原电池电动势的测定
原电池电动势的测定
原电池电动势的测定（3学时）一、目的要求1.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。
2.通过电池电动势的测量，加深理解可逆电池、浓差电池、可逆电极、盐桥等基本概念。
3.学会金属电极的制备和处理方法。
4.通过原电池电动势的测定掌握有关热力学函数的计算。
二、参考原理原电池是化学能转变为电能的装置，它是由两个“半电池”所组成，而每一个半电池中有一个电极和相应的电解质溶液，由半电池可组成不同的原电池。
在电池放电反应中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池反应是电他中两个电极反应的总和，其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。
在恒温恒压、可逆条件下，各热力学函数与电池电动势有如下关系：(6.1)zFEG m r −=∆(6.2)()r m p E H zFE zFT T ∂∆=−+∂(6.3)()r m p E S zF T ∂∆=∂式中：F 是法拉第常数（96487库仑），z 是电池输出元电荷的物质的量，E 是可逆电池的电动势。
故只要在恒温恒压下测出该可逆电池的电动势E ，便可求出各热力学函数。
可逆电池必须具备的条件为：（1）电极上的化学反应可向正反两个方向进行，即反应可逆。
（2）电池在工作（充放电）时，所通过的电流必须无限小，此时电池可在接近平衡状态下工作，即能量可逆。
（3）电池中所进行的其它过程可逆。
如溶液间无扩散、无液体接界电势。
因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来减小液体接界电势。
要达到工作电流零的条件，必须使电池在接近热力学平衡条件下工作。
不能用伏特计直接测量电池的电动势，因为此方法在测量过程中有电流通过伏特计，处于非平衡状态，因此测出的是两电极间的电势差，而不是电动势。
用对消法可达到测量原电池电动势的目的，电位差计就是根据这一原理设计的。
电位差计测量电池电动势的原理和使用方法详见本丛书第一分册仪器部分。
原电池电动势的测定及其应用
原电池电动势的测定及其应用原电池电动势的测定及其应用1. 简述对消法测原电池电动势的测量原理答：电位差计是根据补偿法（或称对消法）测量原理设计的一种平 衡式电压测量仪器。
其工作原理是在待测电池上并联一个大小相等， 方向相反的外加电势，这样待测电池中就没有电流通过， 外加电势差 的大小就等于待测电池的电动势。
如图所示，电位差计有工作、标准、 测量三条回路。
1 ）校准工作电流I W开关K 打向1，预先调好标准回路中的标准电阻 Rn ,调节工作回路 的电阻r 至检流计无电流通过，工作 电流I W 就已被确定。
2）测量未知电池电动势E W开关K 打向2，调节测量回路的电阻 R X 至检流计无电流通过，此时I R X 与被测电池电动势对消。
E X 1 W R X 2. 简述铜电极电位测定的基本原理。
答：实验只能测得两个电极构成的电池的电动势 E ,而无法测得 单个电极的电极电势 靱若选定一个电极作为标准，使其与任意其它 电极组成电池，测其电动势，就可得出各电极的相对电极电势 ©。
通常将氢电极在氢气压力为lOOKPa ，溶液中氢离子活度为1时的 电极电势规定为零伏，称为标准氢电极，然后与其它被测电极进行比 较。
以标准氢电极作阳极即负极；而将待测电极作阴极即正极，组成 原电池，然后用电位差计测量该电池的电动势， 这个数值和符号就是 待测电极的氢标还原电极电势的数值和符号。
由于使用标准氢电极不 方便，在实际测定时往往采用第二级的标准电极， 甘汞电极是其中最 常用的一种。
这些电极与标准氢电极比较而得到的电势已精确测出。
图79-1电位差计工作原理图 E X R N3.在原电池电动势的测定过程中应尽可能的做到在可逆条件下进行，为此在实验过程中应注意什么？答：电动势的测量方法属于平衡测量，在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。
为此应注意以下几点：(1)测量前可根据电化学基本知识，初步估算一下被测电池的电动势大小，以便在测量时能迅速找到平衡点，这样可避免电极极化。
如何判断原电池的电势和电动势
如何判断原电池的电势和电动势电池的电势和电动势是电能转化和电流传递的重要物理概念。
判断原电池的电势和电动势可以通过多种实验方法和测量手段进行。
本文将介绍几种常见的判断原电池电势和电动势的方法。
一、伏特计法伏特计法是一种常用的测量电势和电动势的方法。
实验步骤如下：1. 准备一只伏特计和一组标准电池。
2. 将伏特计的正极和原电池的正极相连，将伏特计的负极和原电池的负极相连。
3. 读取伏特计的示数，即为原电池的电势差。
伏特计法的原理是利用伏特计的示数来测量电势差。
伏特计是一种可以测量电势差的仪器，它根据两点间的电势差的大小来进行测量，并将数值显示出来。
