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
实验九 原电池电动势的测定及应用一、实验目的1．测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。
2．学会几种电极的制备和处理方法。
3．掌握SDC -Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。
二、实验原理电池由正、负两极组成。
电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池内部还可以发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。
电池除可用来提供电能外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。
从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系：G nFE ∆=- （9-1）式中G ∆是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中得失电子的数目；F 为法拉第常数（其数值为965001C mol -⋅）；E 为电池的电动势。
所以测出该电池的电动势E 后，进而又可求出其它热力学函数。
但必须注意，测定电池电动势时，首先要求电池反应本身是可逆的，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，亦即允许通过电池的电流为无限小。
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，常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。
在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位计测量。
原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池的电动势。
由（9-1）式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。
下面以铜-锌电池为例进行分析。
电池表示式为：4142()()()()Zn s ZnSO m CuSO m Cu s ||||符号“｜”代表固相（Zn 或Cu ）和液相（4ZnSO 或4CuSO ）两相界面；“‖”代表连通两个液相的“盐桥”；1m 和2m 分别为4ZnSO 和4CuSO 的质量摩尔浓度。
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与应用物化实验报告
原电池电动势的测定及热力学函数的测定一、实验目的1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法；2) 掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法； 3) 加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解； 4) 了解可逆电池电动势测定的应用；5) 根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池，测定其在不同温度下的电动势值，计算电池反应的热力学函数△G 、△S 、△H 。
二、实验原理1．用对消法测定原电池电动势：原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生生极化，结果使电极偏离平衡状态。
另外，电池本身有阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。
而测量可逆电池的电动势，只能在无电流通过电池的情况下进行，因此，采用对消法。
对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源，这样待测电池中没有电流通过，外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
2．电池电动势测定原理：Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位：其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+t ϕ；而+++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1lna F RTϕϕ 负极饱和甘汞电极电位因其氯离子浓度在一定温度下是个定值，故其电极电位只与温度有关，其关系式： φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)而电池电动势 饱和甘汞理论—ϕϕ+=Ag /Ag E ；可以算出该电池电动势的理论值。
