大学普通化学笔记精选(九篇)

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第1篇：大学普通化学笔记范文

关键词:毕业要求;课程设计;化学基础课程

《国家教育事业发展“十三五”规划》提出，加快培养战略性新兴产业急需人才，显著提高创新型、复合型、应用型和技术技能型人才培养比例。化学作为创造性的中心学科，它的方法，它对结构和反应性的集中重视使其正活跃的支配着其他科学领域。化学在研究对象的交叉性、研究方法的通融性、研究目的上的相似性，使得其进入基础科学和应用科学的各个领域成为一个不可逆转的趋势［1］。三峡大学目前在制药工程专业、生物工程专业、生态与生物学专业开设了《有机化学》、《无机及分析化学》、《物理化学》等化学基础课程;在土木工程、水利工程、地质工程、环境工程、工业工程等专业开设了《大学化学》、《工程化学》、《普通化学》等化学基础课程。上述诸多课程均有化学专业的一线教师承担，在化学知识储备方面，任课教师都是非常优秀的。非化学专业的化学基础课程有别于化学专业，任课教师也有基本的认识。但在化学基础课程教学内容设计方面，尚有诸多改进的地方。非化学专业的化学基础课程不是简化的、拼凑的化学知识片段，而应该是依据各个专业毕业要求规划和制定的详略得当、有机组合的个性化课程。化学专业也应吸取其他学科专业教学素材资源，丰富化学基础课程自身内涵;厚积薄发，对其他专业输出更加优质的课程资源，提升化学专业影响力，更好支持其他工程学科的发展。如何使化学基础课程的教学课程内容更加合理，本文结合实践操作，浅谈一些见解。

1明确课程定位

化学基础课程分布于各个专业的课程体系中，每个课程体系里的课程一般分为通识核心课程、素质拓展课程、专业基础课程、专业核心课程、专业拓展课程。不同专业对化学基础课程的定位在培养方案中都有明确界定。对于化学专业，化学基础课程主要定位为专业核心课程，专业基础课程。但由于人为因素的影响，可能使一些重要课程偏离毕业要求的导向。例如，《物理化学》在化学专业课程体系中备受重视，但《结构化学》部分却由于知识难度较大，往往被定位为素质拓展课程，列为选修课程，远不符合化学专业的毕业要求。降低了学生的培养质量。无法保证毕业学生有系统的量子化学知识储备，不利于学生继续深造和从事相关工作。因此课程负责老师应该对化学专业的培养方案有整体的认识，明确所负责课程对毕业要求的支撑强度，找准课程定位，坚持不动摇。对于非化学专业的理工专业的课程体系，化学基础课程一般定位为专业基础课程，且是必修。和数学一样，化学也逐渐成为学生学习专业知识，进行科学研究的有力工具。化学基础课程所占的学时和学分，不同专业间差异较大，由各专业对化学基础知识的需求度决定［2－3］。生物、医药、化工等专业的化学基础课程学时一般较多，以便有足够的化学基础知识的容量满足毕业要求;土木工程、水利工程、地质工程、环境工程、工业工程等专业的化学基础课程学时一般较少。学时分配是制定教学大纲的重要依据之一，决定了化学基础课程的知识容量。毕业要求中对化学基础知识的要求一般比较概括，以《有机化学》在生物工程专业课程体系为例，毕业要求:“掌握解决食品发酵与生物医药生产复杂工程问题所需的数学、物理、化学等自然科学知识，并能够将其用于工程问题的识别和表述;能够应用数学、自然科学和生物工程的基本原理，对食品发酵与生物医药生产中的复杂工程问题进行识别和判断，并认识问题的本质”。毕业要求中只提到了化学等自然科学，对教学内容的导向不够明确，这就需要课程负责人对该专业进行深入了解，对毕业要求的解读准确到位，制定教学内容合理的个性化的教学大纲。

