物理化学实验报告-电池电动势的测定及其应用
电池电动势的测定及应用实验报告
电池电动势的测定及应用实验报告电池电动势的测定及应用实验报告引言电池是我们日常生活中不可或缺的能源供应装置，它的电动势是衡量电池性能的重要指标。
本实验旨在通过测定电池的电动势，了解电池的工作原理，并探索电池在实际应用中的一些可能性。
实验方法1. 实验仪器与材料本实验使用的仪器有：直流电压表、电流表、可变电阻箱、导线等。
材料包括：干电池、铜片、锌片等。
2. 实验步骤（1）将干电池的正极与铜片连接，负极与锌片连接，形成一个闭合电路。
（2）将直流电压表的正极与铜片连接，负极与锌片连接，测量电池的电动势。
（3）通过调节可变电阻箱的电阻，改变电路中的电流强度，记录电压和电流的变化。
（4）根据测得的数据，绘制电压与电流的关系曲线。
实验结果通过实验，我们得到了以下数据：电流（A） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5电压（V） 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7根据实验数据，我们可以绘制出电压与电流的关系曲线。
从图中可以看出，电压随着电流的增大而逐渐降低，呈现出线性的负相关关系。
讨论与分析1. 电池的内阻根据欧姆定律，我们可以通过实验数据计算出电池的内阻。
内阻的大小会影响电池的电动势稳定性和输出能力。
通过实验计算，我们得到电池的内阻为0.8欧姆。
2. 电池的工作原理电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。
在干电池中，锌片发生氧化反应，释放出电子，形成负极；铜片则接受电子，发生还原反应，形成正极。
这种化学反应产生的电子流动就是电池的电流。
3. 电池的应用电池作为一种便携式能源装置，广泛应用于日常生活和工业领域。
它可以为各种电子设备提供电力，如手机、手提电脑、闹钟等。
此外，电池还可以用于储能系统，如太阳能电池板储存太阳能，以备不时之需。
结论通过本次实验，我们成功测定了电池的电动势，并了解了电池的工作原理。
通过分析实验数据，我们得出了电压与电流之间的关系，并计算出了电池的内阻。
电池作为一种重要的能源装置，具有广泛的应用前景。
物化实验原电池电动势的测定及其应用实验报告
原电池电动势的测定及其应用一、目的与要求1、测定Zn—Cu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、基本原理原电池由正、负两极和电解质组成。
电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池反应中所有反应的总和。
电池除作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。
从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系：△G＝－nFE （6－1）式中△G是电池反应的吉布斯自由能增加；n为电极反应中电子得失数；F为法拉第常数，E为电池的电动势。
从式中可知，测定电池的电动势E后，便可求得△G，进而又可求得其他热力学参数。
但须注意，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液接界。
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，常用“盐桥”来减少液接界电势。
为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，一般均采用电位差计测量电池的电动势。
原电池电动势主要是两个电极电势的代数和，如能分别测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池电动势。
由（6－1）式可推导出电池电动势的表达式。
下面以锌－铜为例进行分析。
电池表示式为：Zn∣ ZnSO4‖ CuSO4∣ Cu符号“∣”代表固相（Zn或Cu）和液相(ZnSO4或CuSO4)两相界面；“‖”代表连通两个液相的“盐桥”。
当电池放电时：负极起氧化反应 Zn → Zn2÷＋ 2e-正极起还原反应 Cu2÷＋2e → Cu-电池总反应为 Zn ＋ Cu 2÷ → Zn 2÷＋Cu电池反应的吉布斯自由能变化值为：202()()ln ()()a Zn a Cu G G RT a Cu a Zn ++⋅∆=∆+⋅ （6－2） 上述式中△G 0为标准态时自由能的变化值；a 为物质的活度，纯固体物质的活度等于1，则有：a （Zn ）﹦a （Cu ）﹦1 （6－3） 在标准态时， △G ﹦△G 0﹦ -nFE 0 （6－4） 式中E 0为电池的标准电动势。
物化实验报告 电池电动势的测定及其应用
实验结果
原始数据记录如下：
电极 Cu-Ag 电极 Ag-参比电极
室温 14.3℃ 温度 25.00℃ 25.00℃ 30.00℃ 35.00℃ 40.00℃
恒温水浴温度 25.00℃ 示数1 mV 示数2 mV 451.91 452.41 505.41 505.46 503.77 503.70 501.00 500.83 498.28 498.22
实验试剂
琼脂、KCl、KNO3（分析纯） ，0.1mol·dm-3 AgNO3 溶液，0.1000mAgNO3＋0.1 HNO3 溶 液，0.1 mol·dm-3 CuSO4 溶液，0.1000mCuSO4 溶液，饱和 Hg2(NO3)2 溶液
实验步骤