与测定值比较即可。
3．电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S ：如果原电池进行的化学反应是可逆的，且电池在可逆条件下工作，则此电池反应在定温定压下的吉布斯函数变化△G和电池的电动势E有以下关系式：△r G m =-nFE从热力学可知：△H=-nFE+△S4．注意事项：①盐桥的制备不使用：重复测量中须注意盐桥的两端不能对调；②电极不要接反；三、.实验仪器及用品1.实验仪器SDC数字电位差计、饱和甘汞电极、光亮铂电极、银电极、250mL烧杯、20mL烧杯、U 形管2.实验试剂0.02mol/L的硝酸银溶液、饱和氯化钾溶液、硝酸钾、琼脂四、实验步骤1.制备盐桥3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法：在250mL烧杯中，加入100mL蒸馏水和3g琼脂，盖上表面皿，放在石棉网上用小火加热至近沸，继续加热至琼脂完全溶解。
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实验名称：原电池电动势的测定实验目的：1.理解原电池的工作原理；2.学习测量电路的电动势；3.探究原电池电动势与其组成材料以及温度的关系。
实验器材：1.原电池；2.直流电桥；3.电阻箱；4.恒压源；5.电流表；6.万用表；7.导线等。
实验步骤：1.将电桥的四个电极连接在一起，并将电阻箱连接在电桥的“+”处。
2.将原电池的正极和负极分别接在电桥的两个电极上，并确保连接牢固。
3.通过调节电阻箱的电阻值，使得电桥的平衡指示器指向中间。
4.通过读取电阻箱的电阻值，测量电桥的平衡电阻。
5.使用万用表测量电路中的电流值，并记录下来。
6.切换恒压源，分别测量电池的电动势与终端电压。
7.将实验条件恢复到初始状态。
实验数据：1.电桥平衡电阻：Rb=150Ω；2.电流值：I=0.5A；3.电池电动势：E1=1.5V；4.终端电压：V1=1.3V。
数据处理：根据电桥平衡条件，电池的内电阻可以通过以下公式计算得出：R=Rb×(V1/E1-1)代入实测数据，计算得到电池的内电阻为：R=150×(1.3/1.5-1)=20Ω实验结果与讨论：根据测得的实验数据，我们可以得到原电池的电动势为1.5V，内电阻为20Ω。
这个结果表明原电池的电动势与其组成材料和温度密切相关。
原电池的电动势是由其两端材料的化学反应决定的。
在这个实验中，我们使用了标准电池，并且保持温度恒定。
因此，可以认为我们测得的电动势是该电池在标准条件下的电动势。
然而，在实际应用中，电池的电动势可能会受到温度的影响。
当温度升高时，电池内部化学反应的速率会加快，电动势可能会增加。
相反，当温度降低时，反应速率减慢，电动势可能会减小。
此外，电池的组成材料也会对其电动势产生影响。
不同的组成材料所产生的化学反应可能会有所不同，从而导致不同的电动势。
在实验中，我们还测量了电池的终端电压。
终端电压是指从电池的正极到负极之间的电压差。
由于电池的内阻存在，电池的终端电压一般会小于其电动势。
实验十、原电池电动势的测定实验报告样例
1.电极制备
（1）锌电极
用硫酸浸洗锌浸洗锌电极以除去表面上的氧化层, 取出后用水洗涤, 再用蒸馏水淋洗, 把处理好的锌电极插入清洁的电极管内并塞紧, 将电极管的吸管管口插入盛有0.1000mol·Kg-1ZnSO4溶液的小烧杯内, 用吸气球自支管抽气, 将溶液吸入电极管至高出电极约1cm, 停止抽气, 旋紧活夹, 电极的虹吸管内(包括管口)不可有气泡, 也不能有漏液现象。
（2）铜电极
将铜电极在约6mol·dm-3的硝酸溶液内浸洗, 除去氧化层和杂物, 然后取出用水冲洗, 再用蒸馏水淋洗。
装配铜电极的方法与锌电极相同。
2.电池组合
将饱和KCl溶液注入50ml的小烧杯内, 制盐桥, 再将上面制备的锌电极和铜电极置于小烧杯内, 即成Cu-Zn电池,
Zn|ZnSO4(0.1000mol·Kg-1)||CuSO4(0.1000mol·Kg-1)|Cu
同法组成下列电池:
Zn|ZnSO4(0.1000mol·Kg-1)||KCl(饱和)|Hg2Cl2|Hg
Hg|Hg2Cl2| KCl(饱和) ||CuSO4(0.1000mol·Kg-1)|Cu
3.电动势测定
按照电位差计电路图, 接好电动势测量线路。
根据标准电池的温度系数, 计算实验温度下的标准电池电动势。
以此对电位差计进行标定。
分别测定以上三个电池的电动势。
大学物理化学实验报告原电池电动势的测定范文
大学物理化学实验报告原电池电动势的测定范文实验目的：
1.掌握电动势的测定方法。
2.了解原电池的构造和原理。
3.学会维护使用原电池。
实验原理：
原电池是利用化学能转化为电能的一种电池，由两个半电池组成。
半电池包括电极、
电解质和导电体三个部分。
在半电池中，还原物与氧化物之间的氧化还原反应会导致电子
的转移，从而在电极中产生一定的电势差。
两个半电池通过运用导线和外电路连接，从而
实现产生电压的功能。
原电池电动势是指两个半电池之间的电势差，它的计量单位是“伏特”，简称“V”。
实验步骤：
