实验7设计方案.doc

水果原电池发电效果的探究一、探究问题的提出1、 涉及的中学化学知识 本探究课题选自人教版化学必修2第二章第二节化学能与电能科学探究中的水果电池。其中会涉及到原电池的组成、电极的反应方程式等，原电池在高中化学中占有极其重要的作用，而且不仅仅是在这本书涉及到，在人教版化学选修4化学反应原理也会更进一步学习。2、选题的意义2.1学生学习了电化学基础知识、了解原电池工作原理等理论知识后，对课本提到的水果原电池会产生极大的兴趣，会觉得生活中我们平时所吃的水果竟然通过自己所学的知识得到电能是如此的神奇。这个实验可以引导学生注意观察生活与化学的联系。2.2本探究实验采用传统方法与手持技术相结合的方法，将化学教学趣味化、生活化与知识融为一体，使化学知识乐于学习，乐于接受。2.3在整个实验过程中对水果种类的选择、原电池的组装，还有怎么观察和体现化学能转换成电能的方案的设计等，会使学生在亲自动手中，积极参与集体讨论，解决活动过程中遇到的各种问题，培养学生创新意识和实践能力，还有团体合作精神。2.4学生参与本专题的水果原电池的实验探究，不仅会加深对相关生化学学科知识的理解，提高学生学习化学的兴趣，还可以提高各科知识综合运用的能力。二、实验反应原理：1、水果中含有大量糖类、蛋白质、生物酸等物质, 其中的生物酸起到电解质的作用。往水果中插入不同金属电极并用导线连接起来, 会有电子的转移, 产生电流, 形成水果电池。根据原电池的原理及形成条件，猜想水果电池所产生的电流大小与水果本身即水果中所含的电解质溶液有关, 与电极材料及电极之间的距离和插入深度有关。本实验探究水果原电池发电效果，即探究水果种类, 与电极材料、电极之间的距离和电极插入深度对水果电池产生电流大小的影响。控采用控制变量法。1.1、不同电极对水果电池产生电流的影响：同一种水果或蔬菜，不同电极材料构成原电池的电动势不同。当用同一种金属做正极，负极金属活泼性越强【1】，其构成原电池电动势越大。因实验室中的电极材料有限，本实验对电极材料对水果电池发电效果的影响不做探讨，采用Cu- Zn作水果电池的电极1.2、电极间距离对水果电池电流的影响：对于同一种水果，相同的电极材料, 电极间距离会影响水果电池回路中的电阻大小。需注意的是，电极间的距离不宜太近, 否则易导致短路。【2】1.3、插入深度对水果电池电流的影响：电极插入水果的深度也会影响水果电池回路中的电阻大小，水果电池的发电效果会改变【3】2、水果原电池的电极反应：水果原电池的电解质实质是酸性溶液，在负极使金属原子失去电子，金属离子进入溶液，在正极的H+获得电子，生成氢气。负极：Zn=Zn2+ne-（金属原子Zn被氧化）正极：2H+2e-=H2(H +被还原)三、实验所需药品和仪器：万用电表1个导线（带夹子）2根 铜片（1.0cm6cm）2片镁片（1.0cm4cm）2片西红柿、 苹果、 橙子各1个剪刀1把pH试纸四、实验探究的具体步骤与实验装置图实验步骤：1、按1cm4cm等规格处理铜片与锌片，用稀盐酸除去电极材料表面的氧化膜并用滤纸擦净其表面。2、将番茄、橙子、苹果分别与铜片、镁片、电线（带夹子）、电流表连成电路，调节电流表量程。按照实验表格中的实验参数设置，将铜片与锌片插入水果中，用电流表的测试表笔按正负极对应接触铜片与锌片。3、观察记录电流表的示数，每组实验平行测定3次。4、用pH试纸测定番茄、橙子、苹果的酸度。五、实验记录所用表格表一：不同水果对水果电池产生电流大小的实验记录表实验参数 电池电极：Cu- Zn电极 电极间距：2cm电极插入深度：2cm水果种类实验次数123苹果橙子西红柿表二：电极间距对水果电池产生电流大小的实验记录表实验参数 电池电极：Cu- Zn电极 水果种类：苹果电极插入深度：2cm 电极间距（cm）实验次数123123表三：电极插入深度对水果电池产生电流大小的实验记录表实验参数 电池电极：Cu- Zn电极 水果种类：苹果电极间距：2cm电极插入深度 （cm）实验次数123122.5六、小组成员和分工：成员：陈华燕、魏伟琼、李凤怡、杨媚1、处理铜片与锌片：陈华燕、魏伟琼2、实验仪器组装：李凤怡、杨媚3、测定水果电池的电流：两人一组，一人记录，一人观察；轮流进行。七、参考文献【1】几种水果和蔬菜原电池，韩维和 胡 彬 靖宏伟，中国知网，71 0 0 6 2)【2】关于“水果电池”的实验探究，杨玉琴，中国知网 2