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【提出问题】
在人教版《普通高中课程标准实验教科书·化学 2》“化学能与电能”中学
习了原电池的原理, 我们认识了电池的实质, 同学们能否自己动手, 运用生活中
的材料制作简易电池, 如何制作呢?又如何检验原电池是否正常工作?如果根据
实践活动“利用水果如苹果、柠檬或番茄等制作原电池” 。那么, 如何才能做成
一个效果较好的水果电池呢 ? 影响水果电池的电流的因素究竟有哪些呢 ?
【探究目的】
1. 巩固原电池的原理及形成形成 ;
2. 认识影响水果电池产生电流大小的因素 ;
3. 形成多角度思考问题的习惯 ;
4. 加强化学与生活的联系。
【实验设计方案】
1. 实验思路
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。许多水果 ( 如番茄 ) 的汁液显酸性 , 若在这些水果里平行地插入铜片和锌片
即可形成原电池。理科教材中的探究活动通常将两个半熟的番茄相连 , 再用铜片
和锌片作电极 , 构成原电池 , 同时使用检流计来检验原电池, 该实验在理论上是可
行的 , 但实际操作过程中往往收不到理想的效果。原因在于通过此种方式形成的
电路中 , 电压太小 , 电阻却较大 , 即便是灵敏电流计在很多时候也很难测出如此微
小的电流。故而本实验利用音乐贺卡和发光二级管来检验原电池是否正常工作,
同时探究水果电池所产生的电流大小与电压与水果电池个数, 电极材料及电极之
间的关系。
2.实验原理
运用生活中常见的水果作为电解质,用两种极性不同的金属,铜片和锌片做
为电极,锌片做负极,铜做正极,运用检流表,电压表,发光二级管以及音乐贺
卡来检验原电池是否正常工作,以及电流、电压大小。
原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原
.
.
电池的负极和正极上发生, 从而在外电路中产生电流。 水果电池是利用两种金属
片的电化学活性是不一样的,其中更 =较活泼的金属片能置换出水果中的酸性物
质的氢离子, 这样, 从理论上来说电流大小直接和果酸浓度相关, 负极发生氧化
反应,正极发生还原反应。本实验所设计原电池正负极反应如下:
铜锌原电池电池反应方程式: Zn+2H+=Zn2++H2
负极 (Zn) :Zn-2e- =Zn2+
正极 (Cu):2H++2e- =H2
锌电极失去电子,从导线经过电流表到达铜表面,电流表指针发生偏转,电
流方向与电子转移的方向相反。锌失电子成为 Zn2+进入溶液,溶液中阴离子移
向负极,即 Zn 极。阳离子移向正极 Cu。
实验装置简图
3.实验用品
仪器:导线、万用表、电压表、灵敏电流计、发光二级管、音乐贺卡
药品:番茄、金属电极(铜片、锌片)
4. 实验步骤
(1)音乐贺卡处理:购买音乐贺卡一张,拆除音乐贺卡的纽扣电池,在原来
纽扣电池的正负极短焊接出两个带有铁夹的导线,用于连接水果电池的正负极。
(2)通过查阅文献, 番茄是一种酸味较强, 性价比较好的水果。 买三个番茄,
分别用小刀切成两半, 用一定宽度的铜片和锌片平行插入一片番茄中, 电极插入
的高度和宽度( Cu: 0.7*3.0 ,Zn:1.2*3.0
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