課程大綱

實驗十一 電化學電池

此講義僅供校內修課學生參考

課程大綱

• 課前注意事項

• 藥盆清點

• 實驗十一基本概念

• 實驗十一問題搶答

• 實驗十一實驗操作

• 實驗十一注意事項

藥盆清點 ^{-四組一盆}

• 以濾紙代替燒杯及U型管，製作鋅銅電池

• 探討不同濃度組合的兩極電解質溶液 對鋅銅電池電壓的影響

• 探討不同種類電極與電解質溶液 對電池電壓的影響。

實驗十一基本概念

實驗目的

• 教學影片：

http://www.dljh.tcc.edu.tw/teachweb/volt/2.htm

• 陽極/負極 : Zn  Zn²⁺

+ 2e

(氧化)

(2)溶液帶正電，需靠鹽橋中和電性

• 陰極/正極 : Cu²⁺

+ 2e

 Cu (還原)

(2)銅片上的質量增加

(3)溶液帶負電，需靠鹽橋中和電性

• 化學電池總反應： Zn + Cu²⁺  Zn²⁺

+ Cu (氧化還原反應)

實驗十一基本概念

實驗原理I – 化學電池

• 標準電極電位

- 固定溫度(通常為25℃) - 溶液濃度1 M

- 氣體壓力1 atm - 假定標準氫電極

2H

+2e

0 E

(V)

• Zn/ZnSO₄

//CuSO

/Cu

- Zn 氧化

+

- Cu 還原 +0.340 E⁰(V) - Ecell = 1.103 V

實驗十一基本概念

實驗原理II – 標準還原電位

實驗十一實驗操作 實驗組合

編號 負極(陽極) /電解液 正極(陰極) /電解液 鹽橋 實驗電壓值

1 鋅片 / 1M ZnSO₄ 銅片 / 1M CuSO₄ 1M KCl 2 鋅片 / 0.1M ZnSO₄ 銅片 / 0.1M CuSO₄ 0.1M KCl 3 鋅片 / 1M ZnSO₄ 鐵釘 / 1M FeSO₄ 1M KCl 4 鋅片 / 0.1M ZnSO₄ 鐵釘 / 0.1M FeSO₄ 0.1M KCl 5 鐵釘 / 1M FeSO₄ 銅片 / 1M CuSO₄ 1M KCl 6 鐵釘 / 0.1M FeSO₄ 銅片 / 0.1M CuSO₄ 0.1M KCl

實驗十一實驗操作 實驗裝置

- +

鋅 銅

鹽橋

實驗十一實驗操作 三用電表

• 量測電壓、電流、電阻

• 中央圓盤切到量測的區域：

V 的區域：量測電壓 Ω的區域：量測電阻 A 的區域：量測電流

• 精密度選擇

由大刻度轉至小刻度

• COM為共用極，使用時固 定插黑色接線

本實驗量測DCV(直流電電壓)

1. 鋅片與銅片每次使用前都要用砂紙 磨過表面

2. 鐵釘

- 在抽風櫃且泡於6M HCl溶液內

- 請以鑷子夾出後，用旁邊純水洗過後再做實驗 3. 實驗結束

- 請將鐵釘再放回抽風櫃中6M HCl溶液內 - 鋅片、銅片請洗淨

- 鱷魚夾電線前端、三用電表電線金屬部分洗淨擦乾 - 盛盤洗乾淨

實驗十一注意事項

想想看…你學會了嗎？

• 學會製作化學電池

• 正確使用三用電表量測電壓

• 瞭解化學電池的原理

• 瞭解不同電解質溶液及不同金屬電極對 電化學反應的影響

• 請培養團隊合作、溝通協調的能力

• 請學習運用知識、判斷實踐的能力

• 開始動手做實驗吧~~