初三化学干电池的制作实验设计
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。
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