原电池原理——电流传感器测定双液原电池电流

一、实验目的

1、认识电流传感器的实时检测功能，并借助数据采集器和计算机直接生成数据曲线，便捷、直观地反映原电池反应中电流的变化。

2、理解双液原电池的工作原理，认识盐桥在双液原电池中的作用。

二、实验背景

双液原电池是在必修二单液原电池的基础上，对原电池原理的更深刻认识与拓展。虽然老师在教学环节中常会花大量时间介绍其工作原理，但学生仍然感觉很抽象，学生不易理解双液原电池中“反应物之间不直接接触即可发生反应”的工作原理，不能很好的理解盐桥的作用，通过电流传感器的实时检测，让学生直观感受双液原电池，从而认识其工作原理。

三、实验原理

    化学电池是将化学能转变成电能的装置。在现代日常生活中的能量运用方面起了很大的作用。电流是电荷诸如电子和离子的移动。许多化学反应都会发生电子转移，化学电池就是利用电子的转移来产生电流。在这个实验中，通过电流传感器测定电流，直观感受双液原电池，进而充分理解双液原电池的工作原理和盐桥的作用。

四、实验仪器及用品

仪器：多量程电流传感器、数据采集器（朗威DISLabV6.0）、计算机。

    用品：硫酸铜溶液、硫酸锌溶液 、盐桥（琼脂-饱和KCl溶液）、锌片（33 mm×48 mm）、铜片（33 mm× 48  mm）、石墨、铜导线若干、烧杯。

五、实验装置

                        

六、实验步骤

   第一步：如图1，连接好实验装置，取出盐桥，用电流传感器测定电流，采集数据，观察现象；

   第二步：放入盐桥，采集数据，观察曲线变化情况。

七、实验现象与结论

             

实验现象：放入盐桥之前无电流产生，放入盐桥后产生稳定的电流（图2）

实验结论：双液原电池中可产生稳定的电压。

八、问题讨论：

1、请解释在单液原电池中电流为何逐渐减小？说明能量发生了什么样的转化？如何验证？

2、双液原电池中盐桥的作用是什么？

3、外电路电阻一定的情况下，双液原电池中产生的电流小于单液原电池的电流，原因是什么？

4、根据原电池原理设计的电池，为了提高电池的效率，做了哪些改进？