學歷: 台南一中 台灣師大物理系 高雄師大物理研究所 經歷: 小港國中10年 93年度開始採用電腦多媒體教學
伏打電池的組成 伏打的研究證實,將兩種不同的金屬以導線連接 ,中間隔有可導電的物質,就會產生電流。 正極 鋅板 鹽水布 銀板 銀板 鹽水布 鋅板 負極 一個伏打電池的組成 西元1800年伏打以含食鹽水的溼抹布夾在銀和鋅的圓形板中間形成伏打電池。 伏打的研究證實,將兩種不同的金屬以導線連接 ,中間隔有可導電的物質,就會產生電流。
伏打電池的組成 正極 負極 按銀→布→鋅→銀→布→鋅‧‧‧的次序,積成圓柱,便形成所謂的「伏打堆」 五個伏打電池組成的伏打電堆 一個伏打電池
伏打電池的原理 銅銀電池動畫 伏打電池:由不同金屬片插入電解質溶液 而成的電池。 活性大的金屬: 活性小的金屬: 易失去電子 ⇨ 為電池負極 易得到電子 ⇨ 為電池正極 對氧活性大小: 鉀>鈉>鈣>鎂>鋁>碳>鋅>鉻>鐵>錫>鉛>銅>汞>銀>鉑>金 銅銀電池動畫
鋅 銅 mA 鋅銅電池 - 構造 mA 硝酸鉀 溶液 2e- 硫酸鋅溶液 硫酸銅溶液
鋅銅電池-原理 鋅銅電池: 利用鋅和銅兩種【活性大小】不同的金屬及中間可導電的物質--【鹽橋】 ,製成的化學電池。 mA ∵鋅 的活性>銅 的活性 ∴鋅較銅易失去電子 硝酸鉀溶液 負極 正極 鋅: 銅: 失去電子 ⇨ 負極 鋅 銅 2e- 得到電子 ⇨ 正極 負鋅 正銅 硫酸鋅 溶液 硫酸銅 溶液 (復興 正統)
× × 鋅銅電池-原理 負極反應: 鋅片放出電子而解離出鋅離子(Zn2+) 正極反應: 總反應: 負極: Zn →Zn2++2e- mA Zn→Zn2+ + 2e- 正極反應: 鹽橋:硝酸鉀溶液 硝酸鉀溶液 硫酸銅溶液中的Cu2+移向 銅片得到電子而析出銅。 負極 正極 鋅 銅 Cu2+ + 2e- →Cu 2e- 總反應: SO42- × Zn2+ Cu2+ 負極: Zn →Zn2++2e- 正極:Cu2++ 2e- →Cu ---------------------------------- × 硫酸鋅溶液 硫酸鋅溶液 硫酸銅溶液 硫酸鋅溶液顏色不變硫酸銅溶液顏色變淡 鋅板質量將減少 銅板質量將增加 Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu
鋅銅電池-原理 鹽橋: 鹽橋的功用: ⇨ 使溶液保持電中性。 以U形管內的鹽類水溶液(KNO3)把兩種 隔離的水溶液聯繫起來以溝通電路。 mA ▪溝通電路: 鹽橋可以把兩種隔離的溶液聯繫起來,可以避免兩溶液混合 ,並做電流的橋樑。 硝酸鉀溶液 2NO3- 2K+ 鋅 銅 ▪維持電中性: 2e- SO42- 鹽橋中, 向正極移動, 向負極移動, ⇨ 使溶液保持電中性。 K+ Zn2+ Cu2+ NO3- 硫酸鋅溶液 硫酸鋅溶液 硫酸銅溶液
負極反應: Zn→Zn2++2e- 正極反應: Cu2++2e-→Cu 鋅 銅 鋅銅電池的內電路與外電路: 外電路:藉 的流動; mA 硝酸鉀溶液 負極 正極 鋅 2NO3- 2K+ 銅 負極反應: Zn→Zn2++2e- 正極反應: Cu2++2e-→Cu 2e- SO42- Zn2+ Cu2+ 硫酸鋅溶液 硫酸鋅溶液 硫酸銅溶液 鋅銅電池的內電路與外電路: 外電路:藉 的流動; (電子流由鋅銅,電流為銅鋅) 內電路:藉 的流動; (正離子移向正極,負離子移向負極) 電子 離子
√ 例:鋅銅電池的裝置如圖其放電時的總反應為 Zn+Cu2+→Zn2++Cu,電池放電時,有關電子 的移動情形,下列敘述何者正確? (A)鋅原子由溶液中獲得電子 (B)鋅離子由鋅片處獲得電子 (C)銅原子由溶液中獲得電子 (D)銅離子由銅片處獲得電子 √ mA 負極反應: Zn→Zn2++2e- 銅 (+) (-) 鋅 2NO3- 2K+ 正極反應: Cu2++2e-→Cu 2e- Zn2+ Cu2+ 硫酸鋅溶液 硫酸銅溶液
√ 例:鋅銅電池裝置如圖,當放電時,有關離子 正極反應: 負極反應: Cu2++2e-→Cu Zn→Zn2++2e- 移動的方向,下列敘述何正確? (A)鋅離子離開鋅片,銅離子移近銅片 (B)鋅離子離開鋅片,銅離子離開銅片 (C)鋅離子移近鋅片,銅離子移近銅片 (D)鋅離子移近鋅片,銅離子離開銅片 √ 91年.學測Ⅱ mA (-) 鋅 銅 (+) 2NO3- 2K+ 正極反應: Cu2++2e-→Cu 附註:毫安培計指針偏轉的方向代表電子流的方向。 負極反應: Zn→Zn2++2e- 2e- Zn2+ Cu2+ 硫酸鋅溶液 硫酸銅溶液
例:若鋅銅電池的鹽橋內裝KNO3溶液,則反應 發生時,若有1個Zn溶解,則會放出 電子 ,造成 個Cu析出,同時會有 個NO3- 2 1 2 2 鋅+銅 時間 mA 負極反應: Zn→Zn2++2e- 銅 鋅 2NO3- 2K+ Zn=65.4 Cu=63.5 正極反應: Cu2++2e-→Cu 2e- 附註:毫安培計指針偏轉的方向代表電子流的方向。 Zn2+ Cu2+ 硫酸鋅溶液 硫酸銅溶液