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《伏打電池的設(shè)計(jì)及能斯特方程的驗(yàn)證》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、.學(xué)院：環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院專業(yè)：13應(yīng)用電化學(xué)學(xué)生姓名：130110020080課程名稱：理論電化學(xué)微型伏打電池的設(shè)計(jì)與制作及Nernst方程的驗(yàn)證...綜述伏打電池的發(fā)明歸功于兩位意大利科學(xué)家。一位是解剖學(xué)家和醫(yī)學(xué)教授伽伐爾，一位是物理學(xué)家和化學(xué)家伏打。1780，伽伐尼在一次做青蛙解剖時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)，一只已解剖的青蛙放在一個(gè)潮濕的鐵案上，當(dāng)解剖刀無(wú)意中觸及蛙腿上外露的神經(jīng)時(shí)，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激。伽伐尼立即重復(fù)了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，又觀察到了同樣的現(xiàn)象。起初他以為蛙腿發(fā)生抽搐是“大氣電”作用的結(jié)果。后來(lái)他以嚴(yán)
2、謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，選擇各種不同的金屬，例如銅和鐵或銅和銀接在一起，而把另外兩端分別與死蛙的肌肉和神經(jīng)接觸，青蛙就會(huì)不停的屈伸抽動(dòng)；如果用玻璃、橡膠、松香、干木頭等代替金屬，就不會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象。作為解剖學(xué)家和醫(yī)學(xué)家的伽伐尼腦子里總是想著肌肉和神經(jīng)等，他猜想這是由于動(dòng)物體內(nèi)存在“動(dòng)物電”，伽伐尼于1789年將此實(shí)驗(yàn)結(jié)果寫成論文《關(guān)于電對(duì)肌肉運(yùn)動(dòng)的作用》，并于1791年公布于學(xué)術(shù)界。伽伐爾的實(shí)驗(yàn)使人們注意到運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的現(xiàn)象。意大利物理學(xué)家伏打和大家一樣感到十分振奮，但他認(rèn)為“動(dòng)物電”的說(shuō)法值得進(jìn)一步研究，拒絕人云亦云。伏打把注意點(diǎn)
3、主要集中在那兩根金屬上，而不是青蛙的神經(jīng)。他在之前就對(duì)電學(xué)有著深刻的研究，對(duì)于伽伐爾發(fā)現(xiàn)的蛙腿抽搐現(xiàn)象，他想這可能與電有關(guān)，但是他認(rèn)為青蛙的肌肉和神經(jīng)中是不存在電的，他推想電的流動(dòng)可能是由兩種不同的金屬相互接觸產(chǎn)生的，與金屬是否接觸動(dòng)物神經(jīng)無(wú)關(guān)。伏打用自己設(shè)計(jì)的精密驗(yàn)電器，對(duì)各種金屬進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)證明，只要在兩種金屬片間隔以用鹽水或堿水浸泡過(guò)的（甚至只要是濕的）硬紙、麻布、皮革或其他海綿狀的物質(zhì)，并用金屬線把兩個(gè)金屬片連接起來(lái)，不管有沒(méi)有青蛙的肌肉，都會(huì)有電流通過(guò)。這就說(shuō)明電并不是從青蛙的組織中產(chǎn)生的，蛙腿的作用只
