原电池电动势的测定及其应用实验报告
原电池电动势的测定实验报告2篇
原电池电动势的测定实验报告2篇实验报告一：原电池电动势的测定一、实验目的1. 学习使用滑动电位器、标准电池等基本仪器设备测量电动势；2. 学会使用欧姆定律计算电路中各元件的电流、电阻和电势差；3. 掌握伏安法测量电路中各元件的电流、电势差、电动势的方法和步骤。
二、实验仪器1. 滑动电位器2. 标准电池3. 直流电流表4. 直流电压表5. 常用电线6. 脚踏电源开关7. 变阻器三、实验原理1. 滑动电位器滑动电位器是一种可以改变电路中电势差的调节器件。
原理上它是由一条可调长度的电阻组成，它的内部连接方式由电源端、负载端和滑动端组成。
通过滑动端移动到不同位置来实现改变电路中电势差的调节。
2. 电路中的电阻电阻是指导体材料在电流作用下阻碍电子流动的一种现象。
它与导体长度、截面积、材料特性有关，即R=ρL/S。
其中，R为电阻值，ρ为材料电阻率，L为导体长度，S为导体截面积。
3. 欧姆定律欧姆定律是电路中电流、电阻和电势差之间的数学关系，即I=U/ R。
其中，I为电流强度，U为电势差，R为电路中电阻值。
4. 伏安法伏安法常用于测量电路中各元件的电流、电势差、电动势。
在测量电动势时，将电位器调至电动势终止的位置，则在它前一端的电位差即为原电池电动势。
若此时测量它前后端的电势差，则可以计算出电路中其他元件的电压差和电流强度。
四、实验步骤1. 将电路接线连接好，将标准电池接在电路左侧，然后在电路右侧接上滑动电位器和变阻器，再将直流电压表和直流电流表分别插在电路中测量电压和电流。
2. 打开脚踏电源开关，调节滑动电位器位置，使电压表读数为0.00V，电流表读数为0.00A。
3. 开始实验前，需要先调节电位器，使得标准电池的正极与电路左侧相连，负极与电路右侧相连。
然后用直流电压表测量电池两端的电势差，并记录在实验记录本上。
4. 将滑动电位器向右移动一定距离，并用直流电压表测量滑动电位器前后的电势差，记录在实验记录本上。
原电池电动势的测定及应用实验报告
原电池电动势的测定及应用实验报告实验目的1、学会Cu、Zn电极的制备和简单处理方法。
2、测定Cu-Zn原电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势。
3、掌握电位差计(包括数字式电子电位差计)的测量原理和正确使用方法。
实验原理电池电动势E的测定必须是在热力学可逆的条件下进行。
因此在测定时，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液体接界，同时要求电池在放电或充电过程都必须在平衡态或无限接近平衡态下进行，即要求通过电池的电流无限小。
当一个可逆的化学反应是在无限缓慢的情况下进行时，就可以认为该电池的反应是在接近热力学可逆的条件下进行的。
而一个电池反应的快慢是以通过该电池电流的大小反映的，当通过电池的电流无限小时，则该可逆电池的反应就是在接近热力学可逆的情况下进行的。
为了使可逆电池在接近热力学可逆条件下进行，通常采用根据补偿法或称对消法(在外电路上加一个方向相反而电动势几乎相等的电池)设计的电位差计来测量电池的电动势。
液体接界电势的存在会破坏电池的可逆性，所设计的电池要尽量避免出现液接界，在精确度要求不高的测量中，常用“盐桥”来减小液接界电势。
电位差计(示意图如下)，是利用补偿法测量直流电动势(或电压)的精密仪器，其工作原理如图所示:工作电源E，限流电阻R p，滑线电阻R AB构成辅助回路，待测电源E x(或标准电池E n)，检流计G和R AC构成补偿回路。
按图中规定电源极性接入E、E x，双向开关K打向2，调节C点，使流过G中的电流为零。
(称达到平衡。
若E<E x或E、E x极性接反，则无法达到平衡)，则E x=V AC=I R AC 即E x被电位差I R AC所补偿。
I为流过滑线电阻R AB的电流，称辅助回路的工作电流。
若已知I和R AC就可求出E x。
实际的电位差计，滑线电阻由一系列标准电阻串联而成，工作电流总是标定为一固定数值I0，使电位差计总是在统一的I0下达到平衡，从而将待测电动势的数值直接标度在各段电阻上(即标在仪器面板上)，直接读取电压值，这称为电位差计的校准。
