原电池中的盐桥的作用与反应本质
基于手持技术探究原电池中盐桥的作用原理及副反应的存在
２０１９年第８期教育与装备研究实验教学②本实验在封闭条件下进行，实验中生成的有害白烟（Ｐ２Ｏ５）被塑料袋进行收集，不会逸散到空气中，符合绿色化实验理念㊂③本实验设计采用双连球代替储气瓶（或氧气发生装置）输氧，使实验操作更为方便，同时利用双连球鼓气，可让学生多次观察实验现象㊂④本实验借助酒精灯加热和双连球鼓气使白磷和红磷先后发生燃烧，可以很好地证明红磷㊁白磷均为可燃物，但因着火点不同而产生燃烧现象的时间先后顺序不同，弥补了教材原型实验的不足㊂参考文献：［１］王晶，郑长龙．义务教育教科书㊃化学（九年级上册）［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２０１２：１２９－１３０．［２］张仪轩． 燃烧条件 探究实验的创新设计［Ｊ］．化学教学，２０１６，（１１）：７６．［３］刘信友． 白磷在水下燃烧实验 的微量化设计［Ｊ］．化学教学，２０１５，（３）：５４．［４］胡海铭． 燃烧条件 实验的绿色化改进［Ｊ］．化学教学，２０１５，（１０）：７１．基于手持技术探究原电池中盐桥的作用原理及副反应的存在王敬文㊀朱壮丽㊀霍爱新摘㊀要：针对学生原电池内容的认识难点 盐桥作用及副反应存在进行分析，利用手持技术测定铜锌原电池单位时间内两极反应中溶液电导率以及溶液ｐＨ值的变化，探究盐桥在双液原电池中维持电荷平衡的作用原理，以及电化学反应中副反应的存在㊂得出盐桥维持电荷平衡的作用原理：盐桥中的Ｋ＋进入正极，补充消耗Ｃｕ２＋的正电荷损失，Ｃｌ－进入负极抵消生成Ｚｎ２＋的正电荷，从而保持溶液呈电中性㊂电化学反应进行的过程中，仍然存在化学反应的进行㊂关键词：手持技术；原电池；盐桥；电导率传感器；ｐＨ值传感器王敬文，天津师范大学教师教育学院；朱壮丽，天津师范大学教师教育实验中学，助理实验师；霍爱新，天津师范大学教师教育学院，副教授㊂㊀㊀一㊁实验设计背景（一）教学研究现状在人教版‘化学２“［１］第二章内容当中，初步介绍了单液原电池的概念和原理，并在‘化学反应原理“［２］第四章对双液原电池反应进行了深入的实验和探究㊂经过深入一线教学活动我们发现，有些教师不理解‘化学２“和‘化学反应原理“两本教材先后编排原电池内容的设计思路，造成重复教学，影响教学进度㊂学生在学习过程中存在疑问：是盐桥中的离子进入电极溶液补充和抵消电荷的变化，还３３实验教学教育与装备研究２０１９年第８期是溶液中的离子通过盐桥迁移抵消电荷的变化㊂学生对电化学反应过程的认识存在误区，片面地认为有电化学反应进行的反应，一定没有化学反应发生㊂（二）文献研究现状目前，利用数字化手持技术研究原电池反应的文献，主要集中在探究原电池的电压㊁电流和温度的变化等［３－６］㊂然而，对盐桥在原电池中发挥作用的原理机制进行实验和研究的方案却很罕见，同时缺少对教学中出现的电化学反应过程中存在副反应的研究㊂㊀㊀二㊁实验内容基于以上现状，我们设计了如下实验㊂通过传感器测量两极反应溶液中的电导率变化，表征两极溶液中的离子浓度变化，从而研究论证盐桥平衡电荷作用的原理；通过负极溶液ｐＨ值的变化及趋势，验证化学反应的存在㊂（一）实验仪器及药品（１）实验仪器：电脑及软件，数据采集器，ｐＨ值传感器，电导率传感器，烧杯（５０ｍＬ），盐桥，滴管，玻璃棒㊂（２）实验药品：浓硫酸，锌片，铜片，ＣｕＳＯ４，去离子水㊂（二）实验装置（见图１）图１（三）操作步骤①配制电导率相近的稀硫酸和硫酸铜溶液，并标明浓度和电导率值㊂②用砂纸打磨锌片和铜片㊂③连接除盐桥和电极外全部实验装置㊂④分别向两个烧杯内注入５０ｍＬ稀硫酸和５０ｍＬ的ＣｕＳＯ４溶液㊂将电导率传感器和ｐＨ值传感器探头校准后，下端浸没在溶液当中待示数稳定㊂⑤将铜片和锌片固定在盐桥外表面上，确保两电极处于相同高度且相互平行㊂⑥设置数据采集频率为１Ｈｚ㊂⑦点击 开始 按钮，迅速放锌电极㊁铜电极和盐桥，待示数稳定后点击 停止 按钮㊂⑧保存实验数据，清理实验仪器㊂㊀㊀三㊁实验数据分析实验数据及实验图像见表１㊁图２㊂表１ 