铜锌原电池实验探究
铜-锌原电池及其原理
入稀硫酸溶液中形成原电池,a极上产 生气泡,请问a极为 正 极(填正、
负极)
a
b
稀硫酸
练习3:把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸
中,用导线两两相连组成原电池。若a、b相连时,
a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连
时,c极上产生大量气泡,b、d相连时,b上有大
量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱
原电池的正、负极如何判断?
演示实验
结论:电流表 指针偏向电源 正极
请判断原电池的正、负极
Cu
正极:铜片 负极:锌片
正极:碳棒 负极:锌片
正极:铜片 负极:铁片
【思考】:原电池的正极、负极跟用作电极
的两种金属的活动性负极:比较活泼的金属
指针偏向铜片
指针不偏转
演示实验: 溶液的导电性实验
形成条件二: 电极需插入能导电的溶液中
指针偏向铜片
形成条件三: 必须形成闭合回路
指针不偏转
“铜桥”
形成原电池的条件
一、活泼性不同的两个电极(金 属和石墨皆可) 二、电极需插入能导电的溶液中
三、必须形成闭合回路 口诀:两极一液成回路
探究原电池的工作原理
1、从金属活动性顺序考虑,锌片和铜片,哪一 极更容易失去电子? 活泼金属容易失去电子 电子:负极(锌片)出来流向正极(铜片) 2、电流流向跟电子流向相反 电流:正极(铜片)出来流向负极(锌片) 3、什么物质失去了电子?什么微粒又得了电子? 4、锌片的质量会发生怎样的变化?
的为:(
B)
A.a > b > c > d
B.a > c > d > b
C.c > a > b .> d
原电池的原理及其应用新人教
解: 根据电极反应: 负极: Zn2e=Zn2+ 正极: 2H++2e =H2↑
得: 2H+ —— 2e——H2↑
2
2 22 4
x
y 0 168
解得:
x =0 015 mol y =0 015 mol
∴
cH+余
=0
2×0
125×20 02
015
=3 75× 10 4mol/L
∴pH =lg3 75 ×104 =4 lg3 75
拓
展Ⅲ 创
高能电池银锌电池
锂电池
新银锌电池
电极: Zn为负极;Ag2O为正极 电解液: KOH溶液
电极反应式:
负极: Zn + 2OH 2e = ZnOH2 正极: Ag2O + H2O + 2e =2Ag + 2OH 总反应式: Zn + Ag2O + H2O = 2Ag + ZnOH2
Ⅳ煤拓展创气新电池型/海燃水料空电气池电池氢氧燃料电池/甲烷电池/
五 原电池的应用
1制作干电池 蓄电池 高能电池等; 例1 选择适宜的材料和试剂设计一个原电池;以便 完成下列反应:
FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 画出原电池的示意图并 写出电极反应式
负极铜: Cu2e=Cu2+ 正极石墨: 2Fe3+ + 2e=3Fe2+
Cu
石墨
FeCl3溶液
五 原电池的应用
4钢铁腐蚀的本质是什么 什么是钢铁的析氢腐蚀和 吸氧腐蚀 为什么常以后者为主
5生产上常采取哪些金属防腐措施
钢铁表面形成的微小原电池示意图
钢铁的析氢腐蚀示意图
2023年化学实验报告_4
2023年化学实验报告2023年化学实验报告1【1】地沟油的精炼:(1)将地沟油加热,并趁热过滤(2)将过滤后地沟油加热到105℃,直至无气泡产生,以除去水分和刺激性气味,(3)在经过前两步处理后的地沟油中加入3.5%的双氧水,在60℃下搅拌反应20 分钟,再加入5%的活性白土,升温至60℃,搅拌25 分钟可以达到最理想的脱色效果。
【2】草木灰碱液的准备:将草木灰倒入塑料桶内,然后倒入热水,没过草木灰2cm即可。
在静置2天后,需要放一个正常的鸡蛋进行浮力实验,如果鸡蛋能浮起来,说明浓度达标了。
如果不能,就再静置久一点。
仔细过滤;为了防止碱液灼伤皮肤,最好戴手套;【3】称取200g精炼地沟油和量取1000ml碱液分别置于两个烧杯中,放在不锈钢锅里水浴加热,用温度计测量两者的温度达到45摄氏度时,将碱液和精炼地沟油缓缓倒入大玻璃缸里混合,加入50ml酒精,再放入不锈钢锅中水浴加热,同时用电动搅拌棒搅拌。
