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文档简介
1、浓差电池的制作报告前言谈起原电池,我们一般能够想到的都是不同的材料作两个电极的传统原电池。在陈懿教师无意的一次化学知识拓展中,我们认识了一种“另类原电池浓差电池。在强烈的好奇心驱使下,我们亲自动手,花了不少工夫,制作了一个神奇的浓差电池。小组成员及分工组长 陈之琪分工陈之琪:组织、设计实验,准备器材、实验场所,查找资料陈璠:实验记录,实验操作,查找资料陈艾荔:参与实验操作,查找资料,寻找缺乏张欣:设计实验,实验操作,查找资料,制作展示包涵:参与实验操作,拍照,录音实验准备阶段理论支持浓差电池的原理:将由同一种金属材料组成的二个电极,分别置于同一种类但浓度不同的电解质中就可能形成电池。电解质的浓
2、度改变了电极的电极电位,使同种材料的两个电极形成电位差,这类原电池的电池总反响中通常没有化学变化,只有一种物质从高浓度状态向低浓度状态的转移,故将此类原电池称为浓差原电池。 氧浓差电池、盐浓差电池 制作方向目标:成功制作浓差电池,电极材料为铜,电解质溶液为浓度相差较大的几种硫酸铜溶液猜测:两种硫酸铜溶液浓度差越大,能产生的电流越大。方案:设置四种浓度差,进展比照实验所用仪器和药品实验器材万能表、天平、两根导线、两根铜丝、大烧杯两个、小烧杯一个后来又添加了更多容器、胶头滴管两个、针筒一个、玻璃棒、量杯两个实验试剂CuSO45H2O晶体,蒸馏水注:由于CuSO45H2O晶体有杂质,故将其相对分子质
3、量近似看作250开场制作!制作过程1一、配制溶液1. 用200ml蒸馏水配制饱和CuSO4溶液,置于大烧杯1中;2. 称取8g的CuSO45H2O晶体,溶解于40ml蒸馏水中,配成量浓度约为0.8mol/L的CuSO4稀溶液A;3. 再称取3份皆为8g的CuSO45H2O晶体,分别溶解于80ml、160ml、320ml蒸馏水中,配成0.4mol/L的稀溶液B, 0.2mol/L的稀溶液C, 0.1mol/L的稀溶液D.制作情况1没有想到,看似简单的配制饱和CuSO4溶液这一过程竟然如此困难。由于事先没有做好充分的准备,我们经历了很屡次配制失败,最后配制成功时,居然已经过了1个小时。由于烧杯不够
4、,陈璠还奉献了她的饮水杯一个杯壁有刻度的味全每日C的塑料瓶,为了使透明的刻度更加清晰,我们用荧光笔在刻度上涂了一层。稀溶液D0.1mol/L稀溶液C0.2mol/L稀溶液B0.4mol/L稀溶液A0.8mol/L饱和CuSO4溶液制作过程2二、使浓稀溶液分层1. 向50ml的小烧杯中参加20ml饱和CuSO4溶液;2. 用胶头滴管吸取稀溶液A,滴到饱和CuSO4溶液,使稀溶液覆盖在饱和溶液上方,二者不能混合;3. 直到出现明显浓稀溶液的分层时,停顿滴加。制作情况2难度更大!开场时即使将稀溶液全部滴加了进去,也看不到明显的分层,只能重新配制稀溶液A;制作情况2经过几次失败,我们总结出了操作技巧:
5、应该将滴管头尽量贴近饱和CuSO4溶液的液面,滴加时要缓慢、逐滴滴入,同时观察稀溶液与浓溶液是否分层。后来我们还意外发现,用针筒滴加的效果更好,方便控制CuSO4的流量。这样操作速度很慢,是对我们耐心的一个极大的考验。最终,我们成功了!制作过程3三、测量电流1. 把两根一样的铜丝插入溶液中,一根深入下层饱和CuSO4溶液内,另一根浅插在上层稀溶液内;2. 把两根铜丝的另一头连至万能表的+-接口,观察万能表电流示数。制作情况3为什么指针反向偏转?答:正负极接反了。我们这才认识到,假设电极置于电极金属本身的盐溶液时,稀溶液中的电极为正极,浓溶液中的电极为负极。为什么指针偏转很少?教师答:浓差电池产
6、生的电流远小于水果电池。教师答:建议改用灵敏电流计。制作过程4四、将稀溶液A液分别换为B液、C液,重复分层、测量电流的过程,记下数据,进展比较,得出结论。最终数据记录次数浓溶液稀溶液稀溶液浓度电极电流大小1饱和CuSO4溶液A0.8mol/L两根相同的铜丝0.005mA2B0.4mol/L0.01mA3C0.2mol/L0.03mA4D0.1mol/L0.04mA结论由同一种金属材料组成的二个电极,分别置于同一种类但浓度不同的电解质中,可以形成浓差原电池。 两种电解质溶液浓度差越大,浓差电池能产生的电流越大。反思、收获阶段缺乏与遗憾由于时间有限,操作繁杂,加之我们不够熟练,我们只设置了浓度差这一变量,未能考察电极材料、形状、距离以及电解质溶液种类等各种因素对实验的影响。希望以后有时机深入探究!小建议:需要硫酸铜饱和溶液时,为节省时间,提高效率,最好去化学试剂店购置,防止自己配制。疑问困惑及对策硫酸铜溶液中时而出现的白色絮状物质是什么?我们的收获陈之琪:团结互助、不怕困难陈璠:一个成功的学生实验背后一定有一群伟大的教师陈艾荔:考验耐心和毅力张
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