因此，通过连接伏特计与原电池，可以直接读取伏特计的示数，即可得到原电池的电势差。
二、开路电压法开路电压法也是一种常用的测量电势和电动势的方法。
实验步骤如下：1. 准备一只电流表和一组标准电池。
2. 将电流表的两个端口接在原电池的两端。
3. 断开电路的闭合，即打开电路开关，使电路中没有电流通过。
4. 读取电流表的示数，即为原电池的电势差。
开路电压法的原理是通过测量电路中没有电流通过时的电压来得到电势差。
由于没有电流通过，电路中的电阻几乎可以忽略不计，因此可以认为电势差就是电路的开路电压。
通过读取电流表的示数，即可得到原电池的电势差。
三、化学方法化学方法是一种间接测量电势和电动势的方法。
它基于原电池中的化学反应过程，通过观察反应产物的性质或者测量反应过程的能量变化来判断原电池的电势和电动势。
以铜锌电池为例，当铜和锌接触时，会发生氧化还原反应，铜离子被还原，锌离子被氧化。
通过观察反应产物的颜色变化或者测量反应过程的能量变化，可以间接获得原电池的电势差。
总结：判断原电池的电势和电动势可以通过伏特计法、开路电压法和化学方法等多种实验方法进行。
伏特计法和开路电压法是直接测量电势差的方法，通过测量仪器的示数来得到结果；化学方法是间接测量电势差的方法，通过观察化学反应过程的变化来得到结果。
原电池电动势的测定
原电池电动势的测定
原电池的电动势可以通过以下几种方法来测定：
1. 开路电压法：将电池两端不连接任何负载，使用电压表测量电池的开路电压。
这个开路电压即为电池的电动势。
2. 罗丹定律法：利用罗丹定律来测量电池的电动势。
罗丹定律表示，当电流通过一个理想电源时，电源内部的电动势将与电源外部的电压相等。
通过连接一个已知电阻的电路，测量电源的内阻和电路中的电流，可以根据罗丹定律来计算出电源的电动势。
3. 为电压比较器：将原电池与一个已知电压相连，使用电压比较器来比较两者的电压大小。
通过调整已知电压的大小，使得两者的电压相等，即可得到原电池的电动势。
需要注意的是，在实际测量过程中，由于电池内部存在一
定的内阻，所以测量得到的电动势可能会有一些误差。
另外，电池的电动势还会受到温度、使用情况等因素的影响，所以在测量时需要注意控制这些影响因素。
原电池电动势的测定及其应用
（7）使用饱和甘汞电极，要防止溶液倒流入甘汞电极中。甘 汞电极和盐桥中应保留少量氯化钾晶体，使溶液处于饱和状 态。 （8）标准电池在搬动和使用时，不要使其倾斜和倒置，要放 置平稳。接线时正接正、负接负，两极不允许短路。
正极——电势高的电极，电流从正极流向负极。 负极——电势低的电极，电子从负极流向正极。
阳极——发生氧化作用的电极，阴（负）离子向阳极迁移。 阴极——发生还原作用的电极，阳（正）离子向阴极迁移。
原电池 电解池
阳极 负极 正极
阴极 正极 负极
在电解池中正极为 阳极，负极为阴极； 在原电池中则相反
2、原电池如何把化学反应转变成电能？
Cu | Cu 2+(0.0100mol·L-1)||Cu2+(0.1000mol·L-1)|Cu
四、实验步骤
3、电动势测定
1）根据Nernst公式计算实验温度下电池1、2、3、4的电 动势理论值。
2）正确接好测量电池1的线路。用SDC数字电位差计测 量电池1的电动势。每隔2分钟测一次，共测三次，偏差小于 ±0.5mV，可认为已达平衡，其平均值就为该电池的电动势。
如图所示，电位差计有工作、标准、测量三条回路。
2）测量未知电池电 动势EW
开关K打向2， 调节测量回路的电
阻RX至检流计无电 流通过，此时I RX与 被测电池电动势对
消。
EX IW RX En IW Rn
IW
En Rn
EX
EN
RX RN
原电池电动势测定及应用
原电池电动势测定及应用原电池是一种能够将化学能转化为电能的装置。
常见的原电池有干电池、铅酸蓄电池、镉镍蓄电池等。
原电池的电动势是指，在电池内部两个不同电极材料之间，由于电化学反应而产生的电压差。
电动势越大，电池的输出电流和电能就越大，电池的性能也就越好。
本文将介绍原电池电动势的测定方法和其应用。
1. 理论计算法原电池电动势可通过化学反应式计算。
例如，在铅酸蓄电池中，反应式为Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O，化学反应式中所涉及的各元素的标准电极电势都是可以测定的。
因此，可以通过这些标准电极电势，计算出铅酸蓄电池的电动势。
2. 电位差法电位差法是通过将原电池与标准电池相比较，从而测定原电池电动势的一种方法。
假设现在要测量一个铅酸蓄电池的电动势，可以将该电池的电极接到标准氢电极上，并将另一电极与标准铜电极相连。
然后通过电桥法或伏安法测出两电极之间的电位差，从而计算出原电池的电动势。
3. 外施电势法外施电势法是一种直接测量原电池电动势的方法。
首先将原电池的电极接到电阻上，然后将其另一端连接到外部电源的正极上，使得原电池与外部电源并联。
通过调节外部电源的电势差，使得原电池电路中的电流为0，此时外部电源的电势差即为原电池的电动势。
原电池电动势的测定方法可以应用于电池的性能评估、研究和开发。
