化学能与电能互相转变的装置称为电化学电池。电化学电池又分为产生电能的原电池和消耗外电能源的电解池。原电池将化学能转变为电能，电解池将电能转变为化学能。电化学电池是任何一类电化学分析法中必不可少的装置。

一、化学电池的构成

每个电化学电池都含有两个称为电极的导体，这两个电极必须插在适当的电解质溶液中，这是构成电化学电池的两个必要条件。两个电极可以是相同的或不同的电子导体，它们所接触的电解质可以是相同的或不同的离子导体。一支电极与它所接触的电解质溶液构成一个半电池。两个半电池组成一个电化学电池。为使两个半电池的电解质溶液互不混溶又能相互导电，需要用半透性隔膜或盐桥将它们隔离。

1）盐桥的构成：

盐桥是一个内置琼脂和高浓度盐溶液的U型玻璃管，，两端用多孔玻璃封堵，防止琼脂流出但离子可进出。

2）盐桥的作用：

① 将两半电池的电解质溶液分开，以防止干扰电极反应（例如铜离子直接 在锌电极上反应）；

② 形成电流回路；

③ 消除液体接界电位。

二、原电池

如果将金属锌放入盛有CuSO4溶液的烧杯中，则发生如下反应：

(8－1)

当反应直接在烧杯中进行时，会使溶液温度升高，因为化学能变成了电能。若把锌棒插入ZnSO4溶液中，铜棒插CuSO4，二者用盐桥隔开，使上述反应分开进行(如图8－1所示)，就构成了铜锌电池，又称丹尼尔电池。

图8－1 铜锌原电池示意图

总电池反应为 (8－2)

由于Zn比Cu活泼，所以Zn原子较容易失去2个电子，氧化成Zn2+而进入溶液。Cu2+则接受2个电子，成为金属铜析出在铜电极上。在Zn电极上发生的是氧化反应，称为阳极；Cu电极是发生的是还原反应，称为阴极。

为了方便，可将图8－1的原电池表示为

Zn│ (c1)││ (c2)│Cu

按规定阳极和有关溶液在左边，阴极和有关溶液在右边。“”表示不同的相界面，每个界面都有电势差。“ ”表示盐桥，被隔开的硫酸盐溶液之间存在相界，也产生电势差，液体接界电位。盐桥的作用是消除或减小液体接界电位。

原电池两极间最大电位差称为原电池电动势：

E电池＝E阴－E阳＋E液界 (8－3)

使用盐桥时，E液界 视为零。(8.3)式简化为：

E电池＝E阴－E阳 （8－4）

对于原电池，E电池>0, 表示反应自发进行。

二、电解池

当外加电源正极接到铜－锌原电池的铜电极上，负极接到锌电极上（图8－1），如果外加电压大于原电池的电动势，则两极十的电极反应与原电池的电极反应相反。此时锌电极发生还原反应常温阴极，铜电极发生氧化反应成为阳极。

对于电解池，E电池<0，反应需要消耗电能才能进行。在一定条件下，原电池和电解池可以相互转化。