科学创意设计方案表教程文件.pdf

化学实验创意设计方案表 姓 名 性 别 班 级 指导教师 申报时间 联系方式 项目名称： 创意构思： 所需材料： 实验步骤： 成果展示： 铝空气电池的设计、制作与探究 一、实验名称 铝空气电池的设计、制作与探究 二、实验目的 通过多种简单装置实现对铝空气电池的模拟，并通过简单的实验 对铝空气电池的工作原理进行揭示。 三、实验仪器及试剂 活性碳粉 (活性碳棒 )、铝皮易拉罐、饱和食盐水、纱布、滤纸等 废旧饮料瓶制作浮桶式电解池、燃料电池 —— 极客迷 （） 1.电解池的制作 设计意图 ：利用废旧饮料瓶及常用材料制作电解池 仪器用品 ：废旧饮料瓶，电源，橡皮塞，剪刀，石蜡，铁架台，较粗铜导线，水槽 实验试剂 ：Na2SO4 蒸馏水，石墨棒，铜片 电解池制作： 1 电解阳极室、阴极室的制作： ( 图 1-1) 两只纯净水饮料瓶， (如娃哈哈纯净水、农夫山泉纯净水瓶等 )，配两只合适的橡皮塞， 将饮料瓶从中间一剪为二，取上半部作为电极室。 图 1-1 图 1-2 2 电极的制作： (图 1-2) 阳极： 取两根石墨棒，长度比饮料瓶内径略短，将两根石墨棒成 十“ ”字用铜导线扎紧， 为防止金属铜导线在电解时放电，将铜丝在电解时可能与溶液接触的地方涂上熔化的石蜡。 阴极：可以采用与阳极一样的方法制作， 也可以用剪刀剪一块比饮料瓶内径略小的金属 片，用较粗铜导线连接。 将两个电极的导线分别穿过饮料瓶上口， 从饮料瓶口将导线插入橡 皮塞。 3 电解池的组装： (图 1-3) 图 1-3 硫酸钠溶液倒入水槽中 ;将步骤 2 中的两只装有电极的饮料瓶置于硫酸钠电解液中，为 了顺利将饮料瓶浸入溶液中， 可以先将橡皮塞松开， 当饮料瓶完全浸没在溶液中时， 塞紧饮 料瓶口， 再根据需要制备气体的多少拉动铜丝， 调节电极与饮料瓶口的距离的长短。 为防止 电解过程中电极室发生晃动、倾斜， 将铜导线未端用铁架台的铁夹稍作固定。不可过紧，在 电解过程中铜导线能自由上下移动为好 ) 4 通电电解： 给电解池接上直流电，电压 8~12 V 。一段时间后，发现饮料瓶内产生气 体，同时， 饮料瓶制作的电极室由于浮力作用慢慢上浮， 至电极完全脱离溶液，电解自动结 束。 图 1-4 实验现象： 电极表面有许多气泡， (阳阴极靠得越近的地方，气泡越多 ) 饮料瓶内生成无 色气体，随着电解的不断进行，电极室慢慢上浮。 实验拓展： 1 换上不同的电解液和不同的电极，可以尝试电解不同的物质，观察不同的电解现象。 2 在橡皮塞上除插入电极外，还可以再增加一个玻璃导管，玻璃导管未端接上乳胶管， 里面塞入玻璃球， 电解结束， 再在乳胶管未端接上导管， 用于将产生的气体导入其它集气装 置中或者接上尖嘴导管，电解结束后将电极室内气体在尖嘴处点燃或进行其它实验