在电池的生产过程中，需要对电池电动势进行测定，以保证电池的性能能够满足设计要求。
在电池的研究和开发中，电动势的测定可以帮助研究人员评估不同电化学反应条件下的原电池电动势，从而优化电池的性能，提高其效率和能量密度。
在实际应用中，原电池的电动势可以用于驱动电子元件和机械设备等。
例如，在闪光灯中，闪光灯电路中的闪光灯管需要较高的电压来激发气体放电，电动势较高的铅酸蓄电池可以满足这个要求。
在无线传感器网络中，原电池电动势可以用来提供稳定的电源，使得传感器节点能够长时间工作。
总之，原电池电动势的测定和应用可以帮助我们更好地认识和应用电池，从而更好地满足我们的日常和工业生产需求。
测定原电池电动势的方法
测定原电池电动势的方法以测定原电池电动势的方法为标题，本文将介绍几种常见的方法来测量原电池的电动势。
一、电池的电动势电动势是指电池内部转化化学能为电能的能力，用符号ε表示，单位是伏特（V）。
电动势是电池正极和负极之间的电势差，也可以理解为电池对外施加的推动电流的能力。
二、伏安法测量电动势伏安法是一种常见的测量电动势的方法。
具体操作如下：1. 将待测电池连接到一个可调电阻上，组成一个待测电路。
2. 调节电阻，使电路中通过的电流逐渐增加，记录下每个电流值对应的电压值。
3. 根据欧姆定律，电动势可以通过电流和电压的比值来计算。
根据所记录的电流和电压值，可以绘制电流-电压曲线，通过曲线的斜率可以得到电动势的数值。
三、开路电压测量电动势开路电压法是一种简单的测量电动势的方法。
具体操作如下：1. 将待测电池连接到一个高阻抗的电压计上，不接入任何负载电阻。
2. 读取电压计上显示的电压值，即为待测电池的开路电压。
3. 开路电压即为电动势的数值。
四、比较电动势法比较电动势法是一种通过将待测电池与已知电动势的标准电池连接在一起进行比较的方法。
具体操作如下：1. 将待测电池和标准电池分别连接到一个细导线上，使它们的正极和负极相连接。
2. 观察两个电池连接后的电流方向，如果待测电池的正极与标准电池的正极相连，而负极与负极相连，那么待测电池的电动势大于标准电池的电动势；反之，如果待测电池的正极与标准电池的负极相连，而负极与负极相连，那么待测电池的电动势小于标准电池的电动势。
3. 通过与标准电池的比较，可以判断待测电池的电动势相对于标准电池的大小。
五、温度系数法温度系数法是一种通过测量电池在不同温度下的电动势变化来计算原电池电动势的方法。
具体操作如下：1. 将待测电池放置在一个恒温槽中，使其温度恒定在一个已知的温度。
2. 测量待测电池在该温度下的电动势。
3. 重复上述步骤，在不同温度下测量电动势，并记录下对应的温度和电动势值。
原电池电动势的测定实验报告
原电池电动势的测定实验报告实验目的本实验的目的是通过测量原电池的电动势，了解原电池的工作原理以及电池的特性。
实验所用仪器1.伏特计2.电阻箱3.开关4.导线5.原电池实验原理原电池是由两种不同金属及它们的溶液所组成的，例如锌和铜片。
在原电池中，金属片和溶液之间形成了化学反应，产生了电子流动的电位差。
这个电位差被称为电动势(Electromotive Force, EMF)。
测量原电池的电动势可以帮助我们了解电池的性能。
实验步骤1.将伏特计连接到原电池的正负极上，确保正负极与伏特计的正负极相连。
2.使用电阻箱连接原电池的直流电路，并在电阻箱中设置合适的阻值。
3.打开开关，让电流通过原电池。
4.使用伏特计测量电路中的电压，记录测量结果。
5.根据欧姆定律，通过测量的电压和已知的电阻值，计算电路中的电流。
6.将测量的电流和电动势进行比较，得出原电池的电动势。
实验数据记录电压 (V)电流 (A)0.50.20.60.30.70.40.80.50.90.51.00.6数据处理与分析根据测量数据计算得到的电路中的电流如下： | 电压 (V) | 电流 (A) | |———-|———-| | 0.5 | 0.2 | | 0.6 | 0.3 | | 0.7 | 0.4 | | 0.8 | 0.5 | | 0.9 | 0.5 | | 1.0 | 0.6 |根据欧姆定律，电动势可以通过测量的电流和已知的电阻值计算得到。
根据实验数据，可以得出电动势与电路中的电流之间的关系如下： | 电流 (A) | 电动势 (V) | |———-|———–| | 0.2 | 0.5 | | 0.3 | 0.6 | | 0.4 | 0.7 | | 0.5 | 0.8 | | 0.5 | 0.9 | | 0.6 | 1.0 |通过绘制电流与电动势的关系图，可以观察到二者之间的线性关系。
根据图像的斜率和截距，可以进一步分析电池的特性和性能。
原电池电动势的测定和应用
原电池电动势的测定和应用原电池电动势的测定和应用引言：原电池电动势是指在没有电流通过时，电池两个极之间的电压差。
它是电池内部的化学反应产生的电势差，也是电池提供电能的基础。
准确测定和充分利用原电池电动势，对于电池的设计和应用具有重要意义。
本文将介绍原电池电动势的测定方法和其在实际应用中的一些典型案例。
