CN103413484A - 氢氧燃料电池展板式教具的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种氢氧燃料电池展板式教具的制作方法，包括以下步骤：1)实验用品准备；2)在Y形管两口塞上带有石墨电极的橡皮塞，密封；3)向Y形管中注入饱和Na₂SO₄溶液，排尽空气后，把开口端没入烧杯中的饱和Na₂SO₄溶液中；4)接通直流电源，开始电解；5)当电解生成的气体量超过石墨电极的长度时，电解水自动停止；6)用导线连接发光二极管构成燃料电池，观察二极管发光。本发明燃料电池课堂演示实验期望达到的效果是能产生较大的电流，使二极管发光、音乐卡发声、小灯珠发光、小电机旋转等，既增强说服力和趣味性，又体现其实用价值。

Description

氢氧燃料电池展板式教具的制作方法

技术领域

本发明涉及初、高中化学课堂实验教学教具，帮助学生认识水的组成，感知氢氧燃料电池，理解化学原理在能源和高新科技领域的应用。

背景技术

“电解水”和“氢氧燃料电池”是初、高中化学课程“化学能与电能相互转化”中的重要内容。教材先让学生在初中阶段了解氢能是绿色能源，了解化学电池(包括燃料电池)放电时的能量转化方式，为到高中阶段进一步学习燃料电池的工作原理奠定基础。

由于九年级教材对燃料电池只配以简单的文字介绍，没有原理图和实验，很有可能使学生对“它究竟能不能向外界提供电”产生怀疑。虽然高中新课程化学教材中都有燃料电池的相关演示实验装置，但按照教材中的装置进行实验，主要存在下列问题：(1)实验装置组装不够简约，(2)作为演示实验，实验现象不够明显直观，不能使全班学生都能清晰地观察到现象，(3)实验操作不便捷，特别是使电解室充满电解液操作困难，(4)实验过程不利于学生理解电解水和氢氧燃料电池的关系、认知燃料电池的工作原理。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的在于提供一种氢氧燃料电池展板式教具，是将装满饱和Na₂SO₄溶液的小烧杯中插入Y形管，并在Y形管两端配上石墨电极，通过电解将H₂和O₂分别储存在Y形管两端，再用导线连接两端石墨电极和发光二极管、通电观察二极管发光情况。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种氢氧燃料电池展板式教具的制作方法，包括以下步骤：其特征在于：

1)、实验用品准备：小烧杯、Y形管、石墨电极、单孔橡皮塞、发光二极管、饱和Na₂SO₄溶液、直流电源、导线；

2)、在Y形管两口塞上带有石墨电极的橡皮塞，密封；

3)、向Y形管中注入饱和Na₂SO₄溶液，排尽空气后，把开口端没入烧杯中的饱和Na₂SO₄溶液中；

4)、接通直流电源，开始电解；

5)、当电解生成的气体量超过石墨电极的长度时，电解水自动停止；

6)、用导线连接发光二极管构成燃料电池，观察二极管发光，即完成氢氧燃料电池展板式教具的制作。

本发明，燃料电池课堂演示实验期望达到的效果是能产生较大的电流，使二极管发光、音乐卡发声、小灯珠发光、小电机旋转等，既增强说服力和趣味性，又体现其实用价值。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

一种氢氧燃料电池展板式教具的制作方法，包括以下步骤：

1、实验用品准备：小烧杯、Y形管、石墨电极、单孔橡皮塞、发光二极管、饱和Na₂SO₄溶液、直流电源、导线；

2、在Y形管两口塞上带有石墨电极的橡皮塞，密封；

3、向Y形管中注入饱和Na₂SO₄溶液，排尽空气后，把开口端没入烧杯中的饱和Na₂SO₄溶液中；

4、接通直流电源，开始电解；

5、当电解生成的气体量超过石墨电极的长度时，电解水自动停止；

6、用导线连接发光二极管构成燃料电池，观察二极管发光，即完成氢氧燃料电池展板式教具的制作。

本发明，分别将石墨电极与直流电源的正负极相连，通过电解水产生燃料电池的原料——氢气和氧气：阳极OH^-失去电子，发生氧化反应，生成氧气；阴极H⁺得到电子，发生还原反应，生成氢气，以石墨电极作燃料电池的正、负极材料，饱和Na₂SO₄溶液作电解质溶液。负极吸附氢气，正极吸附氧气，通过用导线连接两石墨电极，构成闭合回路，形成燃料电池：负极上的氢气失去电子，发生氧化反应；正极上的氧气得到电子，发生还原反应。

Claims (1)

1.一种氢氧燃料电池展板式教具的制作方法，包括以下步骤：其特征在于：

1)、实验用品准备：小烧杯、Y形管、石墨电极、单孔橡皮塞、发光二极管、饱和Na₂SO₄溶液、直流电源、导线；

2)、在Y形管两口塞上带有石墨电极的橡皮塞，密封；

3)、向Y形管中注入饱和Na₂SO₄溶液，排尽空气后，把开口端没入烧杯中的饱和Na₂SO₄溶液中；

4)、接通直流电源，开始电解；

5)、当电解生成的气体量超过石墨电极的长度时，电解水自动停止；

6)、用导线连接发光二极管构成燃料电池，观察二极管发光，即完成氢氧燃料电池展板式教具的制作。

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