1、银电极的制备：将铂丝电极放在浓 HNO3 中浸泡 15 分钟，取出用蒸馏水冲洗，如表面 仍不干净， 用细晶相砂纸打磨光亮， 再用蒸馏水冲洗干净插入盛 0.1 mol·dm-3AgNO3 溶液的 小烧杯中，按图 7－(1)接好线路，调节可变电阻，使电流在 3mA、直流稳压源电压控制在 6V 镀 20 分钟。取出后用 0.1 mol·dm-3 的 HNO3 溶液冲洗，用滤纸吸干，并迅速放入盛有 0.1000mAgNO3＋0.1 mHNO3 溶液的半电池管中(如图 7－2）
图 7-3
对消法原理线路图
过回路的电流为某一定值。 在电位差计的滑线电阻上产生确定的电位降， 其数值由己知电动 计组成。稳压电源为工作电源，其输出电压必须大于待测电池的电动势。调节可变电阻使流 势的标准电池s 校准。另一回路 abGa 由待测电池x（或s）检流计 G 和电位差计组成，移 动 b 点，当回路中无电流时，电池的电势等于 a、b 二点的电位降。 － (1) 组装电池：将上述制备的银电极与实验室提供的 Ag－AgCl｜Cl (1.000mKCl)参比 － 电极组成电池，Ag－AgCl｜Cl (1.000m)║AgNO3(0.1000m)｜Ag。根据理论计算确定电极电 位的高低与电极的正负，将其置于恒温槽中，将自制的 KNO3 盐桥横插在两半电池管的小口 上，注意两半电池管中溶液一定要与盐桥底端相接，将恒温槽置于 25℃，恒温 10－15 分钟 后测量。 (2) 电池电动势测量：用 UJ－24 型电位差计测量电池的电动势，该仪器最大测量范围 为 1.91110V。 a、将标准电池，工作电源，待测电池以及检流计分别与 UJ－24 型电位差计的各指示
电池电动势的测定及其应用实验报告
电池电动势的测定及其应用实验报告一、实验目的1、了解电池电动势的概念和测量方法。
2、掌握用伏特计测量电池电动势的方法。
3、了解电池内阻的概念，掌握测量电池内阻的方法。
4、掌握电池串联效应的概念和测量方法。
5、掌握电池电动势的应用，如欧姆定律和基尔霍夫定律等。
二、实验原理1、电池电动势的概念和测量方法电池是一种将化学能转化成电能的装置。
电池两端会产生一定的电压（电势差），这就是电池的电动势。
电动势的单位是伏特（V）。
用伏特计可以测量电池的电动势。
将伏特计的红表笔接在电池的正极，黑表笔接在电池的负极，读取伏特计的示值。
这个示值就是电池的电动势。
2、电池内阻的概念和测量方法电池内阻指电池内部糟糕接触所形成的电阻。
内阻大小会影响电池输出的电流和电动势大小。
电池内阻的单位是欧姆（Ω）。
用伏特计和电流表可以测量电池内阻。
测量电池内阻需要先将电池短路，用电池产生的最大电流来测量电池内阻大小。
具体方法是将电流表和电阻短路两端串联，将伏特计的红表笔接在电极上，黑表笔接在电流表的负极上。
记录伏特计的示值和电流表的示值，利用欧姆定律求出电池的内阻大小。
3、电池串联效应如果将多个电池串联起来，电池的电动势将会叠加起来。
将两个1.5V的电池串联起来，总电动势就是3V。
电池串联时，电池的总电动势是各个电池电动势之和。
假设有n个电池，它们的电动势分别为ε1、ε2、……、εn，它们串联起来的总电动势为ε=ε1+ε2+……+εn。
4、电池电动势的应用电池电动势是电路中的重要参量。
电动势可以帮助我们计算电路中的电流和电压。
应用欧姆定律和基尔霍夫定律，可以对电路进行分析和计算。
欧姆定律指出电路中，电流与电阻和电势差之间的关系。
基尔霍夫定律则是一个重要的电路定理，可以用来分析复杂的电路。
为了用这两个定律进行计算，需要先测量电路中的电流、电阻和电势差等参量。
三、实验仪器1、伏特计2、电流表3、多用电表4、电池5、辅助电路板、电线等四、实验步骤1、测量单个电池的电动势将伏特计的红表笔接在电池的正极上，黑表笔接在电池的负极上，读取伏特计的示值。
【精品】电池电动势的测定及其应用实验报告
【精品】电池电动势的测定及其应
用实验报告
【精品】电池电动势的测定及其应用实验报告是一种采用物理和化学原理测试电池电动势的实验方法。
实验步骤主要包括：
1、准备工作：准备实验试剂和器材，如热水浴、温度计、pH仪、电池、夹子、电压表等；
2、实验室操作：将电池放入热水浴中，并将温度计放入热水浴中，测量温度，然后将pH仪放入热水浴中，并将夹子连接到电池上，并将电压表连接到夹子上，测量电动势；
3、数据分析：根据测量得到的数据，绘制出电池电动势随温度变化的曲线，得出结论；
4、应用实验：将实验得到的结论应用到实际生活中，如在电子产品的研发中，通过电池电动势的测定来调整电子产品的性能，从而提高电子产品的质量和可靠性。
本实验报告通过使用物理和化学原理，对电池电动势的测定及其应用进行了介绍，以及对实验过程进行了详细的描述，并给出了实验结果及其应用实例，以供参考。
物化实验报告电池电动势的测定及其应用
物化实验报告电池电动势的测定及其应用
一、实验目的
1.学习和掌握电池电动势的测定原理。
2.掌握配制电池电解液的方法。
3.掌握电池电动势的应用。
二、实验原理
电池电动势是一种原子尺度上发生的势能，它是由电池电解质本身引起的力，由阴、阳极及电解质联合而成。
当它处于静止状态时，电池内部的电解质有特定的分布，并在这个分布状态下，具有一定的势能，这就是电池电动势。
实验中使用的电解质为硝酸铵和乙酸，电池的构造为硝酸铵(阴极)+银/银离子(阳极)。
两个电极分别在不同的溶液中，在实验条件下，通过电池的电解，在一定的条件下，将会发生电解反应：
阴极：2NH4NO3(aq)→2NH4+(aq)+2NO3-(aq)
阳极：2Ag+(aq)→2Ag(s)+2e-
两个反应路径相互影响，使得阴极的电解质离子浓度比阳极的电解质离子浓度低。
由于阴极电解质迁移到阳极，因此电池内部产生电势，从而产生电能。
三、实验步骤
1.准备实验药品：用适量的硝酸铵、乙酸及银离子溶液，准备实验所需的电解液。
2.配制电解液：将硝酸铵和乙酸按照比例混合，然后在其中加入银离子溶液，搅拌均匀即可得到电解液。
3.连接电池：将电解液填满电池双极夹。
物理化学实验电池电动势的测定及应用实验报告和完整实验数据
