传统的原电池实验教学装置,存在下列问题: 当讲到原电池的正极(铜极)逸出氢气时,教师从未用实验证实氢气的存在。
原电池的装置是由外线路、灵敏电流计和原电池这分离的两部分组成的可见度小,不易给学生形成一个完整的规范整体。
按论理:接通外线路时,正极(铜极)能产生大量的气泡,负极(锌极)的气泡能抑制。而传统演示,效果相反。
针对以上问题,有必要做一种投影的原电池装置。
本发明的目的:在于改进原电池传统演示实验和一般性投影装置,使铜锌原电池的效果,更有科学性、直观性和系统完整性,并能突破在铜极收集氢气和检验。
本发明属于教学仪器的新产品,它的优点:
1.投影出原电池实验的装置和完整图:
2.正极上氢气产生明显,并能收集和检验。锌极的气体得到抑制;
3.图上以“Cu”和“Zn”的符号与电流表的正、负相符合,并且操作和保存都简便;
4.演示时,向原电池里倒入稀硫酸,排出盖里的空气,电流表与原电池之间的单刀立于中间的(11),银幕上电流表的指针指“O”锌极有气泡,铜极无反应,将单刀合于锌片接头的(12),电子由外线流入铜极,原电池内氢离子在铜极上放电,氢气在铜极逸出,电流表指针仍指“0”。为了说明外线路有电子从锌流向铜,再将单刀分离、倒向,合于铜极一方的开关〔5〕。这时电子由锌极流出,通过电流表,指针移动到一定刻度,同时在铜极仍然不断的逸出气泡,而锌片上却无气泡或气泡地产生得到抑制。
经过2-3分钟,取下铜极上面的小试管,用胶塞堵住管口,移向酒精灯火焰,用爆鸣法检验氢气的存在,检验可以反复进行。
本发明是这样实现的:
两电极:采用φ1毫米的紫铜丝弯成“Cu”的字样,又用厚为0.1毫米纯锌片,按附图的符号,冲压成形,用5%的碳酸钠溶液洗涤,除去油污,再用清水漂洗,锌极还要用1体积的氯化汞饱和溶液,加入3体积水稀释后的溶液处理,锌片浸泡1-2秒钟,再将锌极取出用清水漂洗,取出凉干就可配套应用。
电流表,选用直流毫安表,指针不能指向蹄形磁铁的一方。便于投影。
原电池的主体和盖,都用无色透明有机玻璃或聚苯乙稀无色透明塑料,注模成形。
总装:在原电池的主体表心部位,固定毫安表,加表盖保护,接出表的负、正导线。铜极在盛酸容器内,用CH-3胶粘固定,铜极的上端用导线与〔11〕焊接,电表的〔2〕用导线与〔5〕相接,锌极用时放入容器内,其上端与〔12〕相连接,〔12〕用导线〔10〕与〔9〕相接。最后加盖,使用时向容器里倒入浓度为3M的硫酸溶液。进行投影实验。
【附图说明】
图一为正视平面图。
1.透明刻度盘 2.原电池正极 3.电流表心
4.正极导线 5.铜极电键 6.铜极导气管
7.铜极 8.酸液容器 9.原电池负极
10.负极导线 11.电键的单刀 12.锌极电键
13.锌极导气管 14.锌极 15.波形盖
图二为波形盖的俯视图。
图三是装有波形盖的侧视图。
实物照片: