水果电池化学论文格式模板

一、实验目的：利用各种水果，做成水果电池，并比较水果的pH值与其产生的电压的关系。二、实验要求：掌握电压表的使用方法。三、实验原理：电池需要利用两种金属，使其成为正极与负极，在他们之间则置有盐酸或碱液等导电性的物质，这些物质一般解质，称为电解质。电解质可以游离出金属离子，一般说来，任何金属接触到电解质，都会放出电子，成为带正电的离子。水果电池的反应式如下： 阳极(正极)：Zn(s)→Zn2+(aq)+2e-orNi(s)→Ni2+(aq)+2e- 阴极(负极)：2H+(aq)+2e-→H2(g)四、实验器材设备：测量设备：电压表、电流表、导线、夹子、pH试纸电池组件：橘子、柠檬、苹果极板：铜片、锌片五、实验步骤：（1）分别取2个重量相似（误差小于2克）的不同水果，切成两半，测出每一个水果的pH值，同种水果取平均值得出每种水果的pH值；（2）分别在这几种水果的两端插入锌片和铜片，将四瓣水果串联起来，与发光二极管连接；（3）分别测量这些水果串联后的电压及通过发光二极管的电流。七、实验结论：不同水果在质量相同的情况下，pH值越低，产生的电压越高。

这种水果电池中的反应，学名叫原电池反应。原电池的构成条件有三个：（1）电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。（2）两电极必须浸泡在电解质溶液中。（3）两电极之间有导线连接，形成闭合回路。只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流，所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外，还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说，化学电源必须是原电池，但原电池不一定都能做化学电池。（以上是百度百科里的知识，很正确，不得不采纳）然后来分析一下这段材料。两种金属活动性不同的金属，具体来讲，就是你说的一块铁片，一块铜片。电解质，通俗来讲，就是酸碱盐之类的东西，水果里面的酸和无机盐在这个原电池中充当电解质。然后你把两块金属，也就是两个电极，通过小电珠等连起来，就构成了一个回路：铜片→导线→小电珠→导线→铁片→水果（水果里面的电解质溶液也可以导电的！可以把它也看成一段导线）→铜片。回路（你可以理解成一个首尾相接的电路环）有了，那么回路里只要有一个力推着电子走，就会有电流了。那么，这个理从哪里来呢？我们不考虑太复杂的情况，假设水果里的各种电解质中只有某种酸参与了反应。我可以先告诉你，酸参加反应，实际上是一种叫做氢离子（h+）的东西参加了反应。所以我们只考虑氢离子好了。我们知道，当把一种比较活泼的金属比如铁放到酸里时，他会被酸腐蚀。准确的讲，铁与氢离子发生了反应。用离子反应方程式表示是：2fe+6h+=2fe3++3h2这个不懂没关系。简单地说，铁原子觉得自己身上的电子一点也不缺，但氢离子却是非常迫切地想要一个电子。于是，铁给了它一个电子，还嫌不够，又给了另外两个氢离子每人一个电子，自己变成了铁离子，进入了溶液中。氢离子得到电子，就变成了氢原子，转眼间忘恩负义，变成氢气玩去了....然后再看看铜，他可是个小气鬼，一点也不愿意给别人电子。于是他就不与酸反应。用专业术语讲，叫金属活动性较低。当分别单独放入酸中时，铁与酸反应冒氢气泡，铜不反应。可当用导线把他们连起来后，情况就发生了变化。铁依然失电子，但却变成了默默奉献：他把电子通过小电珠和导线传到了铜那里，然后通过铜传给氢离子，这时的铜接受了铁传来的电子，也假慷慨起来。在我们看起来，铜那边的氢离子得了电子变成了氢气，但实际上，是铁在默默贡献电子。在小电珠所在的电路（外电路）里，电子从铁经过小电珠流到铜，所以如碧落海所言，铜是正极。那个金属活动性顺序，可以理解为付出电子的慷慨程度，排在前面的最慷慨。为什么用导线一连，电子就一定先跑到铜那边去再与氢离子结合呢？我也不知道，我们老师也没讲。高中阶段不必掌握。记住：电子一定通过导线先流向金属活动性弱的一端，也就是说，活动性强的，一定做负极。关于方程式，由于水果中有成千上万种有机物，发生的反应很多，但原理都与以酸为例的反应类似。即使是酸，也有好多种，所以只能写离子方程式：铁片：fe–3e-=fe3+氧化反应(负极)铜片附近：2h++2e-=h2↑还原反应(正极)

实验用品微安计、导线、铜片、锌片、铝片、铁钉、石墨棒、苹果、西红柿、柠檬、杏、桃等。实验探究不同水果对电池电流的影响均选用铜片、锌片作电极，电极间距离设定为2cm，选取常见的水果如西红柿、柠檬、苹果、杏、桃，在同一水果或不同水果间用导线连接电极和微安计，测量不同水果在相同条件下所产生的电流。从以上数据可知，不同的水果的剖面紧贴在一起组成的电池的电流大小不同，相比较而言西红柿和杏的水果电池电流较大。而不同水果组成的电池电流有的偏大，例如：柠檬和西红柿等；有的介于两种水果之间，例如：柠檬和苹果等；有的甚至偏小，例如：苹果和桃。不同电极对水果电池产生电流的影响我们采用相同的水果西红柿，用铜片、锌片、铝片、铁钉及碳棒等组合成不同的电极，电极间的距离皆为2cm，插入到同一种水果中，用导线将它们与微安计连接起来，测量水果电池所产生的电流。从以上数据可知，对于同一水果，在相同的电极距离下，采用Cu-Zn作电极所做成的水果电池的电流最大，用活泼金属Zn、Fe与碳棒组成电极所做成的水果电池的电流也较大。电极间距离对水果电池电流的影响选用西红柿，用Cu-Zn作电极，将其按照不同的电极距离插入到西红柿中，用导线将它们与微安计连接起来，测量水果电池的电流。从以上数据可知，对于同一种水果，相同的电极材料，电极间距离越大，电流越小。需注意的是，电极间的距离不宜太近，否则易导致短路。结论通过以上的实验探究，水果本身、电极材料及电极间的距离对水果电池产生的电流的影响：(1)不同的水果连接成的水果电池电流不一样，这与水果中所含的电解质溶液有关；(2)用Cu-Zn或活泼金属与碳棒作为水果电池的电极，效果较好；(3)电极间的距离越小，水果电池的电流越大，但电极距离太近易导致短路。