利用废旧饮料瓶设计制作浮桶式电解池、燃料电池
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塑料瓶可以做的初中物理实验塑料瓶可以做的初中物理实验《物理课程标准》指出:“使用身边随手可得的物品,进行探究活动和各种实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。
另一方面,由于这些物品本来的用途并不是进行实验。
这种做法本身就是一种创新。
”当前,饮料种类层出不穷,而装饮料的塑料瓶回收率很低。
因此,废弃的饮料瓶往往被人们随意丢弃,造成材料的浪费和环境的污染。
塑料瓶是人们日常生活中用于装矿泉水和饮料等用,我们可以十分方便地指导和启发学生做很多的物理实验,其演示效果明显,为教学服务。
一、声学实验1.声音的产生和空气能传声在一只塑料瓶中放一些小纸屑,敲击塑料瓶,可以观察到瓶底的小纸屑跳动起来,而不敲击时发现瓶底的小纸屑并不跳动。
说明声音是由于物体的振动而产生的。
我们能听到声音,说明声音是通过空气传播的。
2.探究声音的音调在几只相同的塑料瓶中装上不同深度的水,然后用嘴对着瓶中吹气,会发出音调高低不同的声音,从而可以说明音调跟频率的关系。
二、电学实验1.绝缘体用导线将电源、小灯泡、开关和塑料瓶连成串联电路,闭合开关后发现灯泡不发光,说明塑料是绝缘体。
2.摩擦起电把一只小塑料瓶在头皮上反复摩擦几下,然后将其靠近一些小纸屑,发现小纸屑被吸引,说明用摩擦的方法可使物体带电,带电体能吸引轻小物体。
三、光学实验1.光的折射透过盛水塑料瓶,看书本上的字,会字变大了,这是光的折射现象。
当然,学生在观察时还发现了其它一些独特的现象,收获很大。
2.光的直线传播在一只塑料瓶中装入一定量的水,在其中加入适量的豆奶粉,拧紧瓶盖,充分摇匀,将激光笔发出的光透过瓶底,对着瓶盖照射,会看到光沿直线传播的光柱,效果明显。
(此实验还可说明光能在液体中传播)四、热学实验探究白色和黑色物体吸热能力的强弱用白纸和黑纸包住两个装满水的塑料瓶,在太阳光下照射相同的时间后,看看谁的温度升得高。
自制简易水电解器过程分析摘要:通直流电分解水的实验对研究水的组成至关重要。
本文对电解水装置的制作过程进行了介绍。
关键词:水电解器;电极;直流电作者简介:申智容,任教于贵州省务川自治县分水中学。
初中化学人教社出版的教材里绘制的装置图中,用铂、金等作电极,电极材料不容得,而且电极没有固定,不易摆放,操作时间长,装置在水槽中需电解液的量较多,同时收集气体的试管放入或取出电解液时手会被溶液腐蚀.在农村中学实验室大多电极(铂、金)没有,或是装置损坏。
现行的九年义务教育普实过程中,又是必做的实验。
即使老师有时做了演示实验我们同学也不能准确的读出书上所说的氢氧体积为2:1这一结果,只能粗略的估计。
而自制的简易水电解器完全克服了以上不足。
一、所需原材料废弃20ml注射器三支(带针)、螺丝钉6个、塑料底座(约8cm×18cm)、1个铜芯导线(约20cm)、4cm软胶管2支、小玻璃珠2棵、尖嘴玻璃管2支、矿泉水瓶1个、“T”型管一个、“502”胶水1支、接线柱螺杆带螺帽2个。
二、技术原理图。
三、电解水装置的制作过程1.用电烙铁将20毫升的A、C两支注射器管底部与另一支B管的针帽端中心处打上与“T”型管相匹配的小孔,打孔时使三支注射器管上的刻度线在同一面。
2.将三支打好孔的注射器管用"T"型管连接起来,把B管上的手柄削去,套上矿泉水瓶小漏斗(将矿泉水瓶离瓶口约6厘米处裁下去掉底部)。