2明确课程目标

化学基础课程的教学目标要以所在专业的毕业要求为依据，对毕业要求形成有力支撑。首先，对知识范围有明确要求，以生物工程专业的《有机化学》教学目标为例:“掌握有机化合物的命名、结构与理化性质的关系、各类化合物的典型反应及其历程、诱导效应、共轭效应、有机化合物异构及立体构型等静态立体化学的基本内容、亲电加成、亲核取代、消除反应的立体化学和化学特征反应鉴别方法等有机化学基础知识。”而化学专业的《有机化学》教学目标在知识范围方面有了很大拓展，在掌握有机化学基础知识的基础上，还要求了解化学的前沿理论、应用前景、最新发展动态以及化学相关产业发展状况。其次，对知识的掌握程度和运用水平要求，同样以生物工程专业的《有机化学》为例:“能够用于解决食品发酵与生物医药生产复杂工程相关有机化学问题的识别和表述;能够根据有机化学的基本原理和方法，对食品发酵与生物医药生产中的复杂工程出现的有机化学相关问题进行识别和判断，并认识其本质。”而化学专业的《有机化学》教学目标在对知识的掌握程度和运用水平要求侧重于具有提出、分析和解决问题的能力，具有从事化学研究、开发和其它实际工作的能力。以毕业要求为导向的化学基础课程教学目标，与该专业课程体系内的其他课程目标相向而行，形成合力，对该专业的毕业要求形成更全面的支撑。

3优化教学内容

教学内容与毕业要求处于不同的层次，一方面毕业要求的导向作用可以通过课程目标传导给教学内容;另一方面在做教学内容设计时将毕业要求作为指导性纲领。首先将教学内容划分章节或知识模块;依据教材的章节划分教学内容一般较为合理，但有时很难满足课程目标个性化的要求，因此需要对教材的章节做适当的调整或自编教材。其次是将划分好的知识模块内容细化。每条知识链都能与课程目标紧密相扣，比较重要的课程往往有多个课程目标，一条知识链可能支撑多个课程目标，一个课程目标也可能被多条知识链支撑，因此知识链与课程目标就会呈现交错的支撑关系。再其次是知识点在知识链中的重要性、难易度确认。知识点的重要性是随毕业要求和课程目标的不同而有变化。例如生物工程专业，有机化学中的氨基酸、多肽与蛋白质是重点，而在地质工程专业将硅酸盐列为重点，氨基酸、多肽与蛋白质基本不要求。知识点的难易度和知识点本身有很大关系，也和学生的专业背景有关系。生物相关专业课程体系内包涵《生物化学》这门课，有助于学生理解化学相关知识，而水利工程专业课程体系无相关课程，因此知识难点的范围要大一些。确定知识的重要性和难度，有助于在教学中把握教学重点和教学难点，以便采用不同的教学方法。结合知识模块的知识容量、难易度和重要性，完成学时分配。毕业要求中普遍要求了解前沿理论、应用前景、最新发展动态以及专业相关产业发展状况。化学专业应增加对化学学科发展前沿知识的介绍，并进行有机整合，使新的教学体系更具系统性和完整性;其次注重开发丰富的优质教学资源;引入非化学学科应用化学理论解决科学研究或工程问题成功范例，有助于化学基础理论的阐释。非化学专业的化学基础课程教前沿教学内容主要涉及两方面，一是化学前沿知识在相关专业中的应用，二是相关专业中前沿知识涉及的化学原理。，以地质工程专业为例，其开设的《普通化学》中有关胶体的知识内容，能很好的解释河流入海口三角洲的形成。一般认为河流入海口流速降低导致泥沙沉降形成三角洲，这只是其中一个因素。颗粒较小的泥沙在河水中形成胶体时，一般不易沉降，只有遇到含有强电解质的海水时，才迅速沉降，形成河口三角洲。在化学中胶体遇到强电解质发生沉降机理应在地质工程和水利工程专业中列为重点内容。毕业要求的最终实现要体现在学生对知识掌握的情况。每个知识模块都对应学生的任务，包括课堂要求、课后要求和作业要求。明确课堂要求掌握具体知识点，课后补充拓展补充材料，作业要求的具体的题目。

4课程考核、成绩评定依据与对课程目标的支撑

培养方案中的毕业要求的达成，需要合理的课程考核和成绩评定［4－5］。传统课程考核的平时成绩与考试对课程目标支撑不足，课程考核依据需要细化。课程的考核可分为:平时作业，课堂笔记，教学活动，期末闭卷考试。平时作业:作业完整，准确率＞90%，字迹工整，思路清晰，提交及时。笔记，笔记完整详细，能在笔记本或教材上将重要知识点记录和标注，并有自己的注释。教学活动，积极参与教学活动，积极举手发言，踊跃发起和参与讨论，翻转课堂内容组织全面，能掌握相关的知识点，准确率＞90%。期末考试，合理分配各课程目标的分值，根据考察知识的特点，选择合适的题型。课程考核对课程目标的支撑形成明确的量化关系，以有两个课程目标的课程举例列表，见表1。