一、原电池电动势的测定方法1. 电池伏特计法电池伏特计法是最常用的测定原电池电动势的方法。
具体操作步骤如下：（1）将待测电池与标准电池连接成串联电路；（2）用电压表测量串联电路的总电压；（3）通过改变待测电池与标准电池的连接方式（正负极对换），多次测量总电压；（4）通过计算得到待测电池的电动势。
2. 静态电位法静态电位法是一种利用电位差计测量电动势的方法。
具体操作步骤如下：（1）将待测电池的两个极分别连接到两个电位计的电极上；（2）通过调整电位计的电位差，使得两个电位计的读数相等；（3）记录下电位计的电位差，即为待测电池的电动势。
二、原电池电动势的应用1. 电池选型在进行电池选型时，原电池电动势是一个重要的考虑因素。
不同应用场景对电池的电动势要求不同，如需要提供大电流的应用通常需要较高的电动势，而对于低功耗设备，则可以选择电动势较低的电池。
因此，准确测定原电池电动势可以帮助工程师选择适合的电池。
2. 电池的寿命预测电池的寿命与其电动势密切相关。
通过测量电池的电动势变化，可以预测电池寿命的变化趋势。
当电动势降低到一定程度时，就意味着电池即将达到寿命极限，需要进行更换或充电。
3. 电池状态监测电池状态监测是指实时监测电池的电动势变化，以判断电池的工作状态。
通过测量电动势的变化，可以判断电池是否正常工作，是否需要维护或更换。
这对于一些关键设备的运行非常重要，如医疗设备、航天器等。
4. 电池的充放电控制电池的充放电控制是指根据电池的电动势变化来控制充放电过程。
通过测量电动势的变化，可以判断电池的电量情况，从而控制充放电的时机和速度，以保证电池的安全和有效使用。
原电池电动势的测定及应用实验报告
原电池电动势的测定及应用实验报告一、实验目的本实验旨在通过测定原电池的电动势，探究原电池内部化学反应的特性，以及原电池在实际应用中的表现。
通过本实验，能够深入了解电化学领域的知识，为日后的学习和科研打下坚实的基础。
二、实验原理1. 原电池的电动势在实验中，我们将使用铜离子和锌离子构成的原电池作为研究对象。
铜离子在还原反应中接受电子，锌离子在氧化反应中释放电子，从而构成了原电池的电化学反应。
根据纳塔尔方程，可以得到原电池的标准电动势公式如下：E°cell = E°cathode - E°anode其中E°cell表示原电池的标准电动势，E°cathode表示还原反应的标准电势，E°anode表示氧化反应的标准电势。
通过测定原电池的电动势，可以推断出原电池内部化学反应的趋势和特性。
2. 库仑定律根据库仑定律，原电池电动势与反应物浓度的关系可以表示为：Ecell = E°cell - (RT/nF) * lnQ其中Ecell表示原电池的电动势，E°cell表示标准电动势，R表示气体常数，T表示温度，n表示电子转移数，F表示法拉第常数，Q表示反应物的活度积。
通过测定不同反应物浓度下的电动势变化，可以验证库仑定律的成立。
三、实验材料和设备1. 铜离子和锌离子构成的原电池2. 电位计3. 导线4. 盐桥5. 反应物浓度变化实验所需的试剂四、实验步骤1. 将原电池连接至电位计，并记录下初始电动势。
2. 分别测定不同反应物浓度下的电动势，记录实验数据。
3. 根据实验数据，绘制原电池电动势与反应物浓度的关系图。
4. 分析实验结果，总结实验结论。
五、实验结果与分析我们在实验中测定了铜离子和锌离子构成的原电池在不同反应物浓度下的电动势变化情况。
通过实验数据的分析，我们得出了如下结论：1. 随着反应物浓度的变化，原电池的电动势呈现出明显的变化趋势，符合库仑定律的规律。
实验二原电池电动势的测定及应用
在实验过程中，每隔一段时间 记录一次电压表和电流表的读
数，以便后续数据处理。
数据记录与处理
01
02
03
数据整理
将实验过程中记录的电压 表和电流表的读数整理成 表格，以便进行后续分析。
数据处理
根据实验数据，计算原电 池的电动势和内阻等参数， 并分析其变化趋势。
结果分析
根据数据处理结果，分析 不同类型原电池的电动势 和内阻差异，以及影响因 素。
测量仪器
电压表、电流表等用于测量原 电池的电动势和电流。
原电池
不同种类和组成的原电池，以 便进行对比实验。
实验操作
准备实验设备
确保电源、导线、测量仪器和 原电池都已准备好，并检查其
正常工作状态。
连接电路
按照实验要求，使用导线将电 源、原电池和测量仪器正确连 接起来，形成完整的电路。
启动实验
打开电源，观察原电池的工作 状态，并记录电压表和电流表 的读数。
实验结果较为准确，误差在可接受范围内，实验操作和数据处理方法有待进一步优 化。
实验中存在的问题与改进建议
1
实验操作过程中存在一定的人为误差，如电极放 置不准确、溶液搅拌不均匀等。建议加强实别数据存在异常值。建议在 实验过程中增加数据采集的频次，以获取更准确 的数据。
03 原电池电动势测定的应用
原电池电动势与氧化还原反应的关系
总结词
原电池电动势与氧化还原反应密切相关，电动势的大小可以反映氧化还原反应进行的程度和方向。
详细描述
