果冻电池的制备

陈振民 祝婷

摘 要：利用明胶和电解质溶液制备果冻电池比普通的双液电池更高效，实现化学能与电能的相互转化，且果冻电池比原电池更加绿色环保。

关键词：果冻电池；高效；环保

化学能与电能之间的转化是整个高中化学的重要知识，为了增强学生的感性认识，实验教学是解决该知识点的最佳手段。人教版必修二出现过的单液原电池、人教版选修四教材出现的铜锌双液原电池装置，这两套装置都可以直观地展示化学能与电能之间的转化。但在实验中存在以下不足：

1.单液原电池装置产生的电流微弱，供电时间短，不能持续对外提供电能。

2.双液原电池装置能产生稳定、持续的电流，但是携带不方便且盐桥存在着一定的电阻。

基于上述不足，我们想到能不能用生活中最常见的物质“果冻”来完成该实验。

本实验设计的主旨，意在将电解质溶液做成固态的介质省去了盐桥的使用，更加方便携带。

一、实验仪器及试剂

琼脂一包、安培表一只、灵敏电流表一只、电压表一只、学生电源一个、蜂鸣器一个、两端带鳄鱼夹的导线若干、鋅片、铜片、硫酸铜（s）、硫酸锌（s）、热水、石墨电极、盐桥、氯化钾、烧杯若干等

二、实验仪器装置图

铜锌果冻原电池电路图 电能与化学能转换电路图

三、实验操作部分

1.ZnSO4果冻制备（0.2 mol/l、0.4 mol/l、0.6 mol/l），将琼脂用蒸馏水煮化，加入相应质量的硫酸锌固态不断搅拌，静置冷却30分钟使之凝固成胶状物质。CuSO4果冻制备（0.2 mol/l、0.4 mol/l、0.6 mol/l）将琼脂用蒸馏水煮化，加入相应质量的硫酸铜固态不断搅拌，静置冷却30分钟使之凝固成胶状物质。

2.将不同浓度的硫酸锌和硫酸铜溶液按照上图用盐桥连接，用电压表和电流表测其两端电压及电流并接上蜂鸣器听是否发声。

3.将不同浓度的硫酸锌及硫酸铜果冻分别转入盒内以塑胶片分割成两部分，分别插入锌片和铜片，接上导线组合成锌铜果冻电池，以电压表和电流表测其电压及电流并接上蜂鸣器听是否有响声。

4.化学能与电能之间的相互转化将铅笔芯插入硫酸锌果冻中，两端接上10 V的学生电源。15秒之后连接电压表观察示数变化，然后连通蜂鸣器，听是否有响声。

四、实验数据记录

五、实验的意义

1.“果冻”电池运用了生活中最常见的物质，将电解质溶液做成固体可填在任何一个容器中。

2.“果冻”电池装置简单，易于携带，绿色环保，能激发学生兴趣。

3.“果冻”电池在电压、电流等方面都比单液原电池和双液原电池要好，可以使蜂鸣器发声。

4.“果冻”电池不仅可以用做原电池还可以用做电解池，可以实现电能和化学能之间的相互转化。

（作者单位 江西省上饶中学）

编辑 张珍珍