河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸
第 次课 4 学时
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实验11 原电池电动势的测定和应用
一、实验目的
本次课题（或教材章节题目）：实验11 原电池电动势的测定和应用 教学要求： 理解对消法测定原电池电动势的原理和方法；了解电动势测定的应用；熟悉精密电位差计和标准电池的使用。 重 点：精密电位差计和标准电池的使用。 难 点：精密电位差计与标准电池的使用； 电池电动势的理论计算。 教学手段及教具：演示讲授，实际操作。 内容及时间分配： 演示讲授实验原理、实验步骤及注意事项、数据处理 0.5h 实验操作 3.5h 课后作业 对实验数据进行处理，完成实验报告各项内容。 河北科技大学物理化学教研室编，物理化学实验，北京理工大学出版社，2005 北京大学化学系物理化学教研室，物理化学实验(第3 版)，北京大学参考资料 出版社，1995 清华大学化学系物理化学编写组，物理化学实验，清华大学出版社，1991 2 复旦大学等，物理化学实验，高等教育出版社，1993 河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸
1. 掌握对消法测定原电池电动势的原理和方法。 2. 了解电动势测定的应用。
3. 熟悉精密电位差计和标准电池的使用。
二、实验原理
可设计成原电池的化学反应，发生失去电子进行氧化反应的部分可作为阳极，发生获得电子进行还原反应的部分可作为阴极，两个半点池组成一个原电池。电池的书写习惯是左方为负极，即阳极，右方为正极，即阴极。符号“|”表示两相界面，液相与液相之间一般加上盐桥，以符号“ ”表示，。如电池反应是自发的，则其电动势为正，等于阴极电极电势E?与阳极电极电势E? 之差，即 E?E??E?
以铜-锌电池为例。铜-锌电池又称丹尼尔电池（Daniell cell），是一种典型的原电池。此电池可用图示表示如下：
?ZnZnSO4(a1?1mol?kg?1) CuSO4(a2?1mol?kg?1)Cu?
左边为阳极，起氧化反应
Zn Zn2?(a1)?2e
其电极电势为
?E阳?E??E??RTa(Zn)ln 2Fa(Zn2?)右边为阴极，起还原反应
Cu2?(a2)?2e Cu
其电极电势
?E阴?E??E??RTa(Cu) ln2?2Fa(Cu)总的电池反应
Zn?Cu2?(a2) Zn2?(a1)?Cu
原电池电动势
RTa(Zn2?)RTa(Zn2?)?=E? E?(E??E?)?lnln2Fa(Cu2?)2Fa(Cu2?)???? E? 、E?分别为锌电极和铜电极的标准还原电极电势，a(Zn2?)和a(Cu2?)分别为
Zn2?和Cu2?的离子活度。
本实验所测定的三个电池为：
1．原电池 ?Hg(l)Hg2Cl2(s)KC( AgNO3(0.01mol?dm?3)Ag(s)? l饱和） 阳极电极电势 E?/V?EHg2Cl2(s)/Hg/V?0.2410?7.6?10?4(t/℃?25)
?阴极电极电势 E??EAg?/Ag?E?Ag?/Ag3
RTlna(Ag?) F