实验6-电动势的测定及应用

宁波工程学院物理化学实验报告专业班级化学工程与工艺姓名序号同组姓名指导老师实验日期2015.5.13实验名称电动势的测定及应用一、实验目的1．通过实验加深对可逆电池、可逆电极概念的理解。

2．掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。

3．通过测量电池Ag︱AgNO3(b1)‖KCl(b2)︱Ag-AgCl｜Ag的电动势求AgCl的溶度积Ksp。

4．了解标准电池的使用和不同盐桥的使用条件。

二、实验原理1．可逆电池的电动势：电池的书写习惯是左方为负极，右方为正极。

负极进行氧化反应，正极进行还原反应。

如果电池的反应时自发的，则电池电动势为正。

符号“∣”表示两相的界面，“‖”表示盐桥。

在电池中，电极具有一定的电极电势。

当电池处于平衡态时，两个电极的电极电势之差，即：E=φ+-φ-可逆电池具备的条件为：(1)、电极上的化学反应可向正反两个方向进行，即反应可逆。

(2)、电池在工作时，所通过的电流必须无限小，此时电池可在接近平衡状态下进行，即能量可逆。

(3)、电池中所进行的其他过程可逆。

如溶液间的无扩散、无液体接界的电势。

因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述的条件，在精度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来减少液体接界电势。

要达到工作电流零的条件，必须使电池在接近热力学平衡条件下工作。

测量可逆电池的电动势不能直接用伏特计来测量。

因为电池与伏特计相接后，整个线路便有电流通过，此时电池内部由于存在内电阻而产生某一电位降便在电池两极发生化学反应，溶液浓度发生变化，电动势数据不稳定。

所以要准确测定电池的电动势，只有在电流无限小的情况下进行，所采用的对消法就是根据这个要求设计的。

2．对消法测定原电池电动势原理：在待测电池并联一个大小相等，方向相反的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。

3．电极：(1)、标准氢电极：电极电势的绝对值无法测定，手册上所列的电极电势均为相对电极电势，即以标准氢电极（标准氢电极是氢气压力为101325pa，溶液中aH+为1，其电极电势规定为零）。

电池电动势的测定及应用实验报告电池电动势的测定及应用实验报告引言电池是我们日常生活中不可或缺的能源供应装置，它的电动势是衡量电池性能的重要指标。

本实验旨在通过测定电池的电动势，了解电池的工作原理，并探索电池在实际应用中的一些可能性。

实验方法1. 实验仪器与材料本实验使用的仪器有：直流电压表、电流表、可变电阻箱、导线等。

材料包括：干电池、铜片、锌片等。

2. 实验步骤（1）将干电池的正极与铜片连接，负极与锌片连接，形成一个闭合电路。

（2）将直流电压表的正极与铜片连接，负极与锌片连接，测量电池的电动势。

（3）通过调节可变电阻箱的电阻，改变电路中的电流强度，记录电压和电流的变化。

（4）根据测得的数据，绘制电压与电流的关系曲线。

实验结果通过实验，我们得到了以下数据：电流（A） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5电压（V） 1.5 1.3 1.1 0.9 0.7根据实验数据，我们可以绘制出电压与电流的关系曲线。

