“舊瓶裝新酒”

章建鋒

摘要：由于傳統瓊脂鹽橋的制作過程步驟多，耗時較長，試圖從減少瓊脂用量和尋找簡單鹽橋“支持物”入手，介紹了鹽橋裝置的改進。

關鍵詞：鹽橋；創新；效果明顯

文章編號：1008-0546（2014）10-0090-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

一、問題的提出

原電池裝置，以（Zn│CuSO4（aq）│Cu）為例，負極材料Zn直接與CuSO4溶液接觸，導致Zn片表面會覆蓋上紅色的銅，但如果使用鹽橋，將原電池變為Zn│ZnSO4（aq）║CuSO4（aq）│Cu，就不會出現這樣的問題。

1. 瓊脂鹽橋的制作效果問題

傳統鹽橋（如圖1）是含有飽和KCl溶液的瓊脂，但是其制作過程比較麻煩，且含飽和KCl溶液的熱溶瓊脂加入U形管時偶爾會出現“中空”或者冷卻后存在瓊脂收縮的現象，可能導致電流計指示原電池放電情況不明顯。

2. 瓊脂的耗料的問題

在實際教學準備過程中，實驗室為了保證同課時進度的化學教師在進行教學時鹽橋足夠的分配使用，往往一次制作多個瓊脂鹽橋，比較耗材料耗時間，于是筆者思考如何讓瓊脂鹽橋使用的瓊脂更加節省又不失使用效果，有人使用了U型導管或者是軟管進行瓊脂灌制，起到了節省瓊脂用量的問題。那還有其它的方法減少瓊脂的用量嗎？

3. 電解質溶液支持物的問題

原電池形成閉合回路，“外電路”依靠電子的定向移動，“內電路”依靠離子的定向移動而形成電流，鹽橋的出現是避免原電池兩極放置于同一電解質溶液中而出現上述（Zn│CuSO4（aq）│Cu）的問題，作為“內電路”的鉀離子和氯離子可以在鹽橋中定向移動，瓊脂起到一個電解質溶液的“支持物”的作用，制取過程比較麻煩，有人使用了棉花條替代，那還存在其它的簡單“支持物”來代替瓊脂呢？

二、“一橋兩用”減少瓊脂用量

1. “瓊脂塞”鹽橋與“水底”鹽橋的制作步驟

（1）取瓊脂0.2g置于小燒杯中，加20mL蒸餾水，加熱至瓊脂呈均勻糊狀，加入2gKCl攪拌均勻，繼續保持加熱。

（2）取兩只U型管，編號甲和乙，U型管甲口徑略大于乙，將U型管口甲置于沸水浴中，將熱的瓊脂倒入U型管中，冷卻。注意瓊脂倒入時不必要倒至管口。

（3）瓊脂冷凝后，用洗耳球將U型管甲中瓊脂慢慢“吹擠”出一半置于表面皿上，然后將管中剩下的瓊脂“吹擠”至左右相平，即制得“水底”鹽橋。

（4）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，倒入U型管乙中，注意倒液面入至管口1-2cm即可，截取相應1-2cm的瓊脂兩節，塞住U型管乙兩端，注意不要留有空氣。即制得“瓊脂塞”鹽橋，基本過程如圖2。

2. “一橋兩用”的使用效果與評價

（1）“瓊脂塞”鹽橋

將“瓊脂塞”鹽橋倒置，飽和KCl溶液并未流出，原因是U型管乙的“瓊脂塞”取自比它口徑略大的U型管甲中，盡管瓊脂冷卻收縮但仍然夠將U型管乙中溶液封住。使用“瓊脂塞”鹽橋電流表讀數大于“傳統”瓊脂鹽橋。鹽橋完成使用后，可以擠壓一端膠塞，另一端膠塞就會被擠出，然后將飽和KCl甲溶液倒出回收，擠出的膠塞可以放回U型管保存，下次使用可以使用洗耳球吹出后重新灌裝使用。這種鹽橋的優點：灌制一次瓊脂，“吹擠”出的瓊脂條就足夠制作多個“瓊脂塞”鹽橋，且使用效果明顯。