1.准备测量原电池电动势所需的实验器材和药品：原电池、电压表、接线板、万用表、棉绳等。
2.观察原电池的构造和原理，理解两个半电池之间的电势差产生原理。
3.在接线板上连接原电池的两个端子，接上电压表和万用表，用棉绳绕住原电池，防
止在操作过程中原电池移动或接触到其他电器设备。
4.将电压表调整到所需的电压档位上，读取原电池正极和负极的电势差，并计算出原
电池的电动势。
5.记录电动势的结果，并将实验器材放置妥当。
实验结果：
本次实验的原电池电动势为X伏特。
通过本次实验，我们了解了原电池的构造和原理，学会了维护和使用原电池，掌握了
测量原电池电动势的方法。
在实验中，我们用电压表和万用表对原电池进行了测量，并得
出了X伏特的电动势值。
实验结果表明，原电池可以将化学能转化为电能，实现生产和生
活的用电需求。
同学们应该注意，在使用原电池时，需要保证操作环境的清洁和安全，避
免电流过大或电压过高导致的危险。
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报告：原电池电动势的测定及应用一、实验目的：1.学习如何测定原电池的电动势。
2.了解原电池的构造和工作原理。
3.研究原电池的应用。
二、实验仪器和材料：1.原电池（例如锌银电池、铜锌电池等）2.电流表3.电位计4.导线5.开关6.电阻箱7.连接板8.电源三、实验原理：原电池是一种将化学能转化为电能的装置，由两个不同的金属或合金及其周围的电解质溶液组成。
在原电池中，金属条与电解质之间的化学反应产生电流。
电动势是原电池提供给外部电路单位正电荷所需的能量。
电动势的实际值与原电池的化学反应和电化学平衡有关。
四、实验步骤及数据处理：1.将原电池、电流表、电位计以及电阻箱按照电路图连接好。
2.打开开关，通过调节电阻箱中的电阻，使电流表示数保持在一个恒定的值。
3.根据电位计的示数和电流表的示数，计算出原电池的电动势。
五、实验结果与分析：根据电位计的示数和电流表的示数，我们进行了多组实验，并计算出了不同条件下原电池的电动势。
在分析实验结果时，我们可以发现，原电池的电动势与电流的大小无关，主要取决于原电池中的化学反应和电化学平衡。
不同种类的原电池，其电动势可能会有所不同。
六、实验应用：1.用于供电：原电池可以直接为电器设备或电路提供稳定的直流电源。
2.计算电动势：通过测量原电池的电动势，我们可以了解原电池的性能与工作状态，判断其是否需要更换或维修。
3.进行电解实验：原电池可以为电解实验提供所需的电流。
4.进行电池组装：原电池可以通过串联或并联的方式组装成电池组，提供更大的电动势和容量。
七、实验总结：通过本次实验，我们学习了如何测定原电池的电动势，并了解了原电池的构造、工作原理和应用。
电动势是一个重要的物理概念，对于理解电路的工作原理和实际应用具有重要意义。
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。
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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hi;+，负极电势为hi;-，则电池电动势E = hi;+ - hi;- 。
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。
将测定旋钮旋到"内标"档，用1.00000 V电压进行"采零"。
2. 电极制备：先把锌片和铜片用抛光砂纸轻轻擦亮，去掉氧化层，然后用水、蒸馏水洗净，制成极片。
3. 半电池的制作：向两个50 mL 烧杯中分别加入1/2 杯深0.1000 mol?L-1 CuSO4 溶液和0.1000 mol?L-1 ZnSO4 溶液，再电极插入电极管，打开夹在乳胶管上的弹簧夹，将电极管的尖嘴插入溶液中，用洗耳球从乳胶管处吸气，使溶液从弯管流出电极管，待电极一半浸没于溶液中时，用弹簧夹将胶管夹住，提起电极管，保证液体不会漏出电极管，如有滴漏，检查电极是否插紧。
4. 原电池的制作：向一个50 mL 烧杯中加入约1/2 杯饱和氯化
钾溶液，将制备好的两个电极管的弯管挂在杯壁上，要保证电极管尖端上没有气泡，以免电池断路。
5. 测定铜锌原电池电动势：将电位差计测量旋钮旋至测定档，接上测量导线，用导线上的鳄鱼夹夹住电极引线，接通外电路。
从高位到低位逐级调整电位值，观察平衡显示。
在高电位档调节时，当平衡显示从OVL跳过某个数字又跳回OVL时，将该档退回到低值，再调整下一档。
在低电位档调节时，调节至平衡显示从负值逐渐小，过零后变正值时，将该档回到低值，继续调整下一档。
直至调整到最后一位连续调节档。
当平衡显示为零或接近于零时，读出所调节的电位值，此即该电池的电动势。
6. 测定电极电势：取出饱和甘汞电极，拔去电极头上的橡皮帽，置于烧杯中。
将测量导线的两个鳄鱼夹分别夹在锌电极和甘汞电极上，同上法测定电动势。
再同样测量由铜电极和甘汞电极组成的电池的电动势。
根据所测得的电动势及甘汞电极的电极电势，计算所测量电极的电极电势。
思考题
1.如何正确使用电位差计?
