非常电池

陈朝琦　镡福滔 　于浩然

在学校的科技节上，我们见到了有趣的水果电池，它能将化学能转化为电能。我们想：除了水果，是否还有其他物品可以用来发电呢？我们家乡最丰富的资源——海洋可以吗？于是我们决定探究海水电池、水果电池以及叶绿素电池的发电能力和对环境的友好情况。

海水电池、水果电池和叶绿素电池都属于原电池。原电池是将化学能转变为电能的装置，这一转变的本质是氧化还原反应。通过特定的装置，失去电子的氧化反应和得到电子的还原反应会在不同的区域进行，再利用导线使电子发生定向移动，从而产生电流，最终实现化学能向电能的转化。

由此可得出组成原电池的三个条件：自发的氧化还原反应、两个活泼性不同的电极、有电解质溶液且能构成闭合回路。

●海水电池

1.实验原理：用海水作为电解质溶液；用活泼金属锌、镁等作为负极，失去电子；氧气在正极得到电子，发生金属吸氧腐蚀。

2.实验用品：海水、一次性塑料杯、导线、铝片、锌片、镁片、铜片、碳棒、发光二极管。

3.实验探究过程：分别选择铝片、锌片、镁片作为电池的负极，铜片、碳棒作为电池的正极，中间连接发光二极管，将正负极浸入海水中。测量电池两端的电压，观察发光二极管的亮暗程度。

结论：①负极金属活跃度越高，电压越高，所获得的电池性能越理想，二极管发光强度越大；②串联越多的海水电池，产生的电量越大；③加氧、加压对海水电池产生的电流几乎没有影响。

●水果电池

1.实验原理：用水果中的酸性物质作为电解质；用活泼金属锌、镁等为负极，发生吸氧腐蚀的氧化还原反应。

2.实验用品：带夹子的导线、镁片、锌片、铜片、发光二极管、西红柿、苹果、柠檬等。

3.实验探究过程：分别选用不同水果做电解质溶液，铜片为正极，锌片、镁片做负极，将导线与小灯泡串联，插入水果之中，观察小灯泡是否发亮，并测出该电池的电压。

探究正负极间的距离、正负极与电解液的接触面积等对水果电池的影响。

4.结论：①不同的电极、不同的水果连成的水果电池电压不同，这与电极活泼性、水果中所含的电解质溶液不同有关；②串联的水果电池越多，产生的电量越大；③正极与负极之间的距离增大会消耗部分电流；④增加正负极与电解液的接触面积会导致电流增大。

●叶绿素电池

1.实验原理：以叶绿素溶液为电解质，通过发生光合作用，将二氧化碳和水转化为碳水化合物和氧气。

2.实验用品：韭菜叶、韭黄、菠菜、研钵、玻璃漏斗、无水乙醇、碳酸钙、烧杯、抗坏血酸、蒸馏水、灵敏电流计等。

3.实验步骤：首先将叶绿素提取出来，然后用导线连接不同电极、灵敏电流计，测量是否有电流产生，并用蒸馏水作为对照；接着更换不同的植物及作为电池正负极的金属，探究不同植物的叶绿素和不同金属对叶绿素电池的影响。

4.结论：①纯净水的电流为0；光照下，韭菜叶绿素溶液中有微弱的电流产生，韭黄的色素液几乎无电流产生，说明叶绿素在吸收和转化光能中起到重要作用；②用镁片做时负极时产生的电流较用铝片时大，原因是镁比铝活泼；③一直有光时测得的电流平稳值大于光合作用一段时间后停止光照的电流平稳值。

通过不同的原电池实验，可以作出以下总结：海水电池可以就地取材，运用于海上救援，如求救信号灯电源、水中动力机电源、保温式救生衣电源等，或是直接用作船只的供能设备；水果电池可运用于學校课堂教学和课外活动中；叶绿素电池如果能提高发电效率，在家庭、户外、屋顶等光源充足的地方也十分适用。

我们的实验还存在很多问题，如设备比较简陋，探究较为浅显。未来还可以就如何进一步提高这些电池的发电效率及这些电池在生产生活中的具体应用作进一步探究。

（本作品获得第36届广西青少年科技创新大赛中学生科技创新成果竞赛二等奖 指导老师：王文倩 蓝琪仪 纪贤勇）