“水果電池”探究教學(xué)案例 - 中學(xué)物理化學(xué)生物教案反思

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1、“水果電池〞探究教學(xué)案例 - 中學(xué)物理化學(xué)生物教案反思 一、課題確立的背景： 　　世界上最早的化學(xué)電池是意大利物理學(xué)家伏特設(shè)計(jì)并制成的。他把銅和鋅作為兩個(gè)電極插入食鹽溶液中，制成了最簡單的化學(xué)電池。在這個(gè)電池中，一個(gè)電極是銅片，另一個(gè)電極是鋅片，電解質(zhì)是稀硫酸。化學(xué)反響發(fā)生在電解質(zhì)和電極之間，因?yàn)閮蓚€(gè)電極帶異種電荷，它們之間就存在了電壓。電壓引起了電荷的流動(dòng)。 　　我們設(shè)想，用其他方法取代伏特電池替代，減少環(huán)境污染，用水果代替其電解質(zhì)，看看效果如何？ 　　二、探究過程： 　　1．提出問題：影響水果電池電壓的因素有

2、哪些？ 　　2．猜測：與水果的種類、成熟程度、金屬片之間的距離有關(guān)。 　　3．進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 　　找一些銅片和鋁片，再剪一些比銅片和鋁片大一些的紙片在醋里浸一下。在一個(gè)鋁片的上面放一個(gè)紙片，在紙片上放個(gè)銅片，一個(gè)簡易的化學(xué)電池就做好了，銅片是正極，鋁片是負(fù)極，浸濕的紙片就是電解質(zhì)。不過，這樣的一個(gè)“電池〞產(chǎn)生的電實(shí)在太微弱了，只能用靈敏的電表測到。如果把許多這樣的“小電池〞壘起來，讓一個(gè)“電池〞的鋁片放在另一個(gè)“電池〞的銅片上〔這時(shí)鋁片和銅片之間不要放紙片〕，這時(shí)產(chǎn)生的電流就強(qiáng)了一些，幾個(gè)“電池〞壘起來就能點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光二極管〔一種通過很小電流就

3、能發(fā)光的半導(dǎo)體元件〕。如果很多這樣的電池壘起來，電流就會(huì)很強(qiáng)了。也可以把銅片和鋁片插進(jìn)一些蔬菜水果里，如插在西紅柿、檸檬里，這樣就可以做成一個(gè)有趣的“水果電池〞。 　　水果〔蘋果、梨子、橙子、橘子和西紅柿等〕中含有大量的水果酸，是一種很好的電解質(zhì)。如果在水果中插入兩個(gè)電極，就會(huì)象化學(xué)電池一樣能產(chǎn)生出電流。影響水果產(chǎn)生電流大小的因素很多，有水果自身的原因〔如水果的種類、水果的大小和成熟程度〕，還有外界的原因，如插入水果的兩個(gè)電極的大小、兩電極間距和插入的深度等因素。在研究多種變量的探究中，關(guān)鍵是要控制好變量，即在探究某個(gè)變量產(chǎn)生的電流的影響時(shí)，其它的各種變量保持不變，并在對(duì)照中

4、發(fā)現(xiàn)該變量的影響效果。我們制造水果“電源〞，這款電源，主要原料是馬鈴薯，大約有150多個(gè)。 　　由于馬鈴薯本身帶有含磷的酸性物質(zhì)，通過與銅絲和采用鍍鋅的釘子連接便可產(chǎn)生化學(xué)反響，在把鍍鋅的釘子插入馬鈴薯后，用銅絲再把每個(gè)馬鈴薯連接起來便可產(chǎn)生微弱的電量，理論上，任何帶有酸性物質(zhì)的柑橘類水果都可通過此方法提供電力。 　　考慮到需要足夠的電力才能讓帶動(dòng)音響進(jìn)行工作，我們總共使用了500磅馬鈴薯，每個(gè)馬鈴薯可產(chǎn)生大約0．5伏特、0．2毫安的電量。通過并聯(lián)，500磅重的馬鈴薯一共產(chǎn)生了5伏特、4毫安的電力。 　　把這些馬鈴薯放入卡車之后，該“馬鈴薯電源〞成功地對(duì)收音機(jī)進(jìn)行音樂播放提供了電源，音箱里發(fā)出了悅耳的聲音。當(dāng)然，這些用過的馬鈴薯不能食用。電池很快就腐爛。 　　4．分析論證：與我們的猜測一致。 　　三、小結(jié)與反思： 　　水果電池理論上能代替成品的電池，但其本錢比擬昂貴，雖然污染小了，付出的代價(jià)與使用價(jià)值不成正比，本著學(xué)習(xí)知識(shí)的態(tài)度，開展此次活動(dòng)。 　　四、提出新的問題：希望科學(xué)家們制造出更環(huán)保的電池，為人類效勞。