知識(shí)點(diǎn):電池的正負(fù)電極之間存在電勢(shì)差。鋅錳電池中,正極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為+0.7710V,負(fù)極為-0.7628V,差值為(+0.7710)-(-0.7628)=1.5338V,也就是我們電池上標(biāo)的電壓。
在現(xiàn)實(shí)生活中,我們離不開(kāi)有各種各樣的電池,如:手機(jī)電池、手電筒電池等。不過(guò)最常用的是那種小棍子似的干電池,干電池有大有小,還有各種品牌,但無(wú)論什么樣的干電池,電壓大部分都是1.5V,這是為什么呢?
這和電池里面的那些東西有關(guān)。我們常用的電池又叫做鋅錳干電池,如果你縱向剖開(kāi)一節(jié)干電池,你就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的中間是一根烏漆墨黑的小圓柱體,這是一根充當(dāng)正極的石墨棒,石墨棒外面有很多MnO2和炭黑組成的混合物,此外,還有一堆黏糊糊的東西,它們是NH4Cl,最外層是由鋅制成的筒子,充當(dāng)著負(fù)極的角色,在鋅筒和NH4Cl之間還隔著多孔紙作為隔離層。
干電池在工作的時(shí)候,負(fù)極的鋅失去電子,電子沿著電路中的導(dǎo)線一路抵達(dá)正極,也就是碳棒處,碳棒再把電子傳遞給NH4Cl,NH4+獲得電子后變成NH3和H2。這里可能有人要提出疑問(wèn),不對(duì)啊,電流不都應(yīng)該是從正極流向負(fù)極么,怎么這里的電子是從負(fù)極往正極跑?因?yàn)槲覀円?guī)定,電流的方向是正電荷流動(dòng)的方向,而電子帶負(fù)電,所以電子是按照電流的反方向運(yùn)動(dòng)的。
而電池的電壓正是由正負(fù)極的化學(xué)反應(yīng)確定的,從物理化學(xué)(物理化學(xué)是一門(mén)專(zhuān)門(mén)的學(xué)科,它就叫“物理化學(xué)”而不是“物理和化學(xué)”)中我們可以知道,電池的正負(fù)極都有各自的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì),而電壓正是這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)的差值。你可以把標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)理解為兩個(gè)高度不同的臺(tái)階,臺(tái)階高度的差值就是電壓,鋅錳電池中,正極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)為+0.7710V,負(fù)極為-0.7628V,差值為(+0.7710)-(-0.7628)=1.5338V,也就是我們電池上標(biāo)的電壓。
由此我們可以看出,一個(gè)電池的電壓不是由它的外形和品牌決定的,而取決于它里面的化學(xué)物質(zhì),因?yàn)槲覀兂S玫碾姵囟际卿\錳電池,所以電壓都是1.5V,而其它種類(lèi)的電池,比如鉛蓄電池,因?yàn)榉磻?yīng)物質(zhì)不同,它的電壓就是2V。
最后特別說(shuō)一句,如果你想拆開(kāi)你家的電池研究它的內(nèi)部結(jié)構(gòu),請(qǐng)務(wù)必在專(zhuān)業(yè)人員的陪同下操作,千萬(wàn)不可以自己動(dòng)手,以防有毒物質(zhì)泄露。
作者:?jiǎn)紊俳?/p>
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