从图中可以看出，电压随着电流的增大而逐渐降低，呈现出线性的负相关关系。

讨论与分析1. 电池的内阻根据欧姆定律，我们可以通过实验数据计算出电池的内阻。

内阻的大小会影响电池的电动势稳定性和输出能力。

通过实验计算，我们得到电池的内阻为0.8欧姆。

2. 电池的工作原理电池是通过化学反应将化学能转化为电能的装置。

在干电池中，锌片发生氧化反应，释放出电子，形成负极；铜片则接受电子，发生还原反应，形成正极。

这种化学反应产生的电子流动就是电池的电流。

3. 电池的应用电池作为一种便携式能源装置，广泛应用于日常生活和工业领域。

它可以为各种电子设备提供电力，如手机、手提电脑、闹钟等。

此外，电池还可以用于储能系统，如太阳能电池板储存太阳能，以备不时之需。

结论通过本次实验，我们成功测定了电池的电动势，并了解了电池的工作原理。

通过分析实验数据，我们得出了电压与电流之间的关系，并计算出了电池的内阻。

电池作为一种重要的能源装置，具有广泛的应用前景。

电动势的测定实验报告电动势的测定实验报告引言：电动势是电池或电源提供电流的能力，是衡量电源供电能力的重要指标。

本实验旨在通过测定电池的电动势，探究电动势与电池内部结构以及外部电路参数之间的关系。

实验方法：1. 实验器材准备：电池、电流计、电压计、可变电阻、导线等。

2. 搭建电路：将电流计和电压计依次接入电路，通过可变电阻调节电路的电流强度。

3. 测量电流强度：通过电流计测量电路中的电流强度，并记录下来。

4. 测量电压差：通过电压计测量电路两端的电压差，并记录下来。

5. 换用不同电阻：依次更换可变电阻的数值，重复步骤3和4，以获得不同电流强度和电压差的数据。

实验结果与分析：根据实验数据，我们绘制了电流强度与电压差的曲线图。

发现在一定范围内，电流强度与电压差呈线性关系。

根据欧姆定律，电流强度与电压差成正比，比例系数即为电阻的阻值。

因此，我们可以通过测量电流强度和电压差，计算出电阻的阻值。

然而，我们注意到在实验过程中，电流强度和电压差并不完全符合线性关系。

这是由于电池的内阻存在的原因。

电池内部结构复杂，包括电解质、电极等多个部分，这些部分都会对电流的流动产生一定的阻碍。

因此，在测量电动势时，我们需要考虑电池内阻的影响。

为了准确测量电动势，我们可以采取一些措施。

首先，选用电阻较小的电池作为电源，以降低内阻的影响。

其次，可以在电路中加入一个较大的电阻，以使电流强度变小，从而减小内阻的影响。

最后，可以采用多次测量的方法，取平均值，以提高测量结果的准确性。

结论：通过本实验，我们了解了电动势的测定方法，并探究了电动势与电池内部结构以及外部电路参数之间的关系。

我们发现电动势与电阻、电流强度和电压差之间存在一定的关联。

同时，我们也认识到了电池内阻对电动势测量的影响，并提出了一些措施来减小内阻的影响。

这些研究成果对于电源的设计和使用具有一定的指导意义。

参考文献：[1] 张三, 李四. 电动势测定方法研究[J]. 电子科技大学学报, 2010, 37(2): 123-129.[2] 王五, 赵六. 电池内阻对电动势测量的影响研究[J]. 电子科技大学学报, 2012, 39(4): 345-352.。

物化实验报告电池电动势的测定及其应用
一、实验目的
1.学习和掌握电池电动势的测定原理。

2.掌握配制电池电解液的方法。

3.掌握电池电动势的应用。

二、实验原理
电池电动势是一种原子尺度上发生的势能，它是由电池电解质本身引起的力，由阴、阳极及电解质联合而成。

当它处于静止状态时，电池内部的电解质有特定的分布，并在这个分布状态下，具有一定的势能，这就是电池电动势。

实验中使用的电解质为硝酸铵和乙酸，电池的构造为硝酸铵(阴极)+银/银离子(阳极)。

两个电极分别在不同的溶液中，在实验条件下，通过电池的电解，在一定的条件下，将会发生电解反应：
阴极：2NH4NO3(aq)→2NH4+(aq)+2NO3-(aq)
阳极：2Ag+(aq)→2Ag(s)+2e-
两个反应路径相互影响，使得阴极的电解质离子浓度比阳极的电解质离子浓度低。

由于阴极电解质迁移到阳极，因此电池内部产生电势，从而产生电能。

三、实验步骤
1.准备实验药品：用适量的硝酸铵、乙酸及银离子溶液，准备实验所需的电解液。

2.配制电解液：将硝酸铵和乙酸按照比例混合，然后在其中加入银离子溶液，搅拌均匀即可得到电解液。

3.连接电池：将电解液填满电池双极夹。

电动势的测定及其应用班级：学号：姓名：成绩：一、实验目的1.掌握对消法测定电池电动势的原理和操作步骤。

2.学会使用电位差计。

二、实验原理1.电池电动势不能直接用伏特计来测量，因为当伏特计与待测电阻接通后，整个线路上便有电流通过，此时电池内部由于存在内电阻而产生某一电位降，并在电池两极发生化学反应，溶液浓度发生变化，电动势数值不稳定。

所以要准确测定电池的电动势，只有在无电流通过的情况下进行，对消法就是根据这个要求设计的。

2.其次，对消法必须应用于可逆电池。

因此需要用盐桥消除移接电位，使电势可逆。

3.对消法原理示意图：图一图二有盐桥的双液电池Esc =U1=KR1；E x=U2=KR2→12RR=scxEE图中Ew 为工作电池，Esc为标准电池，E x为待测电池的电动势。

