大学物理化学实验报告-化学电池温度系数的测定课件.doc

实验一凝固点降低法测定摩尔质量一、实验目的1. 了解凝固点降低法测分子量的原理，计算蔗糖的分子量 。

2. 掌握溶液凝固点的测定技术。

3. 掌握贝克曼温度计的使用方法。

二、实验原理当稀溶液凝固析出纯固体溶剂时，则溶液的凝固点低于纯溶剂的凝固点，其降低值与溶液的质量摩尔浓度成正比。

即f f f B T T T K m *∆=-= (1)式中，f T *为纯溶剂的凝固点，f T 为溶液的凝固点，B m 为溶液中溶质B 的质量摩尔浓度，f K 为溶剂的质量摩尔凝固点降低常数，它的数值仅与溶剂的性质有关。

若称取一定量的溶质B W (g)和溶剂A W (g)，配成稀溶液，则此溶液的质量摩尔浓度为 310.BB B BW m M W =⨯ ()/kg mol式中，B M 为溶质的分子量？（摩尔质量）。

将该式代入(1)式，整理得:310BB ff AW M k T W =⨯∆⋅ (2)若已知某溶剂的凝固点降低常数f K 值，通过实验测定此溶液的凝固点降低值f T ∆，即可计算溶质的分子量B M 。

通常测凝固点的方法是将溶液逐渐冷却，但冷却到凝固点，并不析出晶体，往往成为过冷溶液。

然后由于搅拌或加入晶种促使溶剂结晶，由结晶放出的凝固热，使体系温度回升，当放热与散热达到平衡时，温度不再改变，此固液两相共存的平衡温度即为溶液的凝固点。

但过冷太厉害或寒剂温度过低，则凝固热抵偿不了散热，此时温度不能回升到凝固点，在温度低于凝固点时完全凝固，就得不到正确的凝固点。

其形状如下图所示。

从相律看，溶剂与溶液的冷却曲线形状不同。

对纯溶剂两相共存时，自由度f *=1-2+1=0，冷却曲线出现水平线段，如图（1）所示，对溶液两相共存时，自由度f *=2-2+1=1，温度仍可下降，但由于溶剂凝固时放出凝固热，使温度回升，但回升到最高点又开始下降，所以冷却曲线不出现水平线段，如图(2)所示。