（2）“水底”鹽橋

U型管甲中余下一半的瓊脂，這些瓊脂你可以繼續利用洗耳球吹出做成“瓊脂塞”鹽橋，但是筆者留著它，改變一下電解質溶液的盛裝方式，又讓它成為了“水底”鹽橋，即將分別在“水底”鹽橋兩端分別倒入硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液，注意液體倒至管口1-2cm即可，分別取鋅條和銅條置于兩端溶液中，與電流計相連，觀察到電流表讀數大于使用“傳統”瓊脂鹽橋的讀數。利用U型管中剩下的瓊脂制成的“水底”鹽橋的優點：不需要使用電解槽，減少了電極電解液的用量，也減少了實驗時電極材料的用量（銅片改銅條，鋅片改鋅條），且效果明顯。

“一橋兩用”鹽橋的使用效果與傳統鹽橋使用對照如圖3所示。這樣的改進，減少瓊脂的用量，其中 “一橋兩用”鹽橋的原電池裝置產生的電流強度比使用“傳統”鹽橋的大，這可能跟減少瓊脂的用量從而減少離子移動的阻力有關。

三、餐巾紙替代瓊脂成為“支持物”

1. 餐巾紙鹽橋的制備

（1）將2-3張餐巾紙重疊放置，卷成長條狀后絞成螺旋長條狀。

（2）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，將卷好的餐巾紙放入溶液中“吸取”飽和KCl溶液（如圖4）。

（3）待餐巾紙條的2/3“吸滿” 飽和KCl溶液時，用鑷子將其取出置于一張干的餐巾紙上，用這張餐巾紙將“吸滿” 飽和KCl溶液的餐巾紙條卷裹成條狀。

注意在制作過程中，不要讓餐巾紙卷“吸取”過多飽和KCl溶液，否則會在取拿時會有液體滴下；當然也不要“吸取”太少，這樣會導致餐巾紙卷通過毛細作用不夠均勻分配到未“吸取”到溶液的地方。如圖5是“餐巾紙”鹽橋在原電池裝置中的使用。

2. “餐巾紙”鹽橋的使用效果與評價

相比“瓊脂鹽橋”，“餐巾紙鹽橋”取材方便、便宜，耗材省，制作時間很短，實驗后處理方便。在改進過程中我發現可以根據餐巾紙的張數多少控制鹽橋的橫截面，從而改變電流大小。通過這個改進實驗后，筆者尋思還可以尋找類似的鹽橋“支持物”，比如可以多次使用的海綿條或多股棉線條等。

總之，根據筆者對鹽橋進行的兩種方式的改進，實驗均取得了成功，而且效果明顯，優于傳統鹽橋，大家不妨試一試。

參考文獻

[1] 北京師范大學等.無機化學上冊[M].北京：高等教育出版社，2002：365

[2] 楊延光，李友銀. 高中化學里的鹽橋 [J]. 化學教與學，2011，（6）endprint

摘要：由于傳統瓊脂鹽橋的制作過程步驟多，耗時較長，試圖從減少瓊脂用量和尋找簡單鹽橋“支持物”入手，介紹了鹽橋裝置的改進。

關鍵詞：鹽橋；創新；效果明顯

文章編號：1008-0546（2014）10-0090-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

一、問題的提出

原電池裝置，以（Zn│CuSO4（aq）│Cu）為例，負極材料Zn直接與CuSO4溶液接觸，導致Zn片表面會覆蓋上紅色的銅，但如果使用鹽橋，將原電池變為Zn│ZnSO4（aq）║CuSO4（aq）│Cu，就不會出現這樣的問題。

1. 瓊脂鹽橋的制作效果問題

傳統鹽橋（如圖1）是含有飽和KCl溶液的瓊脂，但是其制作過程比較麻煩，且含飽和KCl溶液的熱溶瓊脂加入U形管時偶爾會出現“中空”或者冷卻后存在瓊脂收縮的現象，可能導致電流計指示原電池放電情況不明顯。

2. 瓊脂的耗料的問題

在實際教學準備過程中，實驗室為了保證同課時進度的化學教師在進行教學時鹽橋足夠的分配使用，往往一次制作多個瓊脂鹽橋，比較耗材料耗時間，于是筆者思考如何讓瓊脂鹽橋使用的瓊脂更加節省又不失使用效果，有人使用了U型導管或者是軟管進行瓊脂灌制，起到了節省瓊脂用量的問題。那還有其它的方法減少瓊脂的用量嗎？