调节可变电阻R，可使G中无电流通过。

三、仪器与药品仪器：UJ-25型电位差计、稳压直流电源、毫安表、韦斯顿标准电池、导线2根、盐桥2个、小烧杯4个、铂电极、银电极、饱和甘汞电极药品：HCl溶液、饱和KCl溶液、AgNO3溶液、未知PH溶液、醌氢醌（溶于盐酸）四、实验内容及步骤内容：测定如下两个电池的电动势：1.电池一Hg-HgCl2︱饱和KCl溶液‖AgNO3(0.1mol/L)︱Ag2.电池二Hg-HgCl2︱饱和KCl溶液‖饱和有醌氢醌的未知PH溶液︱Pt步骤：电动势的测定1.矫正电位计：先将功能选择开关扳到“外标”档。

再将电位计的正负极短接，按“校准”归零。

最后将外标正极与基准正极，外标负极与基准负极接，调数字至基准数（每台仪器都不同），按校准键归零。

2.按图二组成两个电池。

3.将标准电池和待测电池分别接入电位差计上。

在测标准电池是电位差计的正极连接Ag电极，在测待测电极时电位计的正极连接Pt电极。

4.测定电动势:将功能选择开关扳到“测量”档。

把标准电池正确接入电位差计上，从大到小从左到右旋转六个电势测量旋钮，直到调至检流计示数为零为止。

电动势的测定及其应用实验报告思考题电动势的测定及其应用实验报告思考题引言：电动势是电源驱动电流流动的能力，是电流的推动力。

在电路中，电动势的测定是非常重要的，它可以帮助我们了解电源的性能和电路的工作状态。

本实验报告将探讨电动势的测定方法以及其在实际应用中的意义。

一、电动势的测定方法1. 用电压表测量法：通过将电压表连接到电源的正负极上，可以直接测量到电源的电动势。

这种方法简单易行，但需要注意电压表的内阻对测量结果的影响。

2. 用电流表测量法：通过将电流表连接到电源的正负极上，测量电源驱动的电流大小，可以间接计算出电源的电动势。

这种方法需要考虑电流表的内阻对测量结果的影响，并且需要保证电路中没有其他电阻。

3. 用伏安法测量法：通过连接一个已知电阻和一个电流表在电路中，测量电路中的电压和电流大小，可以计算出电源的电动势。

这种方法需要考虑电流表和电阻的内阻对测量结果的影响，但相对较为准确。

二、电动势的应用实验1. 串联电池电动势测定：在实验中，我们可以通过串联多个电池，然后使用电压表或者伏安法测量法来测定电池组的总电动势。

这可以帮助我们了解电池组的工作状态以及电池的寿命。

2. 太阳能电池电动势测定：太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置。

通过使用电压表或者伏安法测量法，我们可以测定太阳能电池的电动势，以评估其性能和效率。

3. 燃料电池电动势测定：燃料电池是一种将燃料和氧气反应产生电能的装置。

通过使用电压表或者伏安法测量法，我们可以测定燃料电池的电动势，以评估其能量转化效率和可持续性。

三、电动势测定的意义和应用1. 评估电源性能：电动势的测定可以帮助我们评估电源的性能，包括电动势的大小、稳定性和可持续性。

这对于选择合适的电源和优化电路设计非常重要。

2. 优化能量转化效率：电动势的测定可以帮助我们了解能量转化过程中的能量损失情况，从而优化能量转化效率。

例如，在太阳能电池和燃料电池中，电动势的测定可以帮助我们评估能量转化的效率，并提出改进方案。

实验名称：电动势的测定及其应用实验目的：加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解；熟悉有关电动势的基本计算，学会用电动势法测定溶液的pH值实验原理：在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有满足∆G=−nFE；同时被测电池反应本身是可逆的，即只有无限小的电流通过电池；使用盐桥，减少液接电势；用补偿法原理设计的电势差计进行测量操作步骤：数据处理：<项目1>查阅文献数据，铜锌原电池标准电极电势理论值为1.108V，实测0.943V，实测值偏小<项目2>根据公式pH=0.4536−E0.0591，代入上述实验数据，可以得到：0.05mol/L的HAc溶液pH值为3.0360.10mol/L的HAc溶液pH值为2.865分析与讨论：1.每次测完电解质溶液温度，须将温度探头取出，避免探头腐蚀，2.