一、原電池的工作原理

原電池的(de)(de)工作原理：原電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)反(fan)應(ying)屬于(yu)放熱的(de)(de)反(fan)應(ying)，一(yi)般是(shi)氧化(hua)(hua)還(huan)(huan)原反(fan)應(ying)，但區別于(yu)一(yi)般的(de)(de)氧化(hua)(hua)還(huan)(huan)原反(fan)應(ying)的(de)(de)是(shi)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)轉移不是(shi)通過氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)和還(huan)(huan)原劑(ji)(ji)之間(jian)的(de)(de)有效碰撞完成的(de)(de)，而是(shi)還(huan)(huan)原劑(ji)(ji)在負極(ji)上失電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)發生(sheng)氧化(hua)(hua)反(fan)應(ying)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)通過外(wai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)路輸(shu)送到正極(ji)上，氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)在正極(ji)上得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)發生(sheng)還(huan)(huan)原反(fan)應(ying)，從而完成還(huan)(huan)原劑(ji)(ji)和氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)之間(jian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)轉移。兩極(ji)之間(jian)溶液中離子(zi)(zi)的(de)(de)定向(xiang)移動(dong)(dong)和外(wai)部導線中電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)定向(xiang)移動(dong)(dong)構成了閉合回(hui)路，使兩個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)反(fan)應(ying)不斷進(jin)行，發生(sheng)有序的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)轉移過程，產生(sheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)，實現化(hua)(hua)學(xue)能向(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能的(de)(de)轉化(hua)(hua)。

但是(shi)，需要注意，非氧(yang)化還原(yuan)反應一樣可(ke)以設計成(cheng)原(yuan)電池。

從能(neng)量轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)角度看，原(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)是將(jiang)化(hua)(hua)(hua)學能(neng)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)為電(dian)能(neng)的(de)裝置；從化(hua)(hua)(hua)學反應(ying)角度看，原(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)池(chi)的(de)原(yuan)(yuan)(yuan)理是氧化(hua)(hua)(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)反應(ying)中的(de)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)劑(ji)失去的(de)電(dian)子經外接導線傳遞(di)給氧化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，使氧化(hua)(hua)(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)反應(ying)分別在兩個電(dian)極上進行。

二、原電池的構成原理

1、電極材料(liao)由(you)兩種(zhong)金(jin)屬活(huo)潑性不(bu)同的金(jin)屬或由(you)金(jin)屬與其他導電的材料(liao)（非金(jin)屬或某些氧化(hua)物等）組(zu)成(cheng)。

2、電解質存在(zai)。

3、兩電極之間(jian)有導線連接，形(xing)成(cheng)閉合(he)回路。

4、發生(sheng)的反應是自發的氧(yang)化還(huan)原反應。

只(zhi)要(yao)具備前三個(ge)條件就可(ke)構成(cheng)原(yuan)電(dian)(dian)(dian)池。而(er)化(hua)學(xue)電(dian)(dian)(dian)源因為要(yao)求可(ke)以(yi)(yi)提供(gong)持續而(er)穩定的電(dian)(dian)(dian)流，所以(yi)(yi)除了必須具備原(yuan)電(dian)(dian)(dian)池的三個(ge)構成(cheng)條件之外(wai)，還要(yao)求有自發進行(xing)的化(hua)學(xue)反應(ying)。也就是(shi)說(shuo)，化(hua)學(xue)電(dian)(dian)(dian)源必須是(shi)原(yuan)電(dian)(dian)(dian)池，但原(yuan)電(dian)(dian)(dian)池不一(yi)定都(dou)能做化(hua)學(xue)電(dian)(dian)(dian)池。