实验名称：电动势的测定及其应用实验目的：加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解；熟悉有关电动势的基本计算，学会用电动势法测定溶液的pH值实验原理：在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有满足∆G=−nFE；同时被测电池反应本身是可逆的，即只有无限小的电流通过电池；使用盐桥，减少液接电势；用补偿法原理设计的电势差计进行测量操作步骤：数据处理：<项目1>查阅文献数据，铜锌原电池标准电极电势理论值为1.108V，实测0.943V，实测值偏小<项目2>根据公式pH=0.4536−E0.0591，代入上述实验数据，可以得到：0.05mol/L的HAc溶液pH值为3.0360.10mol/L的HAc溶液pH值为2.865分析与讨论：1.每次测完电解质溶液温度，须将温度探头取出，避免探头腐蚀，2.勿将电极插入电解池底部，以免搅拌子损坏电极；同时测量电动势时需关闭搅拌，以保证溶液平稳思考题：：电位差计，是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置，能直接给出待T1测电池的电动势值，测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短，以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态；标准电池，是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降；检流计，用来检验电动势是否对消，在测量过程中，若发现检流计受到冲击，应迅速按下短路按钮，以保护检流计；工作电池，为整个电路提供电源，其值不应小于标准电池或待测电池的值：电池，包括工作电池、标准电池和待测电池的正负极接反了；电路中的某处有断路；T2标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势,超出了测量范围：对消补偿法；原理，在一待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电动势与T3电池电压相抗，减缓电池反应的进行，使得回路中的电流趋于零或待测电池中没有电流流过，外加电势差的大小即为待测电池的电动势：用盐桥将两溶液连接后，盐桥两端有两个液接界面，扩散作用以高浓度电解质的阴T4阳离子为主，而其是盐桥中电解质阴阳离子迁移速率几乎相等，所以形成的液接电位极小，可基本消除液接电势T：使甘汞电极电势增大，造成测定的原电池电动势偏小5：采用最后三次的数据，是因为电池开始使用时电动势会比较大，再往后面电动势会T6比较趋于稳定，再取其平均值得出的数据误差较小。
原电池电动势的测定与应用物化实验报告
原电池电动势的测定及热力学函数的测定令狐采学一、实验目的1)掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法；2)掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法；3)加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解；4)了解可逆电池电动势测定的应用；5)根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池，测定其在不同温度下的电动势值，计算电池反应的热力学函数△G、△S、△H。
二、实验原理1．用对消法测定原电池电动势：原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生生极化，结果使电极偏离平衡状态。
另外，电池本身有内阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势，只能在无电流通过电池的情况下进行，因此，采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源，这样待测电池中没有电流通过，外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2．电池电动势测定原理：Hg | Hg2Cl2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位：其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+t ϕ；而+++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1ln a F RT ϕϕ 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值，故其电极电位只与温度有关，其关系式： φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)而电池电动势 饱和甘汞理论—ϕϕ+=Ag /Ag E ；可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3．电动势法测定化学反应的△G、△H 和△S：如果原电池内进行的化学反应是可逆的，且电池在可逆条件下工作，则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G 和电池的电动势E 有以下关系式：△rGm=-nFE从热力学可知：△H=-nFE+△S4．注意事项：①盐桥的制备不使用：重复测量中须注意盐桥的两端不能对调； ②电极不要接反；三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL 烧杯、20mL烧杯、U形管2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法：在250mL烧杯中，加入100mL蒸馏水和3g琼脂，盖上表面皿，放在石棉网上用小火加热至近沸，继续加热至琼脂完全溶解。
