极反应式酸性2H2－4e－===4H＋O2＋4H＋＋4e－===2H2O中性2H2－4e－===4H＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－碱性2H2－4e－＋4OH－===4H2OO2＋2H2O＋4e－===4OH－燃料电池电极反应式的书写

（以氢氧燃料电池为例）2．氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应有机燃料电池电极反应式的书写方法电池的负极一定是可燃物，有机燃料中各元素的化合价变化遵循一般化合价规则，燃料失电子发生氧化反应，电池的正极多为氧气或空气得电子，发生还原反应，特别注意电解质溶液酸碱性不同的区别。可根据电荷守恒来配平电极反应式。乙醇碱性(KOH溶液)燃料电池负极反应式的书写方法第一步：确定生成物。乙醇燃烧生成CO2和H2O，其中CO2与KOH溶液反应生成K2CO3和H2O，故生成物为K2CO3和H2O。

第二步：确定价态的变化及转移电子数。乙醇(C2H6O)中碳元素的化合价为-2，CO32－中碳元素的化合价为＋4，故1mol乙醇完全反应失去2mol×[4－(－2)]＝12mol电子。

第三步：列出表达式。C2H5OH＋OH－－12e－

→CO32－＋H2O。第四步：确定电极反应式中各物质的化学计量数。由碳原子守恒确定CO32－的化学计量数为

2，由电荷守恒确定OH－的化学计量数为16。(注：失去12个电子，相当于带12个单位正电荷)再由氢原子守恒确定H2O的化学计量数为11，故负极反应式为

C2H5OH＋16OH－－12e－===2CO32－＋11H2O。在教材出现的位置不同，承担的角色不同，赋予的功能也不同，新教材更倾向于真实情境下对知识的应用。

科学史话，使学生更好的了解化学发展的历程和艰辛，有助于培育学生的奋斗精神和责任担当，也有可能成为命题的情景素材，建议让学生认真看一看，别轻易错过。第二节

电解池

分析与建议

主体内容变化不大。但增加了栏目，重点突出了本节内容的必备知识。1．电解池工作原理(以惰性电极电解CuCl2溶液为例)2．电解池的阴、阳极的判断方法3．电解时电极产物的判断

提示：

放电顺序即为阴离子还原性强弱顺序或阳离子氧化性强弱顺序，要求学生必须准确掌握。知识架构一、惰性电极1、电极的名称、材料、电极上的变化

(与氧化还原反应关系)？2、电子、电流流向？

3、阴、阳离子的移动方向？4、电极反应式、电池反应式的书写？5、现象(具体分析)？两极产物的检验？6、电解后，溶液的浓度、溶液PH?7、流经各个电极的e-数目相同(计算)(实例，电解质溶液：盐酸、H2SO4、NaOH、

Na2SO4、CuSO4

、AgNO3)二、活性电极(金属做阳极，Pt、Au除外)

X电极改为Fe(…)

电镀、粗铜精炼教材分析

氯碱工业规律的记忆口诀：氢气烧碱出阴极，氯气阳极相隔离。

①因为阳极产物Cl2和阴极产物H2会发生反应，Cl2和NaOH会发生反应，因此工业上常用特殊的电解槽电解饱和食盐水，一般用阳离子交换膜将电解槽分隔成两部分，以避免电解产物之间发生反应。

②阳极区Cl－放电生成Cl2，生成的Cl2少量溶于水会使阳极区呈酸性。电解饱和食盐水离子交换膜：电化学四要素中的离子导体部分作用：①能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，

防止发生化学反应。

②能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭

合回路的作用。2020山东2021山东旧新

教学建议：离子交换膜属于近几年高考题中，电化学图像必不可少的一部分，读懂交换膜的作用对解题至关重要，需要进行专题训练。离子交换膜又叫隔膜，由高分子特殊材料制成。2022山东

