东南大学研讨课课程论文
电化学
题目：伏打电池——历史与发展
院（系）：化学化工学员
专业：化学
姓名：陈力
学号： 19311102
指导教师：丁收年
东南大学化学化工学院
2015年1月
摘要：伏打电池是18世纪末由意大利科学家伏打发明的一种电池，它的产生在当时的科学界产生的非常大的反响。它不仅扣开了电化学的大门，甚至还启蒙了生物电理论的思潮。直到今天，伏打电池仍在我们的日常生活工作中发挥着重要的作用，当然，这已不是伏打当年发明的那个伏打电池，而是经过后人改进后的伏打电池。伏打电池究竟是怎样产生的？背后有哪些有趣的故事？它又经历了怎样的发展？本文将就这些方面一一介绍。
关键词：伏打，伽伐尼，伏打电池，伏打电堆
Abstract: Volta cell , or voltaic cell , is the earliest battery created by Volt , an Italian scientist , in 1799. It produced big echo to the scientific community at that time . It not only helped scientist get the access to electrochemistry , but also lead us to theory of bioelectricity . What’s more , it still play an important role in our work and daily life until now . Absolutely ,it’s not Volt’s cell anymore , it’s the developed Volta cell . Any question about how the Volta cell be created , what’s fun behind the creation , how did it be developed , the paper will show you the answer .
Key words : Volt Galvani Volta cell
伏打电池是18世纪末由意大利科学家伏打发明的一种电化学电池，它是当时伏打基于他的好友——意大利解剖学加伽伐尼的青蛙实验的基础上构想并设计出的人类史上第一个电池，至今仍在人们的日常生活和工作中发挥着重要的作用。
1.伏打电池的历史
1780，意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械，无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而只用一种金属器械去触动青蛙，却并无此种反就。伽伐尼认为，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文，公布于学术界。
意大利物理学家伏特在多次实验后认为：伽伐尼的“生物电”之说并不正确，青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点，伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现，这两种金属片中，只要有一种与溶液发生了化学反应，金属片之间就能够产生电流。
1799年，伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里，发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是，他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片，平叠起来。用手触摸两端时，会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池──“伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是
串联的电池组。它成为早期电学实验，电报机的电力来源。
1.1伏打和伽伐尼之争
青蛙实验的结果到底说明了什么科学现象？伏打和伽伐尼这两位生活中情投意合的朋友对此却产生了很大的分歧。如前面所言，伏打认为，这是两块不同金属在溶液中产生的，而伽伐尼则坚持自己的“生物电”理论。为了论证各自的观点，他们分别又做了不同的实验。
怎么做煎饼伏打做了如下两个实验：实验一：用两块金属做成一个弯棒，一头放在嘴
里，另一头和眼睛接触。结果：接触的瞬间眼睛有光亮的感觉。实验二：他又用舌尖舔着一个金币和银币，用一根导线把金币和银币接通。结果：接通时，舌头就会尝到苦味。推想：电流不是青蛙的神经产生的，产生电流的本质在于不同的金属的接触，而青蛙只是电流的传导者和检验者。而伽伐尼则做了一个完全不同的实验，为了验证“生物电”，他索性不再用金属接触蛙腿，而是直接用青蛙的神经元接触蛙腿，结果也观察到了蛙腿的痉挛现象。伽伐尼的实验也成功证明了生物电的存在。
至此，仍然无法断定到底伏打和伽伐尼谁的理论正确。于是伏打做了进一步的实验，他制做了一个验电器，用来检验微小的电压。当他把一个锌制的圆片和一个铜圆片直接接触到一起以后，发现锌带正电，铜带负电。但是，把两种金属片直接接触，不能产生恒定的电流。观察到这种现象后，他更加肯
夕阳英文定自己的看法。为了进一步验证，他用盐水浸湿的硬纸板代替蛙腿放在铜片和锌片的中间，同样也观察到了电流现象。于是，他把许多铜片和锌片交错叠起来，中间都夹上浸有盐水的纸片。在这高高的一堆金属片上下，各引出一根导线，两根导线相互靠近时，便发出火花和爆炸的声响，甚至能把人的手臂击麻。这就是第一个伏打电池。
2.伏打电池的工作原理
如图3所示，在食盐水中，金属锌和金属银的电势不同，存在一个电势差，当金属锌和金属银之间以一个导体（通常为金属）联通时，电子就会从电势低的一段端向电势高的一端移动，形成电流，而使电路中的电灯泡发亮。伏打电池中电极的电动势通常通过能斯特方程来计算。能斯特方程的表示如下：
历史选择题该原电池的电极方程式分别为，负
极：Zn = Zn
2+ + 2e-；正极：Cu2+ + 2e- = Cu
根据能斯特方程，则两个电极的电势分别
为：
影响伏打电池工作效率的因素有很
多，比如电极材料，电极状态，电解质溶
液种类，电解质溶液浓度，盐桥等都会对
伏打电池的工作效率产生影响。盐桥的主
孩子生长痛怎么办要作用是可以减小不同电解质之间的液接
电势。
3. 伏打电池的影响
在伏打发明发达电池之前，人们只能
应用摩擦发电机，运用旋转以发电，再将
电存放在莱顿瓶中，相当麻烦。伏打电池
的发明改进了这些缺点，使得电的取得变
成非常方便，电气所带来的文明，伏打电
池是一个重要的起步。伏打电堆（电池）
的发明，提供了产生恒定电流的电源——
化学电源，使人们有可能从各个方面研究
电流的各种效应。从此，电学进入了一个
快人快语的意思
飞速发展的时期——电流和电磁效应的新
时期。
直到现在，伏打电池仍然在我们的日
常生活和工作中发挥着重要的作用，例如
我们日常所用到的干电池就是一种改进之
后的伏打电池。
在锌锰干电池中，用氯化铵的糊状物
代替了盐水，用石墨棒代替了铜板作为电
池的正极，而外壳仍然用锌皮作为电池的
负极。最外层则以塑料膜密封。这样，整
个电池既能稳定、安全、高效的工作，又
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能方便运输和携带。
4.总结
老百晓不得不说，前人，特别是那些科学家
们，总是会有一些惊人的创举。300年
前，伏打就利用盐水浸湿的硬纸板取代青
蛙腿制成伏打电池，300年后，我们所使
用的蓄电池的电解质仍然使用着与之相似
的材料。可以说，伏打不仅仅发明了电
池，更是一举解决了将伏打电池推向生活
的问题。
伏打对于科学问题的大胆质疑和勇于
探索，不仅对我们今天的得科学工作者做
出了榜样，更是对我们提出了要求。在科
学探索的道路上，不仅要善于解决问题，
更要善于发现问题，要勇敢的对别人的观
温馨小故事点提出质疑，要大胆的对自然现象提出假
设，要勇于尝试，不惧失败。
