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1、原电池是利用两个电极之间金属性的不同，产生电势差，从而使电子的流动，产生电流.又称非蓄电 池，是电化电池的一种，其电化反应不能逆转，即是只能将化学能转换为电能，简单说就即 是不能重新储存电力，与蓄电池相对。原电池是将化学能转变成电能的装置。所以，根据定义，普通的干电池、燃料电池 都可以称为原电池。组成原电池的基本条件：1、将两种活泼性不同的金属（或导电单质）（pt和石墨为惰性电极，即本身不会得 失电子）（一种是相对较活泼金属一种是相对较不活泼金属）2、用导线连接后插入电解质 溶液中，形成闭合回路。3、要发生自发的氧化还原反应。原电池工作原理原电原电池池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应
2、和还原反应分别在原电池的负极和 正极上发生，从而在外电路中产生电流。原电池的电极的判断：负极：电子流出的一极；化合价升高的一极；发生氧化反应的一极；活泼性相对较 强金属的一极。正极：电子流入的一极；化合价降低的一极；发生还原反应的一极；相对不活泼的 金属或其它导体的一极。在原电池中，外电路为电子导电，电解质溶液中为离子导电。原电池的判定：（1）先分析有无外接电路，有外接电源的为电解池，无外接电源 的可能为原电池；然后依据原电池的形成条件分析判断，主要是“四看”：看电极一一 两极为金属或导电单质且存在活泼性差异（燃料电池的电极一般为惰性电极）；看溶液 两极插入电解质中；看回路一一形成闭合回路或两
3、极直接接触；看本质一一有无氧 化还原反应。（2）多池相连，但无外接电源时，两极活泼性差异最大的一池为原电池，其他各 池可看做电解池。原电池应用（1）制造各类电池原电池，一种将活性物质中化学能通过氧化还原反应直接转换成电能输出的装置。又称化学 电池。由于各种型号的原电池氧化还原反应的可逆性很差，放完电后，不能重复使用， 故又称一次电池。它通常由正电极、负电极、电解质、隔离物和壳体构成，可制成各种 形状和不同尺寸，使用方便。广泛用于工农业、国防工业和通信、照明、医疗等部门， 并成为日常生活中收音机、录音机、照相机、计算器、电子表、玩具、助听器等常用电 器的电源。原电池一般按负极活性物质（如锌、镉、
4、镁、锂等）和正极活性物质（如锰、 汞、二氧化硫、氟化碳等）分为锌锰电池、锌空气电池、锌银电池、锌汞电池、镁锰电 池、锂氟化碳电池、锂二氧化硫电池等。锌锰电池产量最大，常按电解质分为氯化铵型 和氯化锌型，并按其隔离层分为糊式电池和低极电池。以氢氧化钾为电解质的锌锰电池， 由于其负极（锌）的构造与其他锌锰电池不同而习惯上另作一类，称为碱性锌锰电池，简称碱锰电池，俗称碱性电池。（2）金属的腐蚀与防护 改变金属内部结构（如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢） 在金属表面覆盖保护层a、在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质；b、用电镀、热镀、喷镀的方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属；c、用化
5、学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜。（表面钝化） 电化学保护法a外加电流的阴极保护法（把被保护的设备与外接电源的负极相连）b牺牲阳极的阴极保护法（被保护的设备与活泼的金属相连接）（3）判断金属的活泼性（4）加快反应速率原电池表示方法原电原电池池的组成用图示表达，未免过于麻烦。为书写简便，原电池的装置常用方便而科学的符 号来表示。其写法习惯上遵循如下几点规定：1. 一般把负极（如Zn棒与Zn2+离子溶液）写在电池符号表示式的左边，正极（如 Cu棒与Cu2+离子溶液）写在电池符号表示式的右边。2. 以化学式表示电池中各物质的组成，溶液要标上活度或浓度（ mol/L），若为气 体物质应注明其
6、分压（Pa），还应标明当时的温度。如不写出，则温度为，气体分压为， 溶液浓度为lmol/L。3. 以符号“丨”表示不同物相之间的接界，用“II”表示盐桥。同一相中的不同 物质之间用“，”隔开。4. 非金属或气体不导电，因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化还原电对作 半电池时，需外加惰性导体（如原电池铂或石墨等)做电极导体。其中，惰性导体不参与电极反应，只起导电(输送或接送电 子)的作用，故称为“惰性”电极。按上述规定，Cu Zn原电池可用如下电池符号表示：(-)Zn(s)|Zn2+ (C)|Cu2+ (C)| Cu(s) (+)理论上，任何氧化还原反应都可以设计成原电池，例如反应：C12+
7、21- 2Cl- +12此反应可分解为两个半电池反应：负极：2I- = I2+ 2e -(氧化反应)正极：Cl2+2e-= 2Cl-(还原反应)该原电池的符号为：(-)Pt| I2(s)|l - (C)llCl- (C)|C2(PCL2) |Pt( +)常见的原电池常用原电池有锌一锰干电池、锌一汞电池、锌一银扣式电池及锂电池等。1锌原电池锰干电池：锌一锰电池具有原材料来源丰富、工艺简单，价格便宜、使用方便等优点， 成为人们使用最多、最广泛的电池品种。锌一锰电池以锌为负极，以二氧化锰为正极。 按照基本结构，锌一锰电池可制成圆筒形、扣式和扁形，扁形电池不能单个使用，可组 合叠层电池(组)。按照所用
8、电解液的差别将锌一锰电池分为三个类型：(1) 铵型锌一锰电池：电解质以氯化铵为主，含少量氯化锌。电池符号:(-) Zn|NH4Cl ZnCl2|MnO2 (+)总电池反应：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+Mn2O3+H2O(2) 锌型锌一锰电池：又称高功率锌一锰电池，电解质为氯化锌，具有防漏性能好，能大功率放电及能量密度较高等优点，是锌一锰电池的第二代产品，20世纪70年代初首先由德国推出。与铵型电池相比锌型电池长时间放电不产生水，因此电池不易漏液。电池符号：(-)Zn|ZnCl2|MnO2 ( +)总电池反应(长时间放电)：Zn+2Zn(OH)Cl+6MnO(OH)=
9、ZnCl2 2ZnO 4H20+2Mn304(3) 碱性锌一锰电池：这是锌一锰电池的第三代产品，具有大功率放电性能好、能 量密度高和低温性能好等优点。电池符号：(-)Zn|KOH|MnO2 (+)总电池反应：Zn+2H2O+2MnO2=2MnO(OH)+Zn(OH)2锌一锰电池额定开路电压为，实际开路电压一，其工作电压与放电负荷有关，负 荷越重或放电电阻越小，闭路电压越低。用于手电筒照明时，典型终止电压为，某些收 音机允许电压降至。2. 锂原电池：又称锂电池，是以金属锂为负极的电池总称。锂的电极电势最负相 对分子质量最小，导电性良好，可制成一系列贮存寿命长，工作温度范围宽的高能电池。 根据电解
