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经典原电池的实验改进

2015-01-20付伟凭陆放孟庆柱

中学化学 2014年11期
关键词:铜丝玻璃管硫酸

付伟凭+陆放+孟庆柱

一、问题的提出

人教版化学1《化学能与电能》中指出:要想使氧化还原反应放出的能量直接转变为电能,要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并使其间的电子转移,在一定条件下形成电流。教材中设计的图1原电池是铜锌原电池,如图1所示。此装置由于氧化剂硫酸与还原剂锌直接接触,所以锌片上始终产生气体,这会给学生带来误解,同时放电时间也较短,而此时又不适合引入双液原电池。据此,将此实验改成了如图2所示方式。此模型相当于把双液原电池的盐桥放置于底部,且简化了盐桥。

二、改进的原理和装置

利用教材上铜锌原电池原理进行改进。用一个直径为2 mm的玻璃管弯成如图2所示形状。

向其中玻璃管的底部加入棉花,将玻璃管侧放,小心的加入硫酸钠溶液,然后竖起,再向另一侧加入硫酸溶液。取一长段铜丝,一端用锌丝缠绕插入硫酸钠溶液中,作负极。铜丝另一端放在硫酸溶液中,作正极。约5 min后,观察到铜丝有气泡产生。也可以在中间连接发光二极管,可以发亮。其他检测电流的方式均可。

此装置的优点是,负极锌不与硫酸钠溶液反应,故看不到气泡产生,正极的铜不与硫酸反应,但是可以清楚的看到正极有气泡产生。由于锌失去电子形成锌离子,故右侧的硫酸根向此迁移。铜极聚集了电子,氢离子向铜极迁移,在此产生气泡。加入的棉花,相当于离子交换模。此时产生的气泡可以很好的说明氧化剂和还原剂分开,它们之间的电子转移形成了电流。学生理解起来也很容易,并且适合学生小组实验。而且需要的药品量少,放电持续的时间长,还可以重复利用。

三、注意事项

1.硫酸的浓度在40%~50%之间。

2.若用发光二级管可用红色的发光二极管,所需的电流小。

3.用锌丝和铜丝的效果要比片状的效果好。

(收稿日期:2014-08-25)

一、问题的提出

人教版化学1《化学能与电能》中指出:要想使氧化还原反应放出的能量直接转变为电能,要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并使其间的电子转移,在一定条件下形成电流。教材中设计的图1原电池是铜锌原电池,如图1所示。此装置由于氧化剂硫酸与还原剂锌直接接触,所以锌片上始终产生气体,这会给学生带来误解,同时放电时间也较短,而此时又不适合引入双液原电池。据此,将此实验改成了如图2所示方式。此模型相当于把双液原电池的盐桥放置于底部,且简化了盐桥。

二、改进的原理和装置

利用教材上铜锌原电池原理进行改进。用一个直径为2 mm的玻璃管弯成如图2所示形状。

向其中玻璃管的底部加入棉花,将玻璃管侧放,小心的加入硫酸钠溶液,然后竖起,再向另一侧加入硫酸溶液。取一长段铜丝,一端用锌丝缠绕插入硫酸钠溶液中,作负极。铜丝另一端放在硫酸溶液中,作正极。约5 min后,观察到铜丝有气泡产生。也可以在中间连接发光二极管,可以发亮。其他检测电流的方式均可。

此装置的优点是,负极锌不与硫酸钠溶液反应,故看不到气泡产生,正极的铜不与硫酸反应,但是可以清楚的看到正极有气泡产生。由于锌失去电子形成锌离子,故右侧的硫酸根向此迁移。铜极聚集了电子,氢离子向铜极迁移,在此产生气泡。加入的棉花,相当于离子交换模。此时产生的气泡可以很好的说明氧化剂和还原剂分开,它们之间的电子转移形成了电流。学生理解起来也很容易,并且适合学生小组实验。而且需要的药品量少,放电持续的时间长,还可以重复利用。

三、注意事项

1.硫酸的浓度在40%~50%之间。

2.若用发光二级管可用红色的发光二极管,所需的电流小。

3.用锌丝和铜丝的效果要比片状的效果好。

(收稿日期:2014-08-25)

一、问题的提出

人教版化学1《化学能与电能》中指出:要想使氧化还原反应放出的能量直接转变为电能,要设计一种装置,使氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,并使其间的电子转移,在一定条件下形成电流。教材中设计的图1原电池是铜锌原电池,如图1所示。此装置由于氧化剂硫酸与还原剂锌直接接触,所以锌片上始终产生气体,这会给学生带来误解,同时放电时间也较短,而此时又不适合引入双液原电池。据此,将此实验改成了如图2所示方式。此模型相当于把双液原电池的盐桥放置于底部,且简化了盐桥。

二、改进的原理和装置

利用教材上铜锌原电池原理进行改进。用一个直径为2 mm的玻璃管弯成如图2所示形状。

向其中玻璃管的底部加入棉花,将玻璃管侧放,小心的加入硫酸钠溶液,然后竖起,再向另一侧加入硫酸溶液。取一长段铜丝,一端用锌丝缠绕插入硫酸钠溶液中,作负极。铜丝另一端放在硫酸溶液中,作正极。约5 min后,观察到铜丝有气泡产生。也可以在中间连接发光二极管,可以发亮。其他检测电流的方式均可。

此装置的优点是,负极锌不与硫酸钠溶液反应,故看不到气泡产生,正极的铜不与硫酸反应,但是可以清楚的看到正极有气泡产生。由于锌失去电子形成锌离子,故右侧的硫酸根向此迁移。铜极聚集了电子,氢离子向铜极迁移,在此产生气泡。加入的棉花,相当于离子交换模。此时产生的气泡可以很好的说明氧化剂和还原剂分开,它们之间的电子转移形成了电流。学生理解起来也很容易,并且适合学生小组实验。而且需要的药品量少,放电持续的时间长,还可以重复利用。

三、注意事项

1.硫酸的浓度在40%~50%之间。

2.若用发光二级管可用红色的发光二极管,所需的电流小。

3.用锌丝和铜丝的效果要比片状的效果好。

(收稿日期:2014-08-25)

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