3. 電解質溶液支持物的問題

原電池形成閉合回路，“外電路”依靠電子的定向移動，“內電路”依靠離子的定向移動而形成電流，鹽橋的出現是避免原電池兩極放置于同一電解質溶液中而出現上述（Zn│CuSO4（aq）│Cu）的問題，作為“內電路”的鉀離子和氯離子可以在鹽橋中定向移動，瓊脂起到一個電解質溶液的“支持物”的作用，制取過程比較麻煩，有人使用了棉花條替代，那還存在其它的簡單“支持物”來代替瓊脂呢？

二、“一橋兩用”減少瓊脂用量

1. “瓊脂塞”鹽橋與“水底”鹽橋的制作步驟

（1）取瓊脂0.2g置于小燒杯中，加20mL蒸餾水，加熱至瓊脂呈均勻糊狀，加入2gKCl攪拌均勻，繼續保持加熱。

（2）取兩只U型管，編號甲和乙，U型管甲口徑略大于乙，將U型管口甲置于沸水浴中，將熱的瓊脂倒入U型管中，冷卻。注意瓊脂倒入時不必要倒至管口。

（3）瓊脂冷凝后，用洗耳球將U型管甲中瓊脂慢慢“吹擠”出一半置于表面皿上，然后將管中剩下的瓊脂“吹擠”至左右相平，即制得“水底”鹽橋。

（4）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，倒入U型管乙中，注意倒液面入至管口1-2cm即可，截取相應1-2cm的瓊脂兩節，塞住U型管乙兩端，注意不要留有空氣。即制得“瓊脂塞”鹽橋，基本過程如圖2。

2. “一橋兩用”的使用效果與評價

（1）“瓊脂塞”鹽橋

將“瓊脂塞”鹽橋倒置，飽和KCl溶液并未流出，原因是U型管乙的“瓊脂塞”取自比它口徑略大的U型管甲中，盡管瓊脂冷卻收縮但仍然夠將U型管乙中溶液封住。使用“瓊脂塞”鹽橋電流表讀數大于“傳統”瓊脂鹽橋。鹽橋完成使用后，可以擠壓一端膠塞，另一端膠塞就會被擠出，然后將飽和KCl甲溶液倒出回收，擠出的膠塞可以放回U型管保存，下次使用可以使用洗耳球吹出后重新灌裝使用。這種鹽橋的優點：灌制一次瓊脂，“吹擠”出的瓊脂條就足夠制作多個“瓊脂塞”鹽橋，且使用效果明顯。

（2）“水底”鹽橋

U型管甲中余下一半的瓊脂，這些瓊脂你可以繼續利用洗耳球吹出做成“瓊脂塞”鹽橋，但是筆者留著它，改變一下電解質溶液的盛裝方式，又讓它成為了“水底”鹽橋，即將分別在“水底”鹽橋兩端分別倒入硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液，注意液體倒至管口1-2cm即可，分別取鋅條和銅條置于兩端溶液中，與電流計相連，觀察到電流表讀數大于使用“傳統”瓊脂鹽橋的讀數。利用U型管中剩下的瓊脂制成的“水底”鹽橋的優點：不需要使用電解槽，減少了電極電解液的用量，也減少了實驗時電極材料的用量（銅片改銅條，鋅片改鋅條），且效果明顯。

“一橋兩用”鹽橋的使用效果與傳統鹽橋使用對照如圖3所示。這樣的改進，減少瓊脂的用量，其中 “一橋兩用”鹽橋的原電池裝置產生的電流強度比使用“傳統”鹽橋的大，這可能跟減少瓊脂的用量從而減少離子移動的阻力有關。

三、餐巾紙替代瓊脂成為“支持物”

1. 餐巾紙鹽橋的制備

（1）將2-3張餐巾紙重疊放置，卷成長條狀后絞成螺旋長條狀。

（2）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，將卷好的餐巾紙放入溶液中“吸取”飽和KCl溶液（如圖4）。

