原電池原理——電流傳感器測定雙液原電池電流

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

1、認(rèn)識(shí)電流傳感器的實(shí)時(shí)檢測功能，并借助數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)直接生成數(shù)據(jù)曲線，便捷、直觀地反映原電池反應(yīng)中電流的變化。

2、理解雙液原電池的工作原理，認(rèn)識(shí)鹽橋在雙液原電池中的作用。

二、實(shí)驗(yàn)背景

雙液原電池是在必修二單液原電池的基礎(chǔ)上，對(duì)原電池原理的更深刻認(rèn)識(shí)與拓展。雖然老師在教學(xué)環(huán)節(jié)中常會(huì)花大量時(shí)間介紹其工作原理，但學(xué)生仍然感覺很抽象，學(xué)生不易理解雙液原電池中“反應(yīng)物之間不直接接觸即可發(fā)生反應(yīng)”的工作原理，不能很好的理解鹽橋的作用，通過電流傳感器的實(shí)時(shí)檢測，讓學(xué)生直觀感受雙液原電池，從而認(rèn)識(shí)其工作原理。

三、實(shí)驗(yàn)原理

    化學(xué)電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置。在現(xiàn)代日常生活中的能量運(yùn)用方面起了很大的作用。電流是電荷諸如電子和離子的移動(dòng)。許多化學(xué)反應(yīng)都會(huì)發(fā)生電子轉(zhuǎn)移，化學(xué)電池就是利用電子的轉(zhuǎn)移來產(chǎn)生電流。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，通過電流傳感器測定電流，直觀感受雙液原電池，進(jìn)而充分理解雙液原電池的工作原理和鹽橋的作用。

四、實(shí)驗(yàn)儀器及用品

儀器：多量程電流傳感器、數(shù)據(jù)采集器（朗威DISLabV6.0）、計(jì)算機(jī)。

    用品：硫酸銅溶液、硫酸鋅溶液 、鹽橋（瓊脂-飽和KCl溶液）、鋅片（33 mm×48 mm）、銅片（33 mm× 48  mm）、石墨、銅導(dǎo)線若干、燒杯。

五、實(shí)驗(yàn)裝置

六、實(shí)驗(yàn)步驟

   第一步：如圖1，連接好實(shí)驗(yàn)裝置，取出鹽橋，用電流傳感器測定電流，采集數(shù)據(jù)，觀察現(xiàn)象；

   第二步：放入鹽橋，采集數(shù)據(jù)，觀察曲線變化情況。

七、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：放入鹽橋之前無電流產(chǎn)生，放入鹽橋后產(chǎn)生穩(wěn)定的電流（圖2）

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：雙液原電池中可產(chǎn)生穩(wěn)定的電壓。

八、問題討論：

1、請(qǐng)解釋在單液原電池中電流為何逐漸減小？說明能量發(fā)生了什么樣的轉(zhuǎn)化？如何驗(yàn)證？

2、雙液原電池中鹽橋的作用是什么？

3、外電路電阻一定的情況下，雙液原電池中產(chǎn)生的電流小于單液原電池的電流，原因是什么？

4、根據(jù)原電池原理設(shè)計(jì)的電池，為了提高電池的效率，做了哪些改進(jìn)？