由于溶剂析出后，剩余溶液浓度变大，显然回升的最高温度不是原浓度溶液的凝固点，严格的做法应作冷却曲线，并按图(2)中所示方法加以校正。

化学电池温度系数的测定实验报告结果讨论
在化学电池中，温度对电池的电动势有显著影响。

为了确定化学电池的温度系数，我们进行了以下实验：
实验装置包括一个容器，容器内有两个电极，一个是参比电极，一个是工作电极。

我们在容器中加入了电解质溶液，以便在两个电极之间形成电势差。

接下来，我们通过改变实验温度，记录电池的电动势变化。

实验结果表明，随着温度的升高，电池的电动势逐渐减小。

这意味着在高温下，电池的电势降低。

这个温度系数可以通过以下公式计算：
温度系数= (ΔE/ΔT) × (1/E)
其中，ΔE是电池电动势的变化，ΔT是温度变化，E是电池的
电动势。

通过实验数据的分析，我们计算出了电池的温度系数为-
0.0024 V/°C。

这意味着每摄氏度的温度升高，电池的电动势
将减少0.0024伏特。

这个结果说明了温度对电池性能的重要影响。

在实际应用中，我们需要考虑到温度变化对电池电动势的影响，特别是在低温或高温环境下。

因此，我们可以根据温度系数来调整电池的设计和使用条件，以获得更好的性能和寿命。

此外，我们还观察到电池在高温下可能会发生过热现象，这可能导致电解质溶液的挥发或电池结构的破坏。

因此，在实际应用中，我们需要采取措施来控制电池的温度，以确保其安全运行。

综上所述，通过对化学电池的温度系数进行测定实验，我们得出了温度对电池电势的影响，同时也强调了温度对电池性能和安全运行的重要性。

这对于电池设计和应用具有实际指导意义。

【精品】化学电池温度系数的测定化学电池是一种将化学能转化为电能的装置，其内部反应速率与温度的关系非常密切。

因此，化学电池温度系数的准确测定对于化学电池的应用具有重要意义。

本实验旨在通过测定金属铜在浓硫酸溶液中与氧气的反应，确定化学电池温度系数。

实验原理：化学电池产生的电动势，可以用以下公式表示：E=E0−RT/nFln(Q)其中，E0 是电池的标准电动势，T 是温度（K），R 是气体常数（8.31 J/(mol·K)），n 是电荷数，F 是法拉第常数（96,500 C/mol），Q 是电动势的反应底数，即Q=cCu2+/cH+2cCuO2/H2O其中，c 是物质的浓度，Cu2+，H+，CuO2 和 H2O 分别表示铜离子、氢离子、过氧化铜和水的浓度。

由于 CuO2 和 H2O 的浓度在水溶液中很小，可以近似看作常数，因此反应底数可以简化为其中，k是离子的活度系数。

温度会影响离子的活度系数，活度系数与温度之间的关系可以用范廷根方程式描述：lgk=A−B/T其中，A 和 B 是与特定离子有关的常数。

将活度系数的表示代入反应底数中，可得：Q=kCu2+/kH+2=A1(exp(−B1/T))/A2(exp(−B2/T))其中，A1 和 B1 是铜离子的活度系数与温度的常数，A2 和B2是氢离子的活度系数与温度的常数。

反应底数的对数即为lnQ=lnA1−B1/T−lnA2+B2/T将反应底数的对数与温度的倒数的关系进行线性化，可得lnQ=a+bT其中，a 和 b 是常数，可通过线性回归确定。

反应底数与电动势的关系可以用尼尔斯特方程式描述：将反应底数的表示代入此方程中，可得：由此可知，铜/硫酸溶液/氧气化学电池的电动势随温度的变化具有线性关系。

实验步骤：1. 准备化学电池：在一个长颈漏斗中，将0.1 mol/L浓度的硫酸倒入一个用三角砖垫住的大烧杯中。

在硫酸中悬挂一块纯度较高的铜片，并将其作为阳极接入示波器的正极。

电池电动势及温度系数的测定一．实验目的：（1）掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作。

（2）通过原电池电动势的测定求算电池反应的Δr G m 、Δr S m 、Δr H m 等热力学函数。

（3）熟悉原电池的图式表示法和电极、电池反应的书写。

二．实验原理：1.热力学基础化学能转变为电能的装置称为原电池或电池。

可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。

可逆电动势为E 的电池按指定电池反应式，当反应进度ξ＝1mol 时，反应 的吉布斯函数变为：（1）式中E 为可逆电池的电动势，单位为伏特（V ）；F 为法拉第常数，常取96500 C ·mol-1，z 为电极反应式中电子的化学计量数，ΔrGm 的单位为J ·mol-1。

所以，在一定的温度和压力下，测出可逆电池的电动势，即可计算出电池反应的摩尔反应吉布斯函数变ΔrGm 。

又根据热力学基本方程Vdp SdT dG +-=，可以得到：P P m r m r T P zF T G S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∆∂-=∆ (2) 式中()pET ∂∂称为电池的温度系数，表示电池电动势随温度的变化。

在系列温度下测得系列电动势值，作E —T 图，从曲线斜率可求得电池的温度系数。

进而算出ΔrSm 。

由吉布斯－亥姆霍兹公式可计算化学反应的摩尔反应焓，即：mr m r m r S T G H ∆+∆=∆ (3)2．对消法测定电动势的原理根据可逆过程的定义，可逆电池应满足如下条件:(1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆。

