电池电动势的测量——对消法.pptx

1 掌握掌握对消法对消法测定电池电动势和电极电势的测定电池电动势和电极电势的原理原理 学会铜电极和锌学会铜电极和锌电极的处理电极的处理方法方法 掌握掌握电位差计、检流计电位差计、检流计的使用方法，的使用方法，盐桥、参盐桥、参比电极比电极的制备方法的制备方法1.实验目的实验目的电池电动势的测定对消法2电池电动势的测定对消法2.实验原理实验原理 电池电动势电池电动势在数值上在数值上等于电池内部没有净电流通过时两等于电池内部没有净电流通过时两极间的电压极间的电压。如果直接用电压表（伏特计）测量电池电动。如果直接用电压表（伏特计）测量电池电动势，其测量结果是端电压，不是电动势。因为将电压表并势，其测量结果是端电压，不是电动势。因为将电压表并联到电池两端，就有电流联到电池两端，就有电流I I通过电池内部。由于电池有内阻，通过电池内部。由于电池有内阻，引起内压降，导致所测电压小于电池电动势。引起内压降，导致所测电压小于电池电动势。3 电位差计，标准电池，检流计，干电池，0.1molL-1 CuSO4溶液 0.1molL-1 ZnSO4溶液，饱和Hg2Cl2，饱和KCl，铜丝，锌棒，甘汞电极，盐桥，砂纸，超级恒温槽电池电动势的测定对消法3.实验仪器与试剂实验仪器与试剂电位差计电位差计 检流计检流计4 打开超级恒温槽电源开关及冷却水，调节温度为打开超级恒温槽电源开关及冷却水，调节温度为25 按式按式En=1.01865-4.0510-5(T-293)-9.510-7(T-293)2+110-8(T-293)3计算标准电池在实验温度下的电动势，并相计算标准电池在实验温度下的电动势，并相应调节标准电动势温度补偿旋钮应调节标准电动势温度补偿旋钮。电池电动势的测定对消法4.实验步骤实验步骤5 在检流计灵敏度旋钮指向短路的情况下，打开检流在检流计灵敏度旋钮指向短路的情况下，打开检流计电源开关。然后将灵敏度旋钮指向计电源开关。然后将灵敏度旋钮指向0.01档，通过档，通过调节调零旋钮及光标上的手柄，使光指向零点。调节调零旋钮及光标上的手柄，使光指向零点。电池电动势的测定对消法4.实验步骤实验步骤6电池电动势的测定对消法4.实验步骤实验步骤 调整工作电流调整工作电流 将电位差计上转向开关指向将电位差计上转向开关指向“N”档，并将档，并将“粗、中、细、粗、中、细、微微”四个旋钮归零，按下四个旋钮归零，按下“粗粗”摁键，观察检流计光标摁键，观察检流计光标偏转方向（偏转方向（注意：按一下即松开，不可长时间按下注意：按一下即松开，不可长时间按下），），加加“粗粗”后再按一下，观察光标偏转方向，反复此过程，后再按一下，观察光标偏转方向，反复此过程，当光标偏转方向反向后，将当光标偏转方向反向后，将“粗粗”旋钮最后所加一格减旋钮最后所加一格减去。开始加去。开始加“中中”旋钮（当光标偏转不明显时可按旋钮（当光标偏转不明显时可按“细细”摁键，或加大检流计灵敏度），当摁键，或加大检流计灵敏度），当“中中”调好后，可调好后，可将检流计将检流计“细细”摁键一直压下，迅速调节摁键一直压下，迅速调节“细细”、“微微”旋钮，使检流计光标指向零线。此时旋钮，使检流计光标指向零线。此时工作回路电流即工作回路电流即调整完毕调整完毕。（注意：电位差计上。（注意：电位差计上“短路短路”摁键用于当光摁键用于当光标来回摆动过快时，让光标迅速停止摆动。使用时应一标来回摆动过快时，让光标迅速停止摆动。使用时应一下一下的按）。下一下的按）。7电池电动势的测定对消法4.实验步骤实验步骤处理电极：处理电极：Cu电极电极：用砂纸打磨光，冲洗干净即可。：用砂纸打磨光，冲洗干净即可。Zn电极电极：用砂纸打磨光，冲洗干净后，在饱和：用砂纸打磨光，冲洗干净后，在饱和Hg2Cl2溶液浸泡片刻，再用蒸馏水冲洗干净即可。溶液浸泡片刻，再用蒸馏水冲洗干净即可。8电池电动势的测定对消法4.实验步骤实验步骤测定电势测定电势：将：将CuSO4溶液、溶液、ZnSO4溶液、饱和溶液、饱和KCl溶液分别溶液分别加入到样品管中，并插入盐桥及相应的电极。首先组成加入到样品管中，并插入盐桥及相应的电极。首先组成Zn甘汞电池，并连入电位差计（甘汞电池，并连入电位差计（注意：极性不能连错注意：极性不能连错），），将电位差计换向开关指向将电位差计换向开关指向“X1”或或“X2”，并将测量电阻，并将测量电阻归零，检流计灵敏度旋钮指向归零，检流计灵敏度旋钮指向0.01，按下电位差计，按下电位差计“粗粗”摁键，观察检流计偏转方向，然后交替进行增加摁键，观察检流计偏转方向，然后交替进行增加“10-1V”旋钮数值和按下旋钮数值和按下“粗粗”摁键的操作，确定摁键的操作，确定“10-1V”旋旋钮的准确数值（注意：当光标偏转方向改变时，应将所加钮的准确数值（注意：当光标偏转方向改变时，应将所加的最后一档减去），然后依次调节其它旋钮的数值。（注的最后一档减去），然后依次调节其它旋钮的数值。（注意：当检流计检不出电流时，可按意：当检流计检不出电流时，可按“细细”摁键，或增大检摁键，或增大检流计的灵敏度，当只剩下流计的灵敏度，当只剩下10-5V及及10-6V旋钮时，可将旋钮时，可将“细细”摁键始终压着迅速调节。）并记录此时电动势值。组摁键始终压着迅速调节。）并记录此时电动势值。组成成ZnCu电极用相同方法测其电动势。电极用相同方法测其电动势。9电池电动势的测定对消法4.实验步骤实验步骤组成组成ZnCu电池，重复步骤电池，重复步骤6，测其电动势。（，测其电动势。（注意：注意：在不使用检流计时应将灵敏度旋钮指向在不使用检流计时应将灵敏度旋钮指向“短路短路”）测完后，将检流计灵敏度旋钮指向测完后，将检流计灵敏度旋钮指向“短路短路”后关闭电后关闭电源开关，然后关闭恒温槽电源及冷却水。源开关，然后关闭恒温槽电源及冷却水。10连接线路时，切勿正、负极接反。连接线路时，切勿正、负极接反。测试时必须先按电位计上测试时必须先按电位计上“粗粗”按钮，待检流计示零后，按钮，待检流计示零后，再按再按“细细”按钮，以免检流计偏转过猛而损坏，按按钮，以免检流计偏转过猛而损坏，按按钮按钮时间要短，不超过时间要短，不超过1s，以，以防止过多电量通过标准电池防止过多电量通过标准电池和待测电池和待测电池，造成造成 严重极化现象严重极化现象，破坏电池的电化学破坏电池的电化学可逆状态可逆状态。电池电动势的测定对消法5.实验注意事项实验注意事项