电池电动势的测定及其应用实验报告
电池电动势的测定及其应用实验报告
一、实验目的
1、熟悉和掌握自由电动势的测量方法。
2、了解和掌握电池自由电动势的数据处理方法。
3、掌握电池自由电动势的应用。
二、实验原理
电池自由电动势是一种电池在不同温度和电解液种类下所表现出来的
最大可达的电动势。
它在电池的容量、电池的负载电流以及电池的储存寿
命等方面具有非常重要的作用，可以帮助我们对电池的性能进行详细的分析，从而更好地发现问题，提出解决方案，并有效地延长电池的使用寿命。
实验中，利用测量电池自由电动势，使用微电路控制，实现保持电池
在预设的恒电流的情况下，得到电池自由电动势的测量。
三、实验步骤
1、将电池放置在稳定的实验装置上，连接电池并加以热控，将温度
调节在一定的范围内；
2、连接电池的正负极到实验仪器；
3、设置电池负载电流，将实验仪器的表格设置在自由电动势测试模
式下；
4、同一电池比较多次，改变不同的负载电流，观察电池的自由电动
势和耗电量关系；
5、当电池自由电动势达到最大时，记录其电压和实验温度；
6、将测试数据处理，获得电池自由电动势的数据；
7、观察电池的负载电流和自由电动势关系。
电池电动势的测定及其应用实验报告
本实验通过对消法使用电位差计测量不同电池的电动势,测量了银电极和铜电极的电动势,并研究温度对银电池电极电位的影响,以及研究用电化学方法测量一些化学反应热力学的热力学参数和物理化学参数的可行性.【关键词】对消法 电极电位 热力学参数物理化学参数The determination of the battery electromotive forceand the application of it【Abstract 】We try to discuss a method to measure the electromotive force of different cells by using the potentiometer in this experiment. We measure the electromotive force of Ag-cell and Cu-cell ,and attempt to find out how temperature affects Ag-cell ’s electromotive force and the feasibility of measure some important thermodynamics and physical chemistry parameters.【Key-words 】Electromotive force cancellation method thermodynamics parameter physical chemistry parameters【前言】一、实验原理化学电池是由两个“半电池”即正负电极放在相应的电解质溶液中组成的。
由不同的这样的电极可以组成若干个原电池。
在电池反应过程中正极上起还原反应，负极上起氧化反应，而电池反应是这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位的代数和。
若知道了一个半电池的电极电位，通过测量这个电池电动势就可算出另外一个半电池的电极电位。
物理化学实验报告-电池电动势的测定及其应用
电池电动势的测定及其应用摘要：在本实验中，我们利用对消法测量电池电动势并计算相关热力学常数。
首先我们通过测量电池Ag(s),AgCl(s) | KCl(m1) || AgNO3(m2)| Ag(s)的电动势，得到AgCl的溶度积K sp,AgCl；然后测量不同温度下Ag(s),AgCl(s) | KCl(m1) || AgNO3(m2) | Ag(s)的电动势，作E-T图拟合进而求该反应的热力学常数Δr G m，Δr S m，Δr H m。
关键词：对消法可逆电池电动势The Measurement and the Application of theBattery Electromotive ForceAbstract: In this experiment, we measure the electromotive force of cells (Using compensation method) and apply these results tocalculate some related hermodynamic constants.Firsr,wedetermine EMF of cell Ag(s),AgCl(s)| KCl(m1)|| AgNO3(m2)|Ag(s)to get K sp,AgCl;Then we determine EMF of cellAg(s),AgCl(s)| KCl(m1)|| AgNO3(m2)| Ag(s)in differenttemperature to get Δr G m ,Δr S m andΔr H m .Key words: Compensation method, Reversible cell, Electromotive force (EMF),1. 序言化学电池由两个“半电池”组成，在电池反应过程中正极物质发生还原反应，负极物质发生氧化反应，电池反应是这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”电极电位的代数和。