10、液和正极物质的物理状态，锂电池有三种不同的类型，即：固体正极一有机电 解质电池、液体正极一液体电解质电池、固体正极一固体电解质电池。Li(CF)n的开路电压为，比能量为480WhL-1，工作温度在-5570C间，在20C下可贮存10年之 久！它们都是近年来研制的新产品，目前主要用于军事、空间技术等特殊领域，在心脏 起搏器等微、小功率场合也有应用。吸氧腐蚀吸氧腐蚀金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而 发生的电化学腐蚀，叫吸氧腐蚀.例如钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀，其电极反应如下：负极(Fe)： 2Fe - 4e = 2Fe2+正极(C)： 2H2O +
11、O2 + 4e = 4OH-钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀.吸氧腐蚀的必要条件以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀，称为氧还原腐蚀或吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀的 必要条件是金属的电位比氧还原反应的电位低：氧的阴极还原过程及其过电位吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。随着腐蚀的进行，氧不断消耗，只有 来自空气中的氧进行补充。因此，氧从空气中进入溶液并迁移到阴极表面发生还原反应， 这一过程包括一系列步骤。(1) 氧穿过空气/溶液界面进入溶液；(2) 在溶液对流作用下，氧迁移到阴极表面附近；(3) 在扩散层范围内，氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表面；(4) 在阴极表面氧分子发生还原反应，也叫氧的离子化反
12、应。吸氧腐蚀的控制过程及特点金属发生氧去极化腐蚀时，多数情况下阳极过程发生金属活性溶解，腐蚀过程处于 阴极控制之下。氧去极化腐蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极 表面上的放电速度。因此，可粗略地将氧去极化腐蚀分为三种情况。(1) 如果腐蚀金属在溶液中的电位较高，腐蚀过程中氧的传递速度又很大，则金 属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度决定。(2) 如果腐蚀金属在溶液中的电位非常低，不论氧的传输速度大小，阴极过程将 由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组成。(3) 如果腐蚀金属在溶液中的电位较低，处于活性溶解状态，而氧的传输速度又 有限，则金属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密度决定。
13、扩散控制的腐蚀过程中，由于腐蚀速度只决定于氧的扩散速度，因而在一定范围内， 腐蚀电流将不受阳极极化曲线的斜率和起始电位的影响。扩散控制的腐蚀过程中，金属中不同的阴极性杂质或微阴极数量的增加，对腐蚀速 度的增加只起很小的作用。解题过程影响吸氧腐蚀的因素1. 溶解氧浓度的影响2. 温度的影响3. 盐浓度的影响4.溶液搅拌和流速的影响阴极控制原因 主要是活化极化：=lgiC/i/anF主要是浓差极化：=nFlg(1-iC/iL)阴极反应产物以氢气泡逸出，电极表面溶液得到附加搅拌 产物OH只能靠扩散或迁移离开，无气泡逸出，得不到附加搅拌析氢腐蚀析氢腐蚀金属在酸性较强的溶液中发生电化学腐蚀时放出氢气的腐
14、蚀叫做析氢 蚀。在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中，钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄 的水膜。水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液，使水里的H+增多。是就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小原电池。这些原电池里发 生的氧化还原反应是：负极(铁)：铁被氧化Fe-2e=Fe2+ ；正极(碳)：溶液中的H+被还原 2H+2e=H2t这样就形成无数的微小原电池。最后氢气在碳的表面放出，铁被腐蚀，所以叫析氢 腐蚀。析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较比较项目析氢腐蚀吸氧腐蚀去极化剂性 质带电氢离子，迁移速度和扩散能 力都很大中性氧分子，只能靠扩散和对流传输去极化剂浓度浓度大，酸性溶液中
15、H+放电中性或碱性溶液中H2O作去极化剂浓度不大，其溶解度通常随温度升 高和盐浓度增大而减小原电池的形成条件原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应, 但区别于一般的氧化还原 反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负 极上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生 还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。 两极之间溶液中离子的定向移动 和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。从能量转化角度看，原电池是将化学能转化为电能的装置；从化学反应角度看，原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂，使氧化还原反应分别在两个电极上进行。原电池的构成条件有三个：（1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属 或某些氧化物等）组成。（2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。（3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为