【4】继续搅拌可以观察到混合的液体迅速变成乳白色,二者开始皂化反应,因为水油不融,所以需要不停搅拌来支持皂化反应。
搅拌皂液的时间长达3小时;当出现.固体状态时添加丁香粉【5】将皂液装入准备好的牛奶盒里(即入模),放在温暖的地方一星期后去掉牛奶盒(即脱模),然后切块。
可以看出表面成熟度高于内部。
把这样的肥皂放在阴凉通风处,任其成熟2星期左右。
在这段时间里肥皂颜色会加深,水分逐渐蒸发,体积会缩减图为脱模后的样子,这张照片里是加入了丁香粉的肥皂。
【6】去污效果:将肥皂用水打湿放在沾有黑、红墨水的手上揉洗一会,没有大颗的泡泡,是细密的白沫,当然,很快就变成黑沫了;冲洗干净后。
清洁效果还是相当可以的!关键是洗完了真的不干燥,好像有甘油留在手背上。
2023年化学实验报告2实验题目:草酸中h2c2o4含量的测定实验目的:学习naoh标准溶液的配制、标定及有关仪器的使用;学习碱式滴定管的使用,练习滴定操作。
实验原理:h2c2o4为有机弱酸,其ka1=5.9×10-2,ka2=6.4×10-5。
铜锌原电池及其原理
铜锌原电池及其原理一.教学目标1. 知识与技能理解原电池的构成及生电原理。
2.过程与方法(1)根据实验现象经历探究铜锌原电池生电的原理。
(2)通过自主构建原电池,经历探究电池的构成条件。
(3)通过实验研究过程,认识控制变量的化学研究方法。
3.情感态度与价值观(1)感悟科学方法在化学研究中的重要性,增强科学探究意识。
(2)通过分组实验培养学生的自主合作精神.二.教学重点和难点1.重点原电池的构成条件及电流产生的原理。
2.难点原电池中电流产生的原理。
三.教学用品锌片、铜片、碳棒、稀硫酸(1mol/L)、饱和氯化钠溶液、无水酒精(99%)、导线、电流表、培养皿、洗瓶、烧杯。
PPT课件、实物投影仪四、设计思路指导思想:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分的表达自己想法的机会。
学生初次接触电化学知识,对原电池的工作原理有神秘感和探索欲望。
要充分利用学生的好奇心和求知欲,设计层层实验和问题情境,使学生在自主实验、积极思考和相互讨论中自己发现问题、分析问题和解决问题。
在教学内容的安排上,按照从易到难,从实践到理论再到实践的顺序,首先通过一组实验,引入课题。
在实验——观察——讨论——推测——验证的过程中,学习和理解原电池的概念和原理。
在此基础上,通过实验探索和讨论组成原电池的条件。
最后,让学生自己设计一个原电池以检验学生对所学知识的实际应用能力。
五、教学过程【引入】〔录象〕日常生活中接触到的电池〔设疑〕我们知道,电池是能够提供电流的装置,那么,电池中的电流是怎样产生的呢?〔激疑〕大家请看,这是什么?柠檬〔投影、设问〕向其中插入铜条和锌条,串联上音乐贺卡,会出现什么现象?(重复两次)这种现象说明什么?〔引导、设问〕实际上这就是一个水果电池,只不过电流太小,这种电流因此而没有什么实用价值,但它给我们一个启发:电池里的电流是如何产生的?要构成电路中的电流,电池应具有什么条件呢?以稀硫酸代替柠檬探究其中的原理.〔板书〕一、原电池交流讨论:铜是不活泼金属,不能置换酸中的氢。
铜-锌原电池及其原理
Fe-Cu-HNO3(浓)是Cu作负极
② 电解质溶液
酒精、蔗糖等大部分有机物不行
③ 形成闭合回路
④ 能自发地发生氧化还原反应
归纳小结:
负 失去电子的一极 极 (电流流入的一极)
氧化 活性 阴离子移
反应 强
向的一极
正 得到电子的一极
还原
极 (电流流出的一极) 反应
活性 弱
阳离子移 向的一极
实验2-4 将铜片和锌片用导线连接插
Mg
Cu
电流计指针偏转。
指针偏转,说明电路中有电流通稀过H2S,O4
说明发生了电子定向移动。
原电池
定义: 将化学能直接转变成电能的装置, 称为原电池
原电池电极反应:
Mg Cu
稀H2SO4
电极材料 Mg条 Cu片
电极总离子反应
原电池正负极
负极 正极
电极反应式
发生的反应
Mg-2e-=Mg2+ 氧化反应
Zn
Cu
负极( Zn): Zn-2e - = Zn2+ . 正极( Cu): Cu2+ +2e - = Cu .