形成前提(ti)：總反應(ying)為自發的(de)化(hua)學反應(ying)。

注(zhu)：新課標(biao)高中化學中所有原電池都發生了(le)氧化還(huan)原反應，但非氧化還(huan)原反應一樣可以設(she)計成原電池。

三、電極的構成

a.活潑性不同的(de)金屬—鋅銅(tong)原電池，鋅作負極，銅(tong)作正極；

b.金屬和非金屬（非金屬必須能導電(dian)）—鋅(xin)錳(meng)干(gan)電(dian)池，鋅(xin)作負(fu)極(ji)，石墨作正極(ji)；

c.金屬與化合物—鉛蓄(xu)電池，鉛板作負極，二氧化鉛作正極；

d.惰(duo)性電極—氫氧燃料電池，電極均為(wei)鉑。

電(dian)解液的選(xuan)擇：負極(ji)材料一般要能(neng)與電(dian)解液自行發(fa)生氧化還原反應(ying)。

四、正負極判斷

通常(chang)情況下，在原電(dian)(dian)池(chi)中某(mou)一電(dian)(dian)極(ji)(ji)若不(bu)斷溶(rong)解或(huo)質(zhi)量不(bu)斷減少，該電(dian)(dian)極(ji)(ji)發生(sheng)氧化(hua)反(fan)應，此為原電(dian)(dian)池(chi)的(de)負極(ji)(ji)（陽極(ji)(ji)，anode）；若原電(dian)(dian)池(chi)中某(mou)一電(dian)(dian)極(ji)(ji)上(shang)有氣體生(sheng)成、電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)質(zhi)量不(bu)斷增加(jia)或(huo)電(dian)(dian)極(ji)(ji)質(zhi)量不(bu)變，該電(dian)(dian)極(ji)(ji)發生(sheng)還原反(fan)應，此為原電(dian)(dian)池(chi)的(de)正極(ji)(ji)（陰極(ji)(ji)，cathode）。[3-4]

正(zheng)極(ji)發(fa)生還原反應，得到電子；負(fu)極(ji)發(fa)生氧化反應，失去(qu)電子。

電子由負極流(liu)(liu)(liu)向正(zheng)極，電流(liu)(liu)(liu)由正(zheng)極流(liu)(liu)(liu)向負極。 溶液中，陽離子移(yi)向正(zheng)極，陰離子移(yi)向負極。

電極判斷

負極：電子流(liu)出的(de)一(yi)(yi)(yi)極(ji)(ji)（負(fu)極(ji)(ji)定義）；化(hua)合(he)價升(sheng)高的(de)一(yi)(yi)(yi)極(ji)(ji)；發生(sheng)氧化(hua)反應(ying)的(de)一(yi)(yi)(yi)極(ji)(ji)；活潑性(xing)相對(dui)較強（有時候也要(yao)考(kao)慮到(dao)電解質溶液對(dui)兩極(ji)(ji)的(de)影響(xiang)）金屬的(de)一(yi)(yi)(yi)極(ji)(ji)。（僅(jin)適(shi)用于原電池）

正極：電子流入(ru)的(de)(de)一(yi)(yi)極（正極定義）；化合價降低的(de)(de)一(yi)(yi)極；發生(sheng)還(huan)原反(fan)應的(de)(de)一(yi)(yi)極；相(xiang)對(dui)不(bu)活潑（有(you)時(shi)候也要考慮到電解質溶液對(dui)兩極的(de)(de)影(ying)響）的(de)(de)金屬或其它導體的(de)(de)一(yi)(yi)極。（僅適用于原電池）

陽極：發生(sheng)氧化反(fan)應的電極（陽極定義）

陰極：發生還原反(fan)應的電極（陰極定義(yi)）

在原電(dian)(dian)(dian)池(chi)中(zhong)，外電(dian)(dian)(dian)路為電(dian)(dian)(dian)子(zi)導(dao)電(dian)(dian)(dian)，電(dian)(dian)(dian)解質溶液中(zhong)為離子(zi)導(dao)電(dian)(dian)(dian)。

注意：anion是(shi)陰離(li)子，anode是(shi)陽極，cation是(shi)陽離(li)子，cathode是(shi)陰極。

五、原電池的判定

1、先分析(xi)有無外接(jie)電路，有外接(jie)電源的為電解池(chi)，無外接(jie)電源的可能為原電池(chi)；然(ran)后依據原電池(chi)的形成條件分析(xi)判斷，主要是“四看”：

