研究性学习：生物原电池

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1、生物原电池一、器具：电流表、导线、铝芯、铁丝（去锈）、铜丝、铝片、西红柿、柠檬、獗猴桃、西瓜汁、苹果等。二、原理：原电池原理。果蔬汁作为电解质原液，由铁丝等活泼金属提供电子，电子通过导线经电流表冋到原液屮，原液中酸性物质提供离了与负极流出的电了结合，在此闭合电路小产生电流，是电流表产住示数。三、经过：1.原因：在化学学科的学习中我们接触了化学能与电能的转化一节，通过学习，我们基本掌握了原电池的工作原理。老师在课上告诉我们水果町以制作牛物原电池，却没有给我们进行进一步的讲解与实验，这激发了我们对生物原电池的浓厚兴趣，于是我们决定利用课下时间对生物原电

2、池进行进一步的探究。2.假设为准备：我们所能得到的资料只有课上老师所讲解的关于原电池原理的知识和化学书中一张关于原电池的图片。虽然我们可以通过上网查阅关于生物原电池的相关资料戾至获取实验的全过程及相关数据，但我们认为这样就失去了在探究过程中我们所能汲取的知识及所能获得的乐趣，进而就失去了我们对牛:物原电池探究的意义，我们决定通过假设代替实验前所应获取的资料。假设：（1）意义：假设生物电池在串连情况下发电最很人，可以用作供小型耗电设备运作，即可以通过实验改变可发电作物基因，使其可以缺水，盐渍化地区生长，所产果实即用于供小型设备运作电源，如供汽车车内收

3、音机，空调等的电池，其就不失为一种新型生物清洁能源。（2）实验过程：仿照课内原电池的结构假设实验过程，具体如下：①.水果为电解质原液提供接收负极所转移的电子的离子，所以水果基本不做处理，但我们认为柠檬应剖开使用，西瓜应榨为汁液使用。②.物理部分即电流表与导线及连成为闭合电路的假想电路图应事先准备，电流表、导线可向物理老师借去，电路图属简单电路电路图，自己即可画出。®.化#部分即解决在解决物理部分完成后对牛物原电池的组装及实验其发电量，总结实验。、④.整个实验用时应不会超过半个小时。（3）实验结论：生物原电池可以用于小型设备发电，关于其实际应用有待进

4、一步研究。（4）准备：我们应依照假设准备用品如下：物理部分：电流表、导线、电路图化学部分：原电池示意图、铅笔芯、铜丝、铁丝、铝片、西红柿、西瓜汁、苹果、柠檬、獗猴桃3.实验过程实验过程多次反复探究过程，在此总结为四阶段（1）第一阶段我们以西红柿、苹果、铝片、铜丝、电流表、导线为原料用具依照电路图与原电池示意图组装生物原电池。但无论是接西红柿还是苹果，电流表指针均未发生偏转。第一阶段实验失败。总结：我们认为实验失败的原因是铝片取白普通易拉罐，其成分不纯，且铜丝太细与电解质溶液无法充分接触。（2）笫二阶段：我们以西红柿、苹果、西瓜汁、铁丝、铜丝（粗）、

5、电流表、导线为原料用具连接组装原电池。无论我们在此装置条件下做何努力，电流表的表针液不愿为我们转动一下。第二阶段实验以失败告终。总结:铁丝上的锈或许影响了试验，所用果蔬是否具有发电能力也引起了我们的质疑。即使其可以发电,是否需要大量或榨压成汁才可以发电呢？各种果蔬酸性是否可供发电，口同种水果的不同种类，如富士苹果或国光苹果的酸性是否相同呢？我们需要老师的指导帮助。（3）第三阶段：我们请來了化学老师对我们进行指导。依照老师的指导，我们购买了柠檬和獗猴桃加入实验。我们以西红柿、柠檬、獗猴桃、铅笔芯、铁丝、电流表、导线为原料川具连接组装原电池。虽然我们按

6、照老师的指导将铁丝除锈、将果蔬事先捏软,但电流表指针依然屛然不动。第三阶段试验实验以失败告终。结论：我们对电流表的好坏产生了质疑，或许是我们急于求成，电路连接不实，没有构成闭合电路。（4）第四阶段：依照老师指导，我们找来了一枚纽扌II电池对电流表进行了测试，证明电流表可以正常工作。我们以西红柿、柠檬、猥猴桃、铜丝（粗）、铁丝（除锈）、电流表、导线为原料用具连接组装原电池。在反复实验多次，我们即将失去信心时，在一次更换了新铜丝（粗）和铁丝（除锈）后接入柠檬的实验中，电流表的指针终于微弱的转动了。我们的实验宣告成功。四.总结：我们原定半小时结束的实验却

7、断断续续进行了两天,其间实验用具也在不断更新换代，值得欣慰的是我们的实验在老师的指导，我们的协作下完成了。生物原电池不能像我们原先设想的一样，作为新清洁电源供小型设备用电，但它对我们进一步了解原电池、巩固课内知识、提高对化学的兴趣都有好的作用。实验加强了我们的动手能力，开拓了我们的思维，使我们小组成员间的友谊进一步深化。最重要的是通过实验我们得到了快乐。五.分工纽长：蔡沐松物理部分：蔡沐松、口天明化学部分：刘斌、桑宇坤、刘浩天实验用品：刘斌、桑宇坤、白天明、尹春煦及老师提供实验部分：物理：白天明化学：刘斌、桑宇坤、刘浩天、尹春煦现场指导：蔡沐松物理

8、指导教师：王俐方化学指导教师：纪月岚撰文：桑宇坤电子编辑：口天明