一、原電池的工作原理

原電池的工作原理：原電池反應屬于放熱的反應，一般是氧化還原反應，但區(qū)別于一般的氧化還原反應的是，電子轉移不是通過氧化劑和還原劑之間的有效碰撞完成的，而是還原劑在負極上失電子發(fā)生氧化反應，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，從而完成還原劑和氧化劑之間電子的轉移。兩極之間溶液中離子的定向移動和外部導線中電子的定向移動構成了閉合回路，使兩個電極反應不斷進行，發(fā)生有序的電子轉移過程，產(chǎn)生電流，實現(xiàn)化學能向電能的轉化。

但是，需要注意，非氧化還原反應一樣可以設計成原電池。

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

二、原電池的構成原理

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、兩電極之間有導線連接，形成閉合回路。

4、發(fā)生的反應是自發(fā)的氧化還原反應。

只要具備前三個條件就可構成原電池。而化學電源因為要求可以提供持續(xù)而穩(wěn)定的電流，所以除了必須具備原電池的三個構成條件之外，還要求有自發(fā)進行的化學反應。也就是說，化學電源必須是原電池，但原電池不一定都能做化學電池。

形成前提：總反應為自發(fā)的化學反應。

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

三、電極的構成

a.活潑性不同的金屬—鋅銅原電池，鋅作負極，銅作正極；

b.金屬和非金屬（非金屬必須能導電）—鋅錳干電池，鋅作負極，石墨作正極；

c.金屬與化合物—鉛蓄電池，鉛板作負極，二氧化鉛作正極；

d.惰性電極—氫氧燃料電池，電極均為鉑。

電解液的選擇：負極材料一般要能與電解液自行發(fā)生氧化還原反應。

四、正負極判斷

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，此為原電池的負極（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，此為原電池的正極（陰極，cathode）。[3-4]

正極發(fā)生還原反應，得到電子；負極發(fā)生氧化反應，失去電子。

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

電極判斷

負極：電子流出的一極（負極定義）；化合價升高的一極；發(fā)生氧化反應的一極；活潑性相對較強（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）的金屬或其它導體的一極。（僅適用于原電池）

陽極：發(fā)生氧化反應的電極（陽極定義）

陰極：發(fā)生還原反應的電極（陰極定義）

在原電池中，外電路為電子導電，電解質(zhì)溶液中為離子導電。

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)——能否轉化為氧化還原反應。

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：電解池是把電能轉化為化學能；原電池是把化學能轉化為電能。

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，電子帶負電）；電解池剛好跟原電池的電子流向相反（電子經(jīng)負極流出到電解池中）。

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