看回路——形成閉合回路或兩極直接接觸(chu)；

看本質——能(neng)否轉化為氧化還原反(fan)應(ying)。

2、多池相(xiang)連，但無外接電(dian)源時(shi)，兩(liang)極(ji)活潑性差異最大的一池為原(yuan)電(dian)池，其他各(ge)池可看做電(dian)解池。

口訣

離子(zi)不上岸，電子(zi)不下(xia)水。

六、種類

1、碳鋅電池

俗(su)稱碳(tan)性電(dian)(dian)池，電(dian)(dian)壓約(yue)1.5V，售(shou)價最平(ping)，但電(dian)(dian)池容量較(jiao)低，能輸出(chu)的(de)電(dian)(dian)池也(ye)較(jiao)低，幾乎被(bei)堿(jian)錳(meng)電(dian)(dian)池所(suo)取代(dai)，唯獨是不會在長期(qi)存放后(hou)漏出(chu)有(you)害腐(fu)蝕液體(ti)，所(suo)以仍被(bei)使用于低用電(dian)(dian)量同時需(xu)長期(qi)使用的(de)裝置，例(li)如鐘(zhong)、紅外線搖(yao)控等。為(wei)了增加正極(ji)的(de)導電(dian)(dian)性，一(yi)般(ban)會以粉(fen)末狀碳(tan)和二(er)氧化錳(meng)圍(wei)繞(rao)碳(tan)棒作正極(ji)，所(suo)以又稱為(wei)鋅錳(meng)電(dian)(dian)池電(dian)(dian)池。電(dian)(dian)解質一(yi)般(ban)采用氯(lv)(lv)化銨，當中也(ye)有(you)為(wei)了容量或輸出(chu)電(dian)(dian)流而改用氯(lv)(lv)化鋅為(wei)電(dian)(dian)解質(通(tong)常標(biao)示為(wei)“Heavy Duty”)。

2、堿錳電池

電(dian)壓約1.5V，電(dian)池(chi)容量及(ji)輸(shu)出的(de)電(dian)壓較鋅錳電(dian)池(chi)高，但不及(ji)鎳(nie)氫(qing)電(dian)池(chi)，長期(qi)存放后漏出有(you)害腐蝕液體。

七、原電池和電解池的區別

1、電(dian)解(jie)池與原電(dian)池的本質區別：電(dian)解(jie)池是把電(dian)能(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為化(hua)學能(neng)(neng)；原電(dian)池是把化(hua)學能(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為電(dian)能(neng)(neng)。

2、電解(jie)池(chi)與原電池(chi)裝置的(de)區別(bie)：電解(jie)池(chi)有(you)(you)外加電源(yuan)；原電池(chi)沒有(you)(you)外加電源(yuan)。

3、電(dian)(dian)(dian)解(jie)池與原電(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)流(liu)(liu)(liu)向的區(qu)別(bie)：原電(dian)(dian)(dian)池的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)流(liu)(liu)(liu)向剛好跟(gen)電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的方向相反（電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)正電(dian)(dian)(dian)荷流(liu)(liu)(liu)向，電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)帶負電(dian)(dian)(dian)）；電(dian)(dian)(dian)解(jie)池剛好跟(gen)原電(dian)(dian)(dian)池的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)流(liu)(liu)(liu)向相反（電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)經負極流(liu)(liu)(liu)出到電(dian)(dian)(dian)解(jie)池中）。

4、電解池(chi)(chi)與(yu)原電池(chi)(chi)的應(ying)用(yong)(yong)區(qu)別：原電池(chi)(chi)應(ying)用(yong)(yong)在鉛蓄電池(chi)(chi)；電解池(chi)(chi)應(ying)用(yong)(yong)在電鍍，精煉，冶(ye)金方面。

5、電解池與原(yuan)電池級的區別：電解池叫(jiao)陰陽極(ji)；原(yuan)電池叫(jiao)正負極(ji)。

6、電(dian)解(jie)池與原(yuan)電(dian)池電(dian)的(de)區別：原(yuan)電(dian)池是(shi)(shi)對外供(gong)電(dian)，是(shi)(shi)自發的(de)；電(dian)解(jie)池是(shi)(shi)需(xu)要通電(dian)，是(shi)(shi)被動的(de)。