原电池电动势的测定实验报告_实验报告_
原电池电动势的测定实验报告原电池电动势的测定实验报告1实验目的1.掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术2.学会几种电极和盐桥的制备方法3.学会测定原电池电动势并计算相关的电极电势实验原理凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。
可逆电池应满足如下条件:(1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆;(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界;(3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，即测量时通过电池的电流应为无限小。
因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位;用电位差计测量电动势可满足通过电池电流为无限小的条件。
电位差计测定电动势的原理称为对消法，可使测定时流过电池的电流接近无限小，从而可以准确地测定电池的电动势。
可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。
设正极电势为φ+，负极电势为φ-，则电池电动势E = φ+ - φ- 。
电极电势的绝对值无法测定，手册上所列的电极电势均为相对电极电势，即以标准氢电极作为标准，规定其电极电势为零。
将标准氢电极与待测电极组成电池，所测电池电动势就是待测电极的电极电势。
由于氢电极使用不便，常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极。
常用的参比电极有甘汞电极、银-氯化银电极等。
这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测出，具体的电极电位可参考相关文献资料。
以饱和甘汞电极与铜/硫酸铜电极或锌/硫酸锌电极组成电池，测定电池的电动势，根据甘汞电极的电极电势，可推得这两个电极的电极电势。
仪器和试剂SDC-II型数字式电子电位差计，铜电极，锌电极，饱和甘汞电极，0.1 mol?L-1 CuSO4 溶液，0.1 mol?L-1 ZnSO4 溶液，饱和 KCl 溶液。
实验步骤1. 记录室温，打开SDC-II型数字式电子电位差计预热 5 分钟。
原电池电动势的测定与应用实验报告
原电池电动势的测定与应用一、实验目的1.掌握电位差计的测定原理和原电池电动势的测定方法。
2.加深对可逆电极、可逆电池、盐桥等概念的理解。
3.测定以下电池（I ）及电池（II ）的电动势。
4.了解可逆电池电动势测定的应用二、实验原理电池的书写习惯是左方为负极，右方为正极。
负极进行氧化反应，正极进行还原反应。
如果电池反应是自发的，则电池电动势为正。
符号“∣”表示两相界面，“‖”表示盐桥。
在电池中，电极都具有一定的电极电势。
当电池处于平衡态时，两个电极的电极电势之差就等于该可逆电池的电动势。
规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差，即： 原电池电动势的测定负极反应：()e Cl Hg Cl Hg 221-+→+饱和 正极反应：Ag e Ag →++总反应： ()Ag Cl Hg Ag Cl Hg 2221-+→+++饱和银电极的电极电势：+++-=Ag oAg/Ag Ag/Ag a 1ln F RT ϕϕ ()25t 00097.0799.0oAg/Ag --=+ϕ []0.02Ag a Ag =≈++饱和甘汞电极的电极电势：--=Cl oa 1ln F RT 饱和甘汞饱和甘汞ϕϕ ()25t 00065.02415.0--=饱和甘汞ϕ从上述电池的两个电极电位可算出电池的理论电动势,将测定值与之比较。
