2009年，第5期实验与创新思维13
KOH溶液与NaCl溶液．5％
KMn04溶液，30％H202溶液，
石墨棒或石墨粉。以作者研究
所得电压最高一组研究为例。
给出以下实验操作步骤，可参
见右图1：
(11剪取一片10×5cm2的铝
箔(实验证明铝箔大小对电压图1
没有影响)置于桌面，铺上一层滤纸，露出铝箔边
头以便测量；
(2)在滤纸上滴加饱和KOH至其中部浸湿；
(3)再在滤纸中部滴加5％KMnO。溶液二、三
滴，横放上7cm左右的石墨棒，或均_匀铺上一层石
墨粉：
(4)测量：将电表置于直流20V档，分别将测
量电极按于铝箔和石墨棒上，即可测定。
实验注意事项：该实验中KMnO。与A1反应速率
较快，在测前添加，才能使电压在2V以上稳定十
秒左右．滤纸上生成黑色物质。
出现白色的膜状物推得产生氧化铝的可能性：滤纸
上出现黑色物质推得高锰酸钾电解质反应生成二氧
化锰，四类铝电池的反应原理与相应参数，请参见
下表1。
表1新型铝电池的相应参数与反应
正极负极电解质电池反应开路电压／V
石墨
Al饱和NaCl3H20’+2Al=～1．0000％H202)
舭20—3H20
石墨A1饱和NaCl2Mn04-+2Al+H20=2
～1．34r5％KMn02)
A1203+2Mn02+20H一
石墨A1饱和KOHjn2u2+Zm+ZUH一
～1．42
f30％H202)2AlOz-+4H20
石墨Al饱和KOHlvtnu4+A1——
～210
f5％KMn02)A102_+Mn02
该实验电压示数较稳定，操作非常简便，可以
作为课堂演示实验，有利于激发学生求知欲。同
时，如果以此为基础带领学生做原电池探究实验，
培养学生的实验探究能力，具有一定的创新意义。
参考文献：
【1】李庆峰，邱竹贤铝电池的开发与应用进展田．东北大学学报
兰。妻．妻竺竺篓景堡凳…～……．阳笛麓‘扒2001电(4)化：1钠30～13—2．…蛾：眦根据实验现象等条件推得电池反应．如铝箔上～‘。
铝在氧气中燃烧的实验设计
颜炳忠
(苏州大学附属中学，江苏苏州215006)
文章编号：1005--6629(2009)05--0013--02中图分类号：G633．8文献标识码：C
铝在氧气中的燃烧情况。现行的教材上只是提
及燃烧时放出大量的热，并发出强光。但是对如何
进行实验操作则没有明确说明，所以笔者对此展开
了一些研究，并取得了理想的收获。现将这些研究
过程及有关想法与同行们共享。
1利用铝粉进行实验
实验材料：铝粉、化学胶水、滤纸、酒精灯、
火柴、剪刀、坩埚钳‘
实验过程：
在滤纸上均匀地涂上化学胶水，然后在两面均
匀地附着上一层铝粉，凉于后剪成条状，用排水法
收集一瓶氧气，用坩埚夹住附好铝粉的滤纸条．点
燃滤纸后立即放人氧气瓶中，铝粉剧烈燃烧．发出
强光。
优点：反应剧烈，现象明显。
缺点：里面有化学胶、滤纸，对化学实验现象会
产生影响。可能会让学生产生怀疑。说服力打折扣。
2利用O。2mm厚度的铝箔进行实验
实验准备：O．2mm厚度的铝箔、砂纸、镁带少
许、坩埚钳、酒精灯
(有很多的介绍都是用火柴棒点燃后放入氧气
瓶中，但是我经过多次实验证明：用一根火柴棒点
燃铝箔不易成功。且若木棒太长，既多耗氧，对实
验效果同样产生影Ⅱ向。)
实验过程：
①用砂纸打磨去铝箔表面的氧化膜，卷曲成螺
旋状，一端接上不超过1cm长的镁带，以确保对整
体现象不产生明显影响。
万方数据
14化学教学2009年，第5期
②用酒精灯点燃镁带，立即放入盛有氧气的集
