"發現學習"事件簿 II (暫存版)

這是去年春天實驗課的檔案照，當時整理了三篇乾餾、氫氧化鈉潮解、鈉金屬 就擱著(生命美妙，先寫別的)，一別隔了快一年，才又想到它....=.='"

快要教到電池電解了，有些相片還是先給他傳便便，寫成國三課堂輔助文，同學先看先用喲！

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某個跑堂東北方這一桌，放兩個實驗，part I 為鋅加硫酸銅簡單觀察、part II 為鋅銅(有鹽橋)伏打電池。相同的反應物與產物，氧化與還原，溶解與析出......聽說這個兩個相似的實驗，97第二次基測出在同一題比較！

同學呀！細細觀察後，心想出答案，再反白數據....對答後，統整所學喲！

part I  鋅加硫酸銅~直接反應 (熱釋出)

用過n次電鍍回收硫酸銅溶液，溶液解離的銅離子是藍色。將亮白鋅片直接放入，立刻變黑褐細粉... 

還記得課堂教授.......活性大的鋅原子，送出兩顆電子(這個動作是氧化)，直接傳給容易中的銅離子，(接受電子，這個動作是還原)，於是快速析出銅原子，美麗藍色溶液顏色漸淡。

這是化學反應中的取代(置換)反應~

Zn(活性大)+Cu²⁺(活性大)→Zn²⁺(活性小)+Cu  (活性小)。

以能量的觀點，活性大，反應性高，化學能大；活性小，性情穩定，化學能小(左請反白)。如同位能，由大變成小，於是放熱。若無設計，電子直接傳給反應物，能量就以熱能直接釋出，溶液變溫熱....

8：46，快速析出一大堆的銅，表面粗操，一付要掉屑屑的模樣.....

10:08，表面銅屑不見了，原來掉到下方去，溶液顏色漸淡......................................    

12：01 看看溶液，下方一坨銅，藍色溶液變成無色，親眼見識！
 

4 個小時才變無色，這樣非勻相(固體與溶液)的反應的過程，原來是需要一點時間的呀！國中課內理化實驗，連續觀察機會不多，先把過程圖片放這哩，來日再增修吧！

part II  鋅加硫酸銅~電池反應 (電能釋出)

記得當時一堂課跑堂六桌，準備的東西太多，於是找到髒髒的燒杯、U型管，學生就依照課本的圖形，裝入配好的硫酸鋅、硫酸銅、硝酸鉀。

同學找到一個微安培計uA，接上去，爆表了！

同學呀，真是錯誤的示範....(PS：這款微安培計，用在水果電池剛剛好.....，下次午餐吃水果，留下幾個來玩！)

課本說要先從刻度大範圍的，接起來量電流才對！！！

我們NG重來！

換一個毫安培計mA，用5A、500mA接頭，指針像死人的指頭，都如如不動！接通50mA端子，指針才不甘不願偏到如圖所示，這該讀成：

2.0mA  (你讀對了嗎？要注意最小刻度的觀念，讀到下一位喲！)

經典反應式：

負極(陽極~氧化~失去電子)：Zn→Zn²⁺+2e^-     E= 0.76V

正極(陰極~還原~得到電子)：Cu²⁺+2e^-→Cu   E=0.34V

全反應還是..........               Zn+Cu²⁺   →   Zn²⁺+Cu      E=1.10V

與上面part I不同的是，這一個設計，放出電子走外電路，可以加以應用電能....

不加任何電阻的電池，放電只有2mA，就算放電四小時......

電量Q=It=0.002A*3600*4s=28.8C庫倫

換算後相當於0.0003莫耳的電子流通過。

也只能讓0.00015莫耳的鋅或銅溶解或析出......你算對了嗎？

這款電池，雖電壓有1.1伏特，但是電流之微弱，無實用價值.......唯一之用，就是拿到國中，當教學示範，建立電池常模架構，騙騙國中生囉！

後記：

找到24秒影片，動畫明確，多看幾次，用你兩分鐘，有助理解電化學喲！

下面這個也太周全了，還可以自選正負極、電解液觀察電壓大小呢！動畫連結 fromIowa State University ....找來給你，自己玩囉！

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