总反应式: Zn+Cu2+ = Zn2 ++ Cu.
CuSO4 (aq)
看一看:电池的发展史
想一想:生活中处处是化学,我们能不 能用生活中的蔬菜、水果来设计一个原 电池?
2H++2e-=H2↑ 还原反应
Mg+2H+=Mg2++H2↑(两个电极反应之和)
原电池工作原理:
外电路: 负极e→- 正极 正极Ⅰ→负极
内电路: 阳离子→正极
阴离子→负极
e-→ e-
铜-锌原电池及其原理
实验(1) 铜片上没有明显 铜片与稀硫酸不
现象,锌片溶解, 反应,
有气泡产生
2H++Zn=Zn2++H2
实验(2) 铜片上有无色气 H+在铜片上得到
体产生,锌片溶 电子被还原成氢
解,电流计指针 气。有电流产生
偏转
实验(3)
锌片作负极,铜 片作正极
一、化学能转化为电能
化学能
电能 ?
(1)什么是原电池?
把化学能转化为电能的装置叫 做原电池
4
(2)原电池的电极反应式
电极 材料
Zn片
Cu片
电池 总反
应
电极反应
反应类 原电池的
型
电极
Zn - 2e- = Zn2+ 2H+ + 2e-=H2↑
氧化 反应
还原 反应
负极 正极
Zn+2H+=Zn2++H2↑
5
原电池化学反应本质:氧化还原反应
电子从锌片流出
经外电路
√稀HCl ⑥
3.如图装置,电流表发生偏转,同时A极逐渐变粗,
B极逐渐变细,C为电解质溶液,则A、B、C应是下列
原 各组中的哪一组( D )
电
A
池 原
A、A是锌,B是铜,C为稀H2SO4A B、A是铜,B是锌,C为稀硫酸
B
理 、 正
C、A是铁,B是银,C为AgNO3 溶液
负 D、A是银,B是铁,C为AgNO3
Cu-Zn原电池及其原理
第一课时
(1)溶将液一中Z,n片有,什Cu么片现平象行?插为入什H么2SO?4
(2)若将Zn片,Cu片用一导线连接并 连上电流计再浸在H2SO4溶液中, 有什么现象?为什么?
新版高中化学通过讲义:原电池的工作原理
实验探究——锌铜原电池一、原电池的基本概念1.概念:原电池是将化学能转化为电能的装置。
2.本质:氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。
3.电极:(1)负极:________电子,发生________反应;(2)正极:________电子,发生________反应。
4.构成原电池的条件: (1)自发进行的氧化还原反应; (2)两个活动性不同的电极; (3)电解质溶液(或熔融电解质);第24讲 原电池的工作原理知识导航知识精讲实验装置实验操作 实验现象 实验结论将锌片和铜片插入盛有稀硫酸的烧杯中 锌片上有气泡冒出,铜片上无现象 装置中有电流产生,化学能转化为电能 用导线连接锌片和铜片 铜片上有气泡冒出 用导线在锌片和铜片之间串联一个电流表电流表指针发生偏转(4)形成闭合回路。
【答案】失去氧化得到还原二、锌铜原电池的工作原理工作原理(反应方程式)负极(Zn)正极(Cu)总反应离子方程式:。
电子移动方向由极经导线流向极(电流方向相反)。
离子移动方向阳离子向极移动,阴离子向极移动。
【答案】Zn - 2e- === Zn2+2H+ + 2e- === H2↑ Zn + 2H+ === Zn2+ + H2↑ 负正正负三、盐桥的作用(1)形成闭合回路;(2)平衡电荷,使溶液呈电中性;(3)避免电极与电解质溶液直接反应,减少电流的衰减,提高原电池的工作效率。
四、原电池的应用1.比较金属活动性两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比正极的金属活泼。
2.加快氧化还原反应的速率一个氧化还原反应,构成原电池时的反应速率比直接接触的反应速率快。
