用身边的材料做电池

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米 醋 电 池

在纸杯中倒入米醋，紧贴左边杯壁的是铜片，右边是锌片，这就形成了一个电池，从万用表可以读出，它的电压是0.89伏。铜片一端是电池的正极，锌片是负极。将4个米醋电池用导线串联起来，可以产生3.5伏左右的电压，足以让一颗红色发光二极管发光了。

一般2伏左右的电压就可以让红色发光二极管开始发光，但是由于米醋电池能够提供的电流很小，发光二极管的亮度不如使用常规电源时大。（注意：发光二极管的长管脚接电源正极，短的接负极，接反了就不会发光。）

形成原电池需要3个条件：电解液、2种活泼性不同的金属、连接2种金属的导线。用米醋做电解液，因为米醋含有醋酸，因此它是一种酸性的电解液。把铜片和锌片同时放进醋里，由于金属铜的化学性质不如金属锌活泼，因此它更容易得到电子。用导线把两者连接起来，电子就会沿着导线从锌片流向铜片，因此铜是电池的正极，锌是负极。在电解液内部，醋酸里的氢离子带正电荷，从铜片那里得到多余的电子，变成了氢气，因此可以看到浸泡在米醋里的铜片表面有气泡产生。

在本实验中，可能观察不到铜片表面有很多气泡产生，相反锌片表面倒是附着了密集的气泡。仔细观察图3，右侧浸入米醋的锌片表面附着了密集的气泡，左侧的铜片上则几乎看不到。

这是因为金属锌化学性质活泼，在醋酸里会直接与氢离子发生置换反应，产生氢气，这个反应程度比原电池的反应更强烈。金属锌不断失去电子，变成了锌离子，所以金属锌的数量在不断减少。另一方面，因为氢离子得到电子的能力很强，导致一部分金属铜也失去电子，变成了铜离子。这些铜离子运动到锌片的表面，被锌重新置换成了金属铜。

经过长时间的反应后，可以发现右侧浸泡在醋里的锌片表面完全变黑了（如图4），因为覆盖了一层铜和铜的氧化物（铜是有光泽的金属，但是极细微的铜的颗粒是黑色的，溶解在醋里的氧气也会让一部分铜单质发生氧化）。假设醋酸足够多，负极的锌片会逐渐减少，直到被完全“吃”掉，自制电池的寿命也就终结了。或者醋酸提供的氢离子先消耗完，它也就不能继续对外提供电力了。

饱和食盐水电池

在纸杯中倒入精盐自制的饱和食盐水，电极仍然是铜片和锌片，测得饱和食盐水电池产生了0.74伏的电压。将4个饱和食盐水电池串联，给一个家用的温湿度计供电，使用了24小时后仍然没有缺电的迹象。

食盐的化学成分是氯化钠，溶液是中性的。与酸性溶液不同，此时水中的溶解氧参与反应。在电解液内部，铜片一方多余的电子与水和氧气发生反应，生成了带负电荷的氢氧根离子。氢氧根离子向锌片一方运动，与金属锌发生反应，重新失去电子，生成了氧化锌和水。

在中性电解液的原电池反应里，只消耗氧气和锌，氯化钠和铜电极都没有变化，由于空气中的氧气参与了反应，因此也被称为“空气电池”。当溶解在液体里的氧气快消耗完的时候，这种电池输出的电力就开始减弱。这时搅拌溶液，让更多的氧气溶解进去，电力的输出会重新变强，直到锌片用光。因为作为正极的铜片并不参与反应，所以可以用碳棒来代替。

可 乐 电 池

将可乐易拉罐剪开，用砂纸把易拉罐内壁的镀膜打磨掉，露出金属铁，用作电池的负极（很多易拉罐是铝质的，但铝太活泼了，表面容易形成一层氧化膜，阻碍更多化学反应的发生，用作负极材料的话，效果不如锌）。正极是多芯的细铜丝，外皮剥掉，里面的细铜丝用一截筷子悬在铁罐正中，注意不要接触铁罐内壁。

在铁罐内倒入可乐，仔细查看可乐罐上的说明，可乐里含有磷酸。而磷酸是一种中强酸，比醋酸的酸性强，因此是非常好的自制电池的电解液。这种电池可以输出0.74伏电压。

仔细想想，制作原电池时，我们甚至都不需要知道用的电极是哪一种金属材料，只要它们的活泼性不同，就能产生电压，提供电流。希望大家多试试，看看身边还有哪些更适合做自制电池的材料。电解液的来源也有更多，比如有些家用消毒水含有次氯酸，有些洁厕剂含有盐酸。仔细找寻后你会发现，原来身边能做电池的材料还真不少啊！