一、铜锌原电池

铜锌原电池之一

[原理]

铜、锌两电极，一同浸入稀H2SO4时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn2+进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H+从铜片获得电子，被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出。两极发生如下反应：

负极：Zn-2e=Zn2+

正极： Cu2++2e=Cu（硫酸铜溶液为电解质溶液）

[用品]

试管，镊子，铜棒，HgCl2，0.1mol·L-1硫酸溶液

[操作]

取一试管并斜放入一大粒纯锌（如没有纯锌可将粗锌泡在饱和的氯化汞溶液中，用镊子夹出冲洗净），再倒入0.1mol·L-1硫酸溶液，观察表面逸出气泡情况。

在盛有纯锌和0.1mol·L-1硫酸溶液中，用一根纯铜棒插在纯锌的表面上，可以观察到在锌表面气泡很少，而在插进液面中铜棒四周气泡很多。（如图）

铜表面气泡来源不可能是铜与稀硫酸反应，而是锌丢失的电子同遇到溶液中的氢离子发生了反应：

可以推知锌流出电子，在流经铜导线时，将电子转移给铜四周的氢离子。

锌铜原电池之二

[原理]

同之一

[用品]

烧杯、锌板、铜板、电流计、导线、0.1mol·L-1硫酸溶液

[操作]

如图所示，用一个烧杯（4）、盛入0.1mol·L-1的H2SO4溶液后，用固定锌、铜两电极的插座，把锌和铜（2）（3）两个电极浸泡在0.1mol·L-1H2SO4（5）中，再用电流计（1）和导线把两级连接好。

实验观察到的现象是，除铜极有氢逸出外，在电流计中还可以看到指针发生偏转，表示有电流产生。

锌（负极）

铜（正极）

[备注]

1．如果接通后，导线串连的电流计指针不发生偏转，或是瞬息偏转，都是失败的现象。在溶液与电极接触处如铜极无气体产生时，这也是失败的现象。

2．纯锌片若不好找到，可将粗锌置饱和氯化汞溶液中浸泡，用镊子取出，再经冲洗后可以使用。防止用手接触溶液，实验后一定要用肥皂洗手。

锌铜原电池之三

[原理]

[用品]

烧杯，KCl盐桥，1mol·L-1ZnSO4溶液，1mol·L-1CuSO4溶液，锌极板，铜极板，电流计，导线

[操作]

如图，在两烧杯中分别盛有（1）1mol·L-1ZnSO4溶液和（2）1mol·L-1CuSO4溶液，（3）为饱和氯化钾溶液的盐桥。操作和现象同之二所述。

[备注]

1．铜片面积大一些，便于学生观察。锌片纯一些，可以减少锌片上的气泡。

2．电流计可以用发光二极管或导电仪代替。用发光来检测电流通过，以提高学生的兴趣。