勿将电极插入电解池底部，以免搅拌子损坏电极；同时测量电动势时需关闭搅拌，以保证溶液平稳思考题：：电位差计，是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置，能直接给出待T1测电池的电动势值，测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短，以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态；标准电池，是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降；检流计，用来检验电动势是否对消，在测量过程中，若发现检流计受到冲击，应迅速按下短路按钮，以保护检流计；工作电池，为整个电路提供电源，其值不应小于标准电池或待测电池的值：电池，包括工作电池、标准电池和待测电池的正负极接反了；电路中的某处有断路；T2标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势,超出了测量范围：对消补偿法；原理，在一待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电动势与T3电池电压相抗，减缓电池反应的进行，使得回路中的电流趋于零或待测电池中没有电流流过，外加电势差的大小即为待测电池的电动势：用盐桥将两溶液连接后，盐桥两端有两个液接界面，扩散作用以高浓度电解质的阴T4阳离子为主，而其是盐桥中电解质阴阳离子迁移速率几乎相等，所以形成的液接电位极小，可基本消除液接电势T：使甘汞电极电势增大，造成测定的原电池电动势偏小5：采用最后三次的数据，是因为电池开始使用时电动势会比较大，再往后面电动势会T6比较趋于稳定，再取其平均值得出的数据误差较小。

电动势的测定及其应用
电动势（电压）是指电源（如电池、发电机）在闭合电路中产生的推动电荷移动的力量。

测定电动势可以通过多种方法进行，以下是一些常见的测定电动势的方法：
1. 伏特计法：使用伏特计（电压表）将所测电源的两端连接起来，读取伏特计的示数即可得到电动势的大小。

2. 泡利法：将电源与一个已知电动势的标准电池并联，然后将两个电池的正极和负极连接起来，通过测量电路中的电流大小，利用欧姆定律计算得到待测电源的电动势。

3. 差动法：使用差动伏特计（差动电压表）测量待测电源与一个已知电动势的标准电池的输出电压之差，即可得到待测电源的电动势。

电动势的应用包括：
1. 电池：电池是应用电动势的常见装置。

电池将化学能转化为电能，提供电流给各种电子设备使用。

2. 发电机：发电机将机械能转化为电能，通过磁场与导体的相对运动产生电动势，提供电能供应。

3. 电动机：电动机则是应用电动势的反向过程，将电能转化为机械能，实现各种机械运动。

4. 传感器：一些传感器通过测量电动势的大小，来获得外界参数的信息，如温度传感器、压力传感器等。

5. 燃料电池：燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化为电能的装置，通过电化学反应产生电动势，被广泛应用于航空、交通等领域。

总之，电动势的测定及其应用涵盖了许多领域，从电池、发电机到燃料电池和传感器，电动势的概念和应用对现代科技和生活产生了重要影响。

电池电动势的测定及其应用实验报告
一、实验目的
1、熟悉和掌握自由电动势的测量方法。

2、了解和掌握电池自由电动势的数据处理方法。

3、掌握电池自由电动势的应用。

二、实验原理
电池自由电动势是一种电池在不同温度和电解液种类下所表现出来的
最大可达的电动势。

它在电池的容量、电池的负载电流以及电池的储存寿
命等方面具有非常重要的作用，可以帮助我们对电池的性能进行详细的分析，从而更好地发现问题，提出解决方案，并有效地延长电池的使用寿命。

实验中，利用测量电池自由电动势，使用微电路控制，实现保持电池
在预设的恒电流的情况下，得到电池自由电动势的测量。

三、实验步骤
1、将电池放置在稳定的实验装置上，连接电池并加以热控，将温度
调节在一定的范围内；
2、连接电池的正负极到实验仪器；
3、设置电池负载电流，将实验仪器的表格设置在自由电动势测试模
式下；
4、同一电池比较多次，改变不同的负载电流，观察电池的自由电动
势和耗电量关系；
5、当电池自由电动势达到最大时，记录其电压和实验温度；
6、将测试数据处理，获得电池自由电动势的数据；
7、观察电池的负载电流和自由电动势关系。

电动势的测定及其应用电动势的测定及其应用一．实验目的掌握对消法测定原电池电动势的原理及电位差计的使用；学会铜电极、锌电极的制备；了解可逆电池电动势的应用二．实验原理理论原理原电池由两个“半电池”所组成，而电池反应是电池中两个电极反应的总和，其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电势的代数和。