5优选参考教材

参考教材的选择应尽量弱化教师的偏好，而应该有客观的依据。培养方案中的毕业要求是重要的指导性纲领，选择最能支撑课程目标的教材。参考教材要能博采众长，教师需要研读多个教材版本，以便整理出较为合理的教案和课件

第2篇：大学普通化学笔记范文

一、抓好新学期的教学常规检查工作，组织好常规教学活动。

从新学期开始，教务处坚持每

天检查上课情况三--四次，做好检查记录。全学期检查教师教案、听课笔记、学生作业、教学进度等各二次。学校领导亲自参与常规检查工作，发挥教研组长在学科教学检查中的主动性，让教研组长参与到教学各环节中来，发现问题及时与老师沟通，提出了解决问题的办法。改革常规检查方法，期中期末召开班长和学习委员会议，了解任课教师的作业批改情况，作业检查让学生干部参与进来，定期由学习委员上交记录，教务处全面检查作业二次，抽查二次。

第一次检查教案情况：体育组书写好的是xx亮。高二年级物理备课组较认真，其中xx的教案体现出电教手段和板书设计。数学组xx

第二次检查教案情况：高二教师书写规范字迹工整的教师有xx

第一次检查教师听课笔记，听课次数较多的教师有xx。

第二次检查教师听课笔记，听课次数较多教师有xxxx。听徒弟课比较多的教师有宋学平、段晓霞。高二听课较多的教师有xx

检查高一记分册，记载小考、提问次数多，记分册运用的比较好的教师是xx

教师上课情况：教师能以教学为中心，扎实开展工作，教学稳定有序进行，总的情况很好。存在的问题有：a关注教学反馈，根据反馈情况调整好教学做的不够。b听课发现启发式教学原则贯彻不深入，以教师为主导、学生为主体的转变力度不够，师生互动过程比较差，有的班级学生有睡觉、看书画、下棋等现象。c教具使用不规范。d听力课、体育课、实验课、信息技术课铃响前应到位，体育课离教学楼远些。e早自习听力情况有所好转，但未达到100％。f有个别教师仍在办公室辅导学生，影响老师备课。针对以上情况学校加强教学检查力度，确定四月份和六月份为教学质量检查月。工作重点抓常规教学的规范性。规范教学行为，提高教学质量，针对教学检查中发现的问题从严要求并及时反馈给年级，予以纠正。

第一次检查高一高二学生作业。作业检查情况：1、同一学科同一层次班级间不同班级作业量不同。高一数学：5班数学作业16次，6班作业5次，小考次数基本上相同。高一化学：8班作业4次，试卷3份，小考5次，练习册20次。6班作业8次，试卷2份，小考2次，练习册1次。高二物理：6班作业22次，试卷12份，小考2次。9班作业6次，试卷15份，小考1次。2、普通班作业批改次数比非普通班批改次数少。3、作文批改：学期过半批改没过半的班级有：1年2班、1年6班、1年10班、2年6班。4、总体上比较好的备课组有：高一英语、物理、化学、历史、地理。高二数学、物理、化学、生物、英语。

第二次检查高一高二学生作业批改，检查作业批改、小考、练习等。高一：语文作文各班5－6次，其他还有随堂作文等。数学4班最好40次，物理1－4班最好30－32次。年级作业批改完成规定要求。高二：语文作文各班8次以上。代数、几何11班最好39次。物理4、5、6、7、8、10班较好有25－30次。年级作业批改完成规定要求。

进入四月份学校加强教学检查力度，四月份为教学质量检查月。工作重点抓常规教学的规范性。规范教学行为，突出教学质量，从严要求，发现问题及时反馈，把问题消灭在萌芽之中。对期中到期末阶段的教学工作提出了具体的要求。（1）搞好集体备课、搞好以老带新活动，新教师

