中学综合学科资源库——电池

化学电池

电池，你一定不会感到陌生吧！除了熟悉的干电池外，还有供电子手表、电子计算器等使用的钮扣电池，供心脏起搏器、助听器使用的超小型提电池，供汽车、风力发电机使用的蓄电池。此外，潜艇、卫星、宇宙飞船等也要依靠电池提供能量。当今社会虽然有方便的交流电电网，但电池的销售量却有增无减，而且不断涌现新的品种。

电池是一种将化学能直接转变为电能的装置，又叫化学电池。在化学电池中，化学能是怎样转变成电能的？化学电池工作时，储存的化学能能否全部转化为电能？

要了解这些问题，让我们先来重温有关原电池的知识。

【知识梳理】

原电池

右图的装置就是一个原电池，由于用锌片和钢片做电极，因而叫Cu－Zn原电池。

实验中可以看到，锌片在不断溶解，铜片上有小气泡产生。同时观察到电流表的指针发生偏转，这说明导线中产生了电流。原理如下：

Zn（负极）：Zn－2e→Zn^2＋（氧化反应）

Cu（正极）：2H^＋＋2e→H₂↑（还原反应）

总反应：Zn＋2H^＋→Zn^2＋＋H₂↑（氧化还原反应）

负极锌失去的电子，经过电流表（或用电器）流向正极铜。因此，产生电流的原因是电池内部电极上发生了氧化和还原反应。

从电化学角度看，一个自发进行的氧化还原反应都可以设计成电池装置。

思考：右图是化学家丹尼尔于1836年设计的一个实用电池，并用于早期铁路的信号灯，其现象有锌片溶解、铜片增厚，并有电流产生。请写出电极反应和总反应方程式，并标出正、负极。

【专题导读】

实验和研究：干电池的解剖及其原理研究

1．观察干电池的内部构造

取1节废于电池（1号），剥去外层包装和封口上的火漆，用刀如右图或沿垂直方向剖开，观察内部构造。

干电池的外壳是金属锌，作负极，中心碳棒（石墨）是正极，碳律周围由一层纸质包裹的黑色物质，这是石墨粉和二氧化锰的混合物，纸质和锌壳之间填满了糊状白色电解液，其成分是氯化铵、氯化锌和淀粉糊。

2．糊状物的分离