3.设计原电池理论上,任何一个自发的氧化还原反应,都可以设计成原电池。
利用原电池原理设计和制造原电池,可以将化学能直接转化为电能。
题型一:原电池的工作原理对点训练【变1-1】(2021·大安市第一中学校高二开学考试)原电池构成是有条件的,关于如图所示装置的叙述,错误的是A.Cu是负极,其质量逐渐减小B.H+向铁电极移动C.Cu片上有红棕色气体产生D.Fe电极上发生还原反应【答案】C【分析】由于铁在常温下遇到浓硝酸发生钝化,故铁和铜插入到浓硝酸中,反应为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故铜做负极,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,铁作正极,电极反应为:NO+4H++2e-=2NO2↑+2H2O,据此分析解题。
【知识解析】原电池的工作原理
原电池的工作原理1 教材P12活动·探究探秘铜锌原电池名师提醒盐桥1.制作方法:在烧杯中加入2 g琼脂和60 mL饱和KCl溶液,使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解,然后趁热将此混合溶液加入U形玻璃管中,静置待琼脂凝固后便可使用。
2.作用:盐桥在原电池中起导电作用,使整个装置形成闭合回路,同时还有平衡电解质溶液中的电荷的作用,使电解质溶液保持电中性,从而使原电池能相对持续、稳定地产生电流。
2 原电池(1)概念:把化学能转化为电能的装置。
(2)构成条件(3)原电池的电极负极:电子流出——一般活动性较强——发生氧化反应;正极:电子流入——一般活动性较弱——发生还原反应。
名师提醒判断原电池正负极的方法(4)原电池中电子、离子的移动方向电子从负极流出经外电路(导线)流入正极;内电路(离子导体)中阳离子移向正极,阴离子移向负极。
可用图1-2-3表示原电池中电子、离子的移动方向:图1-2-3记忆口诀电子不入水,离子不上岸;离子导体中“阳向正,阴向负”。
(5)电极及电池反应①半反应:在电池中,氧化反应和还原反应是在两个电极分别进行的,每个电极或是发生失去电子的变化——氧化,或是发生获得电子的变化——还原,分别相当于氧化还原反应的一半,这种反应常称为半反应。
②电极反应:在电极上进行的半反应。
③电池反应:电池的两个电极反应组成电池的总反应。
典例详析例1-1(2021重庆期中)铜锌原电池(如图1-2-1)工作时,下列叙述正确的是()图1-2-1A.正极反应为Zn-2e-===Zn2+B.电池总反应为Zn+Cu2+===Zn2++CuC.在外电路中,电子从正极流向负极D.盐桥中的K+移向ZnSO4溶液解析◆该电池中Zn为负极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,Cu为正极,电极反应为Cu2++2e-===Cu,A项错误:电池总反应为Zn+Cu2+===Zn2++Cu,B项正确;原电池工作时,外电路中电子由负极经导线流向正极,C项错误;负极上由于Zn放电,使ZnSO4溶液中Zn2+的浓度增大,故盐桥中的Cl-移向ZnSO4溶液,以保持溶液呈电中性,D项错误。
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。
探索铜锌原电池实验中硫酸的最佳浓度及不同酸导电能力的比较
探索铜锌原电池实验中硫酸的最佳浓度及不同酸导电能力的比较许迦南 06化三学号:20062401103(合作者:刘云)一、实验目的:1. 探索铜锌原电池反应原理实验中硫酸的最佳浓度;2. 探索比较相同氢离子浓度下HNO3、HCl、HAc、H2SO4 的导电能力;3. 熟悉原电池的操作,掌握其中的实验技巧。