要听老教师的课，做到先听后讲。（2）课堂教学要有互动性。课堂纪律不能不闻不问，要改革陈旧的教学方法。提倡讲练结合，不满堂灌，不一讲到底。（3）教师对学生的学习进行不断的督促，对学生的激励手段要加强。（4）加强批改和小考。（5）探索启发式教学，探索具有我校特点的创新课。设疑不要超越学生本身的特点，以激发学生的学习动机为前提，以学生的知识结构为基础，以对学生的思惟训练为中心，以多种教学方法相互结合为原则，以多项信息反馈为调节。（6）加强高一高二的学科竞赛辅导，发挥尖子生的辐射作用。（7）加强办公室的纪律和教学纪律，不许把学生撵出课堂。

进入六月中旬以后，由于高一高二会考和高三年级报考志愿等客观因素的影响，各年级的教学秩序一度出现反弹，学校领导十分重视这一现象，马上召开中层干部和全校教职工大会，针对近日教学秩序混乱现象，xx向全体教师提出了严格要求，要求教务、政教两个部门和三个年级通力合作，迅速扭转教学秩序乱的现象。教务处加强了检查力度，并做好检查记录。发现问题及时反馈给年级。每天反馈二－三次，使年级教学纪律迅速好转，恢复到了正常状态。

组织好高一、高二的期中、期末考试，指导好高三月考。老师准时参加考前会，已经形成制度。对期中考试（1）监考情况：各考场学生人数是空前的，已经达到了最大限额，各考场的老师监考比较认真，发现问题及时解决，完成了任务。（2）取收试卷情况：取试卷大家按顺序，收卷未发现一张漏收试卷和答题卡现象，表现较好。（3）考题情况：考题勘误较少，现场勘误也较少。（4）流动监考情况：比较认真负责，起到了应有的作用。共2页,当前第1页1

各年级及时开好考试质量分析会，针对存在的问题提出新的要求，促进教学质量的进一步提高。

全学期教务处组织高一高二市全能竞赛，全国数、理、化、生学科竞赛初赛、盟校通讯赛、高一高二期中期末联考、协助高三组织月考5次等多种考试，做到了组织到位无差错。

二、抓好教研、教改和岗位培训工作。

1.公开课教学情况：开展各种形式的公开课教学50余节。

3月25日xx老师参加市级地理评优课，教育学院xx一行三人来我校听课并进行评选。对魏老师的课给予了充分的肯定。

盟校优质课校内选拔赛4月9日---10日在七楼举行，数学学科做课教师xx。经评委打分评选出xx老师代表学校参加盟校优质课竞赛。政治学科做课教师xx。评选出xx老师代表学校参加盟校优质课竞赛。．4月21日xx、xx等一行13人前往xx151中学参加八校优质课竞赛,最后xx老师分别获得盟校二等奖和三等奖。

4月15—18日教务处组织了本学期青年教师第一次汇报课。xx等15名教师作了

汇报。大家一致认为，在学校领导及老教师的亲切关怀下，经过几学期的教学实践，通过导师带徒活动，新老教师结对子活动,青年教师已迅速成长起来，课堂教学水平有较大的提高。

4月22日xx老师去九台参加xx省中学数学课研讨会并作课，受到与会者的好评。5月10日、29日xx老师分别在学校七楼会议室作语文研究性学习的公开课。希望通过此举带动我校研究性学习活动进一步走向深入。

6月3—7日教务处组织了本学期青年教师第二次汇报课。xx等19名教师参加了汇报。第一次汇报课中出现的问题有所克服，启发式教学原则得到贯彻，德育目标明确，电教手段普遍应用。

2．各研究性学习小组本学期开展活动两次，表现突出的是xx指导的《xx古墓与环境》小组，活动开展的最好，在“五?一”放假期间率学生赴xx考察，并作了成果汇报。

3．导师带徒活动情况，开展好的有：高一物理：xx。

4．各教研组积极开展教学教研活动。化学、物理、语文、数学教研组最为突出，尤其是化学教研组活动有创意、收效好。xx老师还作了观摩课。本学期共录制《教学杂谈》节目四期，由地理、化学、物理、历史教研组完成。

5．岗位培训和外出学习情况：假期参加研究生学习的教师有xx、xx等。微机培训内容办公系统，全校教师踊跃学习，电教室内坐满求知的老师们，非常令人感动。大家按照电教主任的要求做，积极提交教案，提交课件，如期完成了任务。

3月17日xx师范大学牛广田教授来我校作教育理论报告，全体教师牺牲休息时间，聆听专家讲座，感到很受启迪、颇有收获。3月18日牛教授在集团二中为我校高一五班、高一八班学生上了一堂生动的语文课，没有课的教师踊跃听课，课后牛教授与听课的教师在多方面进行了广泛交流。

