制作电池

【仪器和器材】

　　木炭粉（木炭碾成粉末，越细越好，如果没有现成木炭，用木柴烧些炭屑碾成粉），碳棒（从废干电池中拆取），纯锌皮（也可从旧干电池拆取，用砂纸擦亮代替），氯化铁和食盐各15克，热水100毫升，1．5伏小灯泡，玻璃杯，纱布，棉线。

　　锌筒完好的旧干电池，淀粉适量，氯化锌溶液100毫升，木棒，沥清，直流伏特计（J0408型或J0408－1型），1．5伏小灯泡。

【实验方法】

　　无论哪种电池，都有两个电极，一个是正极，一个是负极。正极和负极之间是溶液（电解质）。

　　一、空气电池

　　这种电池的正极是空气中的氧气，负极是锌皮。锌皮与氯化铁溶液反应产生带正电的氢离子，氢离子通过溶液移到炭粉周围，遇空气中氧化合成水，达到去极化作用，氢离子所带正电通过碳棒送出形成电流。碳棒不参加反应，只起导电作用。加进食盐是增加溶液的导电能力。锌空气电池不能产生持续电流。

　　制作步骤：

　　1．碳棒四周放上碳粉，用纱布包好，并用棉线扎起来，只让碳棒上有铜帽一头露在外面（图3·3－1）。

　　2．把锌皮包扎在炭粉芯子的外面，在铜帽和锌皮上分别接上一段导线。

　　3．玻璃杯内盛半杯热水，把氯化铵和食盐溶解在热水里，这就是电池的溶液。

　　4．把包好锌皮的炭粉芯浸到玻璃杯溶液中，就是一个简单的电池。把小灯泡用导线接在两极上，小灯泡发光（图3·3－2），说明电路有电流通过。

　　5．过一会儿小灯泡光就暗了。把小灯泡取下，把锌皮包着的炭粉芯取出在空气里放一会儿，等炭粉周围又吸附了新鲜氧气后，再浸入溶液中，接上灯泡又能发光。可如此反复多次。

　　二、干电池

　　干电池是比较普遍使用的电源，其构造如图3·3－3所示。其中锌筒在电池中作负极，顶端带有铜帽的碳棒在电池中作正极。

　　二氧化锰和石墨混合物，用纸包在碳棒周围，上面用细线缠绕。二氧化锰在电池中是去极作用（与氢离子结合生成水）。石墨不参加化学反应，它是一种能导电的填充料，它和二氧化锰混合在一块，可以使二氧化锰均匀分散，增加二氧化锰与氢的接触面积。饱和氯化线溶液作的糊状物为电池电解液。火漆封口的作用是防止电池电解波的蒸发。

　　制作步骤：

　　1．先将旧干电池铜帽周围的纸盖去掉，挖出火漆，用木棒将碳棒周围的二氧化锰和石墨混合物排出倒在纸上，取出碳棒。再将锌筒内壁的粘着物处理干净，但防止弄烂锌筒。

　　2．将二氧化锰石墨混合物粉碎无颗粒后，再用氯化铵溶液搅拌均匀。

　　3．用氯化铵调淀粉成浆糊状。

　　4．用比较硬的纸条缠成纸筒，纸筒的直径约为锌筒直径的三分之二，把碳棒立在正中央。然后填入用氯化铵溶液拌好的二氧化锰石墨混合物。用小木棒围绕碳棒夯打实，高度约为碳棒的三分之二时，取下缠绕的硬纸条，轻轻的用纸包好，再用纱线缠几圈即可。

　　5．作一圆纸片放在锌筒的底部，以防碳棒与锌筒直接接触。再把包好的碳棒放在锌筒内，倒入作好的氯化铵浆糊。距锌筒上沿约1厘米。

　　6．把中间有与碳棒直径相同的孔的圆纸环，套在碳棒上压入锌筒内，使其距锌筒上沿约半厘米。

　　7．把熔化的沥清浇在纸杯上面，与锌筒上沿平齐为止。

　　8．干电池制好后，用直流伏特计测一下它的电压，再将1．5伏小灯泡接在它的两极间。

【注意事项】

　　1．氯化铵溶液必须是饱和的，搅拌二氧化锰和石墨混合物时湿度以不流动为宜。

　　2．作空气电池时锌皮必须是纯锌，否则实验效果不佳。

【参考资料】

　　如果制作空气电池和干电池材料有困难，可以学习制作盐泥电池。

　　器材：无颗粒的细面土500克，食盐40克，水150克，碳棒（从废干电池中取得），锌皮（废电池锌筒敲平，刮净后用沙纸打光亮，剪成长方形），铁丝，铝丝，钢丝，直流伏特计，1．5伏小灯泡，喇叭或耳机，导线若干，木板，水。

　　制作步骤：

　　1．将食盐先溶解在水里，再倒入细土，搅拌均匀成糊状的泥。把泥放在木板上。

　　2．把碳棒、锌片插进盐泥中，经过数分钟后，盐泥电池就制成了。

　　3．用直流伏特计测盐泥电池的两极电压，碳棒为正极，锌片为负极，量程用“-、3”两接线柱（电压约1．5伏）

　　4．在盐泥中再插入铁丝、铜丝、铝丝，用伏特计分别测出碳棒——铁丝、碳棒——铜丝、碳棒——铝丝、铜丝——铝丝、铁丝——铝丝各极之间的电压及正负极。伏特计正走时“+”接电池正极，“－”接电池负极，反走则相反。并且比较哪两个电极间电压最高。

　　5．将1．5伏小灯泡接在碳棒、锌片两极上，观察小灯泡的发光情况。

　　6．将盐泥分成3等分，在3块泥中分别插入碳棒——锌片、铜丝——铝丝、铁丝——锌片。再将3个盐泥电池测出正负极后，接成串联电源，用伏特计测出串联后总电压，若将其中一个电池的方向串反了，看串联后总电压是升高还是降低。

　　7．将喇叭或耳机接在盐泥电池的两极上碰触，会听见“喀巴”声响，想一想这是为什么？

　　注意事项：

　　1．要做成功盐泥电池，碳棒的作用是主要的。做完实验后。将碳棒取出，洗去泥土，晾干，以备下次用。

　　2．与碳棒连接的导线最好用金属夹子，以保证接触良好。

　　3．一般来说，掺盐的多少和锌片面积，以及两板的相对距离，对电压高低没有很大的影响，但对电流影响较大。

　　4．盐泥电池的内阻比一般电池要大，它只用于瞬间通电的实验。