二、实验原理:原电池是化学能转化为电能的装置。
把锌板和铜板平行放入盛有稀硫酸的烧杯里,用连有电流计的导线连接两极时,可以观察到三个重要的现象:锌片溶解,铜片上有气体逸出,导线中有电流通过。
透锌电极发生的电极反应式是:锌片 Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)锌失去的电子沿导线经电流计流入铜片,溶液里的在铜电极上得到电子变为氢原子,进而结合为氢分子,铜电极发生的电极反应式是:铜片 2H++2e-=H2↑ (还原反应)由于在锌、铜两个电极上不断发生的氧化还原反应,使化学能转变为电能。
锌片是给出电子的一极,是电池的负极,铜片是电子流入的一极,是电池的正极。
电流的方向同电子流的方向相反,从正极铜流向负极锌。
因此电路中有电流产生,我们用电流计测量碘量中电流的大小从而得到最佳的硫酸的浓度。
电流最大者,硫酸浓度最佳。
同理,通过测量不同酸中的电流也可以比较出相同氢离子浓度下HNO3、HCl、HAc、H2SO4 的导电能力的大小,电流越大,导电能力越强。
图1 Cu—Zn原电池的原理分析图2Cu—Zn原电池的微观原理分析三、实验用品:【仪器与材料】烧杯(250ml、100ml)各1个量筒(100ml) 1个滴管 1支玻璃棒 1支滤纸若干铜导线若干铜片(2cm*5cm) 2片锌片(2cm*5cm) 2片电流表 1个【药品】浓硫酸、稀硝酸(6mol/L)、盐酸(6mol/L)、醋酸(6mol/L)四、实验装置:五、实验步骤:1. 检查药品、仪器是否完备;2. 如装置图3组装好实验装置,并检查是否正确安装;3. 向100ml的烧杯中加入80ml浓硫酸,组成原电池,待电流表读数稳定后读取电流表读数;4. 取出Zn、Cu电极,从烧杯中取出浓硫酸32ml,并加入32ml水,搅匀,插入电极,搅拌,待电流表读数稳定后读取电流表读数;5. 同步骤4依次从烧杯中取出硫酸溶液13.3ml,16ml,20ml,26.7ml,40ml,并加入相应的取水量的水,搅匀,插入电极,搅拌,待电流表读数稳定后读取电流表读数;6. 清洗烧杯,用10ml左右的稀硫酸(0.5mol/L)润洗,然后倒入80ml此稀硫酸,用剩余的此浓度的硫酸清洗电极,插入电极于烧杯中,搅拌,待电流表读数稳定后读取电流表读数;7. 剩余的酸均按步骤7操作,并记录数据;8. 清洗仪器,回收药品,清理桌面;9. 实验报告,数据处理,实验小结与反思。
探究铜锌原电池灯泡发光实验设计
探究铜——锌原电池灯泡发光实验设计方庆云(泰河中学)一、实验目的高中化学教师在进行铜——锌原电池使小灯泡发光实验中,一直难以解决如何使灯泡发光的问题,很多时候采用发光二极管代替或者用灵敏电流计测电流,通过电流来判断是否形成原电池,以至于现行苏教版教材也采用灵敏电流计测电流来代替小灯泡发光实验。
而笔者在教学和实践中发现,若将铜片加热后再进行实验,小灯泡能发光,遂进行了如下实验研究,以探索实验的科学原理和实验条件的选择。
二、实验仪器及试剂铜片(截面积3.4×4.5 cm2),锌片(截面积3.4×4.5 cm2),硫酸溶液(3mol·L-1、6mol·L-1、9mol·L-1),酒精灯,镊子,电池槽,导线,小灯泡(1.5V,0.3A),灵敏电流计(浙江台州电表厂),秒表。
三、实验仪器装置图及仪器的组装说明四、实验操作3.1 不同浓度H2SO4溶液、浸没表面积和极板间距条件下电流大小与灯泡发光情况按图2组装实验装置图,通过移动铜极板改变两极板间的位置,增加H2SO4溶液的体积改变浸没表面积,实验数据记录如下:表1浓度、表面积和极板间距对灯泡发光及电流大小的影响极板浸入酸溶液中表面积越大,产生的电流越大且持续供电时间越长,极板间距越小,电流越大,但供电时间会缩短,硫酸的浓度越大,产生电流也相对大一些。
