原电池研究性学习报告

原电池研究性学习报告

篇一：原电池的研究性学习结题报告

原电池的研究性学习结题报告

经过本次研究性学习我们更加认识到了化学在生活中的重要性。生活是与化学密不可分的。经过多次的试验我将找到了生活中许多现象的化学本质，将所学化学知识应用到了实际。例如苹果在空气中的氧化试验，洗衣粉的清污原理。。。另外对一些网络资料进行了整理，从而了解到我们所不能亲自试验的化学现象。得出以下结论。在昏暗的灯光下，一个披散着满头长发的中年男子半闭着眼睛，右手手中胡乱地挥舞着一把“宝剑”，口中念念有词，突然，他象看见了什么，眼睛一动不动，紧紧盯着前方，怕是惊动了什么似的，小心翼翼地把腰间的“宝葫芦”凑到嘴边喝了一口“仙水”，随着他手中宝剑虚空一刺，大喝一声“哪里跑！”对着宝剑“噗”的喷了一口，顿时，殷红的鲜血从宝剑上一滴一滴的滴下来。只见他对着早已吓瘫在地的一对母女说：“别怕！我已经把鬼杀了??”这就是科教片《崇尚科学，反对迷信》中《空中斩鬼的把戏》。

原来，他是利用了化学反应FeCl3+3KSCN=Fe3+3KCl生成的Fe3显血红色的道理来骗钱的。

其实化学就在我们身边，生活中处处有化学。只要我们留心，就会有收获。请看：

1．同一支笔使用不同型号的墨水，为什么容易造成堵塞。

墨水是胶体，不同的墨水胶体粒子带不同的电荷。当两种带相反电荷的胶体混合时，由于互相中和电性，使胶体粒子间因带同种电荷的排斥作用减小，从而使之聚集成大的颗粒，出现胶体的聚沉造成堵塞。

２．为什么一夜之间，香蕉就熟了

你知道吗？北方吃到的香蕉并不是在树上成熟的。原来，香蕉在尚未完全成熟以前，采摘下来运到北方。在出售以前，把要出售的香蕉放在一间密封好的屋子里，喷洒一种人工合成的化学调节剂——乙烯利。乙烯利被香蕉吸收后，在香蕉内释放出乙烯，而乙烯对香蕉的成熟有促进作用。于是，第二天，香蕉便变黄成熟了。如果你家里有青香蕉、绿橘子等尚未完全成熟的水果，要想把它尽快催熟，可以把它们与熟苹果放在一个塑料袋里，系紧袋口。过几天就成熟了。这是因为水果在成熟的过程中，自身能放出乙烯气体，利用成熟水果放出的乙烯可以催熟生水果。

３．为什么用同一种粘土烧制的砖瓦有的是青色有的是红色

在烧制砖瓦时，用粘土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成Fe2O3而制得红色的砖瓦。若烧制后期从窑顶向下慢慢喷洒冷水，窑内会因发生化学反应

C+H2O=CO+H2而产生大量的CO和H2，它们把红色的Fe2O3还原为黑色的Fe3O4和FeO，从而制得青色的砖瓦

４．洗衣粉是怎样把衣服洗干净的

洗衣粉的成分是合成洗涤剂，它的主要成分是烷基磺酸钠等，从它的分子结构上看，可以分成两部分，如图1：一部分是非极性的憎水基CH3-n-，它具有亲油的性质，另一部分是极性的亲水基-SO3Na它易溶于水。在洗涤过程中，憎水基CH3-n-部分就插入污垢

高中各年级课件教案习题汇总语文数学英语物理化学

中的油脂中，而亲水基-SO3Na部分伸在油污的外面，如图2：这样油污就被包围起来。再经磨擦、振动，大的油污就被分散成小的油珠，从而脱离衣物。

５．鬼火是怎么回事

你见过“鬼火”吗？夏日的晚上，当你走在一片坟地边的时候，常常会看见坟地周围有明灭可见的蓝莹莹的“鬼火”，加上远处猫头鹰的叫声，显得阴森可怖。更有人说这是阎罗王出巡的鬼灯笼??其实不然，人类与动物尸体中含有很多磷，腐烂后生成了磷化氢，磷化氢在空气中能自燃放火，就形成了“鬼火”。

