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白福秦:干电池的制作(实验教具设计)
作者:白福秦    文章来源:《实验教师培训教程》    点击数:    更新时间:2007-8-13

当讲到干电池时,建议教师按干电池的构造原理,给学生演示干电池的实验。

 

1、实验方法

 

1)称取20克碳粉(可由废电池中取出碳棒,经加热之后用铁锤将其敲成粉末)和10克二氧化猛,混合均匀后,放入缝制好的布袋中,将碳棒(也可由废电池中取出,洗净,烘干后使用)插入布袋中央,用线绑好,做好正极。

 

2)称取60克氯化铵放入烧杯中,加水200ml,搅拌使它全部溶解。

 

3)用锌片作为负极,将正、负极和电压表串联起来,然后将两极插入氯化铵的溶液中。实验装置如图6-43所示。观察电压表指针偏转现象,或小灯炮的发亮情况。

 

实验说明

 

电压表指针发生偏转或灯炮发亮,说明有电子在流动。这是由于在两极上,分别发生了氧化反应和还原反应:     

                            

负极(锌片):Zn - 2e === Zn2+    (氧化反应)

 

正极(碳棒):2NH4+ + 2e === 2NH3+H2  (还原反应)

 

负极溶解下来的Zn2+离子和氨生成锌氨络离子:

 

         Zn2 + 2NH3 ===[Zn(NH3) 2]2+

 

锌氨络离子的生成,促进了锌片的继续溶解。正极上形成的氢气,被二氧化锰所氧化:

       H2 + MnO2 ===  MnO+H2O

   或:H2+2MnO2 ===   Mn2O3+H2O

 

在正极上形成的氢气,如不设法除去则氢的分压愈来愈大,将使电池的电动势下降。所以,锌氨络离子的生成和二氧化锰的除氢作用,保证了氧化还原反应的顺利进行。按上述方法制作的干电池,其电动势应在1.2V左右。

 

(注:本文摘自《实验教师培训教程》,白福秦、何彩霞 主编)

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