原电池电动势的产生是由于氧化和还原反应分别在两个电极上发生，从而产生电位差。电动势的大小 与氧化还原反应的平衡常数、反应物浓度和温度等因素有关，可以用来判断反应进行的程度和方向。
原电池电动势的测定实验报告
原电池电动势的测定实验报告Experimental report on measurement of electromotive force of( 实验报告)姓名：____________________单位：____________________日期：____________________编号：YB-BH-053983原电池电动势的测定实验报告原电池电动势的测定实验报告1实验目的1.掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术2.学会几种电极和盐桥的制备方法3.学会测定原电池电动势并计算相关的电极电势实验原理凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。
可逆电池应满足如下条件:(1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆;(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界;(3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，即测量时通过电池的电流应为无限小。
因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位;用电位差计测量电动势可满足通过电池电流为无限小的条件。
电位差计测定电动势的原理称为对消法，可使测定时流过电池的电流接近无限小，从而可以准确地测定电池的电动势。
可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。
设正极电势为φ+，负极电势为φ-，则电池电动势E = φ+ - φ- 。
电极电势的绝对值无法测定，手册上所列的电极电势均为相对电极电势，即以标准氢电极作为标准，规定其电极电势为零。
将标准氢电极与待测电极组成电池，所测电池电动势就是待测电极的电极电势。
由于氢电极使用不便，常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极。
常用的参比电极有甘汞电极、银-氯化银电极等。
这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测出，具体的电极电位可参考相关文献资料。
以饱和甘汞电极与铜/硫酸铜电极或锌/硫酸锌电极组成电池，测定电池的电动势，根据甘汞电极的电极电势，可推得这两个电极的电极电势。
原电池电动势的测定实验报告
原电池电动势的测定实验报告实验名称：原电池电动势的测定实验目的：通过对原电池的电动势的测定，了解电动势的概念及其计算方法，深入了解原电池的工作原理和电化学反应的过程；掌握实验操作技能，加强实验室安全意识。
实验设备：电池测试仪、铜钢电池、快速蓄电池、锂离子电池、伏安表、电压表、实验笔记本等。
实验原理：在原电池中，锌棒和铜棒通过盐酸水溶液相接，当棕黑色的锌棒放入酸中时，电子和离子发生反应并释放出电荷，这些电子通过铜钢电池的连接线流回铜钢电池中。
离子以氢气或氧气的形式在液面上析出，从而实现了电化学反应。
根据欧姆定律和基尔霍夫定律，电池的电动势表示为：ε=E+Ir其中，E为电池产生的电动势，I为电流，r为电池内部电阻。
实验步骤：1. 使用电池测试仪测试铜钢电池、快速蓄电池、锂离子电池的电动势。
2. 使用伏安表和电压表测量原电池的电动势。
3. 将2个铜钢电池连接为电池组，在连同原电池连接后，再使用伏安表和电压表进行测试。
实验结果和分析：经过实验测定，得到的原电池的电动势为1.02V，铜钢电池的电动势为0.85V，快速蓄电池的电动势为1.58V，锂离子电池的电动势为3.7V。
在用2个铜钢电池连接原电池进行测试后，得到的电动势为1.69V。
可以看出，这个结果高于原电池的电动势，这是由于连接电池的铜钢电池所产生的电势，所以实际的电动势要求根据实际情况进行计算。
在实验过程中，我们还需要注意电池内部电阻的影响，应注意对电流的选择和间隔时间的控制，以减小电池的内部电阻对实验结果的影响。
总结：通过本次实验，我们深入了解了电动势的概念及其计算方法，加深了对电化学反应过程的理解，同时掌握了实验操作技能，加强了实验室的安全意识。
在今后的实验过程中，我们还需要注意实验条件的统一性，准确地掌握实验方法和技巧，以便更准确地掌握实验数据和结果。
原电池电动势的测定
原电池电动势的测定一、实验目的1、测定Cu-Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势2、学会一些电极的制备和处理方法3、掌握电位差计的测量原理和正确使用方法二、实验原理原电池电动势不能直接用伏特计来测量，因为电池与伏特计接通后有电流通过，在电池两极上会发生极化现象，使电极偏离平衡状态。
