文档介绍：铜锌原电池实验的拓展
教材中要求:“锌片放入硫酸锌溶液中,铜片放入硫酸铜溶液中,将盐桥插入两只烧杯内的电解质溶液中,观察现象。”综合现象是:电流计指针偏转,锌片溶解,铜片上有红色物质铜析出。为了进一步弄清原电池的工作原理,增加实验的趣味性。将实验拓展如下。
1 棉线代替盐桥
教材上注明盐桥内装有含***化钾饱和溶液的琼脂,笔者取出一根棉线,用***化钾饱和溶液浸泡一下,搭在两个烧杯之间代替盐桥,电流计指针同样偏转。作为分组实验,同学们的兴趣很高,课堂气氛顿时活跃。同学们仔细观察又会发现电流计指针偏转的幅度较小。说明棉线做的盐桥导电性不如琼脂做的盐桥,加之浸泡时间短,导电性能较弱。
2 导线代替盐桥
在做这个实验时,同学们手头都有导线。有的同学就突发奇想,不用盐桥,直接用导线可不可以?当同学们把导线插入电解质溶液中时,电流计指针同样偏转。在解释带盐桥的原电池工作原理时教材是这样说的:“盐桥中的***离子移向硫酸锌溶液,钾离子移向硫酸铜溶液,使两溶液均保持电中性”,即盐桥起到平衡电荷的作用。而现在用导线,只有电子移动,如何平衡电荷?究其原理,电流计指针同样偏转的现象不错,但这时整个装置已经不是一个原电池。很显然,放入硫酸锌溶液中的锌和铜导线构成了原电池的两极。所以说这时装置的左池是原电池,右池是电解池,构成回路,所以电流计指针偏转。
3 更换电极和电解质溶液
把铜电极换为锌电极,此时左右两烧杯的电极都是锌,按理说指针不会偏转,但大部分学生做的实验都看到了指针偏转,而且效果很明显。为何呢?笔者又重做一次实验,但放的顺序稍有不同:先放盐桥,然后再放两个新的同样的锌片。这次没有出现指针偏转现象。学生经过讨论、思考,原因很快找到。同学们先把锌放入硫酸铜溶液中,锌立即和铜离子发生置换反应,再插入盐桥时,已经有一部分铜覆盖在锌的表面,加之同学们操作速度相对较慢,所以锌的表面铜沉积较多,因而指针偏转的现象特别