在实验室里，我们可以造出“鬼火”，先在烧瓶里加入白磷与浓的氢氧化钾溶液，加热后，玻璃管口就冒出磷化氢气泡，这时把窗户用黑布遮上，就会看到从玻璃管口冒出一个个浅蓝色的亮圈，在空中游荡，宛如“鬼火”。

６．家用炒菜铁锅用水清洗放置后为什么出现锈斑

家用炒菜铁锅等生活中的铁制品，都是铁的合金，里面混有一定量的碳元素。当用水清洗放置时，洗去了表面的油脂，且在表面有一层薄薄的水，水是极弱的电解质，这就有了发生电化学腐蚀的条件——电解质溶液。这样就形成了无数个微小的Fe-C原电池。作负极的铁发生反应Fe-2e-=Fe2+,在正极C的表面发生反应

2H2O+O2+4e-=4OH-。生成的Fe2+和OH-又发生反应生成Fe2，而

Fe2又极易被O2氧化为Fe3：4Fe2+2H2O+O2=4Fe3，最后Fe3失水，生成Fe2O3·nH2O即为红色锈斑。

７．怎样除去煤饼燃烧时呛人的煤味

煤饼燃烧时呛人的煤味是含硫煤在燃烧时产生了有毒气体SO2，它具有强烈的刺激性。如果在煤中加入石灰，则燃烧时产生的SO2与石灰Ca2发生反应

Ca2+SO2=CaSO3+H2O；生成的CaSO3又和O2发生反应：

2CaSO3+O2=2CaSO4。生成CaSO4，从而消除了有害气体SO2的排放，也就闻不到“煤味”了。８．“卤水点豆腐，一物降一物”是怎么回事

原来，豆浆是蛋白质分散在水中的胶体，卤水中有MgCl2等电解质，当将卤水加入煮沸后的豆浆中时，MgCl2电离的带电离子与蛋白质胶体粒子吸附的电荷发生中和，减小了胶体因带同种电荷的排斥作用，而使之发生聚沉，聚沉后部分胶体粒子和水凝聚在一起形成豆腐花，再压制成型就成了蛋白质和水凝胶——豆腐了。

９．馒头为什么松软而且多孔

在做馒头前首先要“发面”，就是将面“引子”或酵母粉同面粉、水和成面团，里面的酵母菌遇到潮湿的面团，迅速繁殖。它们把面粉里的部分淀粉分解成葡萄糖和二氧化碳还有有机酸乳酸等。等面“发”好以后，再加上纯碱制成馒头，上蒸笼去蒸，原来面团中的二氧化碳和有机酸与纯碱反应生成的二氧化碳受热后膨胀起来，最后从面团里跑出来，馒头里就留

下了无数的小洞洞，馒头蒸熟了，也就变得又大又松了。

10．打开汽水瓶为什么冒气泡

汽水是用小苏打（碳酸氢钠）和柠檬酸，甜味剂、食用色素等按一定比例混溶于水中而制得的。小苏打和柠檬酸发生反应，生成二氧化碳气体，而瓶子已塞紧，二氧化碳被迫溶解在水中，当瓶塞打开后，压强变小了，二氧化碳在水中的溶解度变小，便从水中逸出，也就是我们见到的气泡翻腾的原因。

11．为什么炸油条要用明矾

明矾的化学式为2KAl２·12H2O，在炸油条时与小苏打２=3Na2SO4+K2SO4+2Al3↓+6CO２↑。如果在食物中经常摄入过多的铝，在人体内积累过多，容易影响脑细胞功能，导致记忆力下降，思维迟钝。但是患有胃病的人，常吃油条有好处，因为生成的氢氧化铝是胃舒平的主要成分，它能中和胃中产生过多的胃酸以保护胃壁粘膜。