（3）待餐巾紙條的2/3“吸滿” 飽和KCl溶液時，用鑷子將其取出置于一張干的餐巾紙上，用這張餐巾紙將“吸滿” 飽和KCl溶液的餐巾紙條卷裹成條狀。

注意在制作過程中，不要讓餐巾紙卷“吸取”過多飽和KCl溶液，否則會在取拿時會有液體滴下；當然也不要“吸取”太少，這樣會導致餐巾紙卷通過毛細作用不夠均勻分配到未“吸取”到溶液的地方。如圖5是“餐巾紙”鹽橋在原電池裝置中的使用。

2. “餐巾紙”鹽橋的使用效果與評價

相比“瓊脂鹽橋”，“餐巾紙鹽橋”取材方便、便宜，耗材省，制作時間很短，實驗后處理方便。在改進過程中我發現可以根據餐巾紙的張數多少控制鹽橋的橫截面，從而改變電流大小。通過這個改進實驗后，筆者尋思還可以尋找類似的鹽橋“支持物”，比如可以多次使用的海綿條或多股棉線條等。

總之，根據筆者對鹽橋進行的兩種方式的改進，實驗均取得了成功，而且效果明顯，優于傳統鹽橋，大家不妨試一試。

參考文獻

[1] 北京師范大學等.無機化學上冊[M].北京：高等教育出版社，2002：365

[2] 楊延光，李友銀. 高中化學里的鹽橋 [J]. 化學教與學，2011，（6）endprint

摘要：由于傳統瓊脂鹽橋的制作過程步驟多，耗時較長，試圖從減少瓊脂用量和尋找簡單鹽橋“支持物”入手，介紹了鹽橋裝置的改進。

關鍵詞：鹽橋；創新；效果明顯

文章編號：1008-0546（2014）10-0090-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

一、問題的提出

原電池裝置，以（Zn│CuSO4（aq）│Cu）為例，負極材料Zn直接與CuSO4溶液接觸，導致Zn片表面會覆蓋上紅色的銅，但如果使用鹽橋，將原電池變為Zn│ZnSO4（aq）║CuSO4（aq）│Cu，就不會出現這樣的問題。

1. 瓊脂鹽橋的制作效果問題

傳統鹽橋（如圖1）是含有飽和KCl溶液的瓊脂，但是其制作過程比較麻煩，且含飽和KCl溶液的熱溶瓊脂加入U形管時偶爾會出現“中空”或者冷卻后存在瓊脂收縮的現象，可能導致電流計指示原電池放電情況不明顯。

2. 瓊脂的耗料的問題

在實際教學準備過程中，實驗室為了保證同課時進度的化學教師在進行教學時鹽橋足夠的分配使用，往往一次制作多個瓊脂鹽橋，比較耗材料耗時間，于是筆者思考如何讓瓊脂鹽橋使用的瓊脂更加節省又不失使用效果，有人使用了U型導管或者是軟管進行瓊脂灌制，起到了節省瓊脂用量的問題。那還有其它的方法減少瓊脂的用量嗎？

3. 電解質溶液支持物的問題

原電池形成閉合回路，“外電路”依靠電子的定向移動，“內電路”依靠離子的定向移動而形成電流，鹽橋的出現是避免原電池兩極放置于同一電解質溶液中而出現上述（Zn│CuSO4（aq）│Cu）的問題，作為“內電路”的鉀離子和氯離子可以在鹽橋中定向移動，瓊脂起到一個電解質溶液的“支持物”的作用，制取過程比較麻煩，有人使用了棉花條替代，那還存在其它的簡單“支持物”來代替瓊脂呢？

二、“一橋兩用”減少瓊脂用量

1. “瓊脂塞”鹽橋與“水底”鹽橋的制作步驟

（1）取瓊脂0.2g置于小燒杯中，加20mL蒸餾水，加熱至瓊脂呈均勻糊狀，加入2gKCl攪拌均勻，繼續保持加熱。

（2）取兩只U型管，編號甲和乙，U型管甲口徑略大于乙，將U型管口甲置于沸水浴中，將熱的瓊脂倒入U型管中，冷卻。注意瓊脂倒入時不必要倒至管口。

（3）瓊脂冷凝后，用洗耳球將U型管甲中瓊脂慢慢“吹擠”出一半置于表面皿上，然后將管中剩下的瓊脂“吹擠”至左右相平，即制得“水底”鹽橋。

（4）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，倒入U型管乙中，注意倒液面入至管口1-2cm即可，截取相應1-2cm的瓊脂兩節，塞住U型管乙兩端，注意不要留有空氣。即制得“瓊脂塞”鹽橋，基本過程如圖2。