电池（II ）：()()Pt |Q Q NaAc L 0.2mol HAc L 0.2mol H ||饱和KCl |Cl Hg |Hg 2H -1-122⋅⋅+⋅+正极反应：()()()氢醌OH H C 2e 2H 醌O H C 246246→+++醌氢醌电极电极电势：pH F2.303RT a 1ln F RT o醌氢醌H o醌氢醌醌氢醌-=-=+ϕϕϕ 电池（I ）：()()Ag|L mol 0.02AgNO ||KCl |Cl Hg |Hg -1322⋅饱和()25t 0.000740.6994o醌氢醌--=ϕ原电池电动势不能直接用伏特计来测量，因为电池与伏特计接通后有电流通过， 在电池两极上会发生极化现象，使电极偏离平衡状态。
实验六十七 原电池电动势的测定及其应用
四、实验步骤
3、电动势测定
1）根据Nernst公式计算实验温度下电池1、2、3、4、5、 6的电动势理论值。 2）正确接好测量电池1的线路。用SDC数字电位差计测 量电池1的电动势。每隔2分钟测一次，共测三次。 3）同法，用SDC数字电位差计测量电池2、3、4、5、6 的电动势，要测至平衡时为止。 4）测量完毕后，倒去小烧杯的溶液，洗净烧杯。饱和甘 汞电极淋洗后，浸入饱和氯化钾溶液中保存。
五、注意事项
1、为使极化影响降到最小，测量前可初步估算被测 电池的电动势大小，以便在测量时能迅速找到平衡点。 2、测量电池电动势时，在对消点前，测量回路有电 流通过，在测量过程中不能使测量回路一直连通，应接 通一下调一下，直至平衡。 3、为判断所测量的电动势是否为平衡电势，可在约 15 min内等间隔地测量7～8个数据。若这些数据是在平 均值附近摆动，偏差小于±0.5 mV，则可认为已达平衡， 并取最后三个数据的平均值作为该电池的电动势。 4、盐桥不能完全消除液接电势，一般仍剩余1~2mV， 所以测得结果只能准至mV。
能否用伏特计来测量E ？
EX U IR内
I 0,U EX
电池与伏特计接通后有电流通过，在电池两极上会发生极 化现象，使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，伏特 计所量得的仅是不可逆电池的端电压。 因此电池电动势不能直 接用伏特表来测定。 利用电位差计可在电池无电流（或极小电流）通过时测得 其两极间的电势差，即为该电池的平衡电动势。
2、电池组合
四、实验步骤
将饱和KCl溶液注入50mL小烧杯中作为盐桥，得 电池1： Zn|Zn2+(0.1000mol· -1)||Cu2+(0.1000mol· -1)|Cu L L 电池2： Zn|Zn2+(0.1000mol· -1)||KCl(饱和)|Hg2Cl2(s)|Hg(l) L 电池3： Hg(l)|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)||Cu2+(0.1000mol· -1)|Cu L 电池4： Cu | Cu 2+(0.0100mol· -1)||Cu2+(0.1000mol· -1)|Cu L L 电池5： Zn|Zn2+(0.1000mol· -1)||KCl(饱和)|AgCl(s)|Ag L 电池6： Ag|AgCl(s)|KCl(饱和)||Cu2+(0.1000mol· -1)|Cu L
原电池电动势的测定及其应用实验报告
原电池电动势的测定及其应用实验报告The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020原电池电动势的测定及其应用实验报告林传信 高分子101 1017051012一、实验目的1、理解电极、电极电势、电池电动势、可逆电池电动势的意义2、掌握用对消法测定电池电动势的基本原理和数字式电子电位差计的使用方法3、学会几种电极和盐桥的制备方法二、对消法侧电动势的基本原理：测量电动势只能在无电流通过电池的情况下进行，因此需要用对消法（补偿法）来测定电 动势。
对消法测定电动势就是在所研究的电池的外电路上加一个方向相反的电压。
当两者 相等时，电路的电流为零（通过检流计指示）。
对消法测电动势常用的仪器为电位差计， 其简单原理如图所示 A C A C E E X S 12电极电势的测定原理： 原电池是化学能转变为电能的装置，在电池放电反应中，正极（右边）起还原反应，负极起 氧化反应。
电池的电动势等于组成的电池的两个电极电位的差值。