(2)电池中不允许存在任何不可逆的液体接界。

(3)将选择开关SW 接 上，调节活动触点的位置至D1时检流计G 中没有电流通过，此时标准电池的电动势正好与AD1线段所示的电势差的数值相等而方向相反。

即：()Es I AD R =⨯1 （4）完成上述标定后，将SW 拨到待测电池Ex 上，重新调节接触点，若调到D2位置时检流计G 中无电流通过，则AD2线段上的电势降等于待测电池Ex 的电动势，即：()Ex I AD R =⨯2 （5）由（4）式和（5）式，得：()()21AD R AD R EsEx ⨯=（6）由于电阻与电阻线长度l 成正比，所以：21AD AD EsEx ⨯=（7）()zEFG P T m r -=∆,分别读出Es 和Ex 接通时均匀电阻上的AD1、AD2长度，即可计算出Ex 。

实验四十二原电池反应电动势及其温度系数的测定一、实验目的1. 掌握电位差计的使用和抵消法测定原电池反应电动势的原理。

2. 测定原电池反应在不同温度下的电动势，计算电池反应的有关热力学函数。

二、实验原理1. 电池反应电动势的测定原电池反应的电动势必须根据抵消法原理应用电位差计测定，有关原理参见本书附录 4.2. 电池反应电动势温度系数与热力学函数的关系测定某一原电池反应在不同温度下的电动势 E ，即可求得电动势的温度系数，由 E和据如下关系式可计算电池反应的吉氏函数变化、熵变与焓变：（ 5-43 ）（ 5-44 ）（ 5-45 ）式中， z 为反应的电荷数， F 为法力第常数， 9.6485 对于原电池 - ） Zn|ZnCl2（ 0.1mol. ㎏ -1 ） ,KCl ( 饱和 )|Hg2Cl2,Hg(+负极反应正极反应电池反应显然，该电池的电动势（ 5-46 ）饱和甘汞电极反应的电动势是已知的（见本书附录 4 ），所以，由测得的电池反应电动势即可计算得到锌电极反应的电势。

三、试剂与仪器试剂： 0.100 ZnCl2 溶液。

仪器： UJ25 型高电势电位差计， ZH2 型平衡指示仪（以上 2 台仪器也可用 SDC 数字电位差综合测试仪代替）， BC9 型饱和标准电池，玻璃缸恒温槽， 1 号甲电，饱和甘汞电极。

四、验步骤1. 调节恒温槽至 20.0 ℃。

2. 根据下式计算室温下标准电池电动势；（ 5-47 ）3. 按抵消法原理和高电势电位差计的操作步骤（见本书附录 5 ），接妥测量线路。

4. 在电极管内装好溶液和锌电极、饱和甘汞电极，分别测定原电池- ） Zn|ZnCl2 （ 0.1mol. ㎏ -1 ） ,KCl ( 饱和 )|Hg2Cl2,Hg(+在 20 ℃、 25 ℃、 30 ℃下的电池反应电动势。

五、数据处理1 、计算原电池反应电动势的温度系数（） P 。

可以作 E-T 图求斜率，也可以由三个温度下的 E 、 T 值代入方程E=a+Bt+cT2 得。

06066118童海港《化学电池温度系数的测定》
化学电池是常见的一种电化学能源装置，能够将化学能转化为电能，通过电化学反应产生电流。

在化学电池中，温度对其活化能和反应速率都会产生影响，因此了解化学电池温度系数的测定方法尤为重要。

本实验使用具有不同温度系数的两个电池：一种为温度系数负值的干电池，另一种为温度系数正值的碱性蓄电池。

通过将这两种电池串联起来，可以消除温度系数的影响，从而获得更加精确的电动势值。

实验步骤如下：
1.首先需要准备两个化学电池，一个干电池和一个碱性蓄电池。

2.将两个电池的正负极连接起来，用万用表测量它们的电动势值。

3.将两个电池分别放在有温度控制的槽中，分别加热和冷却一段时间（例如每次加热或冷却10度，如果初始温度是25度，则进行5次操作，每次增加或减少10度）。

4.在每个温度下，重新测量两个电池的电动势值。

5.利用测得的数据和温度-电势曲线，计算出每种电池的温度系数。

6.通过将两种电池串联起来，测量它们的电动势值并计算出整个电池串的电动势值。

7.比较整个电池串在不同温度下的电动势值，以验证电池串能够消除温度系数的影响。

总之，本实验通过测定具有不同温度系数的两个化学电池的电动势值，并利用其构造一个温度系数为零的电池串，有效地阐述了化学电池温度系数的测定方法，对研究电池的特性和性能分析具有重要意义。

