一、原電池的工作原理

原電池的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)理：原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)(dian)池反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)屬于放(fang)熱的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)，一(yi)般是(shi)氧(yang)化(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)，但區(qu)別于一(yi)般的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)是(shi)，電(dian)(dian)子(zi)(zi)轉(zhuan)移(yi)不是(shi)通過(guo)氧(yang)化(hua)劑和(he)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)劑之間(jian)的(de)(de)(de)(de)有效碰(peng)撞完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)，而是(shi)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)劑在負極(ji)上(shang)失電(dian)(dian)子(zi)(zi)發生(sheng)(sheng)氧(yang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)，電(dian)(dian)子(zi)(zi)通過(guo)外電(dian)(dian)路輸送到(dao)正(zheng)(zheng)極(ji)上(shang)，氧(yang)化(hua)劑在正(zheng)(zheng)極(ji)上(shang)得電(dian)(dian)子(zi)(zi)發生(sheng)(sheng)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)，從而完成(cheng)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)劑和(he)氧(yang)化(hua)劑之間(jian)電(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)移(yi)。兩極(ji)之間(jian)溶液(ye)中離(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)定向移(yi)動和(he)外部導線中電(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)定向移(yi)動構成(cheng)了閉(bi)合回路，使兩個電(dian)(dian)極(ji)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)不斷進行，發生(sheng)(sheng)有序的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)轉(zhuan)移(yi)過(guo)程，產生(sheng)(sheng)電(dian)(dian)流，實現化(hua)學能向電(dian)(dian)能的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)化(hua)。

但(dan)是，需要注意，非氧化還(huan)原(yuan)反應一樣(yang)可以設計成原(yuan)電池。

從能(neng)量轉化(hua)角(jiao)度(du)看(kan)，原(yuan)電(dian)池是(shi)將化(hua)學能(neng)轉化(hua)為電(dian)能(neng)的(de)裝置；從化(hua)學反應角(jiao)度(du)看(kan)，原(yuan)電(dian)池的(de)原(yuan)理是(shi)氧化(hua)還原(yuan)反應中的(de)還原(yuan)劑失去(qu)的(de)電(dian)子經外接(jie)導線傳遞給氧化(hua)劑，使氧化(hua)還原(yuan)反應分別在兩個(ge)電(dian)極上進行(xing)。

二、原電池的構成原理

1、電(dian)極(ji)材(cai)料由(you)兩種(zhong)金屬(shu)(shu)活潑性(xing)不同的(de)金屬(shu)(shu)或(huo)由(you)金屬(shu)(shu)與其他導(dao)電(dian)的(de)材(cai)料（非(fei)金屬(shu)(shu)或(huo)某些氧(yang)化物等）組成。

2、電(dian)解質(zhi)存在(zai)。

3、兩電極之間有導線連(lian)接，形成閉合回路(lu)。

4、發生(sheng)的(de)反(fan)應是自發的(de)氧(yang)化還原反(fan)應。

只要(yao)具備前三個(ge)條件就可構(gou)成(cheng)原(yuan)電(dian)池(chi)。而化學電(dian)源因為要(yao)求可以(yi)提供持(chi)續而穩定的電(dian)流，所以(yi)除(chu)了必須具備原(yuan)電(dian)池(chi)的三個(ge)構(gou)成(cheng)條件之外，還要(yao)求有自發進行的化學反應。也就是說，化學電(dian)源必須是原(yuan)電(dian)池(chi)，但(dan)原(yuan)電(dian)池(chi)不(bu)一(yi)定都能做化學電(dian)池(chi)。