另外，电池本身有内阻，伏特计所量得的仅是不可逆电池的端电压。
准确测定电池的电动势只能在无电流（或极小电流）通过电池的情况下进行，需用对消法测定原电池电动势：原理：是在待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。
Ew-工作电源；EN-标准电池；EX-待测电池；R-调节电阻；RX-待测电池电动势补偿电阻；RN-标准电池电动势补偿电阻；K-转换电键；G-检流计电池由正、负两极组成。
电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池内部还可能发生其它反应。
电池反应是电池中所有反应的总和。
电池除可用来作为电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。
从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： nFE G -=∆ (9-1)式中△G 是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中得失电子的数目；F 为法拉第常数(其数值为96500 C)；E 为电池的电动势。
所以测出该电池的电动势E 后，便可求得G ∆，进而又可求出其它热力学函数。
但必须注意，首先要求电池反应本身是可逆的，即要求电池电极反应是可逆的，并且不存在任何不可逆的液接界。
同时要求电池必须在可逆情况下工作，即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行，此时只允许有无限小的电流通过电池。
因此，在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时，所设计的电池应尽量避免出现液接界，在精确度要求不高的测量中，出现液接界电势时，常用“盐桥”来消除或减小。
在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位差计测量。
原电池电动势的测定
原电池电动势的测定一. 实验目的:1. 掌握对消法测定电动势的原理及电位差计, 检流计及标准电池使用注意事项及简单原理。
2．学会制备银电极, 银～氯化银电极, 盐桥的方法。
3. 了解可逆电池电动势的应用。
二. 实验原理:1. 原电池是由两个“半电池”组成, 每个半电池中有一个电极和相应的电解质溶液。
电池的电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。
常用盐桥来降低液接电势。
2．测量电池的电动势要在接近热力学可逆条件下进行, 即在无电池通过的情况下, 不能用仪特计直接测量。
因此方法在测量过程中有电流通过伏特计, 处于非平衡态。
用对消法可达到测量原电池电动势的目的.三. 实验仪器及试剂:UJ-25型电位差计1台,直流辐射式检流计1台,稳流电源1台, 电位差计稳压电源1台, 韦斯顿标准电池1台, Ag电极2支, 饱和甘汞电极Pt电极各1支,盐桥玻管4根。
盐桥液, 硝酸银溶液（0.100mol/L）, 未知pH液,盐酸液（0.100mol/L）,(1mol/L),醌氢醌。
四. 实验操作:本实验测定下列四个电池的电动势:1) Hg(l) + Hg2Cl2(s) | 饱和KCl || AgNO3(0.100mol) | Ag(s)2) Ag(s) | KCl(0.010mol)与饱和AgCl || Ag NO3(0.010mol) | Ag(s)3) Hg(l)+Hg2Cl2(s) | 饱和KCl || 饱和有醌氢醌的未知PH | Pt(s)4) Ag(s) + AgCl(s) | HCl(0.100mol) || AgNO3(0.100mol) | Ag(s)1. 电极制备（1）Pt电极和饱和甘汞电极已备, 使用前洗净, 若铂片有油污, 用丙酮浸泡, 再用蒸馏水淋洗。
（2）醌氢醌电极已备。
2. 盐桥制备将盐桥液熔化, 用滴管将它灌入干净的U形管中, U形管中以及管两端不能留气泡, 冷却后待用。
3. 电动势的测定（1）按图组成四个电池饱和KCl AgNO3（0.100mol）（2）将标准电池, 工作电流, 待测电池, 检流计接至UJ25型电位差计, 注意正负极不接错。
原电池电动势的测定及应用实验报告
原电池电动势的测定及应用实验报告【知识文章】浅谈原电池电动势的测定及应用1. 引言原电池电动势作为控制与推动电子流动的重要物理量，在科学研究和工程应用中发挥着重要的作用。
本文将通过对原电池电动势的测定及应用实验的探讨，为读者深入了解和掌握原电池电动势的概念和实际应用提供指导。
2. 原电池电动势的概念与测定方法2.1 原电池电动势的概念原电池电动势指的是不经外力推动时，在电池两端的电压差。
它通常用电压单位伏特（V）来表示。
原电池电动势源自于化学反应，并通过离子流动来提供电子流动的动力。
2.2 原电池电动势的测定方法（1）开路电压法：即电池处于断路状态，利用电压计直接测量电池的开路电压，即可得到原电池电动势。
