一、引言
水果发电是近年来新兴的绿色、环保发电形式之一。其原理是通过水果中的酸、碱、盐离子等化学物质与金属导线间的化学反应产生电能。本次实验主要验证水果发电实验的可行性,了解其机理。
二、实验材料
苹果、土豆、可乐、铜片、锌片、双头鳄鱼夹导线、发光二极管
三、实验步骤
1、苹果发电实验
步骤一:将苹果对半切,分成四份,做一组实验。
步骤二:将鳄鱼夹导线两头各夹一个铜片和锌片,按顺序依次插入4份苹果中,每份苹果插入一个铜片和锌片,铜片和锌片不能碰在一起,最后用鳄鱼夹各夹住一根二极管的脚,连接完成后观察二极管是否发光。
步骤三:实验完毕后用干抹布将铜片和锌片擦拭干净,放入原包装放置在阴凉干燥处,以免生锈。
2、土豆、可乐发电实验
参照上述苹果发电实验,将土豆对半切,可乐倒入玻璃杯中,分成四份,各做一组实验。实验全部成功,发光二极管亮。
四、注意事项
1、实验中比较活泼的金属锌会发生氧化反应,因此锌片为负极,另一端不活泼的铜则为正极。发光二极管也有正负极,长脚为正极,短脚为负极,如连接错误,发光二极管不亮。
2、可乐发电实验中,第一次随意将铜片、锌片放入玻璃杯中,铜片、锌片会悬浮,可能导致铜片锌片碰在一起,实验不成功。后来将铜片、锌片分别夹在玻璃杯两侧,有一定的距离,发光二级管亮。
3、因电流大小原因,发光二极管发出的光可能非常暗,尽量将实验移置在光线相对阴暗一点的环境下完成。
五、实验原理
水果发电的原理主要是基于原电池的概念。当两种不同的金属放入水果中时,由于水果中含有电解质(如柠檬酸),会在金属表面发生化学反应。其中,较活泼的金属会置换出水果中酸性物质的氢离子,产生正电荷;而较不活泼的金属则会吸引电子,产生负电荷。这样就在水果中形成了一个电位差,也就是电压。当外部电路连接到这两块金属上时,电子就会在外电路中流动,形成电流。
六、结论
在家里也可以找到很多的实验原材料,例如:可乐、番茄、土豆、橘子、苹果等带果酸的,都可以发电。酸度越高的水果,其发电能力越大。未来通过更加细致的实验和研究,水果发电有望成为一种绿色、环保、节能发电方式。