形成前提：總反應(ying)(ying)為(wei)自發的化學反應(ying)(ying)。

注：新課標高中化學中所有原電池都發生了(le)氧(yang)(yang)化還原反應，但非氧(yang)(yang)化還原反應一樣可以設計成原電池。

三、電極的構成

a.活潑性不同(tong)的金屬—鋅銅原(yuan)電池，鋅作負(fu)極，銅作正(zheng)極；

b.金(jin)屬(shu)和非(fei)金(jin)屬(shu)（非(fei)金(jin)屬(shu)必須能導電）—鋅錳干電池，鋅作(zuo)負極，石墨作(zuo)正(zheng)極；

c.金屬與化合物—鉛(qian)(qian)蓄(xu)電池，鉛(qian)(qian)板作(zuo)負極，二氧化鉛(qian)(qian)作(zuo)正極；

d.惰性電極—氫氧燃料電池(chi)，電極均為鉑。

電解(jie)液的選擇：負極材料一般要能(neng)與電解(jie)液自行(xing)發生氧化還原反應(ying)。

四、正負極判斷

通常情(qing)況下(xia)，在原(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)池中(zhong)某一電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)若(ruo)不斷(duan)(duan)溶解或(huo)質(zhi)量(liang)不斷(duan)(duan)減少，該(gai)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)發(fa)生(sheng)氧化反應，此為原(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)池的(de)負極(ji)(ji)(ji)（陽(yang)極(ji)(ji)(ji)，anode）；若(ruo)原(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)池中(zhong)某一電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)上有氣體生(sheng)成、電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)質(zhi)量(liang)不斷(duan)(duan)增加(jia)或(huo)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)質(zhi)量(liang)不變(bian)，該(gai)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)發(fa)生(sheng)還原(yuan)(yuan)反應，此為原(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)池的(de)正極(ji)(ji)(ji)（陰極(ji)(ji)(ji)，cathode）。[3-4]

正極發生(sheng)(sheng)還原(yuan)反應，得到電(dian)子；負極發生(sheng)(sheng)氧化(hua)反應，失去電(dian)子。

電子由負極(ji)(ji)流向正(zheng)極(ji)(ji)，電流由正(zheng)極(ji)(ji)流向負極(ji)(ji)。 溶液中(zhong)，陽離子移向正(zheng)極(ji)(ji)，陰(yin)離子移向負極(ji)(ji)。

電極判斷

負極：電子流出(chu)的(de)(de)一極(ji)（負(fu)極(ji)定義）；化合價升高的(de)(de)一極(ji)；發生氧化反應的(de)(de)一極(ji)；活(huo)潑性相對(dui)較(jiao)強（有時候也要(yao)考慮到(dao)電解質溶液對(dui)兩(liang)極(ji)的(de)(de)影響(xiang)）金屬的(de)(de)一極(ji)。（僅(jin)適用于(yu)原電池）

正極：電(dian)子流(liu)入(ru)的(de)(de)一(yi)極(ji)（正(zheng)極(ji)定(ding)義）；化合(he)價降低的(de)(de)一(yi)極(ji)；發生(sheng)還(huan)原反(fan)應的(de)(de)一(yi)極(ji)；相對不活潑（有時候也要考慮到電(dian)解(jie)質溶液(ye)對兩極(ji)的(de)(de)影響(xiang)）的(de)(de)金屬或(huo)其(qi)它導體的(de)(de)一(yi)極(ji)。（僅適用于原電(dian)池）

陽極：發生(sheng)氧化反(fan)應的電極（陽極定義）

陰極：發生(sheng)還原反應的電極（陰極定義）

在原電(dian)池中(zhong)，外電(dian)路為電(dian)子(zi)導電(dian)，電(dian)解質溶液中(zhong)為離(li)子(zi)導電(dian)。

注意：anion是(shi)陰(yin)離(li)子，anode是(shi)陽(yang)極，cation是(shi)陽(yang)離(li)子，cathode是(shi)陰(yin)極。

五、原電池的判定

1、先分(fen)析有無(wu)外(wai)接電(dian)路，有外(wai)接電(dian)源的(de)為(wei)電(dian)解池，無(wu)外(wai)接電(dian)源的(de)可能為(wei)原電(dian)池；然后(hou)依據原電(dian)池的(de)形成條件(jian)分(fen)析判(pan)斷(duan)，主要(yao)是“四看(kan)”：

看回路——形成閉合回路或兩極(ji)直接接觸；

看本質——能否轉化(hua)為氧(yang)化(hua)還原(yuan)反應。

2、多池相(xiang)連，但(dan)無(wu)外接電源時，兩極(ji)活(huo)潑性差異(yi)最大的一池為原電池，其他(ta)各池可看做電解(jie)池。