12．为什么用草木灰洗盘子特别干净

过去人们在洗刷锅盖、油缸、盘子时，往往先抓一把草木灰搓一搓，然后用清水漂洗，洗过后特别干净。原来草木灰中含有碳酸钾，它在水中水解生成氢氧根离子，而氢氧根离子与油脂（高级脂肪酸的甘油酯）发生皂化反应，生成可溶于水的高级脂肪酸钠和甘油从而洗去油污。

13．鲁迅先生是怎样阅读方志敏同志的“无字信”的

1935年方志敏同志从狱中巧妙地躲开了愚蠢的看守，托人捎给鲁迅先生一封“无字信”。聪明的鲁迅先生收到后找来一盆加了几滴碘酒的清水，然后把这封“无字信”放入水中，顺利地阅读了信的内容。原来，这封信是方志敏同志趁吃饭时悄悄地用米汤写成的，米汤中有淀粉，淀粉遇碘单质会变蓝色，而鲁迅先生加的碘酒中就有碘单质，因此，就会显出蓝色的字迹来了。

以上是我们身边化学中的点滴，平时的学习、生活中，我们应做个有心人，用化学来解释生活中的现象，把化学用到生活中去，使化学更好地服务于我们的生活。

篇二：有关原电池的研究性学习案例设计

有关原电池的研究性学习案例设计

摘要：1研究目的及意义在中学化学实际教学的综合练习中，常常涉及有关原电池的工作原理等方面一系列问题。特别是随着科学技术的飞速

1研究目的及意义

在中学化学实际教学的综合练习中，常常涉及有关原电池的工作原理等方面一系列问题。特别是随着科学技术的飞速发展和人民生活水平的不断提高，电池的应用范围越来越广泛。当今的电池工业已能制造出各种各样的实用电池，广泛应用于日常生活和科学技术的各个层面。本课题案例适用于高中二年级学习了第三章第四节之后。教师在学生已有知识基础上实现知识的迁移拓展，使学生巩固掌握原电池的工作原理，认识各种常用原电池的基本构造。在研究过程中，提高学生的科学素养，培养学生的相互配合、相互合作的团队精神。

2活动准备

提前一周通知学生收集各种常见电池或图片作为标本，包括干电池、可充电电池、钮扣电池、海水电池、燃料电池、太阳电池等。

成立研究小组。编组方式可根据学生的特长自由组合，教师也可有目的地安排。小组定员：为了便于交流、沟通与协作，并根据资料、信息分类查询的需要，把全班分成5个小组，每小组10人左右。各小组负责研究的子课题分别为：干电池、可充电电池、钮扣电池、海水电池、燃料电池、太阳电池。

各小组研究的子课题内容主要为：基本构造、工作原理和应用范围。小组分工：每小组选出一名同学做课题负责人，小组成员按照特长、爱好、性格进行分工。3活动过程

（1）聘请电化学方面的专家为同学做电池方面的报告。

（2）学生走访相关方面的专家、到有关部门做调查，做好记录；到市电池工业部门了解相关方面知识。

（3）到图书馆、资料室或上网查询有关电池知识的资料。

4资料汇总

（1）各小组查完资料后，组长组织本组同学汇报各自的研究结果，并请指导教师给予相应指导。

（2）小组内部将确认的结果进行筛选、分类、整理，并写出初步的调查报告。

（3）小组间进行调查报告的交流、研讨和评价，向其他组征求修改初稿的意见，并认真对待他人意见和建议，写出修改稿。

5研究成果汇报

小组成果

各小组写出自己的调查报告，并在全班交流，班组编制一期墙报展出各小组的研究成果。

集体成果

将各小组的研究结论进行汇总，出示一份大家认可的调查报告，得出课题结论。

干电池（以锌锰干电池为例）

（1）基本构造：干电池以锌皮制成的圆筒形外壳作负极，顶端附有铜帽的石墨碳棒作正极，它的周围用石墨和二氧化锰的混合物填充固定。正极和负极间装入氯化锌和氯化铵的水溶液作为电解质，为了防止溢出，用浆糊制成糊状物。