正负极溶液起始点电导率数据对比溶液电导率（μｓ／ｃｍ）ｐＨ锌电极（正极）铜电极（负极）铜电极（负极）起点（０ｓ）７２００６６５４０ ８９３终点（２４０ｓ）７２１７６８１９０ ９４８变化率（％）０ ２２ ５－图２㊀正负极溶液电导率曲线及负极溶液ｐＨ值曲线㊀㊀从表１和图２可以清晰地看到，在数据采集的整个过程中，负极溶液的电导率有明显上升的趋势㊂因为相同条件下电导率与溶液离子浓度正相关，所以负极溶液电导率升高表明其离子浓度增大㊂同时，正极溶液电导率曲线几乎不变，这表明其离子浓度几乎不变㊂从负极溶液ｐＨ值曲线可以看出，随着反应的进行，溶液的ｐＨ值不断升高，表明锌不断置换出溶液中的氢离子㊂这说明电化学反应进行时一般氧化还原反应仍然继续进行㊂在该双液原电池中，负极反应式：Ｚｎ－２ｅ－Ｚｎ２＋，锌失去电子变成Ｚｎ２＋进入到溶液当中，４３２０１９年第８期教育与装备研究实验教学溶液有带正电的趋势㊂锌失去的电子通过导线传递给铜，正极反应式：Ｃｕ２＋＋２ｅ－ Ｃｕ，溶液中的Ｃｕ２＋得电子变成Ｃｕ附着在铜片上，溶液有带负电的趋势㊂由于盐桥连通两个半反应，为了维持溶液电中性，盐桥中的Ｃｌ－向稀盐酸中移动，Ｋ＋向硫酸铜溶液移动㊂随着反应的进行稀硫酸中引入了Ｚｎ２＋，同时盐桥中的Ｃｌ－不断进入到溶液当中维持电中性，使得溶液离子浓度升高，溶液电导率上升㊂而硫酸铜溶液随着反应的进行Ｃｕ２＋不断析出，但由于盐桥中的Ｋ＋不断进入到溶液当中，溶液中离子浓度几乎不变，溶液电导率几乎不变㊂由于是锌与稀硫酸组成的半电池反应，溶液中不仅有电化学反应，还有化学反应存在㊂锌失去电子转化为Ｚｎ２＋进入到溶液中，同时Ｈ＋转化为Ｈ２溢出溶液，反应方程式：Ｚｎ＋２Ｈ＋ Ｚｎ２＋＋Ｈ２ʏ㊂随着锌与稀硫酸发生化学反应，溶液的氢离子浓度逐渐降低，溶液的ｐＨ值上升㊂由于该化学反应前后离子浓度相等，因此对溶液的电导率无影响㊂㊀㊀四㊁教学价值本实验利用电导率传感器揭示盐桥在双液原电池中的作用，利用ｐＨ值传感器揭示电化学反应过程中存在副反应，将微观的变化直观地展现出来㊂通过数字化手持技术解决学生的疑点和误区，可以引导学生建立 发现问题ң猜想假说ң设计方案ң实验探究ң分析论证ң总结提升 的自主探究模式，培养学生的科学研究精神㊂通过数形结合的思想，带领学生对实验产生的曲线进行分析，在相似中找差别，在差别中找变化规律，引导学生学会宏观㊁微观㊁符号和曲线的四重表征分析方法，进一步加深学生对原电池内容的理解㊂㊀㊀五㊁结语原电池是是中学阶段学生学习并深入研究探索电化学反应及原理的关键内容，是教师教授电化学知识的重点难点㊂教育现代化和信息化的发展，极大丰富了教学方法，提高了教学水平，增强了教学效果㊂通过数字化手持技术，能实时精确地检测反应过程中理化性质的数值变化，将抽象微观的变化通过具体宏观的曲线㊁表格等形式呈现㊂学生在观察实验现象的同时，通过传感器监测实验数据的变化，并分析其表征的物理意义，理解其背后所蕴含的化学原理㊂教师引导学生设计实验，论证自己提出的疑问，能够更好地帮助学生理解化学知识，提高教学效果，培养学生的化学核心素养㊂参考文献：［１］宋心琦．普通高中课程标准实验教材书：化学２（必修）［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２００７．［２］宋心琦．普通高中课程标准实验教材书：化学反应原理（选修）［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２００７．［３］盛晓婧，林建芬，钱扬义．利用数字化手持技术探究原电池电流和温度的变化［Ｊ］．化学教育，２０１６，３７（５）：６１－６６．［４］王春．运用手持技术探究铜锌原电池电流强度的影响因素［Ｊ］．中学化学教学参考，２０１３，（０６）：４９－５０．［５］胡华国，黄雪，吴宣东．运用手持技术探究影响原电池效率的主要因素［Ｊ］．化学教与学，２０１４，（１０）：７９－８０，８５．［６］林建芬，盛晓婧，解慕宗，彭炫．基于ＳＯＬＯ分类理论和数字化手持技术的 原电池 概念教学研究［Ｊ］．教育与装备研究，２０１８，３４（０７）：５３－５６．５３。
原电池中盐桥的作用探究