2. “一橋兩用”的使用效果與評價

（1）“瓊脂塞”鹽橋

將“瓊脂塞”鹽橋倒置，飽和KCl溶液并未流出，原因是U型管乙的“瓊脂塞”取自比它口徑略大的U型管甲中，盡管瓊脂冷卻收縮但仍然夠將U型管乙中溶液封住。使用“瓊脂塞”鹽橋電流表讀數大于“傳統”瓊脂鹽橋。鹽橋完成使用后，可以擠壓一端膠塞，另一端膠塞就會被擠出，然后將飽和KCl甲溶液倒出回收，擠出的膠塞可以放回U型管保存，下次使用可以使用洗耳球吹出后重新灌裝使用。這種鹽橋的優點：灌制一次瓊脂，“吹擠”出的瓊脂條就足夠制作多個“瓊脂塞”鹽橋，且使用效果明顯。

（2）“水底”鹽橋

U型管甲中余下一半的瓊脂，這些瓊脂你可以繼續利用洗耳球吹出做成“瓊脂塞”鹽橋，但是筆者留著它，改變一下電解質溶液的盛裝方式，又讓它成為了“水底”鹽橋，即將分別在“水底”鹽橋兩端分別倒入硫酸鋅溶液和硫酸銅溶液，注意液體倒至管口1-2cm即可，分別取鋅條和銅條置于兩端溶液中，與電流計相連，觀察到電流表讀數大于使用“傳統”瓊脂鹽橋的讀數。利用U型管中剩下的瓊脂制成的“水底”鹽橋的優點：不需要使用電解槽，減少了電極電解液的用量，也減少了實驗時電極材料的用量（銅片改銅條，鋅片改鋅條），且效果明顯。

“一橋兩用”鹽橋的使用效果與傳統鹽橋使用對照如圖3所示。這樣的改進，減少瓊脂的用量，其中 “一橋兩用”鹽橋的原電池裝置產生的電流強度比使用“傳統”鹽橋的大，這可能跟減少瓊脂的用量從而減少離子移動的阻力有關。

三、餐巾紙替代瓊脂成為“支持物”

1. 餐巾紙鹽橋的制備

（1）將2-3張餐巾紙重疊放置，卷成長條狀后絞成螺旋長條狀。

（2）用小燒杯配制10mL飽和KCl溶液，將卷好的餐巾紙放入溶液中“吸取”飽和KCl溶液（如圖4）。

（3）待餐巾紙條的2/3“吸滿” 飽和KCl溶液時，用鑷子將其取出置于一張干的餐巾紙上，用這張餐巾紙將“吸滿” 飽和KCl溶液的餐巾紙條卷裹成條狀。

注意在制作過程中，不要讓餐巾紙卷“吸取”過多飽和KCl溶液，否則會在取拿時會有液體滴下；當然也不要“吸取”太少，這樣會導致餐巾紙卷通過毛細作用不夠均勻分配到未“吸取”到溶液的地方。如圖5是“餐巾紙”鹽橋在原電池裝置中的使用。

2. “餐巾紙”鹽橋的使用效果與評價

相比“瓊脂鹽橋”，“餐巾紙鹽橋”取材方便、便宜，耗材省，制作時間很短，實驗后處理方便。在改進過程中我發現可以根據餐巾紙的張數多少控制鹽橋的橫截面，從而改變電流大小。通過這個改進實驗后，筆者尋思還可以尋找類似的鹽橋“支持物”，比如可以多次使用的海綿條或多股棉線條等。

總之，根據筆者對鹽橋進行的兩種方式的改進，實驗均取得了成功，而且效果明顯，優于傳統鹽橋，大家不妨試一試。

參考文獻

[1] 北京師范大學等.無機化學上冊[M].北京：高等教育出版社，2002：365

[2] 楊延光，李友銀. 高中化學里的鹽橋 [J]. 化學教與學，2011，（6）endprint