（2）工作原理：Ｚｎ+2ＭｎＯ2+2ＮＨ4+=Ｚｎ2++Ｍｎ2Ｏ3+2ＮＨ3+Ｈ2Ｏ负极：Ｚｎ-2ｅ=Ｚｎ2+

正极：2ＮＨ4++2ｅ=2ＮＨ3+Ｈ2，2ＭｎＯ2+Ｈ2=Ｍｎ2Ｏ3+Ｈ2Ｏ

（3）应用范围：干电池是应用于工农业生产及人民生活中最普遍的一种电池。普通锌锰电池生产工艺简单、成本较低，深受人民欢迎，但其电池容量和放电时间均不如碱性锌锰电池。另外，干电池对环境影响较大，一节1号电池烂在地里，它的溶出物可使1ｍ2的土壤丧失农用价值。

可充电电池（以氢镍电池为例）

（1）基本构造：氢镍电池的正极板材料为ＮｉＯ（ＯＨ），负极板材料为吸氢合金。电解液通常用30%的ＫＯＨ水溶液，隔膜采用多孔维尼纶无纺布或尼龙无纺布等。

（2）工作原理：1/2Ｈ2+ＮｉＯ（ＯＨ）=Ｎｉ（ＯＨ）2

负极：1/2Ｈ2-ｅ+ＯＨ-=Ｈ2Ｏ

正极：ＮｉＯ（ＯＨ）+ｅ+Ｈ2Ｏ=Ｎｉ（ＯＨ）2+ＯＨ-

（3）应用范围：氢镍电池是一种新型碱性可充电电池。因充放电循环使用寿命较长，适用于快速充电和大电流放电，减少了其它充电电池中存在的“记忆效应”问题。目前，氢镍电池等小型可充电电池已经占电池总产值的55%左右，已广泛应用于摄像机、移动电话、无绳电话、对讲机、笔记本电脑、各种便携式设备电源和电动工具中。但是，由于充电电池含有重金属元素，如将废旧电池和生活垃圾一起填埋，其重金属物质会污染地下水，进而污染海洋生物、农作物，最终将危害人类。

钮扣电池（以银锌电池为例）

（1）基本构造：银锌钮扣电池是用不锈钢制成的，由正极壳、负极盖、ＫＯＨ电解质溶液、绝缘密封圈、Ａｇ2Ｏ和石墨组成的正极活性材料、锌汞合金组成的负极活性材料、隔离膜等部分组成。

（2）工作原理：Ａｇ2Ｏ+Ｚｎ=2Ａｇ+ＺｎＯ

负极：Ｚｎ（Ｈｇ）+2ＯＨ--2ｅ=ＺｎＯ+Ｈ2Ｏ+Ｈｇ

正极：Ａｇ2Ｏ+Ｈ2Ｏ+2ｅ=2Ａｇ+2ＯＨ-

（3）应用范围：由于钮扣电池体积小、重量轻、耗电最小，因此被广泛应用于电子表、电子计算器、钟表、数码相机等微型精密仪器中。但是，纽扣电池对环境的危害较大。经调查，一粒钮扣电池能使60万升水被污染而无法饮用。

海水电池

（1）基本构造：海水电池以海水为电解质溶液，以铝合金为负极，金属（Ｐｔ/Ｆｅ）为正极，靠海水中的溶解氧使铝不断氧化而源源不断地产生电流。

（2）工作原理：4Ａｌ+3Ｏ2+6Ｈ2Ｏ=4Ａｌ（ＯＨ）3

负极：4Ａｌ-12ｅ=4Ａｌ3+

正极：3Ｏ2+12ｅ+6Ｈ2Ｏ=12ＯＨ-

（3）应用范围：由于海水电池需以海水作为电解质溶液，并且靠海水中的溶解氧使铝不断氧化而源源不断地产生电流，因此，海水电池主要应用于海上设备（如航标灯）。1991年，我国以铝氧海水为能源的新型海水标志灯已研制成功，只要把这种灯放入海水中数分钟后，就会产生耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍。