即：E=+ϕ—-ϕ=右ϕ—左ϕ 氧化还原ααϕϕθln ZF RT -=-+ 氧化还原ααϕϕθln _ZF RT -=- R=8.314J •11--⋅K mol F=96500C α为参与电极反应的物质的活度。
纯固体物质的活度为1。
浓差电池： 一种物质从高浓度（或高压力）状态向低浓度（或低压力）状态转移，从而产生电动势，而 这种电池的标准电动势为零。
三、电池组合：⑴Hg Cl g KCl L mol ZnSO Zn 224H )()1.0(饱和⑵Cu L mol KCl Cl Hg Hg ）（饱和0.1CuSO )(422 ⑶Cu L mol SO Cu L mol ZnSO Zn )1.0()1.0(44⑷Cu L mol CuSO Cu L mol CuSO )1.0()01.0(44四、数据处理实验室温度T=281.15 标准电动势Es=1000.03mV电池电极电动势：五、误差分析在较长的电极电势测量过程中，工作回路中电流发生变化，导致测量误差部分电解质溶液在测量过程中发生电解，浓度变化影响测量的结果。
物化实验原电池电动势的测定及其应用实验报告
原电池电动势的测定及其应用一、目的与要求1、测定Zn—Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势；2、学会一些电极的制备和处理方法；3、掌握电位差计的测量原理和正确使用方法。
二、基本原理原电池由正、负两极和电解质组成。
电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池反应中所有反应的总和。
电池除作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。
从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系：△G= — nFE (6- 1)式中△G是电池反应的吉布斯自由能增加；n为电极反应中电子得失数；F为法拉第常数，E为电池的电动势。
从式中可知，测定电池的电动势E后, 便可求得厶G,进而又可求得其他热力学参数。
但须注意，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液接界。
同时要求电池必须在可逆情况下工作，即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行，此时只允许有无限小的电流通过电池。
因此在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时，所设计的电池应尽量避免出现液接界，在精确度要求不高的测量中，常用“盐桥”来减少液接界电势。
为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，一般均采用电位差计测量电池的电动势。
原电池电动势主要是两个电极电势的代数和，如能分别测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池电动势。
由( 6—1) 式可推导出电池电动势的表达式。
下面以锌—铜为例进行分析。
电池表示式为：Zn I ZnSO II CuSO I Cu符号“I”代表固相(Zn或Cu)和液相(Zn SO4或CuSO4两相界面；“II” 代表连通两个液相的“盐桥” 。
当电池放电时：负极起氧化反应Zn f Zn 2+ 2e-正极起还原反应Cu 2+ 2e f Cu-(6 —5)E = T (右•还原电势)一T (左•还原电势)对锌-铜电池而言,0 T(Cu2 /Cu)Rim2F1a(Cu2 ) T(Zn2 /Zn)RT2FIn1a(Zn2 )(6-6)(6-7)(6-8) 式中T(Cu2/Cu)T(Zn2 /Zn)是当a (Cu2) =a (Zn2) =1 时，铜(6-9)(6- 10)电池总反应为Zn + Cu 2- Zn 2+ Cu电池反应的吉布斯自由能变化值为：2G G0RTlna(Zn2) a(Cu)(6-2)a(Cu2) a(Zn)上述式中厶G0为标准态时自由能的变化值；a为物质的活度，纯固体物质的活度等于1,则有：a(Zn)= a (Cu)= 1 (6-3) 在标准态时，△ G =△ G0= -nFE 0(6-4)式中E0为电池的标准电动势。
