怎样画电化学电池装置图

一张整洁、标注正确的电化学电池装置图，是试卷二和试卷三里可靠的得分点，但许多学生却因为搞混哪一极是正极、电子往哪个方向流而丢分。这篇指南教你一块一块地把图搭起来，并按阅卷老师期望的方式标注每一个部分，用的是伏打电池与电化学电池这个课题。

一旦布局成了习惯，你两分钟内就能画好。

伏打电池做的是什么

伏打（原电池）把一个自发的氧化还原反应变成电能。两种不同的金属浸在电解质里，用导线相连；因为一种金属比另一种更容易失去电子，电子就被推过导线，电流便流动起来。

亲手组装一个是标准实验，方法见组装简单伏打电池。

你必须画出的部分

每一张满分电池图都会标出这些部件：

• 两个电极，两种不同的金属，各自标上名称或符号。
• 电解质，每个电极所浸入的溶液，要标注（例如硫酸铜(II) 溶液）。
• 盐桥，在两只独立烧杯的丹尼尔型电池里，把两种溶液连起来。
• 电压表或电流计，接在外电路上，用来读电压。
• 导线，两端的接线柱标出正极 (+) 和负极 (−)。
• 一个表示电子流向的箭头，画在外电路的导在线。

漏掉其中任何一样，就是把分数留在桌上。

分步：把图搭起来

1. 先画容器。 丹尼尔电池画两只并排的烧杯；简单电池画一只烧杯，两个电极都插进去。
2. 加上两个电极，一边一个浸入液中，并在每个上写上金属名。
3. 在每只烧杯下方或旁边标出电解质。
4. 画盐桥，用一个倒U形管连接两种溶液（仅丹尼尔型）。
5. 连接电极，用导线向上接到中间的电压表。
6. 判断正负极，用电化学序（见下一节），并标上 + 和 −。
7. 加上电子流向箭头，从负极经导线流到正极。

哪一极是哪一极

这一步学生最容易错，所以要放慢。用电化学序：

• 较正电性（较活泼）的金属是负极。它被氧化，失去电子，所以它是阳极。
• 较不活泼的金属是正极。它是阴极，还原在此发生。
• 在外电路的导线里，电子从负极流向正极，也就是从较活泼的金属流向较不活泼的金属。

一个记忆钩子：较活泼的金属更急于把电子送出去，所以它变成负极，把电子推入导线。

例题：丹尼尔电池

以锌和铜这对经典组合为例。锌在活泼性序里位于铜之上，所以：

• 锌电极，负极（阳极）。它被氧化：

Zn → Zn²⁺ + 2e⁻

• 铜电极，正极（阴极）。铜(II) 离子被还原：

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

电子离开锌，经导线和电压表来到铜，在那里把 Cu²⁺ 还原。锌电极慢慢溶解、变薄；铜电极镀上一层新铜、变厚。

盐桥让离子移动，使两种溶液都保持电中性。这正是较活泼金属在金属置换中把较不活泼金属置换出来时所预测的方向。

读出并预测电压

两种金属在电化学序里相隔越远，电池产生的电压越大。锌–铜电池的电压比锌–铁电池大，因为锌与铜相隔更远。

SPM 不会要你算出精确电压，但你应当能比较两个电池、说出哪个读数更高，以及为什么。

继续之前的标注核对表

• 两个电极都命名，两种电解质都命名。
• 正负极标出 + 和 −，与活泼性顺序一致。
• 电子流向箭头在外电路导在线由负到正。
• 半反应式写出，电子在正确的一侧。
• 溶液分开时画出盐桥。

五项都打勾，图就完整了。

要避开的常见错误

• 把箭头画进溶液里。 电子流向画在导线上，不是穿过电解质，电池内部由离子来传导电荷。
• 把负极叫成阴极。 在伏打电池里，阳极（氧化）是负极；阴极（还原）是正极。这与电解相反，所以要把两个课题在脑子里分开。
• 忘了电压表或盐桥。 两者都是容易的分。

把布局练到自动

凭记忆把丹尼尔电池画几遍，再换别的金属组合，为每一组预测正负极和半反应式。装置其实从不改变，变的只是金属和电解质。

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