根据实验验证和探索,发现温度对电流大小也有影响,但小灯泡始终没有发光,而只能通过电流值来判断产生电流,如何能让灯泡发光?简单的增加电流、扩大极板浸入表面积和极板间距已经无法实现。
3.2 铜片加热对实验现象的影响按图装置接入小灯泡和灵敏电流计,对铜片加热和不加热接入电路进行实验,记录小灯泡发光情况,读出灵敏电流计读数,记录表2。
表2 铜片加热对实验现象的影响实验中发现,铜片加热后灯泡能发光,且以6mol·L-1和9mol·L-1H2SO4溶液中发光强度没有太大区别,课堂演示实验不需要太长的时间,建议实验用6mol·L-1H2SO4。
铜锌原电池实验报告
铜锌原电池实验报告篇一:电动势的测定实验报告指导老师:_杨余芳_学号:XX14140124基础物理化学实验报告实验名称:电动势的测定2 实验人姓名:李楚芳同组人姓名:兰婷,罗媛实验日期:湘南学院化学与生命科学系电动势的测定实验报告一·目的要求(1)·通过实验加深对可逆电池·可逆电极和盐桥等概念的理解。
(2)·了解ZD-WC电子电位差计和UJ-25型电位差计的测量原理和使用方法。
(3)·测量铜-锌原电池的电动势,计算反应的热力学函数。
二.实验原理原电池是由正负电极和一定的电解质溶液所组成。
电池的电动势等于两个电极电位的差值(液接电位用盐桥已消除),即E=E+-E_,E+是正极的电极电极,E_是负极的电极电位。
电极电势的大小与电极的性质和溶液中有关离子的活度有关,本次试验采用铜锌电池,采用此电极来测量铜锌这两个电极的电极电势。
根据化学热力学可知,在恒温恒压和可逆条件下,电池反应的吉布斯自由能变化与电池的电动势存在△G=-nFE的关系。
若要通过E来求取△G,则电池本身必须是可逆的。
在本次试验中由于精确度要求不高,如果出现了液接电势,经常用盐桥来消除。
本实验用饱和KCl溶液来做盐桥。
电池反应中,摩尔吉布斯函数[变],摩尔熵[变],反应热分别都涉及到电动势及其温度系数。
所以只要测出这两个条件就可以测出热力学函数。
对消法实验原理图三.仪器与药品1.仪器: UJ—25型高电势电位差计1台,光电检流计一台,电极管3个,表面皿一个, 50mL烧杯3个,250mL 烧杯1个,400mL烧杯1个,饱和甘汞电极一个,废液缸一个,标准电池一个,砂纸数张。
ZnSO4(0.1000mol/L),CuSO4(0.1000mol/L) ,饱和KCl溶液,饱和甘汞电池2.药品:ZnSO4(0.1000mol/L),CuSO4(0.1000mol/L) ,饱和KCl溶液,饱和Hg2(NO3)2溶液,镀铜溶液,稀硫酸溶液,6 mol/L硝酸溶液。
铜锌原电池带盐桥实验步骤
铜锌原电池带盐桥实验步骤实验名称:铜锌原电池带盐桥实验步骤实验目的:探究铜锌原电池中盐桥的作用,并观察电池在工作过程中的现象。
实验材料:1. 一个铜和一个锌片2. 铜锌原电池的电池罐3. 实验盐桥4. 盐桥中的电解质溶液实验步骤:1. 准备工作:a. 将电池罐清洗干净并确保干燥。
b. 准备盐桥:在一个细长的玻璃管中加入电解质溶液(例如氯化钠溶液)。
c. 将铜片和锌片准备好。
铜片作为正极(阳极),锌片作为负极(阴极)。
2. 组装电池:a. 在电池罐中放入铜片,使其与电池罐的底部充分接触。
b. 在电池罐中放入锌片,使其与电池罐的侧壁充分接触。
c. 确保铜片与锌片之间有足够的间距。
3. 添加盐桥:a. 将盐桥的一端插入铜片旁边,使其完全浸没在电解质溶液中。
b. 将盐桥的另一端插入锌片旁边,同样使其完全浸没在电解质溶液中。
4. 观察实验现象:a. 当电池组装完成并接通电路后,观察到盐桥两端的电解质溶液颜色可能发生变化。
