關于“水果電池”的實驗探究

文章編號：1005－6629(2008)01－0017－02中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：C

1問題的提出

在人教版《普通高中課程標準實驗教科書·化學2》“化學能與電能”一節的教學內容中安排了實踐活動“利用水果如蘋果、檸檬或番茄等制作原電池”。那么，如何才能做成一個效果較好的水果電池呢？影響水果電池的電流的因素究竟有哪些呢？依據新課程的理念，我們把教材中的實踐活動設計成了實驗探究活動。用生活中的物質進行探究，既能引起學生濃厚的興趣，培養學生的探究意識，也加強了化學與生活的聯系。

2探究目的

(1)鞏固原電池的原理及形成形成；

(2)認識影響水果電池產生電流大小的因素；

(3)形成多角度思考問題的習慣；

(4)加強化學與生活的聯系。

3理論分析并提出假設

水果中含有大量糖類、蛋白質、生物酸等物質，其中的生物酸起到電解質的作用。往水果中插入不同金屬電極并用導線連接起來，會有電子的轉移，產生電流，形成水果電池。根據原電池的原理及形成條件，假設水果電池所產生的電流大小與水果本身即水果中所含的電解質溶液有關，與電極材料及電極之間的距離有關。

4實驗用品

微安計、導線、銅片、鋅片、鋁片、鐵釘、石墨棒、蘋果、西紅柿、檸檬、杏、桃等。

5實驗探究

5.1不同水果對電池電流的影響

均選用銅片、鋅片作電極，電極間距離設定為2cm，選取常見的水果如西紅柿、檸檬、蘋果、杏、桃，在同一水果或不同水果間用導線連接電極和微安計，測量不同水果在相同條件下所產生的電流。所測數據如表1。

從以上數據可知，不同的水果的剖面緊貼在一起組成的電池的電流大小不同，相比較而言西紅柿和杏的水果電池電流較大。而不同水果組成的電池電流有的偏大，例如：檸檬和西紅柿等；有的介于兩種水果之間，例如：檸檬和蘋果等；有的甚至偏小，例如：蘋果和桃。

5.2不同電極對水果電池產生電流的影響

我們采用相同的水果西紅柿，用銅片、鋅片、鋁片、鐵釘及碳棒等組合成不同的電極，電極間的距離皆為2cm，插入到同一種水果中，用導線將它們與微安計連接起來，測量水果電池所產生的電流。所測數據如表2所示。

從以上數據可知，對于同一水果，在相同的電極距離下，采用Cu-Zn作電極所做成的水果電池的電流最大，用活潑金屬Zn、Fe與碳棒組成電極所做成的水果電池的電流也較大。

5.3電極間距離對水果電池電流的影響

選用西紅柿，用Cu-Zn作電極，將其按照不同的電極距離插入到西紅柿中，用導線將它們與微安計連接起來，測量水果電池的電流。所測數據如表3。

從以上數據可知，對于同一種水果，相同的電極材料，電極間距離越大，電流越小。需注意的是，電極間的距離不宜太近，否則易導致短路。

6結論

通過以上的實驗探究，水果本身、電極材料及電極間的距離對水果電池產生的電流的影響：

(1)不同的水果連接成的水果電池電流不一樣，這與水果中所含的電解質溶液有關；

(2)用Cu-Zn或活潑金屬與碳棒作為水果電池的電極，效果較好；

(3)電極間的距離越小，水果電池的電流越大，但電極距離太近易導致短路。

參考文獻：

[1]宋心琦.普通高中化學課程標準實驗教科書·化學2(必修)[M].北京：人民教育出版社，2004.37.

[2]中華人民共和國教育部.全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)[M].北京：北京師范大學出版社，2001.12.