铜锌硫酸原电池

实验目的

认识原电池的工作原理,学会判断正负极并书写电极反应式。

实验原理

锌比铜活泼,锌作负极,铜作正极。负极:Zn - 2e- = Zn₂+;正极:2H+ + 2e- = H₂↑;总反应:Zn + 2H+ = Zn₂+ + H₂↑。电子由锌片经导线流向铜片,电流方向与电子流向相反。

实验器材

• 锌片
• 铜片
• 稀硫酸
• 烧杯
• 导线
• 电流表

实验步骤

1. 在烧杯中加入适量稀硫酸。
2. 将锌片和铜片同时插入稀硫酸,但不用导线连接,观察现象。
3. 用导线通过电流表把锌片和铜片连接起来。
4. 观察电流表指针和两个电极表面的变化。
5. 写出电极反应式和总反应式。

实验现象与结论

未连接导线时,锌片表面产生气泡,铜片上无气泡。连接后,铜片表面产生气泡,锌片逐渐溶解,电流表指针发生偏转。结论:锌失去电子成为负极,H+在铜片上得到电子放出H₂,化学能转化为电能。

注意事项

• 稀硫酸有腐蚀性,避免接触皮肤和衣物。
• 产生的氢气可燃,实验时远离明火。

常见问题

铜片本身不反应,为什么表面有气泡?

电子从锌片经导线流到铜片,溶液中的H+在铜片上得电子生成H₂。

原电池的构成条件有哪些?

两种活泼性不同的电极、电解质溶液、形成闭合回路,并有自发的氧化还原反应。