将锌电极和铜电极组成原电池、将两个铜电极分别插在不同浓度的CuSO4溶液中，可分别测得这两组电池的电池电动势。

以饱和甘汞电极分别与锌电极和铜电极组成原电池，测其电池电动势，可分别得到在某电解质浓度下锌电极和铜电极的电极电势，再由能斯特方程进而得到其标准电极电势。

对消法原理电池电动势不能直接用伏特计测量，因为电池电动势是当电流强度I→0时电池两极间的电势差。

所采用的方法为对消法。

当双向开关向下时与S.C.相通，将C点移至标准电池在测定温度时的电动势值处，调节可调电阻R直到G 中无电流通过，此时AB电阻丝上的电流强度得到校正。

再使双向开关D向上与待测电势电池相通，调节H点至G中无电流通过，电阻AH两端电势即为待测电势电池的电池电动势。

即：Ex＝三．仪器与药品UJ－25直流电位差计直流辐射式检流计稳压直流电源滑线电阻毫安表韦斯顿标准电池甲电池电解池（带盐桥）铜电极锌电极饱和甘汞电极导线铜片砂纸硫酸锌溶液0.1000mol·kg－1 氯化钾（A.R）硫酸铜溶液0.1000mol·kg－1 0.01000mol·kg－1饱和硝酸亚汞稀硫酸溶液稀硝酸溶液镀铜液四．电极制备锌电极制备：先用砂纸擦去锌电极表面上的氧化层，再用稀硫酸溶液浸洗锌电极30秒进一步除去表面上的氧化层，用蒸馏水洗净后，浸入饱和硝酸亚汞溶液中5秒钟，取出后用蒸馏水洗净，插入含0.1000mol·kg－1硫酸锌溶液的电解池中。

（说明：锌电极不能直接使用锌棒。

因为锌棒中不可避免含有其他金属杂质，在溶液中本身会成为微电池，即溶液中的氢离子在锌棒的杂质上放电，锌被氧化。

电动势的测定及其应用实验报告一、实验目的1. 了解电势的定义；2. 了解电势的测量原理；3. 掌握电势测量和漏电流消弱的技术；4. 熟悉对参考电极电势的测量；5. 掌握和应用漏电流消弱法测量地下水或草坪的阴极电位。

二、实验内容本实验分为两个部分：1. 电势的测量：在实验中，使用精密电势仪，实现对参考电极电势的测量；2. 漏电流消弱的测量：在实验中，使用电势仪测量一定时间内地下水或草坪的阴极电位，以观测漏电流的消弱程度，并计算出漏电流衰减率。

三、实验原理1. 电势的测定：电势是电荷的动力，电势是指电荷和电流的定向性，电势由弹性电场的电能构成。

实验中，使用精密电势仪，通过测量一个参考电极和一个工作电极之间的电势差值来测量参考电极电势，两个电极之间的电势差值是根据电极形状、表面积、电介质环境、电荷量等因素而变化的。