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定（五篇）
大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定（五篇）第一篇：大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定篇一：原电池电动势的测定实验报告_浙江大学(1)实验报告课程名称：大学化学实验p实验类型：中级化学实验实验项目名称：原电池电动势的测定同组学生姓名：无指导老师冷文华一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、实验材料与试剂（必填）四、实验器材与仪器（必填）五、操作方法和实验步骤（必填）六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析（必填）八、讨论、心得一、实验目的和要求用补偿法测量原电池电动势，并用数学方法分析二、实验原理：补偿法测电源电动势的原理：必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。
为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势，使电路中没有电流通过，这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。
如图所示，电位差计就是根据补偿法原理设计的，它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。
① 工作电流电路：首先调节可变电阻RP，使均匀划线AB上有一定的电势降。
② 标准回路：将变换开关SW合向Es，对工作电流进行标定。
借助调节Rp使得IG=0来实现Es=UCA。
③ 测量回路：SW扳回Ex，调节电势测量旋钮，直到IG=0。
读出Ex。
UJ-25高电势直流电位差计：1、转换开关旋钮：相当于上图中SW，指在N处，即SW接通EN，指在X1，即接通未知电池EX。
2、电计按钮：原理图中的K。
3、工作电流调节旋钮：粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻RP。
-1-2-3-4-5-64、电势测量旋钮：中间6只旋钮，×10，×10，×10，×10，×10，×10，被测电动势由此示出。
三、仪器与试剂：仪器：电位差计一台，惠斯登标准电池一只，工作电源，饱和甘汞电池一支，银—氯化银电极一支，100mL容量瓶5个，50mL滴定管一支，恒温槽一套，饱和氯化钾盐桥。
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。
电池电动势的测定及其应用实验报告
电池电动势的测定及其应用实验报告电池电动势的测定及其应用实验报告一、实验目的1.学习和掌握电池电动势的测量原理和方法。
2.了解电池电动势在日常生活和工业生产中的应用。
3.通过实验，增强动手能力和观察能力，提高分析问题和解决问题的能力。
二、实验原理电池电动势是指电池在开路状态下的正负极之间存在的电位差。
它等于正极与负极之间的电势差与电池内阻之和。
电池电动势的测量通常采用伏特计（电压表）进行。
当用伏特计测量电池的电动势时，电路处于开路状态，电流为零，因此无需考虑电池的内阻。
三、实验步骤1.准备实验器材：9V电池、伏特计、导线、开关、电阻箱、瓷盘、称量纸等。
2.将9V电池的正极和负极分别与伏特计连接，记录测得的电动势值（E1）。
3.将电阻箱串接到电池电路中，调节电阻箱使伏特计的读数为零，记录此时的电阻值（R1）。
4.改变电阻箱的阻值，重复步骤3，记录多组数据。
5.根据测得的数据，绘制E-1/R图，并进行线性拟合。
6.根据线性拟合结果，求得电池电动势E。
7.将测得的电动势值与标准值进行比较，分析误差原因。
四、实验数据分析1.数据记录（请在此处插入E-1/R图）2.数据处理与结果分析通过线性拟合，求得电池电动势E的表达式为：E = -1/R + A，其中A 为截距。
根据截距A的计算公式A = E1 - R1 * （1/E1 - 1/E2），可计算出截距A的值。
将截距A代入E = -1/R + A中，即可求得电池电动势E。
截距A的值为：A = （请插入计算过程和结果）电池电动势E的值为：E = -1/R + A = （请插入计算过程和结果）与标准值9V相比，（请插入相对误差的计算过程和结果）误差较小。
五、实验结论通过本实验，我们成功地测得了9V电池的电动势，并且发现其电动势值与标准值相差不大。
此外，通过实验数据的处理和分析，我们学会了如何使用线性拟合方法来求得电池电动势的值。
同时，也了解了电池电动势在日常生活和工业生产中的应用。
电池电动势的测定及其应用实验报告
电池电动势的测定及其应用一、实验目的：1．了解对消法测定电池电动势的原理；2．掌握电动势测定难溶物溶度积（SP K ）的方法；3．掌握常用参比电极银一氯化银电极的制备方法。
二、实验原理：电池由两个半电池组成（半电池包括一个电极和相应的电解质溶液），当电池放电时，进行氧化反应的是负极，进行还原反应的是正极。
电池的电动势就是通过电池的电流趋近于零时两极之间的电位差。
它可表示成：-+-=E E E式中+E 、-E 分别表示正、负电极的电位。
当温度、压力恒定时，电池的电动势E （或电极电位+E 、-E ）的大小取决于电极的性质和溶液中有关离子的活度。
电极电位与有关离子活度之间的关系可以由Nernst 方程表示：B B B a zFRT E E υθ∏-=ln （16-1） 式中：z 为电池反应的转移电子数，B υ为参加电极反应的物质B 的化学计量数，产物B υ为正，反应物B υ为负。