原电池中盐桥的作用探究作者：李淑君来源：《学校教育研究》2015年第21期高中化学人教版必修4教材《化学反应原理》第71页[实验4-1]中设置了原电池实验，目的是使学生明白原电池如何将化学能转化为电能。
原电池是将化学能转变成电能的装置。
普通的干电池、燃料电池非蓄电池都可以称为原电池。
原电池的教学是高中化学比较重要的电化学内容，在书中专门将电化学作为独立的一章的内容来讲，其中原电池的教学是重点。
而其中盐桥的工作原理是学生比较难掌握的内容。
因为其原理较复杂，所以教材中讲解的比较模糊，对于原电池中关键元件盐桥的构造、作用、工作原理等问题也只是略提一二，根本没有系统详细地介绍。
很多老师在讲到这部分内容的时候也是含糊其辞，说这是大学内容，高中不要求掌握，只要知道它的两个作用就可以了；网络资料也是模棱两可，只点其一，不点其二，关键的盐桥内部离子移动及移动后的结果只字未提。
我们教师在讲授化学理论课时，不管多难的知识，哪怕是超纲内容，只要是教材中出现了，我们教师就应该把它弄懂，否则学生在提问时，我们教师就只能用含糊其辞来蒙混过关，其恶果不言而喻。
一、原电池是什么原电池是利用两个电极的电极电势的不同，产生电势差，从而使电子流动，产生电流。
又称非蓄电池，是电化学电池的一种。
其电化学反应不能逆转，即是只能将化学能转换为电能。
简单说就即是不能重新储存电力，与蓄电池不同。
二、盐桥是什么（一）盐桥的构成1.U行管U型管是化学实验中常用的一种仪器，在原电池中，U形管独有的外形，可以将两个烧杯中的电解液连接起来。
在本文的Cu- Zn原电池中，U形管中盛放的是琼脂——氯化钾饱和溶液。
2.琼脂——氯化钾饱和溶液氯化钾饱和溶液中含有较多流动的K+离子和Cl-离子，它们在原电池中发挥重要作用；琼脂具有凝固性，使氯化钾饱和溶液呈果冻状。
（二）为什么要用盐桥1.用实验探究一是实验用品。
主要是：烧杯两个，盐桥，电流表，锌片，铜片，CuSO4溶液，ZnSO4溶液，导线若干。
盐桥的作用
盐桥的作用毛宗华【期刊名称】《高中数理化》【年(卷),期】2015(000)018【总页数】1页(P49-49)【作者】毛宗华【作者单位】甘肃省平凉市华亭县第一中学【正文语种】中文在《必修4》第4章第1节介绍了将锌片置于硫酸锌溶液,将铜片置于硫酸铜溶液,在2种溶液之间加上盐桥组成的原电池,这是一种双液电池(以下简称为加盐桥的锌铜双液电池).在2个含有不同电解质的溶液所形成的界面上,或者2种电解质相同而浓度不同的溶液界面上,存在着微小的电势差,称为液接电势.它的大小一般不超过0.03 V.例如,在2种浓度不同的HCl溶液的界面上,H+和Cl-将从浓度高的一边向浓度低的一边扩散.因为H+的运动速度比Cl-快,所以在稀的一边将出现过剩的H+而带正电;在浓的一边由于有过剩的Cl-而带负电.也就是在相界面的一侧带正电,另一侧带负电而形成一个双电层,这样就产生了电势差.电势差的产生使H+的扩散速度减慢,同时加快了Cl-的扩散速度,最终会使得H+和Cl-的扩散速度相同,这时在相界面两侧就形成了稳定的双电层,形成稳定的双电层所需要的时间是非常短的,我们把形成稳定的双电层之后相界面两侧的电势差就叫作液接电势.加盐桥的锌铜双液电池,由于盐桥中装的是饱和的KCl溶液(有些情况下可以改装浓的NH4NO3或KNO3溶液),浓度很大,在KCl溶液和ZnSO4溶液界面上主要是K+和Cl-向ZnSO4溶液扩散,而K+和Cl-的扩散速度几乎相同,它们的液接电势就接近于0.同理,在KCl溶液和CuSO4溶液界面上主要是K+和Cl-向CuSO4溶液扩散,而K+和Cl-的扩散速度几乎相同,它们的液接电势也接近于0,并且,KCl溶液和ZnSO4溶液的液接电势与KCl溶液和CuSO4溶液的液接电势符号相反,所以,加了盐桥使得ZnSO4溶液和CuSO4溶液的液接电势近似为0,也就是近似消除了它们直接接触产生的液接电势.一般情况下,使用盐桥可以将液接电势消除至2 m V以下. 可逆电池有2方面的要求：一方面电池在作为原电池放电或电解池充电时其总反应必须可逆;另一方面无论是充电还是放电,电极上的反应都是在平衡的情况下进行的,即通过的电流无限小,或者说为零.