电解水以及氢氧燃料电池的实验改进

电解水以及氢氧燃料电池的实验改进

杜娟钱进姚建军

（江苏省镇江中学江苏镇江 212001）

一、实验目的

（一）原装置构造及特点：

苏教版必修二（2007年6月第七版）《化学电源》（42页）这一节内容中，在活动与探究部分设计了一个氢氧燃料电池装置。该装置有两套电路装置。首先将疏松多孔的碳棒直接插入硫酸钠溶液中，然后打开电源开关，通过电解产生少量氢气和氧气并储存在碳棒中。然后断开电源，再将碳棒与发光二极管相连接，形成氢氧燃料电池。

（二）优点：

该装置将电解池和燃料电池结合起来，较为直观的给学生展示了化学电源中燃料电池的工作原理。

（三）缺点：

书本上的实验装置图没有固定，较为模糊。装置采用了两套电路，操作前必须先向学生分别解释两套电路，在实际操作中也不够清晰和一目了然。其次碳棒没有固定，很容易相接触。并且实验中采用的是发光二极管，学生不熟悉，在进行演示时不能较简洁的说明燃料电池的工作原理。

为了使学生更容易掌握燃料电池工作原理以及使整个操作更连贯更简洁，设计了如下的实验改进装置。

二、实验仪器及试剂

仪器：烧杯、玻璃棒、铁架台、铁夹、直流电源、带接线柱的小灯泡、导线两根。

试剂：稀硫酸。

三、实验仪器装置图

改进后的实验装置说明：

①将两根疏松多孔的碳棒绑在玻璃棒上，浸在装有稀硫酸的小烧杯中，并固定在铁架台上；

②在铁架台上固定一个带接线柱的小灯泡。

四、实验操作

①用导线的接线口将碳棒与直流电源相连，将电压控制在4V。电解30秒左右。可以观

察到碳棒上出现大量气泡。

②将导线的接线口与电源断开，直接与小灯泡相连。小灯泡可以持续亮30秒左右。五、装置改进的意义：

化学课堂上的演示实验必须装置易搭建，操作简单，实验现象明显，耗时少，才能作为课堂的辅助教学，让学生更加直观地了解化学知识。本次实验的改进就做到了以上四点。整个实验只需通过导线接口的转换，简单明了，用时短，现象明显，却较好的演示了燃料电池的工作原理。