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《伏打電池的設(shè)計及能斯特方程的驗證》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、.學院：環(huán)境與化學工程學院專業(yè)：13應用電化學學生姓名：130110020080課程名稱：理論電化學微型伏打電池的設(shè)計與制作及Nernst方程的驗證...綜述伏打電池的發(fā)明歸功于兩位意大利科學家。一位是解剖學家和醫(yī)學教授伽伐爾，一位是物理學家和化學家伏打。1780，伽伐尼在一次做青蛙解剖時偶然發(fā)現(xiàn)，一只已解剖的青蛙放在一個潮濕的鐵案上，當解剖刀無意中觸及蛙腿上外露的神經(jīng)時，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到電流的刺激。伽伐尼立即重復了這個實驗，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。后來他以嚴
2、謹?shù)目茖W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，青蛙就會不停的屈伸抽動；如果用玻璃、橡膠、松香、干木頭等代替金屬，就不會發(fā)生這樣的現(xiàn)象。作為解剖學家和醫(yī)學家的伽伐尼腦子里總是想著肌肉和神經(jīng)等，他猜想這是由于動物體內(nèi)存在“動物電”，伽伐尼于1789年將此實驗結(jié)果寫成論文《關(guān)于電對肌肉運動的作用》，并于1791年公布于學術(shù)界。伽伐爾的實驗使人們注意到運動電荷產(chǎn)生的現(xiàn)象。意大利物理學家伏打和大家一樣感到十分振奮，但他認為“動物電”的說法值得進一步研究，拒絕人云亦云。伏打把注意點
3、主要集中在那兩根金屬上，而不是青蛙的神經(jīng)。他在之前就對電學有著深刻的研究，對于伽伐爾發(fā)現(xiàn)的蛙腿抽搐現(xiàn)象，他想這可能與電有關(guān)，但是他認為青蛙的肌肉和神經(jīng)中是不存在電的，他推想電的流動可能是由兩種不同的金屬相互接觸產(chǎn)生的，與金屬是否接觸動物神經(jīng)無關(guān)。伏打用自己設(shè)計的精密驗電器，對各種金屬進行了許多實驗，這些實驗證明，只要在兩種金屬片間隔以用鹽水或堿水浸泡過的（甚至只要是濕的）硬紙、麻布、皮革或其他海綿狀的物質(zhì)，并用金屬線把兩個金屬片連接起來，不管有沒有青蛙的肌肉，都會有電流通過。這就說明電并不是從青蛙的組織中產(chǎn)生的，蛙腿的作用只
4、不過是相當于一個非常靈敏的驗電器而已。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體或干導體，把酸、堿、鹽等的溶液稱為第二類導體或濕導體。他指出：“把第一類導體與第二類導體相接觸，就會引起電的擾動，產(chǎn)生電運動。至于這個現(xiàn)象的原因，目前還不清楚，只能認為是一般的特性”。隨后伏打用了三年的時間，把各種金屬兩兩搭配進行實驗，研究兩種金屬接觸產(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電。伏打以大量的實驗為基礎(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線，此刻銅片上帶正電，鋅片上帶負電，構(gòu)成了伏打電池．1800年，伏打把若干個電池串聯(lián)組成電池組，又叫伏打電堆(如右圖)．伏打電堆能產(chǎn)生比較強而穩(wěn)定的持續(xù)電流，為人們從對靜電的研究轉(zhuǎn)入對動電的研究創(chuàng)造了物質(zhì)條件，導致了電化學、電磁聯(lián)系等一系列重大的科學發(fā)現(xiàn)，加深了人們對光、熱、電磁、化學變化之間的聯(lián)系。伏打電池的發(fā)現(xiàn)還開辟了電力應用的廣闊道路，由于它的誕生，19世紀的第一年成了電氣時代文明生活的開端。伏打電堆實際上是一種化學電池．它把化學
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，在反應過程中．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電荷．成為電池的負極。用導線把兩塊金屬板連接起來，電路中就產(chǎn)生電流。不過伏打電堆也有缺點，即電池不使用時，鋅片仍然和酸反應，而且化學反應產(chǎn)生的氫氣泡蒙住鋅片，使電壓下降。...摘要本實驗主要內(nèi)容是微型伏打電池的設(shè)計與制作及Nernst方程的驗證。我們用銅鋅原電池來驗證PH，沉淀劑，配合物的生成對電動勢的影響。文中主要敘述了伏打電池的制作過程以及Nernst方程的驗證的方法并對實驗結(jié)果進行了數(shù)據(jù)分析
7、。1.研究背景隨著電化學原理課程的開展，nernst方程在電極電勢的計算中體現(xiàn)出了非常重要的地位。而如何深刻的理解nernst方程并學會對其的應用更是重中之重。雖然伏打電池是19世紀末的發(fā)明，如今化學電池已經(jīng)有了突飛猛進的發(fā)展，但是把伏打電池的設(shè)計與制作用在教學中仍不顯得過時，而且開設(shè)此項目可以讓我們親身參與到nernst方程的應用并培養(yǎng)我們將理論知識與實際結(jié)合的能力，同時還可以培養(yǎng)我們自主設(shè)計實驗的能力。2.實驗部分2.1實驗試劑氯化銅（）、氯化鋅（）、鹽酸（)、硫化鈉（）、乙二胺四乙酸二鈉（）2.2實驗儀器萬用表、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實驗方法2.3.1伏打電池的制作1.制備電極，用剪刀剪取長寬各為1cm的銅片和鋅片，并留取長約5cm的尾巴充當導線，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
