一、原電池的工作原理

原電池的工作原理：原電池反應(yīng)屬于放熱的反應(yīng)，一般是氧化還原反應(yīng)，但區(qū)別于一般的氧化還原反應(yīng)的是，電子轉(zhuǎn)移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的，而是還原劑在負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電子通過外電路輸送到正極上，氧化劑在正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉(zhuǎn)移。兩極之間溶液中離子的定向移動和外部導(dǎo)線中電子的定向移動構(gòu)成了閉合回路，使兩個電極反應(yīng)不斷進(jìn)行，發(fā)生有序的電子轉(zhuǎn)移過程，產(chǎn)生電流，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能向電能的轉(zhuǎn)化。

但是，需要注意，非氧化還原反應(yīng)一樣可以設(shè)計成原電池。

從能量轉(zhuǎn)化角度看，原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置；從化學(xué)反應(yīng)角度看，原電池的原理是氧化還原反應(yīng)中的還原劑失去的電子經(jīng)外接導(dǎo)線傳遞給氧化劑，使氧化還原反應(yīng)分別在兩個電極上進(jìn)行。

二、原電池的構(gòu)成原理

1、電極材料由兩種金屬活潑性不同的金屬或由金屬與其他導(dǎo)電的材料（非金屬或某些氧化物等）組成。

2、電解質(zhì)存在。

3、兩電極之間有導(dǎo)線連接，形成閉合回路。

4、發(fā)生的反應(yīng)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)。

只要具備前三個條件就可構(gòu)成原電池。而化學(xué)電源因?yàn)橐罂梢蕴峁┏掷m(xù)而穩(wěn)定的電流，所以除了必須具備原電池的三個構(gòu)成條件之外，還要求有自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。也就是說，化學(xué)電源必須是原電池，但原電池不一定都能做化學(xué)電池。

形成前提：總反應(yīng)為自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)。

注：新課標(biāo)高中化學(xué)中所有原電池都發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，但非氧化還原反應(yīng)一樣可以設(shè)計成原電池。

三、電極的構(gòu)成

a.活潑性不同的金屬—鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極；

b.金屬和非金屬（非金屬必須能導(dǎo)電）—鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨作正極；

c.金屬與化合物—鉛蓄電池，鉛板作負(fù)極，二氧化鉛作正極；

d.惰性電極—?dú)溲跞剂想姵?，電極均為鉑。

電解液的選擇：負(fù)極材料一般要能與電解液自行發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

四、正負(fù)極判斷

通常情況下，在原電池中某一電極若不斷溶解或質(zhì)量不斷減少，該電極發(fā)生氧化反應(yīng)，此為原電池的負(fù)極（陽極，anode）；若原電池中某一電極上有氣體生成、電極的質(zhì)量不斷增加或電極質(zhì)量不變，該電極發(fā)生還原反應(yīng)，此為原電池的正極（陰極，cathode）。[3-4]

正極發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子。

電子由負(fù)極流向正極，電流由正極流向負(fù)極。 溶液中，陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。

電極判斷

負(fù)極：電子流出的一極（負(fù)極定義）；化合價升高的一極；發(fā)生氧化反應(yīng)的一極；活潑性相對較強(qiáng)（有時候也要考慮到電解質(zhì)溶液對兩極的影響）金屬的一極。（僅適用于原電池）

正極：電子流入的一極（正極定義）；化合價降低的一極；發(fā)生還原反應(yīng)的一極；相對不活潑（有時候也要考慮到電解質(zhì)溶液對兩極的影響）的金屬或其它導(dǎo)體的一極。（僅適用于原電池）

陽極：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極（陽極定義）

陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的電極（陰極定義）

在原電池中，外電路為電子導(dǎo)電，電解質(zhì)溶液中為離子導(dǎo)電。

注意：anion是陰離子，anode是陽極，cation是陽離子，cathode是陰極。

五、原電池的判定

1、先分析有無外接電路，有外接電源的為電解池，無外接電源的可能為原電池；然后依據(jù)原電池的形成條件分析判斷，主要是“四看”：

看回路——形成閉合回路或兩極直接接觸；

看本質(zhì)——能否轉(zhuǎn)化為氧化還原反應(yīng)。

2、多池相連，但無外接電源時，兩極活潑性差異最大的一池為原電池，其他各池可看做電解池。

口訣

離子不上岸，電子不下水。

六、種類

1、碳鋅電池

俗稱碳性電池，電壓約1.5V，售價最平，但電池容量較低，能輸出的電池也較低，幾乎被堿錳電池所取代，唯獨(dú)是不會在長期存放后漏出有害腐蝕液體，所以仍被使用于低用電量同時需長期使用的裝置，例如鐘、紅外線搖控等。為了增加正極的導(dǎo)電性，一般會以粉末狀碳和二氧化錳圍繞碳棒作正極，所以又稱為鋅錳電池電池。電解質(zhì)一般采用氯化銨，當(dāng)中也有為了容量或輸出電流而改用氯化鋅為電解質(zhì)(通常標(biāo)示為“Heavy Duty”)。

2、堿錳電池

電壓約1.5V，電池容量及輸出的電壓較鋅錳電池高，但不及鎳氫電池，長期存放后漏出有害腐蝕液體。

七、原電池和電解池的區(qū)別

1、電解池與原電池的本質(zhì)區(qū)別：電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。

2、電解池與原電池裝置的區(qū)別：電解池有外加電源；原電池沒有外加電源。

3、電解池與原電池電子流向的區(qū)別：原電池的電子流向剛好跟電流的方向相反（電流正電荷流向，電子帶負(fù)電）；電解池剛好跟原電池的電子流向相反（電子經(jīng)負(fù)極流出到電解池中）。

4、電解池與原電池的應(yīng)用區(qū)別：原電池應(yīng)用在鉛蓄電池；電解池應(yīng)用在電鍍，精煉，冶金方面。

5、電解池與原電池級的區(qū)別：電解池叫陰陽極；原電池叫正負(fù)極。

6、電解池與原電池電的區(qū)別：原電池是對外供電，是自發(fā)的；電解池是需要通電，是被動的。