全国中学生理科学习能力展示（化学）

全国中学生理科学习能力展示

——化学实验报告（探究原电池的工作原理）

陕西省（市） 汉中市（区） 学校：汉中中学 班级：高二（10）班 姓名：杨丰旭 辅导老师：冀晓娟

准考证号：3513350327 联系电话：18700657759 关键词：电解质溶液 氧化还原反应 活泼金属 电极

实验名称：探究原电池的工作原理

实验目的：通过实验培养学生动手实践能力，更好地理解原电池的工作原理，锻炼学生思

维能力和团结合作意识。

实验原理：活泼性不同的两个电极，在电解质溶液中发生自发的氧化还原反应，且氧化反

应和还原反应分别在两个电极上进行。

实验器材：烧杯、盐桥、导线、灵敏电流计、小电珠、量筒、玻璃棒、天平。

实验步骤：1、用天平、量筒在烧杯中烧杯分别配制0.1mol/L CuSO4（aq）和0.1mol/L FeSO4

（aq）；

2、Fe做负极，置于0.1mol/L CuSO4（aq）,Cu做正极置于0.1mol/L FeSO4（aq），

用盐桥连接两烧杯；

3、用导线将灵敏电流计和小电珠串联，并与两电极串联，观察灵敏电流计偏

转情况及小电珠发光情况，记录数据；

4、用天平、量筒在烧杯中烧杯分别配制0.01mol/L CuSO4（aq）和0.01mol/L

FeSO4（aq）；

5、Fe做负极，置于0.01mol/L CuSO4（aq）,Cu做正极置于0.01mol/L FeSO4

（aq），用盐桥连接两烧杯；

6、用导线将灵敏电流计和小电珠串联，并与两电极串联，观察灵敏电流计偏转情况及小电珠发光情况，记录数据；

7、用天平、量筒在烧杯中烧杯分别配制0.1mol/L CuSO（和0.1mol/L ZnSO44aq）

（aq）；

8、Zn做负极，置于0.1mol/L CuSO（,Cu做正极置于0.1mol/L ZnSO（，4aq）4aq）

用盐桥连接两烧杯；

9、用导线将灵敏电流计和小电珠串联，并与两电极串联，观察灵敏电流计偏

转情况及小电珠发光情况，记录数据；

10、用天平、量筒在烧杯中烧杯分别配制0.05mol/L AgNO3（aq）和0.05mol/L

Zn（NO3）2（aq）；

11、Zn做负极，置于0.05mol/L Zn（NO3）（,Ag做正极置于0.05mol/L AgNO32aq）

（aq），用盐桥连接两烧杯；

12、用导线将灵敏电流计和小电珠串联，并与两电极串联，观察灵敏电流计偏

转情况及小电珠发光情况，记录数据；

13、拆卸灵敏电流计和小电珠，清洗实验用具，整理实验器材。

实验现象及数据处理：1、Cu-Fe-FeSO4(aq)(0.1mol/L)-CuSO4(aq)(0.1mol/L)原电池的反应器

中，Fe电极逐渐溶解，Cu电极质量逐渐增加，小电珠有微弱亮光，灵敏电流计指针向Cu电极方向偏转一个角度θ1；

2、Cu-Fe-FeSO4(aq)(0.01mol/L)-CuSO4(aq)(0.01mol/L)原电池的反应器中，Fe电

极逐渐溶解，Cu电极质量逐渐增加，小电珠有微弱亮光，灵敏电流计指针向Cu电极方向偏转一个角度θ2；

3、Cu-Zn-ZnSO4(aq)( 0.1mol/L)-CuSO4(aq)( 0.1mol/L)原电池的反应器中，Zn电

极逐渐溶解，Cu电极质量逐渐增加，小电珠有较为明显的亮光，灵敏电流计指针向Cu电极方向偏转一个角度θ3；

4、Ag-Zn-Zn(NO4)2(aq)( 0.05mol/L)-AgNO3(aq)( 0.05mol/L) 原电池的反应器中，

Zn电极逐渐溶解，Ag电极质量逐渐增加，小电珠有明显亮光，灵敏电流计指针向Ag电极方向偏转一个角度θ4；

5、各组试验灵敏电流计的偏转角度θ4>θ3>θ1>θ2，与小电珠的发光亮度成正比。 误差分析：1、配制电解质溶液时，天平读数和量筒读数有误差，导致溶液物质的量浓度

与预期值有误差；

2、灵敏电流计读数时有误差；

3、电解质溶液和电极本身的电阻不能忽略。

注意事项：1、配制电解质溶液时，应当在烧杯内完成，不能直接在量筒中配制； 2、操作时应注意防止液体溅出，以免对皮肤造成损伤；

3、Zn（NO3）2有强氧化性、酸性、腐蚀性、毒性，使用时应当注意安全，避

免明火，避免与还原剂接触，避免与皮肤接触。

实验结论：活泼性不同的两个电极，在电解质溶液中发生自发的氧化还原反应，还原反应

在活泼性较弱的电极上进行，氧化反应在活泼性较强的电极上进行，电子通过导线从发生氧化反应的电极（负极）流向发生还原反应的一极（正极），电流方向与之相反，形成化学原电池。

交流与反思：培养了学生的动手实践能力，更好地理解了原电池的工作原理，锻炼了学生

思维能力和团结合作意识。对研究性学习的方法，有了更深刻的了解。

参考文献：《化学选修4 化学反应原理》《电源技术》《化学研究与应用》

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/l0ld.html