（2）闭路电压法：即电池处于闭路状态，利用电压计测量电池两端的电压差，即可得到原电池电动势。
3. 原电池电动势的应用实验报告3.1 实验目的通过实验测定各种原电池的电动势，了解不同原电池的性能差异，并探究其应用领域。
3.2 实验仪器（1）电压计：用于测量电池的电压差。
（2）原电池：可选择锌铜电池、铅酸电池等不同类型的电池。
3.3 实验步骤（1）准备实验所需仪器和电池。
（2）将电压计的两个电极分别连接到原电池的两端。
（3）记录电压计示数，即可得到原电池的电动势。
3.4 实验结果与分析通过进行实验测定，我们得到不同类型原电池的电动势数据，并对比分析不同原电池的性能差异。
锌铜电池的电动势相对较低，适用于低功率电子设备；而铅酸电池的电动势相对较高，适用于高功率应用，如汽车起动。
4. 原电池电动势的应用领域原电池电动势作为推动电子流动的动力，广泛应用于各个领域。
以下是几个常见的应用领域：4.1 电子设备领域：原电池电动势可用于供电电路，如手机、手提电脑等电子设备。
4.2 交通运输领域：原电池电动势可用于汽车、电动车、轮船等交通工具的动力来源。
4.3 能源存储领域：原电池电动势可用于储能系统，如太阳能储能、风能储能等。
物化实验原电池电动势的测定及其应用实验报告
物化实验原电池电动势的测定及其应用实验报告一、实验目的：1.学习测定原电池电动势的方法及原理；2.了解原电池电动势的定义及其应用。
二、实验原理：1.原电池电动势的定义：原电池是由两个不同金属和一个电解质组成的电化学元件，它能将化学能转换为电能。
原电池中的两个电极之间存在电动势，该电动势称为原电池的电动势。
2.原电池电动势的测定方法：测定原电池电动势的一种常用方法是利用标准电势测量法。
该方法是将原电池与一个标准电极连接，通过对比测量标准电极与原电池之间的电动势差来推算出原电池的电动势。
三、实验步骤：1.准备实验所需材料：原电池、标准电极、导线、电压表等。
2.将原电池与标准电极连接，确保连接稳固。
3.将电压表的正负极分别与原电池连接。
4.读取电压表上的示数，记录下来。
5.更换另一个标准电极，重复第3步和第4步。
6.根据电压表示数计算出原电池的电动势。
四、实验数据记录和处理：示数1：3.0V示数2：2.5V根据测量结果，我们可以计算出原电池的电动势：原电池电动势=示数1-示数2=3.0V-2.5V=0.5V五、实验结果分析：通过实验测定，我们得到了这个原电池的电动势为0.5V。
这个值代表了原电池产生电能的能力，可以用来描述原电池的性能。
六、实验应用：原电池的电动势是一种重要的物理量，在实际应用中有着广泛的应用。
以下是一些应用实例：1.电池选择：根据不同应用的需求，可以根据电动势的大小选择合适的原电池，确保电池能够提供足够的电能。
2.电化学反应的推动力：电动势可以驱动一些电化学反应，如电解水、电镀等，实现化学反应的推动。
3.能量转换与储存：利用原电池的电动势，可以将化学能转化为电能，实现能量转换与储存。
七、实验结论：本实验通过测定原电池与标准电极之间的电动势差，计算出了原电池的电动势，得到了实验结果为0.5V。
原电池的电动势是衡量原电池性能的重要指标，也是电池在实际应用中的决定因素之一、此外，原电池的电动势还能应用于电化学反应的推动、能量转换与储存等领域。
原电池电动势的测定
原电池电动势的测定1. 引言电动势是指电池或电源提供给电荷单位正电荷所做的功，是衡量电池的电压的物理量。
电动势的测定对于研究电池性能和电路的工作状态非常重要。
本文将介绍一种常用的测定原电池电动势的方法。
2. 实验材料和仪器•原电池•滑动变阻器•毫伏表•连接线•开关•电阻箱电池电路示意图如图所示，实验中构建了一个简单的电路。
电池的正极通过滑动变阻器连接到毫伏表的正极，毫伏表的负极通过电阻箱连接到电池的负极。
通过调节滑动变阻器的阻值，可以改变电路中的总电阻，并通过毫伏表测量到的电压来计算电动势。
根据欧姆定律，电路中的电压与电流和电阻之间的关系为：V = IR其中，V 是电压，I 是电流，R 是电阻。
在本实验中，由于电路中只有一个电池，电流基本上可以忽略不计，因此可以将电路中的电阻和电动势相连，根据电路中的电压来计算电动势。
即：E = V4. 实验步骤1.按照实验材料和仪器的列表连接电路。
2.将滑动变阻器的阻值置为最大，打开开关。
3.通过调节滑动变阻器的阻值，使得毫伏表显示的电压尽可能接近电池的电动势。
4.通过调节滑动变阻器的阻值，逐渐减小电路的总电阻，观察毫伏表所显示的电压的变化。
5.当滑动变阻器的阻值为最小时停止调节，并记录此时毫伏表所显示的电压。
5. 实验数据处理根据实验步骤中记录的数据，可以绘制出电动势随电路总电阻的变化曲线。
曲线呈现出一个随着电阻减小而逐渐接近一个固定值的趋势。
根据电动势与电路总电阻的关系，可以计算出电池的电动势。
6. 结论通过本实验测定了原电池的电动势。
在电路中逐渐减小电阻的情况下，测得的电压趋近于一个固定值，该值即为原电池的电动势。
本实验所用的方法简便易行，可以用于实验室教学以及科学研究中对电动势的测定。