总结：

电镀的特点是阳极参与电极反应，电镀过程中相关离子的浓度、溶液pH等保持不变。

(1)电镀规律记忆口诀：镀层阳极待镀阴，镀层离子溶液跟。我与电解共原理，浓度不变要记真。

(2)电镀特点：“1多、1少、1不变”。“1多”是指阴极上有镀层金属沉积，“1少”是指阳极上有镀层金属溶解，“1不变”是指电解质溶液的浓度不变。

电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。

冶炼金属钠和镁，原料都是熔融的氯化物。

冶炼铝是熔融的氧化铝，氯化铝为共价化合物，熔融状态不导电，还使用冰晶石降低其熔点。新版增添的素材素材作用：

素材承载了人文、化学工艺、工业、能源、环保、材料、生产效率与生产条件优化、社会可持续发展等信息，体现了化学与人类活动的密切关系，时刻影响着人们的生活品质。

提示：

电有机合成请高度关注，可能会在高考中有所体现。原电池与电解池的区别名称原电池电解池概念利用氧化还原反应原理将化学能转化为电能的装置。将电能转化为化学能的装置。构成条件（1）自发进行的氧化还原反应；（2）两个活泼性不同的电极；（3）电解质溶液；（4）形成闭合回路。(1)具有直流电源；(2)两个电极(阴极、阳极)；(3)电解质溶液或熔融电解质；(4)形成闭合回路。电极名称及反应负极:一般为活泼金属，电子流出一级，发生氧化反应。正极:较不活泼金属或导电非金属，电子流入一级，发生还原反应。阴极：与直流电源负极相连的电极，发生还原反应；阳极：与直流电源正极相连的电极，发生氧化反应。电子及离子移动方向（1）电子：沿导线由原电池负极流原电池向正极。（2）离子：阴离子向负极移动；阳离子向正极移动。(1)电子：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。(2)离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。第三节金属的腐蚀与防护

分析与建议

与旧版教材相比，新版教材内容变化最大的是金属防护，增加了内容、相应的栏目和实验，对教学的要求改变了。能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。2017版学业水平和考试要求（2003）实验版课程标准二者相比，新版更侧重了考查学生的关键能力。旧新名称的改变方法的改变二、金属的电化学防护1、牺牲阳极的阴极保护法2、外加电流的阴极保护法3、电化学保护法（1）牺牲阳极法（2）外加电流法教材点评：学生会书写

(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率也大得多，危害更大。

(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。

(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。金属的防护非电化学原理电化学保护承接必修教材，完善Fe2+的检验

利用设问，进一步细化知识细节，培养学生分析与推理能力。特征蓝色沉淀旧：Fe3[Fe(CN)6]2新：KFe[Fe(CN)6]原电池原理应用电解原理的应用2017.I卷112015.I卷11课本P113页课本P116页高考题引入课后练习感悟：1、对教师的教学要求提高了

高考题可以较为充分的体现必备知识内容和呈现关键能力的形式，可以让教师在平常的教学中引领学生关注上述信息，把掌握必备知识、培养关键能力贯穿在平时的教学中，引导并培养学生良好的学科素养。2、引导教师关注高考题、研究高考题

高考题就是最好的备考资料，也是教学的最好素材。经常研究高考题、拆分改编高考题信息，能够使教师对必备知识内容和培养学生关键能力的途径领会的更深，在平时教学中更能游刃有余，效果更好。3、教学的紧迫感

虽在基础年级，但高考就在身边，能力不是一天培养的，需要及早下手，踏实前进。

三、高考真题高考题细目表高考试题2022山东2021山东2020山东2022乙卷2022甲卷2021乙卷2021甲卷考查内容必备知识化学反应与规律原电池工作原理电极名称√√√√√离子移动方向√√√√√电子移动方向√√√电极反应式√√√√√电解质溶液√√√电极产物√√√√√定量计算√√√电解池工作原理电极名称√√√√√离子移动方向√√√√√√电子移动方向√√√电极反应式√√√√√√电解质溶液√√√√√电极产物√√√√√√定量计算√√√√关键能力理解与辨析√√√√√√√分析与推测√√√√√√√学科素养化学观念√√√√√√√思维方法√√√√√√√实践探究√√√√√√√态度责任√√√√√√√考查要求基础性、综合性、应用性、创新性√√√√√√√试题情境学术探究情境√√√√√√√必备知识考察面广电极反应式或总反应式的判断书写、离子迁移方向、正负极判断、电解质溶液变化、pH变化、离子交换膜、判断产物、计算产物或转移电子数、电子或电流方向。关键能力要求高