2.参比电极应具备什么条件?
3.若电池的极性接反了，测定时会发生什么现象?
4.盐桥有什么作用?选用作盐桥的物质应有什么原则?
原电池电动势的测定实验报告2
一、实验目的和要求
用补偿法测量原电池电动势，并用数学方法分析
二、实验原理：
补偿法测电源电动势的原理：
必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。
为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势，使电路中没有电流通过，这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。
如图所示，电位差计就是根据补偿法原理设计的，它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。
①工作电流电路：首先调节可变电阻RP，使均匀划线AB上有一定的电势降。
②标准回路：将变换开关SW合向Es，对工作电流进行标定。
借助调节Rp使得IG=0来实现Es=UCA。
③测量回路：SW扳回Ex，调节电势测量旋钮，直到IG=0。
读出Ex。
UJ-25高电势直流电位差计：
1、转换开关旋钮：相当于上图中SW，指在N处，即SW接通EN，指在X1，即接通未知电池EX。
2、电计按钮：原理图中的K。
3、工作电流调节旋钮：粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻RP。
4、电势测量旋钮：中间6只旋钮，×10，×10，×10，×10，×10，×10，被测电动势由此示出。
三、仪器与试剂：
仪器：电位差计一台，惠斯登标准电池一只，工作电源，饱和甘汞电池一支，银—氯化银电极一支，100mL容量瓶5个，50mL滴定管一支，恒温槽一套，饱和氯化钾盐桥。
试剂：0.200mol·LKCl溶液
四、实验步骤：
1、配制溶液。
将0.200 mol·L的KCl溶液分别稀释成0.0100 mol·L，0.0300 mol·L，0.0500 mol·L，0.0700mol·L，0.0900 mol·L各100mL。
2、根据补偿法原理连接电路，恒温槽恒温至25℃。
3、将转换开关拨至N处，调节工作电流调节旋钮粗。
中、细，依次按下电计旋钮粗、细，直至检流计示数为零。
4、连好待测电池，Hg |Hg2Cl2，KCl(饱和)‖KCl(c)|AgCl |Ag
5、将转换开关拨至X1位置，从大到小旋转测量旋钮，按下电计按钮，直至检流计示数为零为止，6个小窗口的读数即为待测电极的电动势。
6、改变电极中c依次为0.0100 mol·L，0.0300 mol·L，0.0500 mol·L，0.0700 mol·L，0.0900mol·L，测各不同浓度下的电极电势Ex。
五、实验数据记录和处理
室温15.3℃;大气压102.63KPa;EN=1.018791233V
饱和甘汞电极的电极电势与温度的关系为
E/V=0.2415-7.6*10ˉ?(t/℃-25)=0.2341V
0.01000.03000.05000.0700浓度/mol·Lˉ? 电动势/V E(Clˉ|AgCl) lg?Clˉ
0.09730.3314 -2.0000
0.07690.3110 .5229
0.06580.29999 .3010
0.05930.2934 .1549
0.09000.05320.2873 .0458
由外推法可知：?(Clˉ|AgCl)=0.24V 查得文献值E(Cl|AgCl)=0.2221V
相对偏差Er=((0.24-0.2221)/0.2221)×100%=8%
六、实验结果与分析
R?=0.9984，可见本次实验线性拟合较好。
误差分析：补偿法必须使回路中电流为零，但是电流为零是理想条件，实际过程中难免会有电流通过(调节过程中)，所以原电池或多或少会有极化现象，因此存在误差。
所以我们测电压时要动作迅速，时间久了误差会变大。
检流计只需要基本不偏转即可。