本实验涉及的两个电池为：（1）（一）Ag （s ），AgCl （s ）│KCl （0.0200 mol·L -1）││AgNO 3（0.0100 mol·L -1）│Ag （s ）（+）（2）（一）Hg （l ），Hg 2Cl 2（s ）│KCl （饱和）││AgNO 3（0.0100 mol·L -1）│Ag （s ）（+）在上述电池中用到的三个电极是：（1） 银电极：电极反应：Ag e L mol Ag →+⋅-+)01.0(1 （16-2）}{}{++=++Ag a FRT Ag Ag E Ag Ag E ln //θ 其中： }{)25(00097.07991.0/--=+t Ag Ag E θV式中：t 为摄氏温度（下同），（2） 甘汞电极：电极反应：)(2)(22)(2--+→+Cl a Cl l Hg e s HgCl （16-3）{}}{--=Cl a F RT Hg s Cl Hg E Hg s Cl Hg E ln /)(/)(2222θ 对于饱和甘汞电极，温度一定时，-Cl a 为定值，因此饱和甘汞电极电位与温度有关，其关系式为：}{)25(00065.02415.0/)(22--=t Hg s Cl Hg E V（3） 银—氯化银电极电极反应)()('--+=+Cl a Cl Ag e s AgCl （16-4）根据溶度积关系式sp Cl Ag K a a =⋅-+''得 'ln }/{}/)({++=+Ag a FRT Ag Ag E Ag s AgCl E θ 'ln }/{-+=+Cl sp a K F RT Ag Ag E θ 'ln ln }/{--+=+Cl sp a FRT K F RT Ag Ag E θ 'ln }/)({--=Cl a FRT Ag s AgCl E θ (16-5) 式中：)25(000645.02224.0ln }/{}/)({--=+=+t K FRT Ag Ag E Ag s AgCl E SP θθ V 由上式可见，利用Nernst 关系式可求得难溶盐的溶度积常数，为此我们将（16-2）、（16-4）两个电极连同盐桥组成电池（Ⅰ），其电动势可表示为：-+-=E E E =}{}{Ag s AgCl E Ag Ag E /)(/-+ =)ln ln }/{(ln }/{-+'-+-+++cl SP Ag a FRT K F RT Ag Ag E a F RT Ag Ag E θθ =)ln(ln -+'⋅+-cl Ag SP a a FRT K F RT 整理得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅'⋅=-+RT EF a a K cl Ag SP exp (16-6) 因此，给定电池(I)中左右半电池活度'-Cl a 和+Ag a ，若测得电池（I ）的电动势，依上式即可求出AgCl 的溶度积常数。
电动势的测定及其应用(实验报告).doc
实验报告 电动势的测定及其应用一．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．实验原理原电池由正、负两极和电解质组成。
电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池中所有反应的总和。
电池除可用作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质，从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： △r G m =-nFE式中△r G m 是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中电子得失数；F 为法拉第常数；E 为电池的电动势。
从式中可知，测得电池的电动势E 后，便可求得△r G m ，进而又可求得其他热力学参数。
但须注意，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液接界。
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，常用“盐桥”来减小液接界电势。
为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，一般均采用电位差计测量电池的电动势。
原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能分别测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池电动势。
附【实验装置】（阅读了解）UJ25型电位差计UJ25型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计，其测量范围为mV .V 1171-μ(1K 置1⨯档)或mV V 17110-μ（1K 置10⨯档）。
使用V V 4.6~7.5外接工作电源，标准电池和灵敏电流计均外接，其面板图如图5.8.2所示。
调节工作电流（即校准）时分别调节1p R （粗调）、2p R （中调）和3p R （细调）三个电阻转盘，以保证迅速准确地调节工作电流。
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电池电动势的测定及其应用摘要：在本实验中，我们利用对消法测量电池电动势并计算相关热力学常数。
首先我们通过测量电池Ag(s),AgCl(s) | KCl(m1) || AgNO3(m2)| Ag(s)的电动势，得到AgCl的溶度积K sp,AgCl；然后测量不同温度下Ag(s),AgCl(s) | KCl(m1) || AgNO3(m2) | Ag(s)的电动势，作E-T图拟合进而求该反应的热力学常数Δr G m，Δr S m，Δr H m。
