八年磨一器 凝练终非常——氢氧燃料电池演示仪的研制历程与反思

在提倡“低碳生活”的今天,燃料电池(尤其是氢氧燃料电池)作为一种高效、清洁的能源备受世人关注。目前中学教材中对氢氧燃料电池的工作原理作了较为详细的介绍。如何在中学化学实验中使这种高科技得以体现,许多人在这方面作了研究。

塞

(安市清河中学，苏淮安淮江

2 3 0;安市教育局教研室，苏淮安 20 0淮江

230 ) 2 0 1

在提倡“碳生活”今天。料电池 (其是低的燃尤氢氧燃料电池 )为一种高效、洁的能源备受世作清

整个氢氧燃料电池操作的关键在于如何引发氢气在电极上放出电子。来，料电池持续的电能来原燃

人关注。目前中学教材中对氢氧燃料电池的工作原理作了较为详细的介绍。如何在中学化学实验中使这种高科技得以体现，许多人在这方面作了研究。 氢氧燃料电池演示实验设计的重点是通过实验让学生直观地认识燃料电池及其工作原理。笔者从 20 o 4年开始对该演示实验进行了持续 8的研究年

自于外部持续地供给气体。中的催化剂铂又起着其决定性的作用。

收集器极

音乐贺卡

与改进，期间历经酸甜苦辣，最终研制成氢氧燃料电池演示仪 .够在中学现有条件下比较好地让学能生直观地认识氢氧燃料电池。一

质溶液极+铂催

、

第一次设计

图 2燃料电池构造图图 3燃料电池改进装置图

高中新课程化学

基于以上的认识，我们对电极进行了改造，采用将短玻管和胶塞套住石墨的方法制作成电极 (克服原来装置中气体的散逸问题 )。按图 3所示的实验装置和电路图进行电解 .用电解产生氢气分别利

教材 (教版 )苏设计了如图 l示的实验Ⅲ.所

通过氢气与氧气 (均极管由电解产生 )间不接

与电解产生氧气、外界通入氧气构成电池的 2组实验，关数据和现象见表 I相。表 1燃料电池实验数据及现象 电压，二极管发光￥mn扬声器发声/i、,/i mn 电解产生氧气 21 .外部通入氧气 l - 3

45~/

3 03 0

发光二极管的启辉电压是 17V .

在改进后的实验中 .由于气体的大量聚集，提高了装置的化学能贮存，电池都能使音乐贺卡 2组“唱”小时以上。歌半 在教学演示时，们首先向学生展示由电解产我生氢气与外界通入氧气构成的电池——音乐贺卡响，发光二极管不亮，明了上述燃料电池

的工但证

作原理；后再利用由电解产生氢气与电解产生氧然