原電池工作原理是怎么樣的?

原電池是通過(guò)氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生電流的裝置稱為原電池，也可以說(shuō)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。有的原電池可以構(gòu)成可逆電池，有的原電池則不屬于可逆電池。原電池放電時(shí)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)。例如銅鋅原電池又稱丹尼爾電池，其正極是銅極，浸在硫酸銅溶液中;負(fù)極是鋅板，浸在硫酸鋅溶液中。兩種電解質(zhì)溶液用鹽橋連接，兩極用導(dǎo)線相連就組成原電池。平時(shí)使用的干電池，是根據(jù)原電池原理制成的，既然如此，那原電池工作原理是怎么樣的呢?

一、原電池工作原理

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(guò)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(guò)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(dòng)和外部導(dǎo)線中電子的定向移動(dòng)構(gòu)成了閉合回路，使兩個(gè)電極反應(yīng)不斷進(jìn)行，發(fā)生有序的電子轉(zhuǎn)移過(guò)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(jì)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(gè)電極上進(jìn)行。

二、原電池形成條件原理

1、電極數(shù)據(jù)由兩種不同生動(dòng)性的金屬或其他導(dǎo)電材料(非金屬或某些氧化物等)組成。

2、電解質(zhì)的存在。

3、電線連接在兩個(gè)電極之間形成一個(gè)閉合電路。

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

只要前三個(gè)條件可以構(gòu)成原電池。由于化學(xué)電源要供應(yīng)持續(xù)穩(wěn)定的電流，所以要有原電池的三種成分，但也要自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)。也就是說(shuō)，化學(xué)電源是原電池所必需的，但原電池不一定能制造化學(xué)電池。

組成前提:總反應(yīng)是自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)。

注:新課化學(xué)中所有的原電池都有氧化還原反應(yīng)，但非氧化還原反應(yīng)可以規(guī)劃成原電池。

三、原電池常見(jiàn)電極

1、活潑性不同的金屬：如鋅銅原電池，鋅作負(fù)極，銅作正極;

2、金屬和非金屬(非金屬必須能導(dǎo)電)：如鋅錳干電池，鋅作負(fù)極，石墨作正極;

3、金屬與化合物如：鉛蓄電池，鉛板作負(fù)極，二氧化鉛作正極;

4、惰性電極如：氫氧燃料電池，電極均為鉑。

四、原電池正負(fù)極如何判斷

負(fù)極：電子流出的一極(負(fù)極定義);化合價(jià)升高的一極;發(fā)生氧化反應(yīng)的一極;活潑性相對(duì)較強(qiáng)(有時(shí)候也要考慮到電解質(zhì)溶液對(duì)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(jià)降低的一極;發(fā)生還原反應(yīng)的一極;相對(duì)不活潑(有時(shí)候也要考慮到電解質(zhì)溶液對(duì)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(yáng)極：發(fā)生氧化反應(yīng)的電極(陽(yáng)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。