範圍:國中自然與生活科技翰林版第六冊 第一章第四節 編授者:洪崇傑

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1 範圍:國中自然與生活科技翰林版第六冊 第一章第四節 編授者:洪崇傑
嘉義縣立溪口國民中學辦理97年度資訊教育細部計畫 中級資訊種子學校資訊科技融入 自然 領域教學活動講議 伏打電池與生活常見電池 範圍:國中自然與生活科技翰林版第六冊 第一章第四節 編授者:洪崇傑

2 伏打先生最初的電池 (乾式電池)

3 伏打先生的濕式電池

4 鋅銅電池裝置圖

5 鋅-銅電池的反應式 負極半反應：Zn→ Zn2+ ＋2e- 正極半反應：Cu2+＋ 2e- →Cu
將兩式相加可得 ： Zn＋ Cu2+＋ 2e- → Zn2+ ＋2e- ＋ Cu 化簡後可得： Zn＋ Cu2+→ Zn2+ ＋Cu 此為鋅銅電池的全反應式

6 鋅銅電池放電的結果 由全反應式： Zn＋ Cu2+→ Zn2+ ＋Cu 可得知 1)負極重量：由於鋅片反應掉，故重量減少
正極重量：由於反應式產生銅片，故重量增加 2)負極溶液顏色：因為鋅離子本身沒有顏色，所 以溶液的顏色不會改變 正極溶液顏色：因為銅離子(藍色)為反應物參 加反應，所以銅離子會被消 耗， 故藍色變淡 3)兩極總重：消耗1mole的鋅(約65克)會生成 1mole銅(約64克) ，故兩極總重 會變輕

7 鹽橋的功用 (1)溝通電流(有鹽橋，有電流；沒鹽橋，沒電流) (2)維持溶液電中性 (3)若鹽橋中為硝酸鉀溶液(KNO3)，則

8 問題與討論 1)當反應一段時間後，安培計的讀數為何？ 2)我們可以將鋅銅電池中的鋅片與銅片換成其他 的金屬片嗎？若換其他的金屬片，則安培計的
讀數會跟鋅銅電池一樣嗎？ 3)鹽橋中的鹽類須用強電解質或弱電解質？ 為什麼？

9 生活中常見的電池 一次電池 1)乾電池(碳鋅電池) 正極：碳棒 負極：鋅殼 電解液：氯化銨(NH4Cl) 二氧化錳(MnO2) 澱粉
#乾電池電壓為1.5V 缺點：電壓會隨使用時間下降

10 二次電池 2)鹼性電池(鹼錳電池) 與乾電池構造相同 唯電解液使用氫氧化鉀(KOH) 優點：電壓穩定，改善了乾電池的缺點 故價格較乾電池高
1)鋰電池：正極為鋰鈷，負極為碳， 3.7V 2)鎳鎘電池：正極為鎘，負極為氫氧化鎳， 1.2V 3)鎳氫電池：由鎳鎘電池改良而來，較環保 4)水銀電池：長時間儲存電壓不變(1.35V) ， 但水銀易汙染環境

11 5)鉛(蓄)電池：每個為2伏特，通常六個串聯為
一組，電壓為12伏特 正極：二氧化鉛(PbO2) 負極：鉛(Pb) 電解液：硫酸(H2SO4) 放電反應式： PbO2 ＋ Pb ＋ H2SO4 →2PbSO4＋H2O 正極 負極 放電結果： (一)正極重量增加 (二)硫酸濃度(密度)變小 負極重量增加

12 電池未來的發展 為了地球的永續經營，目前人類以開發綠色能源為目標，正積極研究兩種新的電池，把對我們的環境影響降到最低，這兩種分別為太陽能電池與燃料電池，但目前發展技術尚未突破，無法進行有效率的量產，太陽能電池轉換效率太低，而燃料電池電極與電壓問題尚未找到合適辦法，但這兩種電池勢必會成未來的主流，希望大家都能有環保的概念，留一個無汙染的地球給我們的下一代