试题往往以装置图与题干信息相结合的方式呈现，装置图通常又很复杂。要求学生具备从中获取有用信息，并进行处理信息、与已有知识整合。侧重考察学生理解与辨析能力、分析与推测能力解决实际问题。10．微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含CH3COO-的溶液为例）。下列说法错误的是A．负极反应为

B．隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离

子交换膜C．当电路中转移1mol电子时，模拟海水理

论上除盐58.5gD．电池工作一段时间后，正、负极产生气

体的物质的量之比为2:12020山东本题情境属于学术探索情境，以微生物脱盐电池为载体，在复杂、陌生的研究对象及问题情境下，体现对原电池相关知识的基础性、综合性、创新性和应用性的考查。必备知识，一是化学语言与概念，包括电极反应、正负极、离子交换膜、海水淡化、物质的量等。二是反应变化和规律，包括原电池工作原理、氧化还原反应、电极反应、离子移动方向、物质的量计算关键能力，一是理解与辨析能力，能从题中给出的电池装置中提取有效信息，辨析原电池基本工作原理。

二是分析与推测能力，能根据原电池工作原理，通过分析正负极反应及电极产物，利用电子守恒计算物质的量形成学科素养2020山东13．采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是A．阳极反应为B．电解一段时间，阳极室的pH未变C．电解过程中，H+由a极区向b极

区迁移D．电解一段时间后，a极生成的O2

与b极反应的O2等量学术探索情境：以电解法制备双氧水的装置为载体必备知识：一是化学语言与概念，包括电解池、阴阳极、电极反应等。二是反应变化和规律，包括电极反应式的书写、离子的移

动、电解质溶液的变化、电极反应物与生成物的量等。关键能力

一是理解与辨析能力，能从题中给出的电化学装置中提取有效信息，判断电极名称等。

二是分析与推测能力，能根据题干提供的新信息，根据电解池工作原理书写电极反应式，分析微粒的变化过程和移动方向，判断电解质溶液的变化以及定量分析电极反应中各物质物质的量的变化等。10.以KOH溶液为离子导体，分别组成CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料电池，下列说法正确的是A.放电过程中，K+均向负极移动B.放电过程中，KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2—O2燃料

电池的理论放电量最大D.消耗1molO2时，理论上N2H4—O2燃料电

池气体产物的体积在标准状况下为11.2L2021山东17.(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___从考查的形式与必备知识看，变化不大，素材与考查角度略有不同。关键能力方面的考查差别也不大，基本一致。

学科素养的体现：一是化学观念，体现在微粒观和变化观。能够根据微粒的变化情况判断电极名称、电子

离子移动方向、电极反应式的书写等。二是思维方法，能够判断题目给定条件下，根据电

化学装置的工作原理进行推理论证。三是实践探索，根据电化学工作原理实现生产条件

的优化。四是态度责任，在具体情境中体会化学学科在改善

人类生活生产条件以及能源、环保、制备、可持

续发展等各个领域所起的重要作用。

提醒阳Na+氧化反应还原反应e-e-4OH--4e-=2H2O+O24H++4e-=2H2余H+

酸性余OH-

碱性2CrO42-+2H+

Cr2O72-+H2O离子交换膜为阳离子交换膜Na+左室

13、设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(S)转化为Co2+为，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是（）2022山东高考A.装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大B.装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸C.乙室电极反应式为D.若甲室Co2+减少200mg,乙室Co2+增加300mg,则此时已进行过溶液转移

本题从考查的形式与必备知识看,与2020年和2021年高考题相比变化不大,电化学部分命题总体看，比较平稳。

教学建议：1、课标要求要落实到位，原电池和电解池基本原理应熟练掌握，电化学体系的基本要素：电极反应、电极材料、离子导体、电子导体能灵活应用。教学时适当控制好作业量，与必修相比，必须提升题目的难度和综合性。2、微粒观和变化观，教学时不断渗透。电化学部分电子转移的方向和数目要作为重点进行。离子交换膜会分析，近年属于必定出现内容。3、计算能力属于学生必备能力，平时教学中要不断训练。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2022全国乙卷A.充电时,电池的总反应Li2O2=2Li+O2B.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++2e-=Li2O2

