高一級部
水果做電池,化學(xué)來解釋
時間:2022-04-29 08:17 作者:趙捷 來源:2021級(高一) 閱讀次數(shù): 次
你知道水果可以發(fā)電嗎?
基于《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》和“三新”的要求,合肥七中一方面關(guān)注知識考核方面的變化,另一方面也關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的落實與提高。高一年級化學(xué)組經(jīng)集體備課討論,選定水果電池實驗作為課外探究實驗,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力與化學(xué)素養(yǎng)。這些實驗活動與知識學(xué)習(xí)并不是割裂的,它融合在知識的學(xué)習(xí)當(dāng)中。
水果發(fā)電原理和最早的化學(xué)電池有異曲同工之妙。十九世紀(jì)初意大利物理學(xué)家伏特發(fā)明了電池。他將銅片和鋅片作為兩個電極插入稀硫酸溶液中制成了最初的化學(xué)電池。在這個電池中,一個電極是銅片,另一個電極是鋅片,電解質(zhì)是稀硫酸。鋅容易失去電子,被氧化成鋅離子進入溶液,電子由鋅片通過導(dǎo)線流向銅片,溶液中的氫離子從銅片獲得電子被還原成氫原子,氫原子再結(jié)合成氫分子從銅片上逸出。在這整個過程中,電子流出的一極是負極,該極發(fā)生氧化反應(yīng);電子流入的一極是正極,發(fā)生還原反應(yīng),氧化劑與還原劑之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移,而電子的定向移動可以產(chǎn)生電流。
水果之所以能發(fā)電,其原理首先是水果中含有大量水果酸,這是一種很好的電解質(zhì);其次,插入水果中的兩個金屬片通常情況下電化學(xué)活性是不一樣的,其中更活潑的金屬片能和水果酸性物質(zhì)中的氫離子發(fā)生置換反應(yīng),可以產(chǎn)生電荷,造成電壓的改變,于是便形成一個原電池。
化學(xué)備課組組長趙捷老師提出,學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的知識,最終會落實為學(xué)科素養(yǎng)。就像遇到實際問題,怎樣去轉(zhuǎn)化為學(xué)科的一種情境,怎樣用學(xué)科的知識去思考,去搭建解決問題的路徑,從而形成科學(xué)思維和科學(xué)探究等良好素養(yǎng)。
化學(xué)實驗可以讓學(xué)生更好地體驗和感知理科學(xué)科知識,逐步在理論探究、實驗操作和實踐應(yīng)用中進一步增加理科學(xué)習(xí)的興趣,樂于學(xué)習(xí)理科課程,培養(yǎng)和挖掘自身的研究和創(chuàng)新能力,成為適應(yīng)新時代發(fā)展需求的綜合實踐與創(chuàng)新型人才。
(趙捷撰稿、攝像 唐麗霞統(tǒng)稿 張永劍審稿)
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