原电池电动势的测定实验报告
原电池电动势的测定实验报告一、实验目的1、掌握用对消法测定原电池电动势的原理和方法。
2、学会使用电位差计、检流计等仪器。
3、加深对可逆电池、可逆电极等概念的理解。
二、实验原理原电池是由两个“半电池”组成的，在半电池中进行的氧化还原反应是可逆的。
当原电池处于平衡态时，两个半电池的电极电势之差即为原电池的电动势。
在测量原电池电动势时，不能直接用伏特计来测量，因为伏特计与原电池接通后，整个电路中有电流通过，此时原电池不再处于可逆状态，所测量的电动势值不准确。
因此，需要采用对消法来测定原电池的电动势。
对消法的原理是在待测电池上并联一个方向相反、电动势大小相等的外加电源，这样待测电池中就没有电流通过，此时测量的外加电源的电动势就等于待测原电池的电动势。
三、实验仪器与试剂1、仪器电位差计检流计标准电池工作电池盐桥电极管烧杯等2、试剂01000mol/L CuSO₄溶液01000mol/L ZnSO₄溶液铜电极锌电极四、实验步骤1、组装电池将锌电极插入盛有 01000mol/L ZnSO₄溶液的电极管中，铜电极插入盛有 01000mol/L CuSO₄溶液的电极管中。
用盐桥将两个电极管连接起来，组成一个原电池：Zn|ZnSO₄(01000mol/L)‖CuSO₄(01000mol/L)｜Cu2、校准电位差计根据标准电池的电动势值，对电位差计进行校准。
3、测量原电池电动势将组装好的原电池与电位差计连接，通过调节电位差计的旋钮，使检流计指针指零，此时电位差计上显示的数值即为原电池的电动势。
重复测量三次，取平均值。
五、实验数据记录与处理｜测量次数｜电动势（V）｜｜｜｜｜ 1 ｜＿___ ｜｜ 2 ｜＿___ ｜｜ 3 ｜＿___ ｜平均值：＿___根据能斯特方程，可以计算出理论电动势，将实验值与理论值进行比较，计算相对误差。
六、注意事项1、电极表面要处理干净，避免杂质影响电极反应。
2、盐桥内要充满饱和溶液，不能有气泡。
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原电池电动势的测定及其应用实验报告
林传信 高分子101 12
一、实验目的
1、理解电极、电极电势、电池电动势、可逆电池电动势的意义
2、掌握用对消法测定电池电动势的基本原理和数字式电子电位差计的使用方法
3、学会几种电极和盐桥的制备方法
二、对消法侧电动势的基本原理：
测量电动势只能在无电流通过电池的情况下进行，因此需要用对消法（补偿法）来测定电 动势。
对消法测定电动势就是在所研究的电池的外电路上加一个方向相反的电压。
当两者 相等时，电路的电流为零（通过检流计指示）。
对消法测电动势常用的仪器为电位差计， 其简单原理如图所示
A C A C E E X S 12=
电极电势的测定原理：
原电池是化学能转变为电能的装置，在电池放电反应中，正极（右边）起还原反应，负极起 氧化反应。
电池的电动势等于组成的电池的两个电极电位的差值。
即： E=
+ϕ—-ϕ=右ϕ—左ϕ
氧化还原ααϕϕθ
ln ZF RT -=-+ 氧化
还原ααϕϕθ
ln _ZF RT -=- R=•11--⋅K mol F=96500C α
为参与电极反应的物质的活度。
纯固体物质的活度为1。
浓差电池：
一种物质从高浓度（或高压力）状态向低浓度（或低压力）状态转移，从而产生电动势，而 这种电池的标准电动势为零。
三、电池组合：
⑴Hg Cl g KCl L mol ZnSO Zn 224H )()1.0(饱和 ⑵Cu L mol KCl Cl Hg Hg ）（饱和0.1CuSO )(422 ⑶Cu L mol SO Cu L mol ZnSO Zn )1.0()1.0(44
⑷Cu L mol CuSO Cu L mol CuSO )1.0()01.0(44
四、数据处理
实验室温度T= 标准电动势Es=
电池电极电动势：
五、误差分析
在较长的电极电势测量过程中，工作回路中电流发生变化，导致测量误差 部分电解质溶液在测量过程中发生电解，浓度变化影响测量的结果。