制作水果电池

1 水水 果果 电电 池池 的的 制制 作作 耒阳市第一中学 H471 班课题组 指导教师 彭爱军 摘要 我们生活中我们用到的干电池 废弃后将引起严重的环境污染问题 为 了解决这个问题 我们决定运用有关原电池的知识把水果制成电池 来 满足日常生活的需要 缓解日益严重的环境问题 那么水果电池真的能 导电么 用什么样的水果的导电性会好 带着这些问题开始了我们的探 究学习活动 通过大量实验表明 大多数水果都能导电 但不同的水果 所产生的电流和电压是不同的 同时 使用不同的电极对产生的电流和 电压也有影响 经过实验得出汁液 PH 值较强的水果产生电流的能力较强 关键词 实验探究 水果电池 环境保护 一 探究的背景 高中生每天需求的干电池量很大 生活中的手电筒 电子表 随身听 复读机等都要用到它 据估计 平均每位高中生一学期要 用到 10 20 对电池 而这些电池废弃后随意丢弃 内部的重金属与 酸碱等物质泄漏出来后将引起严重的环境污染问题 不仅污染土壤 和地下水 还会对人体造成严重危害 随着废电池产生量的逐年增 加 废电池的环境污染问题日益突出 因此 急需一种既实用又环保 的电池来取代 而耒阳地区的水果产量比较大 品种也很丰富 加 上我们从书本了解到水果电池 因此 我们决定运用有关原电池的 知识把水果制成电池 就可以很好的解决上述问题 二 探究的意义 通过本课题的的探究 不仅可以加深学生对原电池的知识巩固 和理解 还增强了学生学习化学的兴趣 更重要的是培养了学生运 用所学知识解决实际问题的能力 让他们在实践活动中增长知识 开拓眼界 三 探究步骤 确定小组人员 查阅资料 设计实验 四 探究方法 2 实验法 文献法 报告撰写法 五 探究实验 探究一 橘子能发电么 一 建立假设 1 橘子可能会发电 2 橘子可能不会发电 二 查阅资料 1 原电池的工作原理 较活泼的金属为负极 失去电子发生氧化反应变为离子进入溶液 电 子从负极沿导线转移给溶液中的阳离子 阳离子在正极上得电子发生还原 反应 2 原电池的构成条件 1 有两种不同的活泼的金属 2 电解质溶液 3 闭合回路 3 水果电池的的发电原理是 两种金属片的电化学活性是不一样的 其中更活泼的那边的金 属片能置换出水果中的酸性物质的氢离子 由于产生了正电荷 整 个系统需要保持稳定 所以在组成原电池的情况下 由电子从回路 中保持系统的稳定 这样的话 理论上来说电流大小直接和果 酸浓度相关 三 设计水果电池 水果电池的构造如右图 四 准备材料 橘子 柠檬 苹果 橙子 土豆 五 设计实验方案 1 器材准备 橘子 铜片 锌棒 灵敏电流计 3 2 实验操作步骤 分别用锌片和铜片作电极 用软电线做导线 用灵敏电流计测出通过他的电流 用电压表测出电压 3 得出结论 假设一成立 探究二 多个橘子串联能导电么 进行试验 我们将多个橘子串联起来 来测他们两端的电压和 电流 此实验完毕后 再把橘子并联起来 再测一次他们两端的电 压和电流 我们得到了以下结论 两个多个日期水果 名称串联并联串联并联 月日电压电流电压电流电压电流电压电流 1126橘子0 22200 31800 31001 4220 所以 我们得出 多个橘子串联 不仅能够发电 而且他的电 流和电压强度比单个橘子的电压和电流强度要强 探究三 对苹果进行实验 找一些铜片和铝片 再剪一些比铜片和铝片大一些的纸片在醋 里浸一下 在一个铝片的上面放一个纸片 在纸片上放个铜片 一 个简易的化学电池就做好了 铜片是正极 铝片是负极 浸湿的纸 4 片就是电解质 不过 这样的一个 电池 产生的电实在太微弱了 只能用灵敏的电表测到 如果把许多这样的 小电池 垒起来 让一 个 电池 的铝片放在另一个 电池 的铜片上 这时铝片和铜片之间 不要放纸片 这时产生的电流就强了一些 几个 电池 垒起来就能 点亮一个发光二极管 一种通过很小电流就能发光的半导体元件 如果很多这样的电池垒起来 电流就会很强了 也可以把铜片和铝 片插进一些蔬菜水果里 如插在苹果里 这样就可以做成一个有趣 的 水果电池 苹果中含有大量的水果酸 是一种很好的电解质 如果在水果 中插入两个电极 就会象化学电池一样能产生出电流 影响水果产 生电流大小的因素很多 有水果自身的原因 如水果的种类 水果 的大小和成熟程度 还有外界的原因 如插入水果的两个电极的 大小 两电极间距和插入的深度等因素 在研究多种变量的探究中 关键是要控制好变量 即在探究某个变量产生的电流的影响时 其 它的各种变量保持不变 并在对照中发现该变量的影响效果 我们 制造水果 电源 这款电源 主要原料是苹果 大约有 150 多个 由于苹果本身带有含磷的酸性物质 通过与铜丝和采用镀锌的 钉子连接便可产生化学反应 在把镀锌的钉子插入苹果后 用铜丝 再把每个苹果连接起来便可产生微弱的电量 理论上 任何带有酸 性物质的苹果都可通过此方法提供电力 考虑到需要足够的电力才能让带动音响进行工作 我们总共使 用了 10 公斤苹果 通过实验 我们发现大概产生了 5 伏特 4 毫安 的电力 把这些苹果放入装置之后 该 苹果电源 成功地对收音机进 行音乐播放提供了电源 音箱里发出了悦耳的声音 当然 这些用 过的苹果不能食用 电池很快就腐烂 又经过其他实验我们得出 其他的瓜果也能导电 所以我们得出以下表格 水果名称电流电压 茄 0 3100 雪梨 0 1890 5 菠萝 0 3140 柚 0 140 柠檬 0 82100 猕猴桃 0 84260 梨 0 4920 五 不足之处与展望不足之处与展望 不足之处 虽然水果电池可以缓解污染问题 但是由于产生的 电压过低 电流很微弱 使用的时间不长 而且 水果易腐烂变质 保鲜也存在一定困难 加上装置的繁杂 因此 它的使用收到一定 局限 展望 如果把果汁用一个装置存起来 加入保鲜剂 增长它的 保质期 同时 若能解决使用时间问题 那么 水果电池将会很有 发展前程 六 感言感言 通过这次探究试验 我们充分的感受到了集体团结的重要性 我们大家在这次活动中互帮