3月29日学校组织高三各科教师在xx教师带队下去xx参加高考信息交流会。

4月23日xx老师去泰安学习英语24字教学法。

4月27日xx率xx老师去露林高中听xx关于语文教学改革的做课、xx关于研究性学习的报告。

5月30—31日xx率xx等教师去xx师大附中学习听课。

6月11日xx去市内参加市教科所组织的省“十?五”期间重大课题开题会。我校有两个省级课题、一个市级课题入选，并被市教科所授予“实验学校”铜牌。

6月12日xx一行去xx二中参加省里组织的高考报考指导会。

6月13日xx率xx老师去通化市一中观摩“研究性学习延伸与研讨课”，感到很受启发，收获颇丰，决心在我校广泛开展研究性学习活动。

7月2日我校被省里确定为“青少年责任教育与培养实验学校”并挂牌。

第3篇：大学普通化学笔记范文

最早的电池是怎么来的

电池可不是生来就像最常见的AA干电池那样一颗一颗地摆着让我们用，而是经过了漫长的发展以及无数次的演变，才进化到现在的形态。同时，电池的开端也远比我们想像的要早，它并不是在很多人以为的爱迪生时代出现的，最早的电池甚至要上溯到古希腊或者2000多年前的伊拉克巴格达。虽然没有科学家给出明确的考证结果，但一方面，在古希腊一些史料的记载当中，可以看到当年的人已经知道如果摩擦琥珀之类的物体，它们会产生对一些轻的物体的吸引力，这其实就是摩擦起电的道理；另一方面，在1936年，一群考古学家在巴格达附近的村庄发现了一些内壁附着一层铜箔、中间固定着一根铁柱的陶罐，这和后来的“湿电池”的原理类似，因此被科学家认为这是用来存储静电的。要知道这些罐子距今已经2000多年，如果真是用作电池，那历史也实在太悠久了。真正意义确定了电的存在以及想办法把电搞出来，也是200多年前的事情了。最早对电的存储以及传输方式展开讨论的，是意大利的医学家伽伐尼(Luigi Galvani)，不过他关注到电方面的事情也算是巧合。1780年秋天，伽伐尼在解剖一只青蛙时，碰到了青蛙大腿上的神经，这使得已经死掉的青蛙产生了抽搐。伽伐尼对此感到好奇，于是又多重复了几次实验，并换用铜和铁、铜和银等不同的金属搭配，将这些金属的两端连接到青蛙的肌肉和神经上，这么折腾的结果是青蛙的尸体不断地抖动；但伽伐尼换掉金属，改用玻璃之类的介质，青蛙的抖动就会停止。基于此，伽伐尼就认为这是动物自发的电流，并认为脑部是“分泌”电液的器官。随后在1791年，伽伐尼发表了《关于电对肌肉运动的作用》论文，把这形容为“生物电”现象。

伽伐尼的实验实在有些牵强。第一，碰到动物的神经系统，抽抽是必然的；第二，伽伐尼认为动物会放电，这至少在他的实验当中是不成立的，动物只是起到了导体的作用。不过这并不影响伽伐尼在历史上的地位，他的研究被公认为电流生理学的开端，现在我们熟悉的电疗、心电图等东西也都是从这里发展而来。

话说回来，在对伽伐尼的结论持有不同意见的人当中，有同时期的意大利物理学家伏打(Alessandro Volta)，不过他仍然在伽伐尼实验的基础上进行发展。首先他强调，产生电的并不是动物而是那些金属。伏打此前做过这样一个试验：他用舌头同时舔一枚金币和一枚银币(这个动作想不猥琐都难啊……)，然后用导线把两枚硬币连接起来，这时会有舌头发麻的感觉。因此他认为，两种不同金属相互接触才是电流产生的关键，如果再加上点湿湿的东西，效果会更好――总之，“玩电”上瘾的伏打很快就发现了两种金属与液体混在一起能够发生电流效应。于是在1800年3月20日，伏打宣布，他搞出了人类历史上第一套电源装置――这套装置就是后人所称的“伏打电池”。