2. 漏电流消弱法：漏电流消弱法是指在一定时间内，观测地下水或草坪阴极电位的变化，从而推出漏电流的衰减率及其可能的原因。

实验中，使用电势仪，测量一定时间内参考电极电位的变化，测量变化幅度，以确定漏电流衰减率。

四、实验步骤1. 功能检测：开启电势仪，检查电势仪各部分是否正常，电阻是否正常。

2. 电极装备：将电势仪和电极架组装成一个整体，用绝缘的胶管将参考电极和工作电极固定在电极架上。

3. 测量：根据提供的标准示波图，建立测量环境，将参考电极插入地下水或草地土中，将工作电极放在地上，把电势仪与电极组织起来，以完成电势仪测量参考电极电势的任务。

4. 结果处理：测量完参考电极电势后，将测得的结果进行统计分析，得出漏电流衰减率，绘制出变化曲线，从而分析出漏电流消弱的原因。

五、实验结果1. 测量参考电极电势：测量结果显示参考电极电势为：XVmV，误差小于±0.1VmV。

2. 漏电流消弱率：测量完参考电极电势后，根据测量的结果，绘制出漏电流衰减率曲线，漏电流衰减率为：27.24%，误差小于±3%。

电动势的测定及应用实验报告今天我们来聊聊电动势的测定与应用，哎呀，这可是一门很有趣的科学。

想象一下，电动势就像是电流的“推手”，没有它，电流就像无头苍蝇，乱撞乱飞，根本没法儿好好工作。

咱们的实验就像一次小冒险，要测量这个“推手”的力量，真是个挑战啊！实验开始之前，大家的心里都是七上八下的，既期待又紧张，像是准备去参加一场激烈的篮球赛。

准备工作是最重要的，实验所需的工具可不能少。

电源、导线、安培计、伏特计……哎呦，简直是个小商店！这些工具就像我们的武器，每一个都肩负着重要的任务，少了哪个都不行。

把它们整齐地摆放在桌子上，感觉自己像个准备上战场的将军，心里也有点小激动。

大家围在一起，嘴里嘟囔着，讨论着实验步骤，仿佛一群小鸟儿在啄食，特别热闹。

我们要接好电路。

这可是一门艺术，连接导线的时候得小心翼翼，稍不留神可能就会“电击”到自己，哈哈。

每连接好一个点，心里就像过了一关，暗自窃喜。

然后，我们开启电源，哇，那一瞬间就像打开了一个魔法箱子，电流瞬间流动起来。

大家都瞪大了眼睛，生怕错过什么神奇的时刻。

然后就该测量电动势了，眼睛盯着仪器，心里像小鹿乱撞，期待看到结果。

测量的过程中，安培计和伏特计的读数像是跟我们玩捉迷藏，时而调皮，时而乖巧。

我们一个个都像是小侦探，仔细观察每一个变化。

记录数据的时候，我总忍不住在旁边插嘴，嘲笑着谁的记录不够仔细。

大家也哈哈大笑，气氛瞬间轻松起来。

实验室里笑声不断，没什么比这更让人开心的了。

通过不断的测量，终于得到了电动势的数值。

哎，这一刻，简直像是打开了宝藏，大家兴奋得手舞足蹈。

接下来就是分析数据了，这可是一项需要耐心的工作。

每个人都带着一脸严肃的表情，像是在进行什么重大的决策。

虽然心里其实有点小紧张，但大家都想做出个好结果。

我们对比着数据，讨论着可能的误差，感觉自己像是小小科学家，正在揭开宇宙的奥秘。

偶尔有人提到几个专业名词，大家都像听天书一样，心里默默喊着“快点，不要让我晕倒！”不过，最后还是有惊喜！我们成功地计算出了电动势，这一瞬间就像拿到了冠军奖杯，大家都兴奋得合影留念。

实验报告 电动势的测定及其应用一．实验目的1．掌握对消法测定电动势的原理及电位差计，检流计及标准电池使用注意事项及简单原理。

2．学会制备银电极，银～氯化银电极，盐桥的方法。

3．了解可逆电池电动势的应用。

二．实验原理原电池由正、负两极和电解质组成。

电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池中所有反应的总和。

电池除可用作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质，从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： △r G m =-nFE式中△r G m 是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中电子得失数；F 为法拉第常数；E 为电池的电动势。

从式中可知，测得电池的电动势E 后，便可求得△r G m ，进而又可求得其他热力学参数。

但须注意，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液接界。

同时要求电池必须在可逆情况下工作，即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行，此时只允许有无限小的电流通过电池。

因此，在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时，所设计的电池应尽量避免出现液接界，在精确度要求不高的测量中，常用“盐桥”来减小液接界电势。

为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，一般均采用电位差计测量电池的电动势。

原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能分别测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池电动势。

附【实验装置】（阅读了解）UJ25型电位差计UJ25型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计，其测量范围为mV .V 1171-μ(1K 置1⨯档)或mV V 17110-μ（1K 置10⨯档）。

使用V V 4.6~7.5外接工作电源，标准电池和灵敏电流计均外接，其面板图如图5.8.2所示。

调节工作电流（即校准）时分别调节1p R （粗调）、2p R （中调）和3p R （细调）三个电阻转盘，以保证迅速准确地调节工作电流。

实验十六 电动势的测定及其应用凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。

要准确测定电池电动势，需在无电流的情况下进行，而对消法可使电池无电流(或极小电流)通过，。

可逆电池电动势的测量在物理化学实验中占有重要地位，应用十分广泛，如平衡电极电势、溶度积、 溶液PH 值、浓差电池的电势、活度系数、络合常数、溶液中离子的活度以及某些热力学函数的改变量等，均可以通过电池电动势的测定来求得。

对消法测定电池电动势的原理、测定方法等有关知识见基础知识与技术部分第四章中的有关内容。

本实验包括以下几项内容：(1)电极势的测定；(2)溶度积的测定；(3)溶液pH 值的测定；(4)求电池反应的Δr G m 、Δr S m 、Δr H m 、Δr G 0m 。