燃料电池（以氢氧燃料电池为例）

（1）基本构造：氢氧燃料电池是一种将氢气和空气中的氧气通过电化学过程结合成水，并产生电能的发电装置。其电池的负极是多孔镍电极，通入Ｈ2，正极为覆盖氧化镍的镍电极，通入Ｏ2，电解液为ＫＯＨ。

（2）工作原理：2Ｈ2+Ｏ2=2Ｈ2Ｏ

负极：2Ｈ2+4ＯＨ--4ｅ=4Ｈ2Ｏ

正极：Ｏ2+2Ｈ2Ｏ+4ｅ=4ＯＨ-

（3）应用范围：氢氧燃料电池不需要燃料，无转动部件，具有能量转化率高、无污染、无噪音、运行寿命长、可靠性高、维护性能好等特点，受到了国际能源界的广泛关注。1969年，美国“阿波罗号”宇宙飞船登月，飞船上使用的就是氢氧燃料电池。国际能源界预计，随着经济和科学技术的迅猛发展，氢氧燃料电池将成为继水力、火力、核能之后的第四代发电装置。但由于种种技术原因，目前，它主要应用于收音机、照明电源、野营炊具、野外作业工具中。

太阳电池（以单晶硅电池为例）

（1）基本构造：太阳电池又称光伏电池，是一种可将太阳光能直接转化成电能的半导体装置。它由金属正电极（正极）、减反射膜、硅半导体材料和金属底电极（负极）等基本部分组成。

（2）工作原理：由于硅是半导体材料，晶体内部有电子，也有未充电子的空穴，当太阳光照射到电池上时，电子和空穴被分离，太阳电池的两端就出现异号电荷积累，产生光生电压，形成电流。

（3）应用范围：太阳电池具有性能稳定、工作可靠、应用方便等特点。1945年，第一个实用硅太阳电池在美国贝尔实验室制成，随即被人造卫星使用。迄今为止，翱翔在太空的成千个飞行器中，大多数都配备了太阳电池发电系统，除此之外，太阳电池还应用于交通、邮电、农牧业、轻工业、通讯及军事部门，尤其在输电困难的山区、牧区、沙漠地区更受到人们的欢迎。

6学生的收获

（1）增强了学生的阅读能力，拓宽了学生的知识面。在活动中学生学会了许多课本中没有的知识。如有关海水电池的工作原理知识是学生在书本中学不到的。

（2）提高了学生获取信息、处理信息和使用信息的能力。在活动中，学生通过各种渠道搜集了大量的信息，并对这些信息进行综合处理，最终确定了对所研究课题有价值的信息。

（3）提高了学生自学能力、预习能力、动手能力和解决问题的能力。

（4）通过活动的开展，学生接受了一次较为完整的科学思维训练，为今后他们进行创造性学习和创造思维的发展积累了经验。

（5）通过查询资料，学生了解到，未经处理的电池对环境的污染非常严重，对这些知识的了解，有助于提高学生的环保意识

篇三：废旧电池研究性学习报告

课题的选择

在选择研究性课题时，我们对《废电池的回收与利用》这个课题非常感兴趣。大家都知道，随着科学技术的不断发展,人民生活水平的不断提高,使用电池已成为我们日常生活中不可缺少的一部分。然而，电池可以说是生产多少,最终就废弃多少；集中生产,分散污染；短期使用,长期污染。如今废电池的危害已成为全世界人们共同关注的环境问题。世界各国都在研究处理废电池的最佳方案。虽然现在已取得了卓有成效的成果，但还不能根本解决这个问题。因此，寻找处理废电池的最佳方案已成为各国许多科学家的科研方向。

我们学生也是使用电池的一个群体。作为跨世纪的一代,我们应该提高自己的环保意识,回收电池从我做起。因此我们高一共有五人选择此课题作为自己的研究性课题。

研究过程及结果

一、选题

刚开始我们几个在日常生活中都发现一些商场内设有废电池回收箱。电池用过后为什么要回收呢？我们对此非常好奇。因此当学校在去年11月末开设研究性学习课程后我们选择了这个课题作为研究性课题。