当然,这样的电池放电和充电需要的时间是无限长的.通俗地说,把一个电池(电极是可逆电极,也没有液接电势的电池)做好,放在那儿,不放电就是可逆电池,它处于电化学平衡状态.例如加盐桥的锌铜双液电池在没有电流通过的情况下是可逆电池.如果把一个化学反应设计成可逆电池,利用测定可逆电池的电动势可以计算该反应的热力学量,也可利用可逆电池测电极电势.而有液接电势的电池,一方面因液液界面上有扩散,扩散是不可逆的过程,那么有液接电势的电池是不可逆电池,测得的电动势并不是可逆电池的电动势,也就丧失了热力学的意义.另一方面影响液接电势值的因素很多,所以有液接电势存在的电池也很难测得稳定的可重复的电动势的值.因此,在实际工作中,如果不能完全避免2种溶液的接触,一定要设法将液接电势减小到可以忽略不计的程度,最常用的方法就是在2种溶液中间插入盐桥.所以,可逆电池中盐桥的作用消除液接电势.电池实际工作时,有电流通过,该电池就不是一个可逆电池,不处于电化学平衡态.加盐桥的锌铜双液电池在实际放电时,首先,因为在不同电解质溶液的界面上会产生液接电势,盐桥可以消除ZnSO4溶液和CuSO4溶液界面上的液接电势.其次,放电时,负极上锌会失电子产生Zn2+进入溶液,使ZnSO4溶液因Zn2+的增加而带正电,正极上Cu2+得电子生成Cu沉积在铜片上,使得CuSO4溶液因相对过剩的而带负电,2种溶液产生了与电池电动势相反的电势差,它会阻碍负极的氧化反应和正极的还原反应的发生,同时电池电动势减小.通过盐桥S和Cl-(主要是Cl-)向ZnSO4溶液迁移,Zn2+和K+(主要是K+)向CuSO4溶液迁移,使得2种溶液保持电中性,同时减弱上述阻碍作用.盐桥有构成闭合回路、平衡电荷,使氧化还原反应顺利进行的作用.再次,将铜片和锌片插入硫酸铜溶液组成的单液电池中,Cu2+除了在正极得电子外,锌片附近的Cu2+也可以直接在锌片表面得电子生成铜,这部分电子没有定向移动形成电流,即化学能没有转化为电能,而是转化为热能.加盐桥的锌铜双液电池中,盐桥将ZnSO4溶液和CuSO4溶液分开,可以提高电池效率.有盐桥的原电池虽然对测定氧化还原反应的重要数据是一个好方法,但由于这种电池的内阻较高而不适合实际应用,所以商用电池均不用盐桥.。
原电池中盐桥知多少
原电池中盐桥知多少原电池属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系中不可缺少的一部分，同时原电池与物理学科中的电学、能量的转换有密切联系，是氧化还原反应、离子反应等知识的综合运用。
原电池安排在氧化还原反应、离子方程式和电解知识后教学，符合化学学科知识的逻辑体系和学生认知规律。
通过化学能和电能之间的相互转化，能够使学生对氧化还原反应的认识及化学反应中能量变化的认识更加深刻。
教学中在高二化学《原电池》这一节中出现了盐桥这一装置。
盐桥在原电池中的作用，盐桥的使用技巧等等，作为新生事物，给学生造成的困惑不少。
要想对盐桥形成全面的认识，笔者以为就要从引入盐桥的目的进行探讨。
盐桥是琼脂和kcl饱和溶液搞成的。
盐桥里的物质一般是强电解质而且不与电池中电解质反应，教材中常使用装有饱和kcl琼脂溶胶的u型管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。
对没有盐桥的以硫酸铜为电解质的铜—锌原电池为例。
接通电路后可观察到的主要现象是：锌片溶解，铜片上有红色物质生成，导线中有电流通过。
但细心的同学还会观察到，原电池工作一段时间后，锌电极也开始产生红色物质，导线中的电流越来越小，用纯度很高的锌做电极依然如此，那锌电极为什么会有铜生成呢？从理论上看，铜应该只在铜电极生成，但由于锌电极浸泡在硫酸铜溶液中，不可避免会有少量铜离子直接在锌片上获得电子，这样这部分锌失去的电子就没有通过导线，使一部分化学能没有转变为电能，，且生成的铜覆盖在锌表面，直接与锌构成许多微小的原电池，这将加快锌的溶解，而溶解的锌失去的电子没有通过导线，直接被铜离子获得，使锌上析出更多的铜，这种循环会促使电路中电流不断减小，电池效率进一步降低，因此这样的电池工作时间短，不能持续供电，不具有使用价值。