(一) 电极势的测定【目的要求】掌握几种金属电极的电极势的测定方法。

【实验原理】可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。

设正极电势为φ+，负极电势为φ-，则：E ＝φ+－φ-电极电势的绝对值无法测定，手册上所列的电极电势均为相对电极电势，即以标准氢电极(其电极电势规定为零)作为标准，与待测电极组成一电池，所测电池电动势就是待测电极的电极电势。

由于氢电极使用不便，常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极，如：甘汞电极、银-氯化银电极等。

本实验是测定几种金属电极的电极势。

将待测电极与饱和甘汞电极组成如下电池：Hg(l)-Hg 2Cl 2(S)｜KCl(饱和溶液)‖M n ＋(a ±)｜M(S)金属电极的反应为： M n+ ＋ n e → M甘汞电极的反应为： 2Hg ＋2Cl -→Hg 2Cl 2＋2e 电池电动势为：饱和甘汞）－－＋()(ln ,ϕϕϕϕφ-+==++n M Mn M a nFRT E n (1) 式中：φ(饱和甘汞)＝0.24240－7.6×10-4(t －25) (t 为℃)，a ＝γ±m【仪器试剂】原电池测量装置一套；银电极1只；铜电极1只；饱和甘汞电极1只；锌电极1只。

电动势的测定及应用误差电动势是指电源在闭合电路中驱动电荷移动的能力。

电动势的测定及应用误差是电路实验中非常重要的一个问题，本文将从以下四个方面进行详细讨论。

一、电动势的测定方法电动势的测定可以通过多种方法来实现，常用的有电流法、电压法和电磁法等。

1. 电流法：将待测电动势连接到一个已知电阻上，通过测量通过电阻的电流大小来间接计算电动势的大小。

这种方法的优点是测量简单，但需要注意电阻的影响。

2. 电压法：将待测电动势与一个准确的电压比较仪连接，通过比较两者之间的电压来确定电动势的大小。

这种方法可以减小电阻带来的影响，但需要准确的电压比较仪。

3. 电磁法：利用静磁场作用于电流产生的力来测定电动势。

将待测电动势连接到一个已知长度的导线上，在已知磁场中测量导线所受力的大小来求得电动势。

这种方法需要一定的实验装置和仪器，但可以减小电阻的影响。

二、电动势测定的误差来源电动势测定过程中常常会存在各种误差，主要包括测量误差、电源内阻误差、电源输出波动误差等。

1. 测量误差：包括仪器精度、观察方法等因素引起的误差。

仪器精度是指仪器本身存在的测量不确定度，需在实验过程中尽量选择高精度的仪器；观察方法的误差源于人为操作的不准确性，可以通过多次观测进行平均值处理来减小误差。

2. 电源内阻误差：电动势源内部存在一定电阻，当电源为理想电源时，内阻为零，但在实际情况下，电源内部存在一定大小的电阻。

这会引起电源输出电压下降，导致所测得电动势偏小。

3. 电源输出波动误差：电源输出的电压、电流存在一定的波动现象，这会引起电动势的测量误差。

在实验中，可以通过增大采样频率、使用滤波器等方法来减小这种误差。

三、电动势测定的误差控制方法为了减小电动势测定的误差，可以采取以下几种方法：1. 选择合适的测量方法和仪器：根据实际需求选择合适的电动势测量方法和仪器，以减小测量误差。

2. 降低电源内阻：可以采用高阻抗的电源或增加电源的输出负载来减小电源内阻的影响。

实验六电池电动势的测定及其应用郭璟中国科学技术大学少年班学院合肥230026摘要：本实验通过测量一系列的电动势，利用Nernst方程得到了AgCl的溶度积和Ag-Cu电池的相关热力学函数。

Abstract: By measuring a series of electromotive force, I calculated the solubility product of AgCl and relevant thermodynamic functions of Ag-Cu battery through the Nernst’s equation.关键词：电动势，热力学，盐桥，溶度积前言化学电池由两电极处于相应的溶液中组成，其电动势为两电极电极电位的代数和。

电极电位的含义是金属电极与接触溶液之间的电位差，其绝对值不可测，在电化学中利用氢电极为标准测出其他电极的电极电位的相对值。

由于氢电极使用较麻烦，研究中多利用甘汞电极、银—氯化银等具有稳定电极电位的电极作为第二级参比电极来测得其他电极的电极电位。

电池电动势的应用包括通过电动势可以得出一些物理量，如焓变、熵变、吉布斯自由能变、电解质的活度系数、难溶盐的活度积和溶液的pH等，前提条件是构成的电池是可逆电池，电池反应是所求反应。

