銅、鋅兩電極，一同浸入稀硫酸時，由於鋅比銅活潑，容易失去電子，鋅被氧化成二價鋅進入溶液，電子由鋅片通過導線流向銅片，溶液中的氫離子從銅片獲得電子，被還原成氫原子。
基本介紹
- 中文名：銅鋅原電池
- 外文名：Copper-zinc primary battery
- 材質：銅 鋅 H2SO4
- 分類：電池
- 正電極：銅
- 負電極：鋅
- 電解質溶液：稀硫酸
原理,方法一,方法二,方法三,形成條件,反應本質,判斷方法,組成,
原理
氫原子結合成氫分子從銅片上放出。兩極發生如下反應：
正極：2H+ +2e-=H2↑（稀硫酸溶液為電解質溶液）
負極：Zn-2e-=Zn2+
總反應式：Zn+2H+=Zn2++H2↑
方法一
實驗儀器及用品
試管，鑷子，銅棒，
，0.1mol·L-1硫酸溶液
操作
取一試管並斜放入一大粒純鋅（如沒有純鋅可將粗鋅泡在飽和的氯化汞溶液中，用鑷子夾出沖洗淨），再倒入0.1mol·L-1硫酸溶液，觀察表面逸出氣泡情況。
鋅銅原電池在盛有純鋅和0.1mol·L-1硫酸溶液中，用一根純銅棒插在純鋅的表面上，可以觀察到在鋅表面氣泡很少，而在插進液面中銅棒四周氣泡很多。（如圖）
結論
銅表面氣泡來源不可能是銅與稀硫酸反應，而是鋅丟失的電子同遇到溶液中的氫離子發生了反應。可以推知鋅流出電子，在流經銅導線時，將電子轉移給銅四周的氫離子。
方法二
實驗儀器及用品
燒杯、鋅板、銅板、電流計、導線、0.1mol·L-1硫酸溶液
操作
用一個燒杯、盛入0.1mol·L-1的
溶液後，用固定鋅、銅兩電極的插座，把鋅和銅兩個電極浸泡在0.1mol·L-1中，再用電流計和導線把兩級連線好。
現象
除銅極有氫逸出外，在電流計中還可以看到指針發生偏轉，表示有電流產生。
注意
1．如果接通後，導線串連的電流計指針不發生偏轉，或是瞬息偏轉，都是失敗的現象。在溶液與電極接觸處如銅極無氣體產生時，這也是失敗的現象。
2．純鋅片若不好找到，可將粗鋅置飽和氯化汞溶液中浸泡，用鑷子取出，再經沖洗後可以使用。防止用手接觸溶液，實驗後一定要用肥皂洗手。
方法三
實驗儀器及用品
燒杯，KCl鹽橋，1mol·L-1
溶液，1mol·L-1
溶液，鋅極板，銅極板，電流計，導線
操作
如圖，在兩燒杯中分別盛有（1）1mol·L-1 溶液和（2）1mol·L-1 溶液，（3）為瓊脂和飽和氯化鉀溶液的鹽橋。操作和現象同之二所述。
注意
1．銅片面積大一些，便於觀察。鋅片純一些，可以減少鋅片上的氣泡。
2．電流計可以用發光二極體或導電儀代替用發光來檢測電流通過。
形成條件
- 活動性不同的兩個金屬（或其中一種為非金屬，即作導體作用）作電極
- 電極均插入電解質溶液
- 必須有閉合的迴路
反應本質
氧化還原反應
判斷方法
微觀判斷：
①根據電子流動方向
電子流出的極——負極
電子流入的極——正極
巨觀判斷：
②根據電極材料
較活潑的電極材料——負極
較不活潑的電極材料——正極
③根據原電池電極發生的反應
發生氧化反應的極——負極
發生還原反應的極——正極
組成
組成 | 負極 | 正極 | 電解質液 |
電極材料 | 能導電的物質 | 酸溶液 鹼溶液 鹽溶液 熔融液 | |
電極上發生反應的物質 | 還原性較強的物質（多是金屬電極本身） | 氧化性較強的物質 | |
電子流向 | 流出電子 | 流入電子 | |
反應類型 | 氧化反應 | 還原反應 | |