要解决这个问题，关键是不能让负极金属与参与反应的电解质接触，既电池反应的还原剂与氧化剂不能接触。
因此有人提出如图b的方案，很显然电池没有构成闭合回路，它是不能工作的。
化学原电池 盐桥
化学原电池盐桥
盐桥是原电池中一种用于连接两个半电池的装置，通常由琼脂和饱和氯化钾溶液组成。
它的主要作用是使离子在两个半电池之间进行迁移，从而保持溶液的电中性，使原电池能够持续产生电流。
盐桥中的琼脂是一种凝胶，它可以阻止电解质溶液中的离子直接通过，但允许离子通过扩散作用在其中缓慢迁移。
饱和氯化钾溶液则提供了大量的钾离子和氯离子，这些离子可以在盐桥中自由移动，从而在两个半电池之间传递电荷。
在原电池中，盐桥连接了正极和负极两个半电池，正极发生氧化反应，负极发生还原反应。
当电子从负极流向正极时，正极上的阳离子（如氢离子）会被还原成氢气或其他物质，而负极上的阴离子（如氯离子）则会被氧化成氯气或其他物质。
为了保持溶液的电中性，盐桥中的钾离子会向正极迁移，而氯离子则会向负极迁移，这样就能够使两个半电池之间的电解质溶液保持电中性，从而保证原电池的正常工作。
总之，盐桥在原电池中起到了非常重要的作用，它不仅能够使离子在两个半电池之间进行迁移，还能够保持溶液的电中性，从而使原电池能够持续产生电流。
原电池中的盐桥的作用与反应本质
认识原电池中的“桥”一、盐桥的构成与原理：盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl 琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。
用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高, 两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥, 故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等, 故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等, 从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。
二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。
盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。
盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
原电池中的盐桥的作用与反应本质
原电池中的盐桥的作用与反应本质认识原电池中的“桥”一、盐桥的构成与原理：盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCI 琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。
用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是：曲于盐桥中电解质的浓度很高，两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥，故两个新界面上产生的液接电位稳定。
乂由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等，故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值儿乎相等，从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCI、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。
二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，乂不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4洛液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu,溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。
盐桥的存在，其中CI-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。
盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
原电池中的盐桥的作用与反应本质
一、盐桥的构成与原理：盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。
用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高, 两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥, 故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等, 故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等, 从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、LKCl、LLiAc和LKNO3等。
二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。
盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。
盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
三、盐桥反应现象：1、检流计指针偏转（或小灯泡发光），说明有电流通过。
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认识原电池中的“桥”一、盐桥的构成与原理：盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。
用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高, 两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥, 故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等, 故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等, 从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。
二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。
盐桥的存在，其中Cl-向ZnSO4溶液迁移，K+向CuSO4溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。
盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
三、盐桥反应现象：1、检流计指针偏转（或小灯泡发光），说明有电流通过。
从检流计指针偏转的方向可以知道电流的方向是Cu极→Zn极。
根据电流是从正极流向负极，因此，Zn极为负极，Cu极为正极。
而电子流动的方向却相反，从Zn极→Cu极。
电子流出的一极为负极，发生氧化反应；电子流入的一极为原电池的正极，发生还原反应。
一般说来，由两种金属所构成的原电池中，较活泼的金属是负极，较不活泼的金属是正极。
其原理正是置换反应，负极金属逐渐溶解为离子进入溶液。
反应一段时间后，称重表明，Zn棒减轻，Cu棒增重。
Zn - 2e = Zn2+（负极）Cu2+ + 2e = Cu（正极）原电池发生原理是要两极存在电位差，锌铜原电池实际发生的电池反应是锌与铜离子的反应，铜片只起到导电作用，并不参与反应。
2、取出盐桥，检流计指针归零，重新放入盐桥，指针又发生偏转，说明盐桥起到了使整个装置构成通路的作用。
盐桥是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，溶液不致流出来，但离子则可以在其中自由移动。
四、问题讨论与疑问：1.能用金属来代替盐桥吗？答：不可以，在电路接通的情况下，这个盐桥只是整个回路的一部分，随时要保持电中性，琼脂作为盐桥因其中含有两种离子，可以与溶液中的离子交换，从而达到传导电流的目的，而且琼脂本身可以容纳离子在其中运动，液接电势小；若用金属作盐桥(已经不能叫做盐桥了)电子流向一极后不能直接从另一极得到补充，必然趋势就是向另一极释放金属阳离子或者溶液中的金属阳离子在电子流出的那一极得电子析出金属，这个过程会产生一个与电池电势相反的电势(应该算液接电势的一部分)，从而降低了整个电池的电势。
所以，光有自由电子是不够的，应该有一个离子的通道即“盐桥”2. 原电池电解液在两烧杯中，两烧杯间有盐桥，是不是琼脂中的钾离子会进入溶液？那么两烧杯中的阴阳离子能通过盐桥吗？答：双液电池使用盐桥目的就是为了消除液接电势,一般盐桥中充满着琼脂。
琼脂作为盐桥因其中含有阴阳两种离子，盐桥中的阴离子和阳离子通过定向移动进入到阴极池和阳极池从而达到传导电流使双液电池形成闭合回路的目的，所以盐桥用一段时间就会失效了，要重新浸到饱和食盐水（或是KCl溶液）里。
两烧杯中的离子会通过盐桥的但不会太多，因这时两池中的浓度差相对太小的缘故（此说法有待商榷，欢迎专家指导，谢谢）。
3. 在有盐桥的铜锌原电池中，电解质溶液的选择为什么要与电极材料的阳离子相同？如Zn极对应的是硫酸锌，能不能是氯化锌或者氯化钠？锌在负极失去电子，变成离子进入溶液，电子沿外导线流到正极铜上面，硫酸铜溶液中的铜离子在正极上得到电子变成铜单质析出。
硫酸铜溶液中的阴离子通过盐桥移动到硫酸锌溶液中，而形成回路。
4. 在有盐桥的铜锌原电池中，电解质溶液的选择为什么要与电极材料的阳离子相同？如Zn极对应的是硫酸锌，能不能是氯化锌或者氯化钠？答：可以的，如果该溶液中溶质的阳离子对应的金属单质比电极强的话没有问题。
反正这边发生的反应只是Zn的溶解而已。
但是如果比电极弱的话，例如硫酸铜，锌就会置换出铜，在表面形成原电池，减少供电量。
使用盐桥就是为了避免这种情况，至于电解液要跟电极相同那是一个做题的技巧，具体问题具体分析就好了。
5. 锌与硫酸锌溶液会反应？请参阅“电极电势”及“双电层理论” 双电层理论德国化学家能斯特（H．W．Nernst）提出了双电层理论（electron double layer theory）解释电极电势的产生的原因。
双电层理论 :胶核的静电作用把溶液中的反离子吸附到其周围。
受胶核电位离子的静电引力和反离子热运动的扩散作用、溶液对反离子的水化作用，反离子的浓度随与固体表面距离增加浓度逐渐减少，分布符合Boltzmann分布。
德国科学家W. Nernst对电极电势产生机理作了较好的解释。
他认为：当把金属插入其盐溶液中时，金属表面上的正离子受到极性水分子的作用，有变成溶剂化离子进入溶液而将电子留在金属表面的倾向。
金属越活泼、溶液中正离子浓度越小，上述倾向就越大。
与此同时，溶液中的金属离子也有从溶液中沉积到金属表面的倾向，溶液中的金属离子浓度越大、金属越不活泼，这种倾向就越大。
当溶解与沉积这两个相反过程的速率相等时，即达到动态平衡：当金属溶解倾向大于金属离子沉积倾向时，则金属表面带负电层，靠近金属表面附近处的溶液带正电层，这样便构成“双电层”。
相反，若沉积倾向大于溶解倾向，则在金属表面上形成正电荷层，金属附近的溶液带一层负电荷。
由于在溶解与沉积达到平衡时，形成了双电层，从而产生了电势差，这种电势差叫电极的平衡电极电势，也叫可逆电极电势。