二、定题

最初，我们确定的课题是《为什么废电池要回收》。为此，我们广泛收集了相关问题。在第一次小组集中时，我们通过激烈的讨论并听取了老师的意见后，认为，我们不应只把目光局限在回收上，还应把课题拓展到另一个更受人关注的问题——能源问题上，因此我们最终将课题确定为《废电池的回收与利用》。

三、开题

第二次集中，我们就这个题目分析了课题现状，明确了该课题的目的与意义、课题研究的学术目的、课题研究的主要内容和研究特色和创新之处，另外进行了小组分工、设计了活动步骤。依据这些我们填写了开题报告。

四、我们课题研究的实施共分为了五个阶段：

第1阶段：今年1月17日至2月14日，通过上网和到图书馆查阅等方式查找相关资料。我们在查找大量资料后了解到（一）、废电池是人类健康的潜在杀手人们日常使用的电池是靠化学作用,通俗的讲就是靠腐蚀作用而产生电能的。其中的有害物质如重金属铬、汞、镉等对人体的危害是极大。一节纽扣电池能污染60万升水，而一节一号电池烂在地里能使一平方米的土地失去使用价值。所以废电池的回收势在必行。

（二）、废电池废中有宝

废电池并不是仅给人类带来危害，它里面还蕴含着很多资源。例如纽扣电池含有锂、锰、银等稀有金属；铅蓄电池中含有铅；手机电池中含有镉，这些物质回收价值很高。现已有工厂开始进行这方面的回收、提取工作。另外在普通干电池中还含有锌、铜、锰粉等资源。随着课题的不断深入,我们又对废电池的实际回收、处理过程产生了兴趣。于是

第2阶段：2月中旬，我们参观了废电池回收工厂---大连开发区东泰公司。并采访了他们的刘总工程师。

通过采访我们了解到国际上对废电池的处理十分重视，国际上通行的废旧电池处理方式大致有三种：固化深埋、存放于废矿井、回收利用。

西欧许多国家将收集起来的废电池先用专门筛子筛选出纽扣电池，提取其中所含的汞加以利用。其余的各类废电池一般运往专门的有毒、有害垃圾填埋场。这种做法不仅花费太大，而且还造成其中有用物质的浪费。

德国马格德堡近郊区正在兴建一个“湿处理”装置，在这里除铅蓄电池外，各类电池均溶解于硫酸，用这种方式获得的原料比较纯净，电池中包含的各种物质有95%都能提取出来。我国废电池的危害已受到国家的高度重视,并被列入十五计划的重点项目中,有关政策今

年就要出台。目前我国还没有统一处理废旧电池的方法。不过据悉我国将采取湿法处理废电池。

通过这次实地访问我们不仅进一步对废电池的危害和里面蕴含的资源有了更深刻的认识，而且增强了我们保护环境的社会责任感。从而我们进入了第三阶段。

第3阶段：今年2月末，在校团委等老师及校学生会的帮助下，我们在校内外搞了一次有关废电池回收的宣传活动。宣传活动结束后，同学们并不只局限于这些。大家都希望能根据我校实际情况也设计一套回收方案。于是我们进入了第4阶段。

第4阶段：3月初，利用回收回来的废电池，根据学校的实际，利用校实验室设计一套废电池再利用的回收实验。回收方案如下：

[实验药品]一号干电池若干；3%的过氧化氢溶液；合成洗涤剂；硝酸银水溶液；氢氧化钠溶液

[实验仪器]锤子、剪子、烧杯、带铁圈的铁架台、漏斗、滤纸、玻璃棒、蒸发皿、坩埚、酒精灯、试管

[实验步骤]

1.二氧化锰的回收

将废电池小心打碎，取出黑色内容物，用清水洗涤多次，晒干后，放在蒸发皿中加热，使二氧化锰中的碳粒等燃烧掉，边加热边搅拌，冷却后即可用于制氯气和制氧其中。加热时不宜温度过高，以防变质：