伏打电池的原理其实非常简单，让几十对银片(最开始实验时用的铜片，后来改用效果更好，价钱也更贵的银片)和锌片泡在盐水或者碱水当中，再用两条金属线将银片和锌片焊接起来，它们就能产生电流效应。银片和锌片越多，电力就越强，也越持久。此后伏打还进行了不少的完善和改进，比如用硫酸代替盐水。这一改进甚至沿用至今，如今汽车上的电瓶就是这样的原理。

“湿电池”时代

可以看到，伏打电池的原理，其实跟之前巴格达那里发现的陶罐是一样的，因为有盐水或者碱水这样的电解液的参与，这样的电池被后来的人统称为“湿电池”(广义上的“湿电池”)。不管怎样，伏打电池开启了灵活用电的新时代，在此后的半个多世纪当中，科学家们都在致力于改善这一方案，比如选择产生电流效应更好的金属和电解质、把容器进一步缩小以便将伏打电池用在更多的地方，另外还有解决短路等技术缺陷等。

一些科学家和Gee k们也基于这一方案继续拓展。1813年，英国的戴维爵士(Sir Humphrey Davy)组装了一个巨大的电池，他用了2000对金属片，这可比伏打的狠多了也危险多了。而捣腾出这么大的电池，戴维爵士的目的一方面是想试试把天然的钠和钾混合物分离，以萃取纯的钠和钾金属，另一方面则是想了解电的特性，而后者又给法拉第(Michael Faraday)提供了参考，客观上推动了发电机的诞生。在这一时期当中，英国化学家丹尼尔(John Frede ric DanielI)和法国的雷克兰士(George LecIanche)成为了改进“湿电池”的代表人物。1836年，丹尼尔用一个铜制容器装硫酸铜溶液，再用一个允许离子穿过的多孔的玻璃罐装硫酸溶液，这个玻璃罐浸入铜制容器之后起到了过滤的效果，在电流产生之前铜离子不会漂移到锌阳极而减弱电流，这一增强连续放电性能的改进方案被称为“丹尼尔电池(DaniellCell)”。

而雷克兰士的研究更为他在科学史上留下了自己的名字，他发现了最靠谱的一些金属和电流收集方式。同样是将两块金属浸入电解质中，1866年，雷克兰士选择将锌和汞的合金棒作为负极(锌被证明是用作负极材料的最佳金属之一)，而用一个多孔的杯子盛着碾碎的二氧化锰和碳的混合物作为正极，当中还有一根碳棒当作电流收集器。然后将合金棒(负极)和混合物杯子(正极)都浸入氯化铵溶液中。这些材料显然不是凭空组合的，而是经过了大量的研究、论证和试验才得到的，这样的组合改善了电解质的导电性，提高了反应能力，从而得以提供更长时间的电流。

虽然和早期的伏打电池一样简陋，但雷克兰士的“锰锌电池”方案已经有了现代干电池的雏形。它能够很好地发挥电池的功用，并且成本很低，于是迅速被广泛运用。这一方案也被后人直接称为“湿电池”(狭义上的“湿电池”)。直到20年后的1887年，英国人卡尔・葛司南(Carl Gassner)将合金棒改成锌罐，并在氯化铵溶液中加入石膏来让电解液从液体变为糊状，从而带来最早的干电池――碳锌电池，这也不过只是在雷克兰士“湿电池”方案的基础上提高了一小步而已。

干电池时代

从“湿电池”到干电池，电池的成分越来越稳定安全，尺寸也可以根据需要 做得越来越小，成本也越来越低，这意味着电池这东西已经有机会能够为更多的普通人服务。而从碳锌电池开始，电池的内部至少不是纯粹的液体了，外部也用上了锌制的外壳，保证内部的电解质不会轻易泄漏。在此后的短短几年时间当中，“干电池”方案不断被完善，技术也不断得以更新。改变来得有够快，在碳锌电池出现后没多久，1896年，干电池在美国开始批量生产，干电池的时代已经完全来到。到了1899年，瑞典科学家容纳(Waldmar Jungner)发明了镉镍电池，最早的碱性电池由此诞生。镉镍电池是以充电电池的身份出现的，这种电池将镍和镉作为电池的电极，电解液则换成了氢氧化钠，它除了性能更加稳定，循环寿命和自放电控制也都更为出色。容纳在发明镉镍电池的同时还发明了另一种可充电的电池，它采用镍和铁的组合。一开始这种电池会产生很多氢气，这让电池不能被密封，因此容纳抛弃了这一方案。1901年，爱迪生开始对这种铁镍电池进行改进，到了1903年铁镍电池改进成功，并且被爱迪生尝试性地用于取代早期汽车上的铅酸电池(和镉镍电池一样都是早期的充电电池)。