并用"502"胶水将各缝隙密封。
3.选两颗注射器针头从离针座大约1/2处截断夹扁密封,长度要适中,否则太长或太短产生气体的速度都会有影响。
然后将针头从注射器管内的胶塞中插入,拴上铜芯导线,保证不裸露漏电(此胶塞为注射器管内去掉助推器轴留下的)用作电极。
此针头与"T"型管之间不能太靠近,太近会使产生的气体进入"T"型管内。
4.将两根倒立A、C注射器管上相匹配的注射针的胶头帽剪下插入带玻璃珠的软胶管内,选此软胶管与胶头帽要套紧不漏气,胶头帽插入不能太深,软胶管有胶头帽的一端与注射器连接,另一端与尖嘴玻璃管连接。
《制作简单的燃料电池》学历案(第一课时)一、学习主题本课程学习主题为“制作简单的燃料电池”,通过实验与理论学习相结合的方式,让学生掌握燃料电池的基本原理和制作方法,理解其在能源领域的应用价值。
二、学习目标1. 知识与理解:了解燃料电池的基本原理、构造及工作过程;掌握燃料电池的分类及特点。
2. 技能与操作:通过实验操作,学会制作简单的燃料电池,并能够理解其内部反应过程。
3. 态度与价值观:培养学生对于新能源技术的兴趣与热情,理解节能减排的重要性,树立科学的世界观和能源观。
三、评价任务1. 知识理解评价:通过课堂提问和课后小测验,评价学生对燃料电池基本原理、构造及工作过程的掌握情况。
2. 操作能力评价:通过学生实验操作过程和最终制作的燃料电池成品,评价学生的实验操作能力和实践动手能力。
3. 综合评价:通过学生的课堂表现、实验报告和小组讨论等方式,综合评价学生对本课程的学习效果和收获。
四、学习过程1. 导入新课:通过展示燃料电池的应用实例,激发学生的学习兴趣;简述燃料电池的发展历程和应用领域。
2. 知识讲解:介绍燃料电池的基本原理、构造及工作过程,讲解燃料电池的分类及特点。
3. 实验准备:准备实验器材和材料,包括电解质溶液、电极材料、电池壳等。
4. 实验操作:指导学生进行实验操作,包括电极的制备、电解质的添加、电池的组装等步骤。
5. 实验观察与记录:引导学生观察燃料电池的工作过程,并记录实验数据和现象。
6. 实验总结:组织学生进行小组讨论,分享实验心得和观察结果,教师进行总结和点评。
五、检测与作业1. 课堂小测验:进行课堂小测验,检测学生对燃料电池基本原理和构造的掌握情况。
2. 实验报告:要求学生撰写实验报告,包括实验目的、步骤、数据记录和分析、结论等部分。
3. 课外拓展:鼓励学生查阅相关资料,了解更多关于燃料电池的知识和应用领域。
六、学后反思1. 学生反思:学生应反思自己在本次课程中的学习过程和收获,总结自己的不足之处,为今后的学习提供参考。
科学原理的小制作用瓶子瓶子,看似平凡的容器,却蕴含着无限可能。
在我们的日常生活中,瓶子不仅仅是用来装饮料或保存食物的工具,它还可以成为我们探索科学原理的有趣工具。
本文将介绍一些基于简单瓶子制作的科学小实验,通过这些小制作,我们可以深入理解一些科学原理。
材料在进行下面的小制作实验前,我们需要准备以下材料:一些小瓶子(如饮料瓶或化妆品瓶等)、一些基本的实验用具(如小漏斗、小吸管、食用色素等)、一些清水和一些其他辅助材料(如食用醋、小泡泡液等)。
实验一:瓶中的小风车步骤:1.将一张小型的塑料风车剪下来,将其装入瓶子中。
2.往瓶子里面倒入一些清水,注意不要装得太满。
3.轻轻地将瓶子摇晃,观察小风车在瓶子中的运动。
原理:当我们轻轻地摇晃瓶子时,水会带动小风车旋转。
这是由于液体的粘性和流动性造成的。
在我们摇晃瓶子时,水的流动会带动风车转动,向我们展示了关于液体流动的有趣现象。