7. 参考资料[1] 祝夏. 大学物理实验[M]. 高等教育出版社, 2014.[2] 张帆. 物理实验总结报告格式[M]. 科学出版社, 2016.。
物理化学实验原电池电动势的测定
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原电池电动势的测定
——杨兰森（20096842）
一、实验目的
1. 了解各类电极的构造、制备和使用；
2. 掌握盐桥的制备方法和它在电动势测定中的作用；
3.掌握SDC型电极电位仪的原理和使用方法；
4. 测量下列原电池的电动势：
（1）Hg(l)，Hg2Cl2(s)︱KCl(饱和)︱H＋(待测)Q，H2Q︱Pt，求待测盐酸溶液的pH值。
（2）Hg(l)，Hg2Cl2(s)︱KCl(饱和)‖AgNO3(0.02mol·kg-1)︱Ag(s)，求Ag电极的电极电位。
（3）Ag(s)，AgCl(s)︱KCl(0.02mol·kg-1)‖AgNO3(0.02mol·kg-1)︱
Ag(s)，求AgCl溶度积。
二、实验原理
1. 电极电位及电动势：
原电池是由两个电极组成，即发生氧化作用的负极和发生还原作用的正极。
故原电池电动势值等于组成该原电池两电极的电极电位的代数和。
虽然电极电位的绝对值不能测量，但只要确定各个电极相对于同一基准的相对电位，利用相对电位的数值，就可以计算任意两个电极所组成的电池的电动势。
现以标准氢电极作为基准，规定任意温度下标准氢电极的电极电位为零。
若将标准氢电极作为发生氧化作用的负极，给定电极做正极，组成原电池，规定此原电池的电动势为给定电极的电极电位（称还原电极电位），其计算通式为：
（1）
由任意两个电极组成原电池时，其电动势可按下式计算：
（2）
使用（2）式计算电动势的条件是两个电极不同电解质溶液接触时的液体接界电位已被消除，为此需用“盐桥”连接电解质溶液以降低接界
电位。
另外，实际测量还原电极电位时，由于标准氢电极使用条件十分严格，故往往采用其他电极作参比电极，最常用的有甘汞电极和银－氯化银电极。
2. 电极性质和制备
（1）醌氢醌电极
醌氢醌是醌（Q）与氢醌（H2Q）等分子化合物。
由它组成的电极是一种对氢离子可逆的氧化还原电极。
醌氢醌在水中依下式部分解离：C6H4O2·C6H4(OH)2 C6H4O2＋C6H4(OH)2
醌氢醌醌氢醌
将少量醌氢醌放入含有H＋的待测溶液中，并使其达到饱和，然后插入铂电极就成为一支醌氢醌电极。
其电极电位可表示为：
氢醌电极标准电极电位与温度的关系为：
（2）Ag电极
把Ag电极清洗干净，插入盛有AgNO3溶液的半电池中，组成Ag电极，其电极电位如下：
（3）Ag－AgCl电极
Ag－AgCl电极的电极电位由下式表示：
（4）甘汞电极
甘汞电极的电极电位由下式表示：
饱和KCl甘汞电极：
三、仪器与试剂
SDC型电极电位仪一台；天平一台；50mL、100mL烧杯各两个；银电极一支；银－氯化银电极一支；甘汞电极一支；铂电极一支；AgNO3溶液(0.02mol·kg-1)；KCl溶液(0.02mol·kg-1)；KCl饱和溶液；HCl 溶液待测；NaAc固体；琼脂固体
四、实验步骤
1. 盐桥制备
将50 mL蒸馏水倒如100mL烧杯中，加入0.5g琼脂及0.5gNaAc加热搅拌，琼脂完全溶解后，稍冷却倒入U形管中，待完全冷却后使用。
（U形管中应无可见气泡）
2. 用电极电位仪测量各原电池电动势
（1）测量1号原电池：将待测HCl溶液倒入50mL烧杯中，放入少量醌氢醌搅拌，使之成为饱和溶液，插入已处理干净的铂电极及甘汞电极后进行测量。
（2）测量2号原电池：将饱和KCl溶液倒入烧杯中，插入甘汞电极，再将AgNO3(0.02mol·kg-1)溶液倒入另一烧杯中，用盐桥把两个烧杯连接起来，进行测量。
（3）测量3号原电池：将上组中饱和甘汞电极由烧杯中取出，倒掉饱和KCl溶液用水洗净后，将烧杯用0.02mol·kg-1KCl溶液冲洗两次后倒入0.02mol·kg-1KCl溶液并插入AgCl电极，进行测量
五、实验结果
1. 数据记录：室温：26℃
测定值（V）平均值(V)电池号
一次二次三次
10.388950.389000.388330.38876
20.45060
30.49710
2. 由下式计算待测HCl溶液的pH值
因为室温为26℃（299K），所以=0.6884－0.00074(26-25)=0.68766V
=0.2412－7.6×10-4(26-25)=0.24044V
所以待测HCl溶液的pH为：
=0.9875
3. 由下式计算银电极电位
=0.4506+0.24044=0.655V
又：
=0.7999－0.00097=0.79893
所以=0.79893+=0.6982
两式计算结果相近。
4. 由下式计算AgCl溶度积：
Ag＋＋Cl－AgCl(s)
==0.86×0.02=0.0172
所以：lnK sp==－9.7773
所以：K sp=1.67×10-10，查文献得AgCl的K sp=1.77×10-10，实验值与文献值很接近。