全日制普通高级中学教科书（试验修订本·必修）《化学》第二册（人民教育出版社化学室编著，2000年12月第2版——笔者注）的第64页写到：“我们知道，物质发生化学反应时，常伴有化学能与热能、光能、电能等的转化。如在化学反应里，常表现出放热或吸热，有的化学反应还伴有发光等。现在我们来研究能量转化的另一种方式——化学能转化为电能。

【实验】  把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯里，可看到锌片上有气泡产生，铜片上没有气泡产生。再用导线把锌片

和铜片连接起来（如图1），观察铜片上有没有气泡产

生？在导线中间接入一个电流表，观察电流表的指针

是否发生偏转。

实验结果表明，用导线连接后，锌片不断

溶解，铜片上有气泡产生。电流表的指针发生          图1

偏转，这说明导线中有电流通过。

电流是如何产生的呢？原来，当把用导线连接的铜片和锌片一同浸入稀硫酸时，由于锌比铜活泼，容易失去电子，锌被氧化成Zn²⁺而进入溶液，电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的H⁺从铜片获得电子被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出。这一变化过程可以表示如下：

锌片：Zn — 2e^- ═ Zn²⁺   （氧化反应）

铜片：2 H⁺ + 2e^- ═ H₂ ↑ （还原反应）

这个实验充分证明，上述氧化还原反应确实因电子的转移而产生电流。这种把化学能转化电能的装置叫做原电池。”

原电池产生了电源电动势，在电路中接入电流表，确实电流表的指针的发生了偏转，电路中有电流，证明化学能转化电能。但是电流过大，常常超过量程，使电流表的指针满偏，甚至会使指针变形，对电路中接入电流表，笔者有不同的看法。

通过多次实验得到如下的数据：

电池 名称	正极板	负极板	电解 液	电源电 动势	内阻 欧	电流表 量程	指针偏转情况
丹聂耳 原电池	铜（Cu）	锌（Zn）	硫酸 液溶	1.1    V～ 1.2V	0.    6～ 4Ω	200 mA	满偏
伏打 原电池	铜（Cu）	锌（Zn）	稀硫酸液溶	1.09V～ 1.1V	0.5～3.5Ω	50 mA	满偏

每次实验都使电流表满偏，是什么原因造成电流表的指针满偏呢？

由物理学的全电路欧姆定律知识告诉我们：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

对于丹聂耳原电池，接入的量程为200mA电流表，外电路的电阻为4.6欧，由欧姆定律的公式I=E/(R+r),可知其电流最大可达230毫安，其电流超过量程，指针会满偏。伏打原电池，接入的量程为50mA电流表，外电路的电阻为4.2欧，由欧姆定律的公式I=E/(R+r),可知其电流最大可达234毫安，其电流远远超过量程，指针会满偏，常常打弯指针，甚至烧坏电表。

在初三上期，学生就从电流表使用规则知道，未经用电器不能直接接在电源的两极上，而本实验直接将电流表接入原电池两极，与学生的认知不同，会给学生造成知识上的混乱，也极易损坏电流表及烧坏电源。

而电压表则可以直接接在电源的两极上。若实验中把电流表换成电压表，如图2所示，笔者认为好处有三：其一，电压表的内阻很

大，接在原电池的两极上，电路中电流极小，不

会损坏电压表及烧坏电源，指针不会满偏；其二，

给学生传递正确的信息，不论做事或做人，不能

违背规则；其三测电压比测电流好，电压更能反

映电源的特征，电源就是提供电势差（电压）的          图2

装置，同时学生也能理解电压表有读数，必有电流流过，间接的证明电路中有电流，化学能转化为电能，较好达到本章节的教学目的。

 

 

_{主要参考资料}

_{刘炳昇：《中学物理实验教学研究》，高等教育出版社}

_{王兴乃：《物理实验大全》，武汉大学出版社}

全日制普通高级中学教科书（试验修订本·必修）《化学》第二册（人民教育出版社化学室编著，2000年12月第2版）