必备能力：1、理解与辨析能力：空穴的作用，充电电极反应式的书写。2、分析与推测能力：充电效率与电子和空穴量的关系。

教学提示：

评价体系四翼的体现，体现了考查要求中的基础性。C选项，只要掌握好了原电池基本原理，电子和离子的移动方向，选出答案非常容易。

题目起点高，落点低。教学过程，要重视基础。2022全国甲卷10.一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中,Zn2+以Zn(OH)42-存在)。电池放电时,下列叙述错误的是:A.Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移B.Ⅰ区的SO42-通过隔膜向Ⅱ区迁移C.MnO2电极反应:MnO2

+

4H+

+

2e-=Mn2+

+

2H2OD.电池总反应:Zn+4OH-

+

MnO2+4H+

=

Zn(OH)42-+

Mn2+

+2H2O

试题分析：试题涵盖知识点偏少，仅仅考查原电池。考查知识点相对单一：主要是离子导体，离子的移动方向和电极反应式的书写。试题难度不高，明显低于山东卷。启示：教学中抓牢基础不放松12.沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。2021全国乙卷下列叙述错误的是A.阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC.阴极生成的H2应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理

试题分析：

以电化学处理排水管微生物为情境载体，考查电极反应产物分析、灭菌原理等知识，考查学生解决实际问题的能力，渗透了证据推理与模型认知、科学态度与社会责任的学科核心素养。

教学启示：

利用电解原理解决微生物附着与滋生问题，“高起点”。最终落实到电解过程中物质的变化，回归到电化学基础，“低落点”。打牢基础，极为关键。2021全国甲卷13.

乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中H2O的解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B.阳极上的反应式为：+2H++2e-=+H2OC.制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子D.双极膜中间层中H+的在外电场作用下向铅电极方向迁移

试题分析：1、综合性强：以有机氧化和还原反应为载体，利用有机反应确定两电极。2、知识点覆盖面广：基本有机物的分类与认知、有机的氧化还原反应、电极的判断、电极反应式的书写、离子的移动方向、离子交换膜的应用、有关电化学的计算。

教学启示：1、学习过程中，注意复习也要贯穿其中，复习不必刻意，也不要拘泥于形式。2、主干知识掌握要扎实，遇到问题及时处理，当日事当日毕，不能留有知识的死角，像本道题，有机掌握不扎实，很难做对。8、海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂﹣海水电池构造示意图如图。下列说法错误的是（）A．海水起电解质溶液作用

B．N极仅发生的电极反应：2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑ C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能

D．该锂﹣海水电池属于一次电池2022湖南

试卷分析：

考查内容相对单一，主要考查了原电池知识，B选项涉及金属腐蚀与防护知识，考点覆盖范围也不是很大，试题难度不高。

教学启示：

注重知识的相互联系，教学时注意分析能力和思维能力的培育。10、锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示：下列说法错误的是（）A．放电时，N极为正极

B．放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小

C．充电时，M极的电极反应式为Zn2++2e﹣═Zn D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过2021湖南试题分析：1、必备能力考查：复杂图像的认读能力，理解与辨析能力，分析与推测能力。2、考查考点：原电池原理、电解池原理，电极材料、电极反应、电极产物、电解质溶液、电化学基本要素，离子交换膜应用。

本题情境属于学术探究情境类题目，以水溶液电解质电池为载体，在复杂、陌生的研究对象及问题情境下，体现对二次电池相关知识的基础性、综合性、创新性和应用性的考查。10、（2022•广东）以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳

极进行电解，实现Al的再生。该过程中（）A．阴极发生的反应为Mg﹣2e﹣═Mg2+

B．阴极上Al被氧化

C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥

D．阳极和阴极的质量变化相等2022广东试题分析：1、必备能力考查：理解与辨析、分析与推测，化学的应用性。2、考查考点：电解原理、电极产物、金属放电顺序、电极反应式书写。3、题目难度不大，侧重基础，属于粗铜电解精炼的提升版。16、科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）.充电时电极a的反应为：NaTi2（PO4）3+2Na++2e﹣═Na3Ti2（P