原电池的探究实验

◆实验目的：

通过实验验证原电池的工作原理。 ◆实验原理：

原电池是将物质化学能转化为电能的装置。在铜锌原电池中，负极中Zn失去两个电子变成Zn2+进入溶液，电子通过导线在正极Cu上与溶液中的H+结合成氢原子，两个氢原子结合成一个氢分子。 ◆实验器材及试剂：

DISLab7.0数据采集器、电流传感器、计算机、蒸馏水、原电池实验器、滤纸、0.1mol/L HCl、铜片、锌片。 ◆实验装置图 如图1

◆实验过程和数据分析：

1、连接计算机、数据采集器及电流传感器，并将电流传感器的红色鳄鱼夹夹铜片，黑色鳄鱼夹

图1 原电池实验装置 夹锌片。打开计算机，进入V7.0“通用软件”。

2、打开“组合图线”，添加“时间-电流”图线分别表示原电池反应过程中的电流变化。 3、向烧杯中加入少量0.1mol/L HCl，将铜片置于HCl溶液内，然后将锌片置于HCl溶液内（图2），观察曲线变化。

图2原电池实验 图3原电池实验（改变正负极）

4、使用选取线选择适当区域，在“其它处理”中选择“积分”，即可得到反应过程中的电量（图2）。根据Q=I×t=n×e（Q为电量，I为电流，t为时间，n为物质的量，e为电子电量），可以计算电子的转移数量。

5、将红色鳄鱼夹夹锌片，将黑色鳄鱼夹夹铜片，重复实验，观察曲线变化（图3）。 ▲实验拓展及教学应用： 1、原电池实验探究：（图4）

改变实验条件，探究原电池电流与哪些因素有关。 A、电极间距（图5、图6）；

图4实验装置图

B、电极横截面积（图7、图8）；

图5改变电极片之间距离（组合曲线）图6改变电极片之间距离（数据处理）

图7改变电极片正对面积（组合曲线）图8改变电极片正对面积（数据处理）

C、电极材质（图9）；

D、酸液浓度（图10）。

图9改变电极材料（负极为铁片和锌片）图10改变酸液浓度（浓度分别为0.1、0.2mol/L）

2、金属元素活动顺序

将不同金属片与酸液搭建成原电池，通过测量原电池的电流或电压，能够比较金属元素活动顺序。 3、水果电池

将铜片和锌片插入不同水果构成原电池，通过测量电流或电压，可以比较水果所含果酸的含量（图11）。

图11水果电池