无论如何，爱迪生在干电池时代起到了巨大的作用，他捡起了原本被抛弃的铁镍电池方案，并不断进行改善，让这一方案更加成熟稳定，还凭借自己的地位让技术和产品迅速普及。进入20世纪之后，1910年，可充电的铁镍电池正式商业化生产，而在两次世界大战当中，干电池都发挥了重要作用(虽然不好说这事情到底是好是坏)。当然，现在我们更是随处可见有干电池在售卖――早在一个多世纪之前，干电池的结构已经基本定型。

可充电电池时代

电池如果能够反复充电使用，不仅方便，对生产电池所耗的资源本身也是一种节约。也许很多同学以为可充电电池(也叫二次电池)是在有了干电池之后才出现的，事实上，早在“湿电池”时代，可充电电池方案就已经出现，并且150年前的方案还能沿用至今，让人感叹当年那些Geek们的厉害。这说的就是1859年法国人普兰特(GastonPlante)发明的铅酸蓄电池，这是最早的可充电电池，这一方案一直沿用下来，只是在细节上不断地调整和改进。比如最开始做实验的时候铅酸电池是开口式的，使用过程当中需要经常添加水和硫酸啥的，这不仅麻烦，而且对人和对环境都很危险。后来就有了改进方案，把电池封口，要加水和硫酸的话通过阀门来控制，这基本上就是现在的免维护蓄电池了。

到后来19世纪末20世纪初，先后由容纳和爱迪生发明改进的镍镉、镍铁等电池，它们本身也是以可充电电池的身份出现的。对不同材料的试探，目的都是为了增强电池性能，提高电池循环寿命，保证电池工作稳定，从而使之能更加轻巧、方便地用在更多的环境和设备上。我们都说科技的发展是阶梯式的，后来者在前人的研究基础上继续研究，一代人_代人的积累，这在电池的发展史上表现得特别典型。

进入20世纪70年代，随着二战结束以及各国在废墟上建设了20多年，科技开始日新月异，带动了可充电电池再次迎来新的发展。1971年，美国人斯坦福・奥维辛斯(Stanford ROvshinsky，后来被称为“太阳能光伏之父”)研制出了金属氢化物镍电池，也就是我们通常所说的镍氢电池。它是从镍镉电池改良而来，用氢代替镉。这样一方面可以更好地控制生产成本，更重要的是镍氢电池拥有了比镍镉电池更高的电容量，记忆效应也很不明显，同时因为不含有毒的镉，镍氢电池对环境的污染也很小――相比过去的方案，镍氢电池的优势全面，真正将干电池形式的可充电电池引领到了一个全新的时代。现在最著名的可充电电池三洋eneIoop系列就采用的是镍氢电池方案，极低的记忆效应、稳定的电能输出和1500次以上的循环使用寿命等都是eneloap系列的卖点。从20世纪80年代开始，随着索尼推出Walkman随身听等便携设备，全世界对电池有了进一步的需求，锂离子电池的方案也逐渐浮出水面。这里很多人会将锂电池和锂离子电池混为一谈，其实，锂电池只是早期干电池的一种，它用的是锂金属或锂合金为负极材料，电解质同样为糊状，是当年爱迪生在实验各种材料时“顺带”发明的。后来人们用很多种元素来合成锂合金以提升电池性能，这应该被归纳到干电池的发展脉络当中。

而锂离子电池就是现在我们非常熟悉的电池方案了，我们的笔记本电脑用的是锂离子电池，卸下手机后盖，上面也写得清清楚楚“xx伏特锂离子电池”或者“锂离子聚合物电池”。它的研发从1983年开始，由美国化学家、固体物理学家约翰・巴尼斯特・古迪纳夫(John B Goodenough)率领团队在索尼公司立项，并在1991年最终开发出成熟的锂离子电池。从此，手机、笔记本电脑等本身以“便携”为卖点的电子产品的重量与尺寸得以大幅降低，电池续航能力也得到质的飞跃。