金属的活泼性不同，其电极电势也不同，因此，可以用电极电势来衡量金属失电子的能力。
电极电势以符号E Mn+/ M表示, 单位为V(伏)。
如锌的电极电势以EZn2+/ Zn 表示, 铜的电极电势以ECu2+/Cu 表示。
实验中，因为Cu/Cu+的标准电极电势为+0.34V，而锌与锌离子的标准电极电势为-0.76V，所以铜作正极，锌作负极。
这就构成了原电池。
1、阴极上是阳离子放电：依照的是金属活动顺序表..排在越前的金属离子越难放电Ag＋＞Hg2+＞Cu2＋＞(H＋)＞Pb2+＞Sn2＋＞Fe2+＞Zn2+＞Al3＋＞Mg2+＞Na＋离子氧化性越强越先放电2、阳极上是阴离子放电：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42－＞NO3－＞F－阴离子还原性越强越先放电越王勾践剑的含铜量约为80%-83%、含锡量约为16%-17%，另外还有少量的铅和铁，可能是原料中含的杂质。
作为青铜剑的主要成分铜，是一种不活泼的金属，在日常条件下一般不容易发生锈蚀，这是越王勾践剑不锈的原因之一。
在古代墓葬中，它发生锈蚀的途径一般说来有这样几条：在潮湿的条件下，有空气或氧气存在时，发生锈蚀，生成铜盐；在潮湿的条件下与贵重金属(如金、银等)接触，产生电化学腐蚀；与硫或含有硫的物质接触，生成铜的硫化物等。
再来看看越王勾践剑所处的外部环境：该剑1965年冬出土于湖北江陵望山一号楚墓内棺中，位于墓主人的左侧，出土时插在髹漆的木质剑鞘内。
这座墓葬深埋在数米的地下，一椁两棺，层层相套，椁室四周用一种质地细密的白色黏土、考古学界称之为白膏泥的填塞，其下部采用的还是经过人工淘洗过的白膏泥，致密性更好。
加上墓坑上部经过夯实的填土等原因，使该墓的墓室几乎成了一个密闭的空间，这么多的密封层基本上隔绝了墓室与外界之间的空气交换。
现代科学告诉我们：在完全隔绝氧气的条件下，即使在中性或微酸性的水中，钢铁都不会生锈的。
这是越王勾践剑不锈的原因之二。
望山一号楚墓处在现代荆州附近的漳河二干渠上，地下水位较高，该墓的墓室曾经长期被地下水浸泡，地下水酸碱性不大，基本上为中性，这从该墓出土的大量精美的漆木器保存情况较好而得到证实。
地下水浸泡后，墓室内空气的含量更少。
这是越王勾践剑不锈的原因之三。
此外，还有三点证据可以证明，越王勾践剑的不锈之谜完全是它所处的环境条件所致。
第一，越王勾践剑出土时不是绝对的没有生锈，只是其锈蚀的程度十分轻微，人们难以看出。
该剑出土后一直放在囊盒中妥善保管，但是，出土至今还不足40年，该剑的表面已经不如出土时明亮，说明在目前这样好的保管条件下，锈蚀的进程也是难以绝对阻止的。
第二，与越王勾践剑同时出土的还有三件青铜剑，这三件青铜剑都放在该墓棺外的椁室内，相对说来它们所处环境的密封程度不如越王勾践剑，但是它们的锈蚀程度也较轻微，甚至与越王勾践剑完全相同。
例如，出土于该墓头箱(考古术语，指墓主人头部所对的椁室)、编号为T109的青铜剑，素面无花纹，出土时“刃薄而锋利，保持着耀目的光泽”(考古发掘报告语)；出土于该墓边箱(考古术语，指墓主人身旁所对的椁室)、编号为B127的青铜剑，形制与越王勾践剑相近，“整个剑身的两侧均满饰黑色的菱形花纹，非常优美。
保存也很完好，刃薄而锋利，可与越王勾践剑媲美。
”(考古发掘报告语)收藏于湖北省博物馆内、被称为“铜斧之王”的大铜斧，出土于湖北大冶铜绿山古代开采铜矿石的矿井内，表面布满了与刃部垂直的划痕，是一件古代劳动人民实用的采矿工具。
由于出土于古代矿井淤泥中，出土时表面仍然泛有青铜的光泽，锈蚀程度也较轻微。
第三，与越王勾践剑时代相近、制造工艺也相近的吴王夫差矛，1983年出土于江陵马山楚墓，由于该墓的保存情况不好，棺木等大都已经腐烂，夫差矛出土时不仅矛柄几乎全部腐烂，其青铜表面也都布满了绿色的锈层。
后德俊研究员说，他曾亲手保护处理过这件珍贵文物，其锈蚀情况与同时期的其它出土青铜器基本相同。
以上所述均已说明，越王勾践剑的不锈之谜完全是它所处的环境条件所致，而不是其它。
勾践剑表面上的硫化物，其实是墓室中尸体、丝绸衣物、食物等腐烂后产生的。