口訣

離(li)子不(bu)(bu)上(shang)岸(an)，電子不(bu)(bu)下水。

六、種類

1、碳鋅電池

俗稱碳(tan)(tan)性電(dian)(dian)(dian)池(chi)，電(dian)(dian)(dian)壓約(yue)1.5V，售價最(zui)平，但電(dian)(dian)(dian)池(chi)容量較低，能輸出的電(dian)(dian)(dian)池(chi)也較低，幾乎被(bei)堿錳(meng)(meng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)所(suo)取代，唯獨是不(bu)會(hui)在長期存放后漏(lou)出有害腐蝕(shi)液體，所(suo)以(yi)仍被(bei)使用(yong)于(yu)低用(yong)電(dian)(dian)(dian)量同時需(xu)長期使用(yong)的裝(zhuang)置(zhi)，例如鐘、紅外線搖控等。為了增加正極的導電(dian)(dian)(dian)性，一般會(hui)以(yi)粉末(mo)狀碳(tan)(tan)和二氧化錳(meng)(meng)圍(wei)繞碳(tan)(tan)棒作正極，所(suo)以(yi)又稱為鋅(xin)錳(meng)(meng)電(dian)(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)(dian)池(chi)。電(dian)(dian)(dian)解質一般采用(yong)氯化銨，當中也有為了容量或(huo)輸出電(dian)(dian)(dian)流而(er)改(gai)用(yong)氯化鋅(xin)為電(dian)(dian)(dian)解質(通常標示為“Heavy Duty”)。

2、堿錳電池

電(dian)(dian)壓約(yue)1.5V，電(dian)(dian)池容量(liang)及輸出的電(dian)(dian)壓較鋅(xin)錳電(dian)(dian)池高，但不(bu)及鎳(nie)氫電(dian)(dian)池，長(chang)期存放后漏出有害腐蝕(shi)液體。

七、原電池和電解池的區別

1、電(dian)(dian)解池(chi)與原電(dian)(dian)池(chi)的本質區別：電(dian)(dian)解池(chi)是把(ba)電(dian)(dian)能(neng)轉化為化學(xue)能(neng)；原電(dian)(dian)池(chi)是把(ba)化學(xue)能(neng)轉化為電(dian)(dian)能(neng)。

2、電解(jie)池與原(yuan)電池裝(zhuang)置(zhi)的區別(bie)：電解(jie)池有外加電源；原(yuan)電池沒有外加電源。

3、電(dian)(dian)解池(chi)與原電(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)子(zi)流向的(de)區別：原電(dian)(dian)池(chi)的(de)電(dian)(dian)子(zi)流向剛好(hao)跟(gen)電(dian)(dian)流的(de)方向相(xiang)(xiang)反（電(dian)(dian)流正電(dian)(dian)荷流向，電(dian)(dian)子(zi)帶負電(dian)(dian)）；電(dian)(dian)解池(chi)剛好(hao)跟(gen)原電(dian)(dian)池(chi)的(de)電(dian)(dian)子(zi)流向相(xiang)(xiang)反（電(dian)(dian)子(zi)經負極流出(chu)到電(dian)(dian)解池(chi)中）。

4、電(dian)(dian)解池(chi)與原電(dian)(dian)池(chi)的(de)應(ying)用(yong)區(qu)別：原電(dian)(dian)池(chi)應(ying)用(yong)在鉛蓄電(dian)(dian)池(chi)；電(dian)(dian)解池(chi)應(ying)用(yong)在電(dian)(dian)鍍，精煉，冶(ye)金方面。

5、電解池(chi)(chi)與原(yuan)電池(chi)(chi)級的區別：電解池(chi)(chi)叫陰陽極；原(yuan)電池(chi)(chi)叫正(zheng)負極。

6、電(dian)解池與(yu)原電(dian)池電(dian)的(de)區別(bie)：原電(dian)池是對外(wai)供(gong)電(dian)，是自發的(de)；電(dian)解池是需要通電(dian)，是被動的(de)。