从锂离子电池到锂离子聚合物电池，研发也只用了三五年的时间。1996年，还是古迪纳夫的团队，他们用固体聚合物材料取代了原来的液体电解液(用多聚物取代液态有机溶剂)，从而让电池能够按照实际产品的需要设计成不同的外形，进一步为量产和普及扫清了障碍，3C产业从此也真正进入到发展的快车道。

清洁电池时代

似乎从一开始，电池这东西就跟什么硫酸什么金属，以及这样那样的液体联系到一起，给人的感觉是不管怎样都要影响环境，搞不好还会有损人体健康。不过，“清洁电池”的方案也早就出现，虽然它诞生的初衷并不是为了保护环境，只不过是科学家为了寻找发电、保存电能的新方案而已，而且被认为是第一款“清洁电池”的硒光电池，当时也只是西门子为测量光量而进行的研究课题――1875年，德国人西门子基于“内光电效应”，发明出了对光敏感、受光发电的硒光电池。它其实是半导体光电池的一种，可以将光能转化成电能，产生电能的多少也与受光量成正比，这就是现代太阳能电池的雏形。

到了1889年，蒙德(Mood)和莱格(Langer)又提出了“燃料电池”这一名称，这同样不是为了“环保”而带来的方案，而是为了试试看用煤气等作为燃料能不能更好地控制电池成本，并且让电池能够搞定更大规模的应用。后来的燃料电池也确实做到了这一点，用煤气作为燃料，运用机电效应等原理，将燃料电极、空气／氧气电极和电解液三部分组成一个电化学系统，通过冷燃烧的方式将化学能转化为电能。因为是冷燃烧，所以第一不会有火焰，一氧化碳、二氧化硫之类有害气体的排放量非常低，第二这种方式也很少会有机械参与其中，硬件损耗就几乎可以无视了再加上产生与存储电能的效率极高，这在后来就被应用到了航空航天之类的项目上。

或者说，电池能否“清洁”地进行工作，被看作是电池为生产生活提供更多帮助的重要基础，而除了太阳能电池和燃料电池，其实从镍镉电池发展到镍氢电池，也是为了避免镉对环境造成危害――让电池更加环保安全，这可以说是电池发展的源动力之一。

电池有多少种

在前文当中，我们已经介绍了各种电池的类型与成分，这可能会让大家感觉到困惑。因为当中一些概念和分类是相互涵盖的，比如可充电电池能够做成干电池和湿电池两种，像太阳能那样的清洁能源又似乎没有一个合适的类别来归纳，因此我们需要超越已有的观念，重新对电池来进行分类。简单来说，我们会将现在主流的电池分成碱性电池、锂电池、酸性蓄电池和太阳能电池四种。

其中，碱性电池分成一次电池和二次电池，一次电池比如碱性锌锰电池，这也是目前碱性电池的主导产品，它比过去的碳锌电池和氯化锌电池更加安全，容量也更大；碱性二次电池则以镍氢电池为代表，它凭借高寿命和环保等特性，已经在进入21世纪之后逐渐淘汰了过去的镍镉电池。基本上，碱性电池都以民用为主，因此特别强调安全、环保与价格。

与碱性电池一样，锂电池也是与普通老百姓关系最密切的电池类型之一，它分成锂一次电池和锂二次电池两种。锂一次电池又称金属锂电池，它的负极采用金属锂，而正极则根据需要，在二氧化锰、二氧化硫、亚硫酰氯、二硫化铁、碘等元素当中进行选择，这样的组合会得到高电压、大功率、放电能力出色的电池，在民用之外，在军事领域也有广泛应用：而锂二次电池就更加随处可见一它包括锂离子蓄电池和锂离子聚合物电池，目前我们已经完全实现了锂二次电池生产的国产化，生产和销售各方面都非常成熟。

酸性蓄电池虽然名字听起来好像不太流行，但我们也一定不陌生，酸性蓄电池当中的铅酸蓄电池常用在汽车、电瓶车、摩托车等产品上，尤其是现在随处可见的电瓶车，这一电池类型可是为环保事业做了很大的贡献。至于太阳能电池，目前主要还处于研发的阶段，当中只有包括单晶硅、多晶硅和非晶硅电池在内的硅光电池可以工业化生产，不过长远来看，目前的这些太阳能电池方案工作效率还太低，存储和输出电能都不够稳定，这就留给未来的Geek们去解决了。

未来电池什么样