气瓶内，从口部缓下移，镁带很快燃尽，产生的高
温很容易地引燃了铝箔，铝箔在氧气中能持续较长
时间的燃烧。
优点：轻易地引燃了铝箔。
缺点：铝箔的燃烧比较平静，不太剧烈。
3利用0．025mm厚度的极薄铝箔进行实验
实验准备：O．025mm厚度的铝箔、镁带少许、
蚶埚钳、酒精灯
实验过程：
①取0．025mm厚度的铝箔约10cm见方，松松
地卷成多层卷筒状。一端靠边接上一段不超过1cm
长的镁带。注意不要将此端封死，要留下部分开口
处．以确保铝箔与氧气充分接触。
②用酒精灯点燃镁带，立即放入氧气瓶内，从
口部缓下移，镁带很快燃尽，产生的高温很容易地
引燃了铝箔，铝箔在氧气中能快速而剧烈地燃烧，
发生耀眼的强光，同时产生类似连续小爆炸一样的
劈劈啪啪的声音，非常壮观。
’优点：操作安全简便易行，材料易得，现象明显。
建议：盛氧气的集气瓶要尽量地大。保证氧气
充足，则铝箔的燃烧剧烈持续的时间长，对学生的
视、听觉冲击力更强。
制作绿色燃料电池的新实验
袁青云
f南京师范大学附属中学，江苏南京210003)
文章编号：1005—6629(2009)05—0014一02中图分类号：G633．8文献标识码：C
1设计意图
本文设计的氢氧燃料电池，使用的电解能源来
自太阳能电池，太阳能电池发电具有许多优点，
如：安全可靠、无噪声、无污染、能量随处可得，
不受地域限制，无须消耗燃料等，这些优点都是其
它发电方式所不及的。使用的电极材料来自废旧电
池。实验的容器选用三口烧瓶，因此材料容易取
得．装置容易制作、操作简单、且具有环保理念，
而且此装置除了具有燃料电池的实验功能外，还具
有电解水的实验功能，如应用于教学上，将成为教
师教学的好帮手，可进一步提升学生学习的动机，
促进课堂教学效果。
2实验用品
太阳能电池(12V)，废电池(1号)2个，三口烧
瓶1个，电极座2个，鳄鱼夹4个，挂钟1个，音乐贺
卡1个，尖嘴钳1把，电线若干，300瓦的碘钨灯1只，
铁架台(含铁夹)3台，多功能万用表1只，0．5％硝酸
钾溶液(或其他电解质溶液)500mL
3实验准备
3．1电极的处理
．用尖嘴钳将两个废弃的1号电池拨开，取出中
间两个黑色的碳棒，在自来水笼头下反复冲洗，然
后擦干备用，用坩埚钳夹住碳棒在酒精喷灯上加热
至红热，将其插入冷水中使其急剧冷却，反复在酒
精喷灯上加热每个部位再急速冷却，使碳棒表面活
化，增强其吸附气体能力。
3．2电解质溶液的选择
离子在电场中运动的速率除了与离子本性(包
括离子半径，离子水化程度，所带电荷等)以及溶剂
的性质(如粘度等)有关以外，还与电场的电位梯度
dE／dl有关．显然电位梯度越大，推动离子运动的
电场力也越大。表1列出了在298K无限稀释时几种
离子的迁移率。
表1
阳离子“．。×108／(m2S一1V一‘1阴离子以。×10S／(m2s‘1V一11
H+36．30OH一20．52
K+7．62N03—7．40
N矿5．19S042-8．27
在以上知识的基础上，选择了三种溶液：稀硫
酸、氢氧化钠溶液、硝酸钾溶液(浓度均为0．5％)作
为电解质溶液试验，结果发现在12V的太阳能电池
下，硝酸钾溶液作为电解质溶液电压能达N2V左
右，而稀硫酸、氢氧化钠溶液只能达到1．2V左右。
然后又试验了不同浓度的硝酸钾溶液，发现在较浓
的溶液中效果不是很理想，主要原因是浓溶液中离
万方数据
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