14　发电并不难

情景导入

今天是星期天，爸爸带佳佳上街玩，给佳佳买了一台复读机，还给她买了充电电池和充电器，希望能对她学习外语有些帮助。佳佳非常喜欢学习英语，但不敢开口读课文，怕同学们笑话她。佳佳想试试复读机有哪些功能，爸爸说要等电池充了电才能用。

回到家里，佳佳立刻插上电源充电，看着正在充电的机器，佳佳心想：电究竟是什么物质呢？为什么可以把电储存在一个小小的电池里，如果没有这个电池，我能不能自己发电呢？她打算明天上学问问老师和同学。

求助同伴

星期一，佳佳把自己的疑问告诉了温老师和同学们。

悠悠说：“电是一种看不见摸不着的东西。”

小川说：“电池就是用来装电的小盒子。”

文文说：“电都是发电厂发的，我们自己怎么能发电呢？”

请教老师

温老师在旁边静静地听完他们的讨论后说：“同学们，请大家在课外活动时间到老师的实验室来吧，我们一起来研究电池。”

温老师先给大家讲了一个故事：

1780年的一天，意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时，两手分别拿着不同的金属器械（铁刀、铜刀），无意中同时碰在青蛙的大腿上，青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下，仿佛受到电流的刺激，而只用一种金属器械去触动青蛙腿，却并无此种反应。

伽伐尼认为，出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电，他称之为“生物电”。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文，公布于学术界。伽伐尼的发现引起了物理学家们极大的兴趣，他们竞相重复枷伐尼的实验，企图找到一种产生电流的方法。意大利物理学家伏特在多次实验后认为：伽伐尼的“生物电”之说并不正确，青蛙的肌肉之所以能产生电流，大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点，伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现，这两种金属片中，只要有一种与溶液发生了化学反应，金属片之间就能够产生电流。

那么，我们今天也来发电。

实验一

材料：水果或蔬菜（柠檬、苹果、番茄、土豆等）、铁钉（或铁片）、五角钱的硬币（或铜片）

用具：导线、发光二极管（或小灯泡、安培表）

步骤：

（1）用导线连接铁钉和二极管的负极。

（2）用导线连接硬币和二极管的正极。

（3）如图，将硬币插在柠檬的一侧，将钉子插在另一侧，钉子和硬币不要接触。观察现象并记录。（观察发光二极管或小灯泡的亮度，亮度越大越好。安培表观察读数，读数越大越好。）

柠檬电池

（4）换一种水果或蔬菜，重复步骤1～3。观察现象并记录。

佳佳说：“二极管亮了，说明我们自己发电了。”

悠悠说：“用水果、蔬菜可以发电，那用其他的物质呢？”

温老师说：“那我们试试别的物质吧。”

实验二

材料：厨房用金属铝箔纸（剪成长方形的一小片）、五角钱的硬币（或铜片）、导线、食用醋、盐、碗、发光二极管（或小灯泡、安培表）

步骤：

（1）在碗里将少许的盐用水溶解备用；和醋混合。

（2）用导线连接铝箔纸和二极管的负极。

（3）用导线连接铜片和二极管的正极。

（4）将铝箔纸和铜片放入盐和醋的溶液中，铝箔纸和铜片不要接触，观察二极管是否发光。观察并记录实验现象。

（5）将盐水换成醋，重复步骤2～4，观察现象并记录。

（6）将盐水换成盐水和醋的混合溶液，重复步骤2～4，观察现象并记录。

“我知道为什么不能用手摸电门了，尤其是手上有汗水的时候更不能摸。”

“上述几个装置都实现了‘发电’，它们有哪些共同点？”温老师问大家。

小川说：“有两种金属，发光二极管、导线、液态的物质”。

文文说：“还要把它们都连接起来。”

温老师说：“说得非常好，我们称两种金属叫电极，能导电的液态物质叫电解质溶液，连接好的整套装置叫原电池。”

听温老师讲解

温老师说，要认识电，我们首先来认识另一种微粒：原子。金属由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电，核外电子带负电，我们简称核外电子为电子。金属一般都具有导电性，电子的定向移动形成了电流，也就是我们通常说的电。如果我们让电子从金属里面“跑出来”，那么就实现了发电。刚才我们组装起来的这两套装置叫“原电池”，该装置就是使铁（或锌）的电子流出，通过导线到铜，形成电流。在原电池中，较活泼的金属做负极，铁（或锌）是电池的负极，较不活泼的金属做正极，铜是电池的负极。

利用原电池的原理，可制作干电池、蓄电池、高能电池等。

原电池中，可分为：一次电池，如干电池等只能一次性使用的；二次电池：可以反复充电使用的，比如充电电池，蓄电池，燃料电池等。

文文说：“发电厂也是这样来发电的吗？”

温老师说：“发电厂不是用水果来发电的，那样成本太高了！发电厂是用火力发电或水力发电。现在还有风力发电、太阳能发电等。科学家们正在不断地探索、实验发电的原理和方式。”

火电站工作原理示意图

汇报成果

收集电池，查找资料，并将电池分类。

化学谜语

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