实验二:瓶中的彩色沙漏步骤:1.准备两种不同颜色的细颗粒物质,如细砂、盐等。
2.将其中一种颜色的颗粒物质倒入瓶子中。
3.慢慢地倒入另一种颜色的颗粒物质,注意不要让两种颗粒混合。
4.观察两种颗粒物质在瓶子中堆积的过程。
原理:在瓶子中倒入两种不同颜色的颗粒物质后,它们会按照密度不同逐渐堆积在一起。
根据密度的不同,较重的颗粒会沉到底部,而较轻的颗粒则会浮在上面。
这展示了物质在重力作用下的不同状态,让我们可以直观地观察到密度差异所带来的现象。
通过这两个简单的小制作实验,我们可以利用瓶子这个常见容器来探索科学原理。
这些实验不仅能够增加我们对科学原理的理解,还能培养我们的观察力和实践能力。
希望大家在尝试这些小制作实验的过程中,享受到科学探索的乐趣!。
实验活动5 制作简单的燃料电池
本实验具有一定的综合性,一方面根据电解原理,通过电解水制备氢气和氧气,实现电能转化为化学能;另一方面根据原电池原理,使氢气、氧气与电解质溶液组成燃料电池,实现化学能转化为电能。
一、活动安排建议
1.充分发挥电化学原理的指导作用,实验前布置预习任务,让学生明确实验原理。
2.可以要求学生在制作氢氧燃料电池的过程中,关注电流的强度、电流的稳定性、续航时间等问题。
3.实验结束后,要指导学生分别用图示和符号来表征电解水和氢氧燃料电池的工作原理,进一步提升对电化学模型的认识,实现由实践到理性认识的飞跃。
二、注意事项
1.石墨棒在使用前应该经过烘干活化处理。
普通石墨棒表面较光滑,在电解过程中难以吸附较多的氢气和氧气,导致电流表指针偏转时间较短,实验效果不明显。
可将石墨棒置于高温火焰上灼烧到红热状态,再投入冷水中,使其表面变得粗糙多孔。
2.由于石墨电极表面存在差异、材质不纯或表面吸附空气等原因,在没有进行电解水获得氢气和氧气的实验时,也可能会形成微弱的电流。
因此,建议不要使用检流计或毫安表来检验。
3.若采用发光二极管代替电流表,要注意正确判断其正极和负极,防止因二极管的电极接反而导致其不能发光。
发光二极管灯脚中,长脚为正极,短脚为负极。
1。
化学变废为宝的例子
1. 你知道吗,旧电池可别乱扔啊!原来可以通过一定技术让旧电池变成小小的能源宝藏呢!就像把一块废铁变成锋利的宝剑一样神奇。
比如把旧电池收集起来,进行处理和再利用,就能让它们继续发光发热,给一些小设备供电啦,这不是超厉害的嘛!
2. 嘿,塑料瓶子也能大变身哦!这就好比丑小鸭变成白天鹅呀。
平时我们喝完饮料随手扔掉的瓶子,能被加工成各种漂亮的纤维,然后做成衣服或者其他有用的东西呢,想不到吧!
3. 哇塞,厨余垃圾也有大用处呢!难道你不觉得这很惊人吗?就像是变魔术一样,这些烂菜叶、果皮啥的,可以被制成沼气,能用来烧水做饭呢,这多有意思呀!
4. 你看过废弃木材变成漂亮家具的过程吗?这简直太神奇了,就好像灰姑娘穿上水晶鞋变成公主一样。
把那些不要的木材收集起来,重新加工打造,不就成了实用又好看的家具了嘛!
5. 哎呀呀,旧报纸也不是只能进垃圾桶呀!这就像黯淡的星星突然又亮了起来。
我们可以把旧报纸做成纸艺品,多有创意啊,还能装饰房间呢!
6. 没想到吧,粉煤灰也能成为有用的材料呢!这不就跟灰姑娘变成贵妇人一样令人惊喜嘛。
它可以用来制作砖块什么的,多棒呀!
7. 嘿,废水也能华丽转身哦!就如同普通的石头变成了璀璨的宝石。
经过处理的废水,可以用来灌溉植物呢,多神奇呀!
8. 你们能想象吗,废气也能被利用起来!这真的就像一个坏小孩突然变成了乖宝宝让人意外。
例如把废气用来发电,多有价值呀!
