高二化学电解池和原电池 高中化学疑惑解析

相信许多人在学习原电池和电解池部分的时候，都会存在一定的疑惑？原电池和电解池到底是什么？他们之间可以相互转换吗？今天我们就来谈一下这个问题。原电池和电解池的联系和区别究竟在哪？

首先明确原电池和电解池的概念。二者都属于电化学池。

• 电解池指的是将电能转化为化学能的装置。它通过构建闭合回路的方式将氧化还原反应的氧化部分和还原部分分开，避免了二者之间的相互干扰，同时有利于区分产物。
• 所谓原电池就是将化学能转化为电能的装置。基本可以这么理解，化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，在这个过程中会发生电子转移。我们将电子转移定向，则形成了电流输出。
• 从原理上讲，二者都是能量转化的装置，只不过前者输出的是化学能，后者输出的是电能。我们通过串联或者其他方式将能量二次转化当然是可以的。见图三。

二者也可以相互转化。

• 举个例子，铜锌原电池中(图一)，电路通路时，随着锌片不断腐蚀，氢气不断产生，形成了电流回路，我们在电流表位置接一个电解池，则电能会继续转化。
• 但锌片总会有被腐蚀完的一天，这时候原电池就没电了。我们可以通过向体系输入电能，（图二）溶液中有锌离子，氢质子，硫酸根离子等，阴极锌离子的电子会形成锌单质，阳极则发生反应生成氧气。铜锌原电池会得到一定程度的复原。但能量转换是有效率的。

图一 铜锌原电池

图二 电解硫酸锌溶液（工业锌冶金过程）

图三

要是按照能量转换的角度考虑的话，拓展开来，各种能量都是可以相互转换的。从输出电能的角度讲，我们可以找到各种各样的原电池。

• 比如光能转化为电能，再转化为化学能，就是目前的光电化学池。如图四所示。作者构建了一个闭合回路，随后将紫外光照射在其中一极上， 紫外光激发半导体产生电子空穴对，通过回路形成定向电流，从而电解还原氧气，生成过氧化氢或水。

图四

• 再比如，模拟电鳗发电的水凝胶做成的仿生物电池等。

图五