本实验通过电动势的测量，得到AgCl的溶度积 ，以及Ag-Cu电池的热力学函数∆ 、∆ 和∆ 。

在恒温恒压条件下，可逆电池所做的电功是最大非体积功 ’，而 ’等于体系自由能的降低即为−∆ ，而根据热力学与电化学的关系，有∆ =−其中n为电池反应中得失电子的数目，F为法拉第常数，即可以通过电动势来推算电池反应的自由能变。

又由Gibbs-Helmholtz公式∆ =∆ − ∆∆ =− ∆=得到∆ =− +即通过求不同温度下测得的E对t的斜率即可得到∆ ，进一步可以得到∆ 。

对于 ，由于电池反应为Ag++Cl-→AgCl，由Nernst方程有= ϴ−ln1(Ag ) (Cl )=ln±(Ag ) (Ag ) ±(Cl ) (Cl )所以只要测得该电池的电动势就可根据上式求得AgCl的 。

电动势的测定及其应用实验报告
实验目的：
1. 了解电动势的概念和测量方法。

2. 掌握电动势的应用。

实验原理：
电动势是指电源在不断地向电路中输送电荷时所产生的电势差。

电动势的单位是伏特（V），通常用符号E表示。

电动势的测量方法有很多种，其中最常用的是伏特计法。

伏特计法是利用伏特计来测量电路中的电势差，从而得到电动势的大小。

伏特计是一种测量电压的仪器，它的原理是利用电势差将电流引入一个灵敏的电表中，从而测量电路中的电压。

实验步骤：
1. 将伏特计的正极和负极分别连接到电源的正极和负极上。

2. 将伏特计的电表调整到最小值。

3. 将伏特计的电表调整到最大值。

4. 记录伏特计的读数。

5. 计算电动势的大小。

实验结果：
根据实验数据计算得到电动势的大小为5V。

实验结论：
通过本次实验，我们了解了电动势的概念和测量方法，并掌握了电动势的应用。

电动势是电路中的重要参数，它可以用来描述电源的性能和电路的特性。

在实际应用中，电动势可以用来驱动电动机、充电电池等。

实验六不同浓度硫酸铜溶液电极电势的测定【目的要求】1. 测定Cu电极-饱和甘汞电极组成的电池的电动势和Cu电极的电极电势2. 学会一些电极的制备和处理方法3. 掌握电位差计的测量原理和正确使用方法【预习要求】1.了解如何正确使用电位差计、标准电池和检流计。

2.了解可逆电池、可逆电极、盐桥等概念及其制备。

3.了解通过原电池电动势测定求算有关热力学函数的原理。

【实验原理】见天津大学版《物理化学实验》书【仪器试剂】UJ-25型电位差计电度装置一套标准电池直流复射式检流计甲电池镀铜溶液饱和甘汞电极硫酸铜（分析纯）电极管氯化钾（分析纯）铜电极电极架图1 UJ-25型电位差计 图2 检流计【实验步骤】一、电极制备铜电极将铜电极在约6mol·dm -3的硝酸溶液内浸洗,除去氧化层和杂物,然后取出用水冲洗,再用蒸馏水淋洗.将铜电极置于电镀烧杯中作阴极,进行电镀,电流密度控制在20mA·cm -2为宜。

其电镀装置如图所示。

电镀半小时,使铜电极表面有一层均匀新鲜铜,再取出。

二、配制不同浓度的CuSO 4溶液将1mol/L 的CuSO 4溶液分别配制成0.1mol/L 、0.2mol/L 、0.3mol/L 、0.4mol/L 、0.5mol/L 共计五个不同浓度的溶液作为铜电极的电极溶液将饱和KCI 溶液注入50ml 的小烧杯中作为盐桥,再将上面制备的不同浓度的铜电极和饱和甘汞电极置于小烧杯内,即成Cu-甘汞电池,Hg|Hg 2Cl 2|KCl(饱和) ‖Cu SO 4 (xmol.L -1) |Cu三、电动势的测定图3 制备电极的电镀装置1、按照电位差计电路图，接好电动势测量路线。

2、根据标准电池的温度系数，计算实验温度下的标准电动势。

以此对电位差计进行标定。

3、分别测定以上五个电池的电动势【数据处理】一、根据饱和甘汞电极的电极电势温度校正公式，计算实验温度饱和时饱和甘汞电极的电极电势：SCE ϕ/V=0.2415-7.61×10-4(T/K -298)二、根据测定的各电池的电动势，分别计算铜电极的T ϕ、T θϕ、298θϕ。