b. 观察到铜片上可能会产生铜离子、锌片上可能会产生锌离子。
c. 可能会观察到电流的流动,并产生化学反应。
实验注意事项:1. 在实验过程中,根据实验的具体要求和电解质溶液的浓度,可以选用不同类型的电解质溶液,比如氯化钠溶液、硫酸溶液等。
2. 实验操作时,务必小心,避免发生电解质的外溢或滴漏现象,以免伤害到实验者。
3. 在实验过程中,要随时观察电池的工作情况,及时发现异常现象并及时停止实验。
4. 实验结束后,应及时进行实验器材的清洁和归位,以便下次使用。
通过以上实验步骤,我们可以了解铜锌原电池中盐桥的作用。
在实验中,盐桥起到两个作用:一是维持电池中离子的平衡,避免两极产生电荷累积;二是提供离子的传导途径,使电子得以流动从而产生电流。
通过实验我们可以观察到电解质溶液的变化、金属片的化学反应以及电流的流动现象,进一步加深对铜锌原电池的理解。
铜-锌原电池及其原理
用品:
1-5组材料:铁、锌、铜电极各两支, 稀硫酸溶液,无水乙醇,导线,电流表, 容器;
6-10组材料:锌、铜、石墨电极各两支, 稀硫酸溶液,硫酸铜溶液,蔗糖溶液, 导线,电流表,容器。
实验项目
相同电极 不同溶液
相同试液 不同电极
电极在同一容 器或不同容器
实验用品
电极材料
试液
Zn、Cu Zn、Cu
实验现象
离子 方程式
思考 交流
实验1
锌表面有气泡产生 铜表面无明显现象
实验2 铜表面有大量气泡产生
2e-
Zn + 2H+ = Zn2++H2↑
1.铜片上产生的是什么气体? 2.产生气体得到的电子从哪里来?
实验3 稀硫酸
实验 现象
1.铜片上产生大量气泡 2.电流计发生偏转
离子 方程式
思考 交流
2e-
Zn + 2H+ = Zn2++H2↑
1.在这个过程中Cu起什么作 用?可替换吗? 2.氧化反应和还原反应发生 的位置一样吗?
小组实验探究 I
Zn
Cu
ee-
H+ Zn2+
H+
稀硫酸
锌片:Zn-2e-=Zn2+
(氧化反应)
铜片:2H++2e-=H2↑
(还原反应)
总反应:
Zn+2H+=Zn2++H2↑
少6.5 g
Байду номын сангаас
1、已知反应 Cu + 2FeCl3 = CuCl2 +2FeCl2 , 请设计原电池装置,写出电极反应式。
作
化学能转化为电能详解
会放出热量,使用完后,会发现袋内有许多铁锈生成,
答复:
(1)热敷袋放出的热量来源于 放出的热量.
(2)碳粉的作用是
.
(3)参加NaCl的作用是
.
(4)写出有关的电极反响式和化学方程式
.
答案〔1〕铁屑被氧化 〔2〕碳粉与铁及NaCl溶液组成原电池,作为原电池的正极。 〔3〕NaCl与水作用形成电解质溶液。 〔4〕负极Fe - 2e- = Fe2+ 正极 2H2O + O2 +4e- = 4OH-
写一写: 写出以下装置的电极反响式及总反
响方程式
G
Zn Cu
G
Zn C
G
Zn C
CuSO4
H2SO4
AgNO3
⒈ 判断以下哪些装置构成了原电池?假设不是,
请说明理由;假设是,请指出正负极名称,
练
并写出电极反响式.
习
①
②
(×) (×)
负极: Zn-2e-=Zn2+
③
正极: 2H++2e-=H2↑
(√)
化学能转化为电能详解
实验探究
实验1: 把一块锌片和一块铜片分别插入盛有稀 硫酸的烧杯中,观察实验现象 现象: 锌片上有气泡冒出,铜片上无明显现象 结论: 锌与硫酸反响生成H2在锌片析出
实验2: 把一块锌片和铜片,同时插入盛有稀硫酸 的烧杯里,观察现象 现象: 锌片逐渐溶解有气泡冒出,铜片上无明显现象 结论: 锌与硫酸反响生成H2在锌片析出
G
Zn Cu
G
Zn C
酒精
H2SO4
CuSO4 H2SO4
如何判定装置的正、负极?
