干电池的制作（实验教具设计）

 

当讲到干电池时，建议教师按干电池的构造原理，给学生演示干电池的实验。

 

1、实验方法

 

（1）称取20克碳粉（可由废电池中取出碳棒，经加热之后用铁锤将其敲成粉末）

和10克二氧化猛，混合均匀后，放入缝制好的布袋中，将碳棒（也可由废电池中取出，洗净，烘干后使用）插入布袋中央，用线绑好，做好正极。

 

（2）称取60克氯化铵放入烧杯中，加水200ml，搅拌使它全部溶解。

 

（3）用锌片作为负极，将正、负极和电压表串联起来，然后将两极插入氯化铵的溶液中。实验装置如图6-43所示。观察电压表指针偏转现象，或小灯炮的发亮情况。

 

实验说明

 

电压表指针发生偏转或灯炮发亮，说明有电子在流动。这是由于在两极上，分别发生了氧化反应和还原反应：     

                            

负极（锌片）：Zn - 2e === Zn²⁺    (氧化反应)

 

正极（碳棒）：2NH₄⁺ + 2e === 2NH₃+H₂  (还原反应)

 

负极溶解下来的Zn²⁺离子和氨生成锌氨络离子：

 

         Zn² + 2NH₃ ===[Zn(NH₃) ₂]²⁺

 

锌氨络离子的生成，促进了锌片的继续溶解。正极上形成的氢气，被二氧化锰所氧化：

       H₂ + MnO₂ ===  MnO+H₂O

   或：H₂+2MnO₂ ===   Mn₂O₃+H₂O

 

在正极上形成的氢气，如不设法除去则氢的分压愈来愈大，将使电池的电动势下降。所以，锌氨络离子的生成和二氧化锰的除氢作用，保证了氧化还原反应的顺利进行。按上述方法制作的干电池，其电动势应在1.2V左右。