口袋里的电池
从遥控器里取出一节电池。它是一个小小的金属圆柱，完全安静，没有任何运动部件。可它却能把电送进导线里好几个月。这电是从哪儿来的？不是来自里面的小发电机——里面根本没有。它来自一个化学反应，这个反应正悄悄地从一端把电子推出去、再从另一端把它们拉回来。化学与电之间的这种联系，正是电化学这整门学科。
电化学可以朝两个方向运行，而正是这条「双向街」让它如此有用。有时一个化学反应替你造出电——那就是电池。有时你花掉电去强行驱动一个本来不会自己发生的反应——我们就是这样给首饰镀金、从矿石里提炼出纯金属的。同样的物理，只是正着跑或倒着跑。
电子：被交易的那种货币
要看清楚发生了什么，就放大到原子层面。每个原子都有一个重重的核，周围环绕着微小、轻盈、带负电的粒子，叫做电子。在许多化学反应里，电子只是从一种物质转移到另一种物质——一个给出，另一个拿走。凡是电子换了「主人」的反应，就叫做氧化还原反应，而电化学只关心这一类反应。
这场交易的两半，名字现在就值得记住。失去电子叫*氧化*；得到电子叫*还原*。它们总是成对出现——一种物质不可能把电子给出去，除非旁边有另一种来接住。我们把这一对合在一起，统称氧化与还原，还有一个小小的记忆口诀能帮你分清方向（下一步就会遇到）。
电为什么会从这里冒出来
关键的妙招就在这里。既然电子反正要从给出者跑到接受者那里，何不让它们绕个远路——穿过一根导线呢？电子在导线里流动，本身就是电流。所以，只要你能把给出者和接受者从物理上分开，逼着它们的电子沿一条金属通路在两者之间穿行，你就把一个化学反应变成了一股能用的电流。
电子进出这套化学反应的那块金属，叫做电极。整套装置——两个电极、那些化学物质、以及连接它们的导线——就是一个电化学电池。所谓电池，不过是把一个（或几个）电化学电池整整齐齐地打包起来。这一阶梯里的一切，归根结底，都是在搭建和理解这些电池。
为什么值得学——它出现在哪里
一旦你有了这幅图景，会发现日常中数量惊人的事物其实都是电化学。你手里的手机、寒冷清晨能打着火的汽车、怎么也不生锈的热镀锌栏杆、水龙头上的镀铬、汽水罐里的铝，甚至你自己体内传递的神经信号——全都是在受控条件下被交易的电子。
往上爬时，我们会诚实地面对那些微妙之处：真实的电池会有一部分能量以热的形式损失掉，电压会随着化学物质耗尽而下降，要精确预测你能得到多少电流也需要小心。但核心思想永远不会比这更难——找到那场电子交易，再往它的路径上插一根导线。抓住这一点，这一阶梯余下的内容就只是细节，而不是谜团了。