三、判定正、负极的方法
①两极材料: 活泼性强的金属为负极,活泼性弱的金属或能导 电的非金属为正极; ②电流或电子流动方向:
实验探究10 原电池工作原理探究
实验探究10 原电池工作原理探究[教材实验原型]原电池工作原理(人教版化学选修4 P71实验41)锌铜原电池装置[教材实验原理]1.装置特点(1)由左右两个容器组成,中间用盐桥连接。
(2)Zn与含Zn2+的电解质溶液在同一容器中,Cu与含Cu2+的电解质溶液在同一容器中;避免Zn与Cu2+接触而发生反应,防止化学能转化为热能。
2.实验现象原电池工作时,锌棒不断溶解,铜棒不断变粗;电流表指针发生偏转;右池溶液颜色不断变浅。
3.电极反应和电池反应方程式正极:Cu2++2e-===Cu负极:Zn-2e-===Zn2+电池反应方程式:Zn+Cu2+===Zn2++Cu4.盐桥的组成和作用(1)组成:盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
(2)作用:①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
[命题角度探究]1.原电池外电路中电流和电子流向路径是怎样的?提示:原电池外电路中电流从正极流向负极;电子从负极流向正极。
2.原电池工作时,盐桥中的离子如何移动?能否用金属导线代替盐桥?提示:盐桥中阳离子移向正极区,阴离子移向负极区;不能用金属导线代替盐桥。
3.用稀H2SO4代替CuSO4溶液时,电极发生哪些反应?提示:负极:Zn-2e-===Zn2+,正极:2H++2e-===H2↑。
4.铜锌原电池工作过程中,若有0.2 mol e-转移,两极的质量相差多少?(假设开始时,两极质量相等)提示:负极反应:Zn-2e-===Zn2+,正极反应:Cu2++2e-===Cu。
当有0.2 mol e-转移时,负极减少6.5 g,正极增加6.4 g,故两极质量差为12.9 g。
[典题真题体验]1.(2015·高考安徽卷节选)常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。
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原电池 电流表指针 区别 结论 偏转
不偏转 不偏转
偏转
偏转
两极材料不同 有两种活泼性不同的金 属(或非金属)作电极
A Zn Cu Zn
A Cu Zn
A Cu
H2SO4 原电池 电流表指针 区别 结论 偏转
⑤ HCl ⑤
⑥
酒精
⑥
偏转 溶液不同 电极材料均插入 电解质溶液中
不偏转
A Zn Cu
A Zn Cu
2H++2e的方法
*由组成原电池的两极材料判断:
较活泼的金属为负极 较不活泼的金属或非金属导体
*根据电流方向或电子流动方向判断:
电流是由正极流向负极 电子流动方向是由负极流向正极。
*根据原电池两极发生的变化来判断:
总是失电子发生氧化反应为负极 总是得电子发生还原反应为正极
铜锌原电池实验探究
演示探究
⑴将Zn片插入H2SO4溶液 中有什么现象?为什么?
⑵将Cu片插入H2SO4溶液中 有什么现象?为什么?
演示探究
⑶将一Zn片,Cu片平行插入 H2SO4溶液中,有什么现象? 为什么?
⑷若将Zn片,Cu片用一导线连 接再浸在H2SO4溶液中,有什 么现象?为什么?如果再接 上电流计呢?
请根据下列原电池正负构造特点, 总结出如何判断原电池的正负极
-
Zn
A
Fe
+
-
Zn
A
C
+
Fe
A
+ C
-
Zn
A
+ Cu
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
稀硫酸
负极: 较活泼的金属
正极: 较不活泼的金属或非金属导体
失e,沿导线传递,有电流产生 Zn-2e-=Zn2+ 氧化反应
还原反应
负极
阴离子
铜锌原电池 正极 电解质溶液
H2SO4
⑦
H2SO4
⑧
H2SO4
电流表指 针
区别 结论
⑦-⑧组
偏转 不偏转 容器不同
两极相连形成闭合电路
原电池构成条件:
①有两种活动性不同的金属(或 一种是非金属导体)作电极
②电极材料均插入电解质溶液中 (能自发进行氧化还原反应) ③两极(用导线)相连形成闭合 电路
两极 一液 一连线
正负极判断的探究:
e-
电流计
- 负极
正极 +
H2
Zn
H2SO
4
SO24
H+ H+
Cu
Zn2+
定义:能把化学能转变为电能的装置,叫 做原电池。
原电池构成条件的探究: A A A
Zn Cu Zn Zn Cu Cu Zn
A Fe Zn
A C
H2SO4
① H2SO4
② H2SO4 ① ②
③ H2SO4 ③
④ H2SO4 ④