有關(guān)“化學(xué)能與電能”教學(xué)中幾組易混淆概念的辨析

但世輝等

“化學(xué)能與電能”是高中化學(xué)教學(xué)中極為重要的內(nèi)容，從備考角度來說其教學(xué)重點(diǎn)在于原電池的原理、構(gòu)成條件以及電極反應(yīng)方程式的書寫等。許多教師在教學(xué)中只關(guān)注上述知識點(diǎn)的傳授而將與原電池相關(guān)的幾組概念混為一談，甚至在省、市級的公開課中也常常出現(xiàn)類似的混淆。本文就有關(guān)這方面的問題進(jìn)行探討。

一、原電池、化學(xué)電池、電池到底是何關(guān)系？

在人教版老教材與新教材中均多次出現(xiàn)了原電池、化學(xué)電池、電池這三組概念，但只對原電池做了較為具體的定義，化學(xué)電池和電池只是以一個普通名詞的形式出現(xiàn)在了教材中，部分教師在授課時往往很容易將三者混淆，這三種概念究竟有何區(qū)別呢？

實(shí)際上，原電池只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，只是化學(xué)電源的雛形，它所揭示的只是一種化學(xué)原理，根據(jù)其原理制作出來的能用于生產(chǎn)、生活和國防中的電源才能被稱之為化學(xué)電池。比如教材中描述的銅鋅原電池只是揭示了如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，但卻不能用于實(shí)際生活中，根據(jù)其原理設(shè)計的鋅錳電池被用于實(shí)際生活中，才屬于化學(xué)電池。簡單來說，原電池只是一種理論分析模型，而化學(xué)電池卻是一種實(shí)際應(yīng)用工具。這也解釋了為什么習(xí)慣性地將鋅錳電池、鉛蓄電池稱為化學(xué)電池而非原電池的原因。

比如目前已研制成功并廣泛用于心臟起搏器的核電池（又稱放射性同位素電池，如圖1所示），它是利用放射性同位素衰變放出載能離子（α粒子、β粒子和γ射線）并將其能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理為發(fā)射極上的放射源發(fā)射帶電粒子，一部分帶電粒子克服電場力穿過絕緣層接收極，使接收極產(chǎn)生與發(fā)射極符號相反的電荷，其余帶電粒子則被發(fā)射極吸收而產(chǎn)生廢熱，在兩極引出導(dǎo)線接上負(fù)載，便產(chǎn)生電流。再比如太陽能電池，其是將太陽光子所具有的能量進(jìn)行俘獲進(jìn)而轉(zhuǎn)化成電能加以應(yīng)用，顯然這些電池不屬于化學(xué)電池。實(shí)際上電池可以分為化學(xué)電池和物理電池兩大類（如圖2所示），在平時教學(xué)中絕對不能將任何電池都理解為化學(xué)電池。

從工作原理可看出鋰離子電池不同于鋰電池的地方在于整個放電過程中鋰單質(zhì)并不單獨(dú)存在，只有鋰離子。相比鋰電池，鋰離子電池另一不同之處在于電極材料上的更新，即具有更好的導(dǎo)電率，更便于鋰離子從負(fù)極中脫出而嵌入正極材料中。這種材料上的更新使得鋰離子電池電阻很小、電流很大，工作起來也十分穩(wěn)定。因此區(qū)分鋰電池和鋰離子電池只許看正極（或負(fù)極）材料即可。目前研究較多的均是鋰離子電池，負(fù)極大多采用LixC6，正極材料有LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4等。

三、鋅錳電池屬于干電池嗎？

人教版新、老教材在講述鋅錳電池時都指出其屬于干電池的范疇。實(shí)際上其只能屬于“干”電池而非真正意義上的干電池。真正干電池的電解質(zhì)是固體電解質(zhì)，所謂固體電解質(zhì)是指在固體狀態(tài)時就具有比較高的離子電導(dǎo)率。因此從電解質(zhì)的角度進(jìn)行區(qū)分可以看出：酸性鋅錳電池使用的是糊狀NH4Cl電解質(zhì)，堿性鋅錳電池電解質(zhì)使用的是KOH溶液，均不能屬于干電池。

實(shí)際上鋰離子電池和鋰電池才是真正意義上的干電池。其電解質(zhì)均采用溶解了鋰鹽（如LiPF6、LiClO4等）的有機(jī)固體電解質(zhì)。因此某種電池究竟是否屬于干電池的判斷點(diǎn)在于該電池使用的是何種狀態(tài)的電解質(zhì)，若采用固體電解質(zhì)才屬于干電池。

