关于原电池的原理解析和应用
来源：宝鄂实业
2019-05-04 16:07
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构成原电池的条件有：
（1）电极材料。两种金属活动性不同的金属或金属和其它导电性（非金属或某些氧化物等）；
（2）两电极必须浸没在电解质溶液中；
（3）两电极之间要用导线连接，形成闭合回路。
说明：
①一般来说，能与电解质溶液中的某种成分发生氧化反应的是原电池的负极。
②很活泼的金属单质一般不作做原电池的负极，如K、Na、Ca等。
二、原电池正负极的判断：
（1）较活泼的或能和电解质溶液反应的金属一般作负极。
（2）有气泡产生一极一般是正极。
（3）电子流出的一极是负极，电子流入的一极是正极。
（4）被腐蚀的一极是负极。
（5）发生氧化反应的一极是负极，发生还原反应的一极是正极。
（6）溶液中阳离子移向的一极是正极，阴离子移向的一极为负极。
三、电极反应式的书写
（1）准确判断原电池的正负极是书写电极反应的关键
如果原电池的正负极判断失误，电极反应式的书写一定错误。上述判断正负极的方法是一般方法，但不是绝对的，例如铜片和铝片同时插入浓硝酸溶液中，由于铝片表明的钝化，这时铜失去电子，是负极，其电极反应为：
负极：Cu －2e－＝ Cu2＋
正极：NO3－ + 4H＋ + 2e－ ＝ 2H2O + 2NO2↑
再如镁片和铝片同时插入氢氧化钠溶液中，虽然镁比铝活泼，但由于镁不与氢氧化钠反应，而铝却反应，失去电子，是负极，其电极反应为：
负极：2Al + 8OH－－2×3e－＝2AlO2－ + 2H2O
正极：6H2O + 6e－ ＝ 6OH－ + 3H2↑
（2）要注意电解质溶液的酸碱性
在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系，如氢氧燃料电池有酸式和碱式，在酸溶液中，电极反应式中不能出现OH－，在碱溶液中，电极反应式中不能出现H+，像CH4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中碳（C）元素以CO32－离子形式存在，而不是放出CO2气体。
（3）要考虑电子的转移数目
在同一个原电池中，负极失去电子数必然等于正极得到的电子数，所以在书写电极反应时，一定要考虑电荷守恒。防止由总反应方程式改写成电极反应式时所带来的失误，同时也可避免在有关计算中产生误差。
（4）要利用总的反应方程式
从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池，而两个电极反应相加即得总反应方程式。所以只要知道总反应方程式和其中一个电极反应，便可以写出另一个电极反应方程式。
四、原电池原理的应用
原电池原理在工农业生产、日常生活、科学研究中具有广泛的应用。
1. 化学电源：人们利用原电池原理，将化学能直接转化为电能，制作了多种电池。如干电池、蓄电池、充电电池以及高能燃料电池，以满足不同的需要。在现代生活、生产和科学研究以及科学技术的发展中，电池发挥的作用不可代替，大到宇宙火箭、人造卫星、飞机、轮船，小到电脑、电话、手机以及心脏起搏器等，都离不开各种各样的电池。
2. 加快反应速率：如实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气，用纯锌生成氢气的速率较慢，而用粗锌可大大加快化学反应速率，这是因为在粗锌中含有杂质，杂质和锌形成了无数个微小的原电池，加快了反应速率。
3. 比较金属的活动性强弱：一般来说，负极比正极活泼。