化学电池温度系数的测定实验报告思考题
化学电池的温度系数是指化学电池电动势与温度变化之间的关系。

通常情况下，随着温度的升高，化学电池的电动势会降低。

这是因为化学反应的速率与温度相关，随着温度升高，化学反应的速率会增加，从而导致化学反应达到平衡的时间变短，电化学反应的自由能也会降低。

为了测定化学电池的温度系数，需要进行实验测量。

测定化学电池温度系数的实验流程和思考题：
实验流程：
1. 准备至少两个不同化学组成的电池，例如锌-铜电池和铝-铜电池。

2. 测量电池的开路电动势，并记录在实验记录表中。

3. 将一个电池的温度升高或降低，例如使用水浴和冷水浴。

4. 使得电池温度变化后，再次测量电池的开路电动势，并记录在实验记录表中。

5. 根据测量结果，计算出电池的温度系数(K-1)。

思考题：
1. 为什么温度升高会导致电池的电动势降低？
2. 实验中，应该如何控制电池的温度？
3. 在实际应用中，温度系数对电池的使用有哪些影响？如何避免温度对电池的影响？
4. 在实验中，为什么需要选择不同化学组成的电池进行测量？
思考这些情况可以促进我们更加深入地了解化学电池的工作原理和特性，并且有助于我们在实际应用中有效地使用电池。

物理化学实验-电池电动势的测定实验报告物理化学实验报告：电池电动势的测定一、实验目的1.学习掌握原电池的工作原理。

2.掌握伏安法测定电池电动势的方法。

3.了解原电池在日常生活和工业中的应用。

二、实验原理电池电动势是电池在断路时两极之间的电位差，是衡量电池性能的重要参数。

通过测定电池电动势，可以了解电池的化学反应动力学和电学性质。

伏安法是一种常用的测定电池电动势的方法，通过测量电池在不同电流下的电压，绘制伏安曲线，从而得出电池的电动势。

三、实验步骤1.准备实验器材：伏特计（电压表）、电流表、原电池、导线、开关、搅拌器等。

2.将电流表和电压表与原电池连接，注意正负极的接法。

3.打开开关，逐渐增大电流，记录不同电流下的电压值。

4.绘制伏安曲线，横坐标为电流，纵坐标为电压。

5.根据伏安曲线得出电池的电动势。

四、实验结果与分析1.数据记录：2.根据数据绘制的伏安曲线图：略3.根据伏安曲线图计算电池电动势：根据伏安曲线的斜率，可以得出电池的电动势E约为_1.6_V。

这一结果符合预期值。

需要注意的是，实际测量的电动势可能受到内阻、温度等因素的影响，因此需要多次测量并取平均值以减小误差。

4.误差分析：在本实验中，可能存在的误差来源包括测量误差、读数误差、导线电阻等。

为了减小误差，可以采取以下措施：使用高精度的电压表和电流表；多次测量并取平均值；选择合适的导线以减小电阻影响。

此外，为了确保实验结果的可靠性，还需要控制实验条件如温度、湿度等，以避免对实验结果产生不良影响。

5.结果讨论：通过本实验，我们成功地测得了原电池的电动势。

实验结果表明，随着电流的增加，电压逐渐降低。

这一现象符合欧姆定律和能斯特方程的预测结果。

此外，通过比较不同电流下的伏安曲线，可以发现电流对电动势的影响较大。

在实际应用中，原电池的电动势往往决定着电子设备的性能和效率，因此对电池电动势的准确测定至关重要。

本实验不仅加深了我们对原电池工作原理的理解，还为我们提供了测定电池性能的新方法。