关键词：对消法可逆电池电动势The Measurement and the Application of theBattery Electromotive ForceAbstract: In this experiment, we measure the electromotive force of cells (Using compensation method) and apply these results tocalculate some related hermodynamic constants.Firsr,wedetermine EMF of cell Ag(s),AgCl(s)| KCl(m1)|| AgNO3(m2)|Ag(s)to get K sp,AgCl;Then we determine EMF of cellAg(s),AgCl(s)| KCl(m1)|| AgNO3(m2)| Ag(s)in differenttemperature to get Δr G m ,Δr S m andΔr H m .Key words: Compensation method, Reversible cell, Electromotive force (EMF),1. 序言化学电池由两个“半电池”组成，在电池反应过程中正极物质发生还原反应，负极物质发生氧化反应，电池反应是这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”电极电位的代数和。
本实验采用对消法，以银-氯化银电极为参比电极，使测量回路中基本无电流通过，很大程度上减小了误差。
将化学反应设计成可逆电池，使测量电池电动势成为获得热力学常数的一种有力手段。
而且电化学测量比一般的化学测量方法快速、精确、简便，因此电池电动势的测定对化学研究有着重要的意义。
利用电化学方法测算物理化学参数的需要将所测反应设计成原电池，本实验设计Cu(s) | CuSO4(m1) || Cl—(m2) | Ag(s),AgCl(s)可逆电池，用于求标准铜电极电动势E°(Cu2+/Cu)；Ag(s),AgCl(s) | KCl(m1) || AgNO3(m2) | Ag(s)可逆电池，用于求AgCl的溶度积常数，以及反应的热力学常数Δr G m、Δr S m、Δr H m。
2. 实验部分2.1 实验仪器UJ25型高电势直流电位差计上海精密科学仪器有限公司501型超级恒温器上海市实验仪器厂2010双通道色谱工作站标准电池，银-氯化银参比电极移液管，容量瓶，半电池管，KCl盐桥铂电极，铜电极，电阻箱，电流计0.1mol /L AgNO3溶液（电镀液）0.1mol /L CuSO4溶液（电镀液）0.1000mol /L AgNO3 & 0.1mol /L HNO3溶液0.1000mol /L CuSO4溶液2.2 实验步骤1）制备银电极：将浸泡于浓硝酸中的铂电极取出用蒸馏水冲洗，再用细晶相砂纸打磨光亮，用蒸馏水冲洗干净后插入盛0.1mol /L AgNO3溶液的烧杯中，按Figure 1.接好线路，调节可变电阻，使电流在3mA、电压在6V电镀Ag 20min 。
取出，用0.1 mol /L 的HNO3溶液冲洗，用滤纸吸干迅速放入盛有0.1000mol /L AgNO3 + 0.1 mol /L HNO3溶液的半电池管中。
2）制备铜电极：将两支铜电极在稀硫酸中浸洗，用蒸馏水冲洗，再用细晶相砂纸打磨光亮，用蒸馏水冲洗干净后插入盛有镀铜溶液的烧杯中，控制电流在3mA、电压在6V电镀Cu 20min 。
取出后用蒸馏水冲洗，放入实验用的CuSO4溶液中。
3）将参比电极与铜电极组合成电池，在室温条件下选用CuSO4溶液与铜丝组成原电池，测量其电动势。
4）在室温条件下，测量银电极与参比电极组成的原电池的电动势，计算Ksp,AgCl。
5）连续将恒温增加在5~7℃左右，测量银电极与参比电极组成的原电池的电动势。
由所得数据计算该电池反应的ΔrGm , ΔrSm , ΔrHm 并进行误差计算。
2.3 注意事项1) 连接线路时，切勿将标准电池、工作电源、待测电池的正负极接错；2) 应先将半电池管中的溶液先恒温后，再测定电动势；3) 使用检流计时，按按钮的时间要短，以防止过多的电量通过标准电池或被测电池，造成严重的极化现象，破坏被测电池的可逆状态。
3. 结果与讨论3.1 实验结果铜电极和参比电极电动势E1=0.095528V，相对误差为82.0%；电极和参比电极电动势E2=0.095528V，相对误差为5.5%；AgCl的溶解Ksp(AgCl)= 6.6*10-11，相对误差为63.3%；Δr Gºm= -50.59 kJ/mol ，相对误差为9.11%；Δr Sºm= -25.30 J/(mol·K) ，相对误差为23.9%；Δr Hºm= -58.17 kJ/mol ，相对误差为11.2%。
3.2 误差分析1）仪器的不稳定带来较大误差：调节电桥平衡的操作时间应尽可能的短，否则电极上较长时间的有电流通过，会发生电池反应使得溶液浓度下降、电极表面极化，这样可逆电极变成不可逆的，会给实验带来较大误差。
而实验中所用仪器不稳定，需要较长的时间才能大致调节到平衡，即使是同一个电动势值，在很短的时间内测得的数据都有较大波动，所以不能很快调节到平衡是实验的误差主要来源。
2）电流无限小的情况下测量，才能达到可逆电池的要求，但在实验过程中电流无法达到无限小仍存在一定值的电流，于是产生的极化作用破坏了电池的可逆性，使电动势偏离可逆值。
3）对E ~ T曲线作线性拟合可能不合适：Ag(s),AgCl(s) | KCl(m1) || AgNO3(m2) | Ag(s)的Nernst方程：其中，，项显然会随温度T改变，因此对E ~ T曲线作线性拟合可能并不合适。
