原電池 / 加伏特電池

原電池是一個互動式 3D 電化學實驗室，學生可以在其中組裝自發氧化還原半電池並測量電池電壓。兩個玻璃燒杯盛裝浸入其水溶液離子中的金屬電極，由發光的 KNO3 U 形鹽橋和帶有數字伏特計的外部導線電路連接。學生可以選擇或點擊電極以在鎂、鋅、鐵、銅和銀之間循環切換，調整電解質摩爾濃度，或將電極從溶液中拖出以斷開電路。實時動畫顯示發光的電子從陽極流向陰極，而 K+ 陽離子和 NO3- 陰離子透過鹽橋遷移以維持電中性。

• 從經典的丹尼爾電池開始（左側 = Zn，右側 = Cu，濃度為 1.0 M），並驗證伏特計讀數為 +1.10 V，電子從 Zn 流向 Cu。
• 將左側電極切換為鎂 (Mg)，右側電極切換為銀 (Ag)，以實現 +3.17 V 的最高標準電池電位。
• 為兩個半電池選擇相同的金屬（例如 Cu 和 Cu），並確認電池電位降至 0.00 V，且無淨電子流動。
• 向上將任何金屬電極板從電解質溶液中拖出，並觀察伏特計立即降至 0.00 V（開路）。
• 當您將 Cu 放在左側、Zn 放在右側時，觀察鹽橋內部的紫色 K+ 和綠色 NO3- 離子反轉方向。

1. 1從標準還原電位計算標準電池電位 E°cell = E°(陰極) - E°(陽極)。
2. 2將陽極識別為氧化發生處（更負的 E°），將陰極識別為還原發生處（更正的 E°）。
3. 3解釋為什麼電子透過外部導線從陽極流向陰極，而鹽橋陽離子向陰極燒杯遷移。
4. 4描述當兩個電極相同時或當電極失去與電解質的接觸時電池電壓會發生什麼變化。

教師常問的問題