结论:化学真的太神奇了,能让这么多原本没用的东西都变成宝贝呀!我们一定要好好利用化学,让世界变得更美好呢!。
利用废旧饮料瓶设计制作浮桶式电解池、燃料电池
1电解池的制作
设计意图:利用废旧饮料瓶及常用材料制作电解池
仪器用品:废旧饮料瓶,电源,橡皮塞,剪刀,石蜡,铁架台,较粗铜导线,水槽
实验试剂:Na 2SO 4 蒸馏水,石墨棒,铜片
电解池制作:
1 电解阳极室、阴极室的制作:(图1-1)
两只纯净水饮料瓶,(如娃哈哈纯净水、农夫山泉纯净水瓶等),配两只合适的橡皮塞,将饮料瓶从中间一剪为二,取上半部作为电极室。
2 电极的制作:(图1-2)
阳极:取两根石墨棒,长度比饮料瓶内径略短,将两根石墨棒成“十”字用铜导线扎紧,为防止金属铜导线在电解时放电,将铜丝在电解时可能与溶液接触的地方涂上熔化的石蜡。
阴极:可以采用与阳极一样的方法制作,也可以用剪刀剪一块比饮料瓶内径略小的金属片,用较粗铜导线连接。
将两个电极的导线分别穿过饮料瓶上口,从饮料瓶口将导线插入橡皮塞。
图1-1
图1-2
3 电解池的组装:(图1-3)
硫酸钠溶液倒入水槽中;将步骤2中的两只装有电极的饮料瓶置于硫酸钠电解液中,为了顺利将饮料瓶浸入溶液中,可以先将橡皮塞松开,当饮料瓶完全浸没在溶液中时,塞紧饮料瓶口,再根据需要制备气体的多少拉动铜丝,调节电极与饮料瓶口的距离的长短。
为防止电解过程中电极室发生晃动、倾斜,将铜导线未端用铁架台的铁夹稍作固定。
不可过紧,在电解过程中铜导线能自由上下移动为好)
4 通电电解:给电解池接上直流电,电压8~12 V 。
一段时间后,发现饮料瓶内产生气体,同时,饮料瓶制作的电极室由于浮力作用慢慢上浮,至电极完全脱离溶液,电解自动结束。
实验现象:电极表面有许多气泡,(阳阴极靠得越近的地方,气泡越
多)饮料瓶内生成无色气体,随着电解的不断进行,电极室慢慢上浮。
实验拓展:
1 换上不同的电解液和不同的电极,可以尝试电解不同的物质,观察
不同的电解现象。
图1-
3
图1-4
2在橡皮塞上除插入电极外,还可以再增加一个玻璃导管,玻璃导管未端接上乳胶管,里面塞入玻璃球,电解结束,再在乳胶管未端接上导管,用于将产生的气体导入其它集气装置中或者接上尖嘴导管,电解结束后将电极室内气体在尖嘴处点燃或进行其它实验(见图1-4)。
2 燃料电池的制作
设计意图:利用废旧饮料瓶和活性炭等常见材料制作燃料电池
仪器用品:废旧饮料瓶,电源,音乐贺卡,橡皮塞,剪刀,石蜡,铁架台,较粗铜导线,水槽
实验试剂:Na2SO4蒸馏水,石墨棒,活性碳,
燃料电池制作:
1 正极室、负极室的制作:(见电解池制作图1-1)
两只纯净水饮料瓶,(如娃哈哈纯净水、农夫山泉纯净水瓶),配两只合适的橡皮塞,将饮料瓶从中间一剪为二,取上半部作为电池正负极室。
2 电极的制作:(见电解池制作图1-2)
阳极(正极):取两根石墨棒,长度比饮料瓶内径略短,将两根石墨棒成“十”字用铜导线扎紧,为防止金属铜导线在电解时放电,将铜丝在电解时可能与溶液接触的地方涂上熔化的石蜡。
阴极(负极):采用与阳极一样的方法制作电极。
3 阴、阳极室活性炭的组装:(见图2-1)
将做好的电极室塞紧橡皮塞,倒置,大口向上,向其中倒入活性炭粉未至满,用一块较密的纱布(以活性炭粉未漏不出为宜)盖上大口,并用细金属丝扎紧。
另一电极极室也同样处理。
4 电池的组装:将硫酸钠溶液倒入水槽中;将橡皮塞稍稍松开,将装满活性炭
的两只饮料瓶慢慢放入硫酸钠电解液中,直至完全浸没为止,塞紧橡皮塞。
5 通电电解:给电解池接上直流电,电压8~12 V ,一段时间后,如发现饮料瓶
图2-1
图2-2燃料电池
瓶口处产生气体,停止通电。
6 将电解时的电源移开,两个电极分别接上音乐贺卡电路,听声音或观察贺卡电路的发光二极管是否闪亮。
(也可用灵敏电流计等其它检测装置检测该原电池的电压、电流)(见图2-2)
实验现象及实验拓展:
1活性炭能导电且有吸附性,电极的表面积很大,吸附的气体的量很多,故用该方法制作的燃料电池的电量较大,可使音乐贺卡发出声音且、使发光二极管闪亮,持续时间较长,现象十分明显。
2可以将硫酸钠溶液改成其它溶液,如氯化钠溶液等,组成氢气、氯气等燃料电池。