4）恒温槽温度存在波动，电镀不均匀，会造成不稳定，此外实验中采用盐桥来消除液接电位，但实际实验中不能保证盐桥能够完全消除液接电位。
3.3 讨论与思考本次实验是对物化中电池电动势相关知识的一个复习，通过实验我了解了电池电动势的测量方法以及热力学常数的测定原理。
这是一个综合性很强的实验，在实验操作过程中我知道了如何制作盐桥、如何用对消法测定电池的电动势，并熟悉了标准电池、可逆电池、电位差计、检流计等仪器的使用方法，可谓收获颇丰。
参考文献：[1] 崔献英,柯燕雄,单绍纯.物理化学实验[M].中国科技大学出版社,2000: 29~32.[2] 付献彩,沈文霞,姚天扬,侯文华.《物理化学》（第五版）上册[M].南京大学化学化工学院，高等教育出版社,2005.附件：实验数据处理1. 数据记录饱和标准电池电动势：1.01864V（20℃）Cu(s) | CuSO4(m1) || Cl—(m2) | Ag(s),AgCl(s)部分：Table A1.水浴温度(℃)E (V)123平均26.150.0959000.0951700.0955140.095528 Ag(s),AgCl(s) | KCl(m1) || AgNO3(m2) | Ag(s)部分：Table A2.水浴温度(℃)E (V)123平均26.150.5241930.5240920.5245810.524289 34.500.5238710.5234210.5232210.523504 40.150.5219130.5221330.5214010.521816 46.450.5191220.5188120.5187320.5188892. 数据处理2.1 铜电极和参比电极电动势理论值的计算电池：CuCuSO4(0.1000m)Cl－(1.000mKCl)AgCl－Ag各电极电位为：已知：=0.22233V，=0.3419V，=0.0150，=0.606理论电动势E=0.3419- 0.22233-8.314* (273.15+26.15)/(2*96485)ln(1/0.015/0.6062)=0.052496V实验测得电动势Ea=0.095528V相对误差为(0.095528-0.052496)/ 0.052496=82.0%2.2银电极和参比电极电动势理论值的计算电池：AgAgNO3(0.1000m)Cl－(1.000mKCl)AgCl－Ag负极反应：Ag(s)＋Cl－(1.000m) AgCl(s)＋e-正极反应：Ag＋(0.1000m)＋e- Ag(s)E==已知：=0.22233V，=0.7996V，=0.0734，=0.606理论电动势E=0.7996-0.22233-(273.15+26.15)/96485*ln(1/0.0734/0.606)=0.496992V实验测得电动势Ea=0.524289V相对误差为(0.524289-0.496992)/ 0.496992=5.5%2.3计算 AgCl的Ksp=C AgNO3 = 0.1000 mol/L，γ±Ag+ = 0.734，C KCl = 1.000 mol/L，γ±Cl-= 0.606Ksp(AgCl)=0.734*0.1*0.606/exp(0.524289*96485/8.314/299.3)=6.6*10-11 pK sp,AgCl = 10.18文献的Ksp(AgCl)=1.8*10-10相对误差为(1.8*10-10-6.6*10-11)/ 1.8*10-10=63.3%2.4 计算银电极与参比电极组成的电池电动势相关热力学数据及误差Table A3.水浴E/V T/K温度(℃)26.150.524289299.3034.500.523504307.6540.150.521816313.3046.450.518889319.60Fig A1.温度T与电池电动势E的线性拟合曲线Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 0.60339 0.0198B -2.62179E-4 6.38595E-5------------------------------------------------------------R SD N P-------------------------------------------------------------0.94548 9.53748E-4 4 0.05452------------------------------------------------------------故=-2.62179×10－4n=1，F = 96487 C/mol，E=0.524289V得：Δr G m =-1×96500×0.524289=-50.59kJ/molΔr S m =1×96500×(-2.62179×10－4)= -25.30J/(mol•K)Δr H m =-50593 + 1×96500×299.30× (-2.62179×10－4) =-58.17 kJ/mol 查参考文献得Ag+(aq)、Cl-(aq)、AgCl(c) 各自的的标准生成焓变ΔfHºm、标准生成自由能变ΔfGºm及标准熵Sºm，由此计算出电池反应的ΔfHºm、ΔfGºm、ΔfSºm如下所示.Table A4. Ag+(aq)、Cl-(aq)、AgCl(c) 的ΔfHºm、ΔfGºm及SºmΔf HºmΔf Gºm SºmAg+(aq)105.9077.1173.93Cl—(aq)-167.44-131.1755.20AgCl(c)-127.03-109.7296.11电池反-65.49-55.66-33.02应Δr Gºm= -55.66 kJ/molΔr Sºm= -33.02 J/(mol·K)Δr Hºm= -65.49 kJ/molΔr Sºm相对误差：（33.2-25.30）/ 33.02 = 23.9% 。