（收稿日期：2013-11-12）

“化學(xué)能與電能”是高中化學(xué)教學(xué)中極為重要的內(nèi)容，從備考角度來說其教學(xué)重點(diǎn)在于原電池的原理、構(gòu)成條件以及電極反應(yīng)方程式的書寫等。許多教師在教學(xué)中只關(guān)注上述知識點(diǎn)的傳授而將與原電池相關(guān)的幾組概念混為一談，甚至在省、市級的公開課中也常常出現(xiàn)類似的混淆。本文就有關(guān)這方面的問題進(jìn)行探討。

一、原電池、化學(xué)電池、電池到底是何關(guān)系？

在人教版老教材與新教材中均多次出現(xiàn)了原電池、化學(xué)電池、電池這三組概念，但只對原電池做了較為具體的定義，化學(xué)電池和電池只是以一個普通名詞的形式出現(xiàn)在了教材中，部分教師在授課時往往很容易將三者混淆，這三種概念究竟有何區(qū)別呢？

實(shí)際上，原電池只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，只是化學(xué)電源的雛形，它所揭示的只是一種化學(xué)原理，根據(jù)其原理制作出來的能用于生產(chǎn)、生活和國防中的電源才能被稱之為化學(xué)電池。比如教材中描述的銅鋅原電池只是揭示了如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，但卻不能用于實(shí)際生活中，根據(jù)其原理設(shè)計的鋅錳電池被用于實(shí)際生活中，才屬于化學(xué)電池。簡單來說，原電池只是一種理論分析模型，而化學(xué)電池卻是一種實(shí)際應(yīng)用工具。這也解釋了為什么習(xí)慣性地將鋅錳電池、鉛蓄電池稱為化學(xué)電池而非原電池的原因。

比如目前已研制成功并廣泛用于心臟起搏器的核電池（又稱放射性同位素電池，如圖1所示），它是利用放射性同位素衰變放出載能離子（α粒子、β粒子和γ射線）并將其能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理為發(fā)射極上的放射源發(fā)射帶電粒子，一部分帶電粒子克服電場力穿過絕緣層接收極，使接收極產(chǎn)生與發(fā)射極符號相反的電荷，其余帶電粒子則被發(fā)射極吸收而產(chǎn)生廢熱，在兩極引出導(dǎo)線接上負(fù)載，便產(chǎn)生電流。再比如太陽能電池，其是將太陽光子所具有的能量進(jìn)行俘獲進(jìn)而轉(zhuǎn)化成電能加以應(yīng)用，顯然這些電池不屬于化學(xué)電池。實(shí)際上電池可以分為化學(xué)電池和物理電池兩大類（如圖2所示），在平時教學(xué)中絕對不能將任何電池都理解為化學(xué)電池。

從工作原理可看出鋰離子電池不同于鋰電池的地方在于整個放電過程中鋰單質(zhì)并不單獨(dú)存在，只有鋰離子。相比鋰電池，鋰離子電池另一不同之處在于電極材料上的更新，即具有更好的導(dǎo)電率，更便于鋰離子從負(fù)極中脫出而嵌入正極材料中。這種材料上的更新使得鋰離子電池電阻很小、電流很大，工作起來也十分穩(wěn)定。因此區(qū)分鋰電池和鋰離子電池只許看正極（或負(fù)極）材料即可。目前研究較多的均是鋰離子電池，負(fù)極大多采用LixC6，正極材料有LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4等。

三、鋅錳電池屬于干電池嗎？

人教版新、老教材在講述鋅錳電池時都指出其屬于干電池的范疇。實(shí)際上其只能屬于“干”電池而非真正意義上的干電池。真正干電池的電解質(zhì)是固體電解質(zhì)，所謂固體電解質(zhì)是指在固體狀態(tài)時就具有比較高的離子電導(dǎo)率。因此從電解質(zhì)的角度進(jìn)行區(qū)分可以看出：酸性鋅錳電池使用的是糊狀NH4Cl電解質(zhì)，堿性鋅錳電池電解質(zhì)使用的是KOH溶液，均不能屬于干電池。

實(shí)際上鋰離子電池和鋰電池才是真正意義上的干電池。其電解質(zhì)均采用溶解了鋰鹽（如LiPF6、LiClO4等）的有機(jī)固體電解質(zhì)。因此某種電池究竟是否屬于干電池的判斷點(diǎn)在于該電池使用的是何種狀態(tài)的電解質(zhì)，若采用固體電解質(zhì)才屬于干電池。

（收稿日期：2013-11-12）

“化學(xué)能與電能”是高中化學(xué)教學(xué)中極為重要的內(nèi)容，從備考角度來說其教學(xué)重點(diǎn)在于原電池的原理、構(gòu)成條件以及電極反應(yīng)方程式的書寫等。許多教師在教學(xué)中只關(guān)注上述知識點(diǎn)的傳授而將與原電池相關(guān)的幾組概念混為一談，甚至在省、市級的公開課中也常常出現(xiàn)類似的混淆。本文就有關(guān)這方面的問題進(jìn)行探討。

一、原電池、化學(xué)電池、電池到底是何關(guān)系？

在人教版老教材與新教材中均多次出現(xiàn)了原電池、化學(xué)電池、電池這三組概念，但只對原電池做了較為具體的定義，化學(xué)電池和電池只是以一個普通名詞的形式出現(xiàn)在了教材中，部分教師在授課時往往很容易將三者混淆，這三種概念究竟有何區(qū)別呢？

實(shí)際上，原電池只是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置，只是化學(xué)電源的雛形，它所揭示的只是一種化學(xué)原理，根據(jù)其原理制作出來的能用于生產(chǎn)、生活和國防中的電源才能被稱之為化學(xué)電池。比如教材中描述的銅鋅原電池只是揭示了如何將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，但卻不能用于實(shí)際生活中，根據(jù)其原理設(shè)計的鋅錳電池被用于實(shí)際生活中，才屬于化學(xué)電池。簡單來說，原電池只是一種理論分析模型，而化學(xué)電池卻是一種實(shí)際應(yīng)用工具。這也解釋了為什么習(xí)慣性地將鋅錳電池、鉛蓄電池稱為化學(xué)電池而非原電池的原因。

比如目前已研制成功并廣泛用于心臟起搏器的核電池（又稱放射性同位素電池，如圖1所示），它是利用放射性同位素衰變放出載能離子（α粒子、β粒子和γ射線）并將其能量轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理為發(fā)射極上的放射源發(fā)射帶電粒子，一部分帶電粒子克服電場力穿過絕緣層接收極，使接收極產(chǎn)生與發(fā)射極符號相反的電荷，其余帶電粒子則被發(fā)射極吸收而產(chǎn)生廢熱，在兩極引出導(dǎo)線接上負(fù)載，便產(chǎn)生電流。再比如太陽能電池，其是將太陽光子所具有的能量進(jìn)行俘獲進(jìn)而轉(zhuǎn)化成電能加以應(yīng)用，顯然這些電池不屬于化學(xué)電池。實(shí)際上電池可以分為化學(xué)電池和物理電池兩大類（如圖2所示），在平時教學(xué)中絕對不能將任何電池都理解為化學(xué)電池。

從工作原理可看出鋰離子電池不同于鋰電池的地方在于整個放電過程中鋰單質(zhì)并不單獨(dú)存在，只有鋰離子。相比鋰電池，鋰離子電池另一不同之處在于電極材料上的更新，即具有更好的導(dǎo)電率，更便于鋰離子從負(fù)極中脫出而嵌入正極材料中。這種材料上的更新使得鋰離子電池電阻很小、電流很大，工作起來也十分穩(wěn)定。因此區(qū)分鋰電池和鋰離子電池只許看正極（或負(fù)極）材料即可。目前研究較多的均是鋰離子電池，負(fù)極大多采用LixC6，正極材料有LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiFePO4等。

三、鋅錳電池屬于干電池嗎？

人教版新、老教材在講述鋅錳電池時都指出其屬于干電池的范疇。實(shí)際上其只能屬于“干”電池而非真正意義上的干電池。真正干電池的電解質(zhì)是固體電解質(zhì)，所謂固體電解質(zhì)是指在固體狀態(tài)時就具有比較高的離子電導(dǎo)率。因此從電解質(zhì)的角度進(jìn)行區(qū)分可以看出：酸性鋅錳電池使用的是糊狀NH4Cl電解質(zhì)，堿性鋅錳電池電解質(zhì)使用的是KOH溶液，均不能屬于干電池。

實(shí)際上鋰離子電池和鋰電池才是真正意義上的干電池。其電解質(zhì)均采用溶解了鋰鹽（如LiPF6、LiClO4等）的有機(jī)固體電解質(zhì)。因此某種電池究竟是否屬于干電池的判斷點(diǎn)在于該電池使用的是何種狀態(tài)的電解質(zhì)，若采用固體電解質(zhì)才屬于干電池。

（收稿日期：2013-11-12）