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創意微型實驗—微型水果電池 方金祥 創意微型科學工作室 chfang1273@yahoo.com.tw 本文作者在本期刊《臺灣化學教育》第十期中曾設計微型鋅銅電池,其電解液需用到一種化學藥品硫酸銅溶液,而在以水果製作成的微型水果電池中就不必用到任何化學藥品,其電解液並非硫酸銅溶液而是水果原本的內含物。由於微型鋅銅電池中之銅離子在正極會被還原成金屬銅,而鋅在負極會被氧化成鋅離子,然而在微型水果電池中並沒有如同一般鋅銅電池或微型鋅銅電池中有銅離子來被還原,而是由水果中之內含物酸性氫離子來被還原。因此以鋅片為負極與銅片為正極,在水果中正負極間所產生的電位差就不會跟一般的鋅銅電池產生1.10 V一樣,然以鋅片為負極與銅片為正極在各種水果正負極間所產生的電位差,也同樣可使電子鐘音樂盒、搖擺器、電子鐘運轉以及使聖誕音樂卡唱出聖誕歌及接在聖誕音樂卡上之LED燈發亮等等現象。在本文中將介紹以在作者在庭園中自種之水果為材料來製作微型水果電池及其應用,俾以提高學生學習電化學之意願與興趣。 n  微型水果電池之原理 一般水果中之內含物之液體都是含有豐富的維生素C(抗壞血酸)而呈現酸性,因此微型水果電池的原理乃是利用其果汁中之酸性物質內的氫離子在正極被還原成氫氣(氫之標準還原電位為0.00 V),而陽極(負極)的鋅易被氧化(鋅的標準氧化電位為0.74 V)。因此,以銅片為正極和鋅片為負極時,負極在水果中所產生之電位差即為0.74 V,其反應式如式[1]~[3]。 陰極(銅片,正極)反應:2H+(aq) + 2e– → H2(g)               Ered = 0.00 V           [1] 負極(鋅片,陽極)反應:Zn(s) → Zn2+(aq) + 2e–           Eox  = +0.74 V        [2] 電池總反應:Zn(s) + 2H+(aq) → Zn2+(aq) + H2(g)                  Ecell = +0.74 V         [3] n  材料與藥品 小番茄 2粒、百香果 2粒、檸檬 2粒、諾麗果 2粒、大塑膠蓋子 1 個、銅片(0.2 cm […]