專利名稱：銅鋅原電池演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于教學(xué)儀器，特別適用于化學(xué)專業(yè)學(xué)校和中學(xué)化學(xué)、物理課的演示實驗和學(xué)生實驗。
現(xiàn)在學(xué)校做實驗，都是用分散的兩個燒杯，一個U形管連接起來，再找來一個銅片和一個鋅片，焊上導(dǎo)線，湊在一起進行演示，而沒有一種整體的演示儀。因此做實驗時，分散、零亂，材料難找且昂貴，制做麻煩，鋅片極難焊接，鉆孔又無設(shè)備，致使一些學(xué)校無法做此實驗，只是講講原理，即便是湊合做也不符合要求，因找來的材料不純，大小不一，形狀各異，有的很小，無法使連接點露出電解液面，而電極本身在電解液內(nèi)就形成了銅鋅微電池，或銅錫(焊絲)微電池，而影響實驗效果，由于各方面的原因，只能使檢流計指針偏轉(zhuǎn)，而不能使燈泡(普通小燈泡)發(fā)光，很不直觀。
本實用新型的目的旨在提供一種整體、美觀、演示方便、經(jīng)濟實用、顯示直觀的銅鋅原電池演示儀。
本實用新型是由連體雙缸(無色透明鋼化玻璃)、鹽橋、銅片、鋅片、特制小燈泡、缸蓋、正、負極接線柱等組成。所有零部件均與缸蓋相連，形成一整體演示儀，既整齊美觀、又操作方便。由于其上裝有一特制小燈泡，可以發(fā)光，使理論變成現(xiàn)實，因此特別直觀。正、負極接線柱下部為圓柱螺桿，其上至多擰有四個螺母，其中兩個用以固定正、負極接線柱；另外兩個既可用于固定銅片和鋅片，又可調(diào)整其高低位置，使被消耗的鋅片下移，同時還可以更換多種不同材料的電極，以便做各種不同的電化學(xué)實驗。本實用新型的銅、鋅電極，各采用高純度的銅片和鋅片，并保證它們與接線柱的觸點露出電解液面，從而避免了在電解液內(nèi)形成微電池，保證了實驗獲得理想的效果。銅、鋅電極的形狀是平行排列的四塊銅片或鋅片，以增大銅、鋅與電解液的接觸面積，并給陰、陽離子的移動留出通路，提供了較大的電流，保證了實驗的順利進行。連體雙缸上帶有兩個尖嘴，可分別把兩種溶液倒入兩個瓶里，及時處理，可避免銅極和鋅極受污染。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的工作過程加以詳細敘述附


圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)圖附圖2銅電極或鋅電極結(jié)構(gòu)側(cè)視圖本實用新型是一種把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿膬x器，它借助氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流。操作時在連體雙缸(1)的銅缸里加入硫酸銅溶液，構(gòu)成銅半電池；在鋅缸里加入硫酸鋅溶液，構(gòu)成鋅半電池；在U形管里加入氯化鉀瓊膠，分別插入兩個缸內(nèi)，形成鹽橋(5)；再在缸蓋(7)上的正極接線柱(3)和負極接線柱(6)之間接上特制小燈泡(4)，可使燈泡發(fā)光(或接上檢流計，可看到指針偏轉(zhuǎn))，說明銅鋅原電池可以產(chǎn)生電流。
由于鋅較活潑，容易失去電子，而銅容易獲得電子，此時又有合適的條件，分別浸在硫酸銅和硫酸鋅兩種溶液里，又有鹽橋(5)給離子的移動提供通路，所以一旦外電路接通，就會發(fā)生電子的定向移動——電流。此時負極(鋅極)發(fā)生的反應(yīng)為鋅片(8)上的鋅失去電子，這些電子通過導(dǎo)線移到銅片(2)上，鋅片(8)本身被逐漸消耗，變成鋅離子Zn2＋，進入溶液 Zn－2e＝Zn2＋，發(fā)生氧化反應(yīng)。
正極(銅片)反應(yīng)為銅片上有了多余的電子，吸引著硫酸銅溶液中的銅陽離子Cu2＋，發(fā)生定向移動，Cu2＋在銅極上獲得電子，變成金屬銅，附著在銅片(2)上，使銅片(2)加厚 Cu2＋＋2e＝Cu，發(fā)生還原反應(yīng)。
鹽橋起著溝通電路的作用，鋅半電池中隨著Zn2＋進入溶液，使ZnSO4溶液中有富裕的陽離子；而銅半電池中隨著Cu2＋的減少，而有富裕的陰離子；通過鹽橋(5)，鋅半電池里的陽離子Zn2＋向銅半電池移動，銅半電池里的陰離子SO2－4向鋅半電池移動，因而保持了溶液的電中性，使鋅的氧化反應(yīng)和銅的還原反應(yīng)繼續(xù)進行，電流繼續(xù)產(chǎn)生，若取出鹽橋(5)，特制小燈泡(4)不再發(fā)光，(檢流計指針不再偏轉(zhuǎn))，電流也就停止了。這就是銅鋅原電池演示儀工作的全過程。
本實用新型與現(xiàn)有的演示技術(shù)相比，具有整體整齊美觀、操作使用方便、經(jīng)濟實用、顯示直觀、功能多、用途廣等優(yōu)點。除用于做銅鋅原電池演示外，還可接電壓表，測端電壓；接靈敏電流計，測工作電流；也可用于電解氯化鈉，使酚酞變紅，達到原電池和電解池聯(lián)用的目的。更換電極，還可做多種電化學(xué)實驗。是一種理想的教學(xué)儀器。
權(quán)利要求1.一種銅鋅原電池演示儀，由連體雙缸、鹽橋、銅片、鋅片等組成，其特征在于連體雙缸上裝有缸蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的演示儀，其特征在于缸蓋上連接一特制小燈泡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的演示儀，其特征在于正、負極接線柱下部為圓柱螺桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的演示儀，其特征在于圓柱螺桿上至多擰有四個螺母。
專利摘要一種銅鋅原電池演示儀，由連體雙缸、鹽橋、銅片、鋅片、特制小燈泡、缸蓋、正、負極接線柱等組成。所有零部件均與缸蓋相連，形成一整體演示儀。其上裝有一特制小燈泡，顯示直觀。與正、負極接線柱相連的圓柱螺桿上至多擰有四個螺母，以利于固定和調(diào)整銅、鋅片高低位置，也可以更換其他材料的電極，做多種電化學(xué)實驗。此實用新型與現(xiàn)有演示技術(shù)相比，具有整體整齊美觀、操作使用方便、經(jīng)濟實用、顯示直觀、功能多、用途廣，是一種理想的教學(xué)儀器。
文檔編號G09B23/00GK2164581SQ9224228
公開日1994年5月11日 申請日期1992年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月25日
發(fā)明者司大均 申請人:司大均