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(lái)說(shuō)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(shí)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(jí)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(wèn)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(duì)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(gè)普通名詞的形式出現(xiàn)在了教材中，部分教師在授課時(shí)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(lái)的能用于生產(chǎn)、生活和國(guó)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(jì)的鋅錳電池被用于實(shí)際生活中，才屬于化學(xué)電池。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，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(chǎng)力穿過(guò)絕緣層接收極，使接收極產(chǎn)生與發(fā)射極符號(hào)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(yáng)能電池，其是將太陽(yáng)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(shí)教學(xué)中絕對(duì)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(gè)放電過(guò)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(lái)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(shí)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(shí)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(lái)說(shuō)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(shí)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(jí)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(wèn)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(duì)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(gè)普通名詞的形式出現(xiàn)在了教材中，部分教師在授課時(shí)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(lái)的能用于生產(chǎn)、生活和國(guó)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(jì)的鋅錳電池被用于實(shí)際生活中，才屬于化學(xué)電池。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，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(chǎng)力穿過(guò)絕緣層接收極，使接收極產(chǎn)生與發(fā)射極符號(hào)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(yáng)能電池，其是將太陽(yáng)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(shí)教學(xué)中絕對(duì)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(gè)放電過(guò)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(lái)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(shí)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(shí)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(lái)說(shuō)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(shí)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(jí)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(wèn)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(duì)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(gè)普通名詞的形式出現(xiàn)在了教材中，部分教師在授課時(shí)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(lái)的能用于生產(chǎn)、生活和國(guó)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(jì)的鋅錳電池被用于實(shí)際生活中，才屬于化學(xué)電池。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，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(chǎng)力穿過(guò)絕緣層接收極，使接收極產(chǎn)生與發(fā)射極符號(hào)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(yáng)能電池，其是將太陽(yáng)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(shí)教學(xué)中絕對(duì)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(gè)放電過(guò)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(lái)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(shí)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(shí)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）