課程名稱：伏打電池　 編授教師： 中興國中 楊秉鈞

 伏打電池

電化學的起源 青蛙腿的故事 賈法尼 賈法尼認為青蛙腿的抽搐現象： 是因動物組織產生電，他稱為『動物電』 西元 1737－1798 年 Luigi Galvani 賈法尼 賈法尼認為青蛙腿的抽搐現象： 是因動物組織產生電，他稱為『動物電』

檢流計  檢流計：功能在檢查 ，零刻度在中央。 有無電流 電路符號 檢流計 galvanometer

伏打舌頭上的硬幣  舌頭無刺痛感  舌頭有刺痛感

伏打 Alessandro Volta (1745－1827) 最早的電池 伏打電池 伏打 Alessandro Volta (1745－1827) 伏打認為電流不是青蛙產生的： 是因 產生電。 兩種不同的金屬接觸

最早的電池 伏打電池  最早的電池： 西元 1800 年 伏打 （1）西元1800年 發明 （2）製作： （1）西元1800年 發明 （2）製作： 伏打 銀、鋅圓形板中間夾含食鹽水的濕抹布，堆成圓柱。 西元 1800 年

伏打電池原理（化學電池） e e I e e  原理：電池是 能轉變成 能的裝置  電池角色： 、 、 。 ⊕  五個串聯   原理：電池是 能轉變成 能的裝置  電池角色： 、 、 。  活性大的金屬當 極， 電子 活性小的金屬當 極， 電子 （ ） 化學 電 金屬 A 金屬 B Ag Zn 電解質 負  放出 正 ⊕ 得到 兩金屬不可相同 e I e 五個串聯 e Zn  e （媒體：1，2’42”）

回到過去 ⊕  ⊕ 

電池負極放出電子的效應  原理解說： （1）電池的負極是 。  可能效應：  。 。  。 e 向外導線流出  A 電極  原理解說： （1）電池的負極是 。  可能效應：  。 。  。 A 電極 e 向外導線流出 A 電極可能解離 電解質中負離子向負極移動而失去電子 mA  An+ Cm+ Dn-

電池正極得到電子的效應  原理解說： （2）電池的正極是 。  可能效應：  。  。  ⊕ B 電極  原理解說： （2）電池的正極是 。  可能效應：  。  。 B 電極 電解質中正離子向正極移動而得到電子 假若金屬離子得到電子則會在正極析出 mA  ⊕ An+ Cm+ Dn-

其他形式的化學電池 ⊕  ⊕  串 聯  水果中含有檸檬酸、酒石酸等電解質 （媒體：1，6’03” ；2，4’00” ；3，5’46”）

 伏打電池應用 －鋅銅電池

鋅銅電池 實驗裝置圖  實驗裝置： （1）二種不同的金屬：當電極  ：負極  ：當正極 （2）電解質：連成通路  電極分別置入含有 金屬 離子的電解質水溶液中  ：（強電解質鹽類） U 形管裝 水溶液 。 （3）檢流計（或安培計） 指針偏轉方向＝ 的方向。 Zn e Cu 相同  ⊕ 鹽橋 鹽橋 易解離鹽類 KNO3、NaNO3、KCl NH4NO3、NH4Cl 電子流

鋅銅電池放電討論 負極  放電過程討論：為自發過程 ：   （1）負極： ， ，鋅板質量 。  甲杯濃度 、 色。（顏色變化？ ）。 Zn 失電子 減少 增加 無 不變 ：   鋅極溶解

鋅銅電池放電討論 正極  放電過程討論： ⊕：   （2）正極： ， ，銅板質量 。  乙杯濃度 、 色。（顏色變化？ ）。 Cu （2）正極： ， ，銅板質量 。  乙杯濃度 、 色。（顏色變化？ ）。 Cu 得電子 增加 減少 藍 變淡 ⊕：   有銅析出 濃度減少

鋅銅電池放電討論 檢流計  放電過程討論：   （3）檢流計偏向： 。（讀數變化 ）  電子由 向 流動。  電流由 向 流動。 （3）檢流計偏向： 。（讀數變化 ）  電子由 向 流動。  電流由 向 流動。 電子流的方向 漸小 Zn Cu Cu Zn  

鋅銅電池 鹽橋的功能  放電過程討論：  ⊕ （媒體：1，1’02” ；2，3’14” ；3；4，5’04”） （4）鹽橋：內裝 水溶液。  維持 。（無鹽橋無電流）  維持 。  硝酸根離子向 杯；鉀離子向 杯。 （媒體：1，1’02” ；2，3’14” ；3；4，5’04”） 易解離鹽類 通路 電中性 甲 乙  ⊕ 甲杯： 因負極鋅片解離 使鋅離子過多 乙杯： 因電解質中的銅離子在正極析出，使硫酸根離子過多

鋅銅電池 電池全反應  電池反應： （1）負極放電子  負極常 （解離成 ） （2）正極得電子  正極常 。 （3）電池反應：為正極、負極半反應之總和 （電子數消去） 解離 離子 金屬析出 Zn2＋ 2e－  Cu2＋  外電路 內電路 ： ） ⊕： 全反應：

電池全反應 範例解說 電池 電池放電反應 ： ⊕： 全反應： ： ⊕： 全反應：

鋅銅電池 放電過程比較 負極 正極 物質 半反應 全反應 電極重量 電解質 溶液濃度 溶液顏色 電子流向 電流流向

鋅銅電池充電示意圖 正  充電連接：電池的正極與鋅銅電池的 極連接  充電過程的鋅銅電池與其放電過程 ，非自發過程。  ⊕  ⊕  充電連接：電池的正極與鋅銅電池的 極連接  充電過程的鋅銅電池與其放電過程 ，非自發過程。 正 相反  ⊕ 鋅片有鋅析出， 質量增加 硫酸鋅濃度減少 顏色不變  ⊕ 銅片解離溶解， 質量減少 硫酸銅濃度增加 顏色更藍 充電：電能 轉變為化學能 全反應：

範例解說 1. 附圖為銅銀電池的裝置，則： （原子量：Ag＝108，Cu＝63.5） （1）銅極 電子，是 極 （2）銅極減少的質量 銀極增加的質量。 （3）鹽橋內的NO3－游向 燒杯 （4）甲燒杯內的溶液顏色逐漸 。 失 負 ＜ 甲 變深  ⊕

範例解說 2. （ ）為增加電壓，將兩個鋅銅電池連接，如圖，則電極C 的反應式為何？(Ａ) Zn→Zn2＋＋2e－(Ｂ)Zn2＋＋2e－→Zn (Ｃ) Cu→Cu2＋＋2e－ (Ｄ) Cu2＋＋2e－→Cu。 A ⊕   串聯 3. （ ）如附圖電池有電流通過，下列敘述何者錯誤？ 　(A) 幾分鐘後，X板重量漸減 　(B) Y板重量增加 　(C) X板為負極， Y板為正極 　(D) 取下鹽橋，安培計上的讀數增加 D  ⊕

課程結束 Jim 312 Family 2008