4、不過(guò)是相當(dāng)于一個(gè)非常靈敏的驗(yàn)電器而已。在1796年的一封信中，伏打把金屬（以及黃鐵礦等某些礦石和木炭稱為第一類導(dǎo)體或干導(dǎo)體，把酸、堿、鹽等的溶液稱為第二類導(dǎo)體或濕導(dǎo)體。他指出：“把第一類導(dǎo)體與第二類導(dǎo)體相接觸，就會(huì)引起電的擾動(dòng)，產(chǎn)生電運(yùn)動(dòng)。至于這個(gè)現(xiàn)象的原因，目前還不清楚，只能認(rèn)為是一般的特性”。隨后伏打用了三年的時(shí)間，把各種金屬兩兩搭配進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究?jī)煞N金屬接觸產(chǎn)生電的現(xiàn)象。他發(fā)現(xiàn)，一種金屬與某一種金屬接觸是帶正電，它與另一種金屬接觸是則可能帶負(fù)電。伏打以大量的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)了著名的伏打序列。...基于之前的研究，伏打?qū)?/p>
5、一塊銅片和一塊鋅片之間夾住用鹽水、酸溶液或堿溶液浸透的紙片，然后，分別在銅片和鋅片上連接導(dǎo)線，此刻銅片上帶正電，鋅片上帶負(fù)電，構(gòu)成了伏打電池．1800年，伏打把若干個(gè)電池串聯(lián)組成電池組，又叫伏打電堆(如右圖)．伏打電堆能產(chǎn)生比較強(qiáng)而穩(wěn)定的持續(xù)電流，為人們從對(duì)靜電的研究轉(zhuǎn)入對(duì)動(dòng)電的研究創(chuàng)造了物質(zhì)條件，導(dǎo)致了電化學(xué)、電磁聯(lián)系等一系列重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，加深了人們對(duì)光、熱、電磁、化學(xué)變化之間的聯(lián)系。伏打電池的發(fā)現(xiàn)還開(kāi)辟了電力應(yīng)用的廣闊道路，由于它的誕生，19世紀(jì)的第一年成了電氣時(shí)代文明生活的開(kāi)端。伏打電堆實(shí)際上是一種化學(xué)電池．它把化學(xué)
6、能直接轉(zhuǎn)化成電能。一般伏打電池是把銅板和鋅板浸入硫酸溶液里，在反應(yīng)過(guò)程中．銅板上集聚了大量正電荷．成為電池正極：鋅板上集聚了大量負(fù)電荷．成為電池的負(fù)極。用導(dǎo)線把兩塊金屬板連接起來(lái)，電路中就產(chǎn)生電流。不過(guò)伏打電堆也有缺點(diǎn)，即電池不使用時(shí)，鋅片仍然和酸反應(yīng)，而且化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣泡蒙住鋅片，使電壓下降。...摘要本實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容是微型伏打電池的設(shè)計(jì)與制作及Nernst方程的驗(yàn)證。我們用銅鋅原電池來(lái)驗(yàn)證PH，沉淀劑，配合物的生成對(duì)電動(dòng)勢(shì)的影響。文中主要敘述了伏打電池的制作過(guò)程以及Nernst方程的驗(yàn)證的方法并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析
7、。1.研究背景隨著電化學(xué)原理課程的開(kāi)展，nernst方程在電極電勢(shì)的計(jì)算中體現(xiàn)出了非常重要的地位。而如何深刻的理解nernst方程并學(xué)會(huì)對(duì)其的應(yīng)用更是重中之重。雖然伏打電池是19世紀(jì)末的發(fā)明，如今化學(xué)電池已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但是把伏打電池的設(shè)計(jì)與制作用在教學(xué)中仍不顯得過(guò)時(shí)，而且開(kāi)設(shè)此項(xiàng)目可以讓我們親身參與到nernst方程的應(yīng)用并培養(yǎng)我們將理論知識(shí)與實(shí)際結(jié)合的能力，同時(shí)還可以培養(yǎng)我們自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。2.實(shí)驗(yàn)部分2.1實(shí)驗(yàn)試劑氯化銅（）、氯化鋅（）、鹽酸（)、硫化鈉（）、乙二胺四乙酸二鈉（）2.2實(shí)驗(yàn)儀器萬(wàn)用表、PH試
8、紙、50ml容量瓶*2、50ml燒杯*2、分析天平、玻璃棒、吸量管2.3實(shí)驗(yàn)方法2.3.1伏打電池的制作1.制備電極，用剪刀剪取長(zhǎng)寬各為1cm的銅片和鋅片，并留取長(zhǎng)約5cm的尾巴充當(dāng)導(dǎo)線，然后用膠布封住一面和尾巴，確保電極面積為1cm2，并用砂紙打磨電極裸露面。2.配制濃度均為0.5mol
