廚餘來電.doc

作 品 名 稱 : 廚 餘 來 電 摘 要 在 六 年 級 的 自 然 課 程 裡, 我 們 了 解 到 目 前 能 源 不 足, 科 學 家 們 努 力 開 發 再 生 能 源, 我 們 結 合 五 年 級 水 溶 液 的 導 電 性 課 程 學 到 的 觀 念, 配 合 廚 餘 的 利 用, 興 起 了 利 用 廚 餘 發 電 的 點 子 經 過 研 究, 我 們 有 下 的 發 現 : 一 慎 選 金 屬 電 極, 廚 餘 發 電 是 可 行 的 二 金 屬 電 極 的 距 離, 對 電 壓 的 影 響 並 不 明 顯 三 金 屬 電 極 插 入 的 深 度, 對 電 壓 的 影 響 並 不 明 顯 四 以 烹 煮 過 後 的 蔬 菜 當 電 解 質, 產 生 的 電 壓 比 未 烹 煮 前 稍 微 降 低 五 烹 煮 過 後 的 蔬 菜, 放 置 時 間 越 長, 所 產 生 的 電 壓 會 越 高 未 來 我 們 可 以 研 究 的 方 向 : 一 般 家 庭 的 廚 餘 都 有 油 的 成 分, 油 包 覆 電 極, 會 對 發 電 有 什 麼 影 響? 此 外, 製 作 電 容 器, 將 廚 餘 產 生 的 電, 好 好 儲 藏 利 用, 都 是 可 以 未 來 研 究 的 方 向 壹 研 究 動 機 有 一 次 在 某 日 報 上 發 現 有 關 與 水 果 電 池 的 報 導, 我 們 很 驚 訝, 原 來 除 了 電 池 以 外, 水 果 竟 然 也 能 產 生 電 力, 但 是 最 近 我 們 在 課 堂 上 上 到 關 於 節 省 能 源 的 單 元, 發 現 地 球 的 能 源 正 在 漸 漸 減 少, 然 後, 我 們 又 想 到 廚 餘 能 不 能 產 生 電 力, 經 過 我 們 的 討 論, 最 後 決 定 用 廚 餘 電 池 來 作 為 這 次 科 展 的 題 目 貳 研 究 目 的 一 電 池 產 生 電 的 原 理 二 以 不 同 種 類 的 蔬 果 當 電 解 質, 對 電 壓 的 影 響 三 以 不 同 金 屬 當 電 極, 對 電 壓 的 影 響 四 金 屬 電 極 的 距 離, 對 電 壓 的 影 響 五 金 屬 電 極 插 入 電 解 質 的 深 度, 對 電 壓 的 影 響 六 蔬 菜 經 過 烹 煮 後, 對 電 壓 的 影 響 七 烹 煮 後 的 蔬 菜 放 置 天 數, 對 電 壓 的 影 響 八 以 學 校 的 廚 餘 當 電 解 質 時 電 壓 的 強 度

烹 煮 當 天 果 皮 蔬 果 一 天 電 解 液 種 類 儲 餘 放 置 的 天 數 兩 天 儲 餘 電 極 的 調 整 電 壓 的 強 弱 電 解 質 金 屬 電 極 種 類 三 天 銅 電 極 間 的 距 離 插 入 的 深 度 鋅 鐵 鋁 參 研 究 設 備 及 器 材 一 器 材 : 果 汁 機 燒 杯 碼 表 三 用 電 表 電 線 鱷 魚 夾 秤 二 金 屬 電 極 : 銅 片 鐵 片 鋅 片 鋁 片 三 電 解 質 : 鳳 梨 小 玉 西 瓜 香 蕉 葡 萄 甘 藷 薑 茄 子 蕃 茄 高 麗 菜 空 心 菜 學 校 廚 餘 肆 研 究 過 程 或 方 法 一 電 池 產 生 電 的 原 理 ( 一 ) 蒐 集 相 關 資 料, 瞭 解 電 池 產 生 電 的 原 理 2

二 探 討 不 同 種 類 蔬 果 和 不 同 金 屬 電 極 所 產 生 的 電 壓 強 度 ( 一 ) 先 把 蔬 果 切 成 丁 狀 ( 二 ) 蔬 果 和 水 成 固 定 比 例, 果 汁 機 轉 速 固 定, 時 間 也 固 定, 然 後 攪 碎 ( 三 ) 把 攪 碎 後 的 蔬 果 裝 入 ml 的 燒 杯, 並 裝 滿 ( 四 ) 把 不 同 的 電 極 組 合 插 入 距 離 固 定 2cm, 深 度 相 同 的 寶 麗 龍 板 架 中, 再 放 入 燒 杯 中 ( 五 ) 把 鱷 魚 夾 夾 住 電 線 再 接 上 三 用 電 表, 測 量 電 壓 並 記 錄 ( 如 圖 一 ) ( 六 ) 用 完 後 的 電 極 沖 洗, 並 用 砂 紙 磨 光 寶 麗 龍 架 燒 杯 電 線 三 用 電 表 金 屬 電 極 汁 狀 蔬 果 圖 一 剪 裁 金 屬 電 極 蔬 果 秤 重 3

果 汁 機 攪 碎 組 裝 金 屬 電 極 接 上 鱷 魚 夾 及 電 線 測 量 電 壓 紀 錄 金 屬 電 極 磨 光 三 金 屬 電 極 的 距 離, 對 電 壓 的 影 響 ( 一 ) 先 把 蔬 果 切 成 丁 狀 ( 二 ) 蔬 果 和 水 成 固 定 比 例, 果 汁 機 轉 速 固 定, 時 間 也 固 定, 然 後 攪 碎 ( 三 ) 把 攪 碎 後 的 蔬 果 裝 入 ml 的 燒 杯, 並 裝 滿 ( 四 ) 根 據 研 究 目 的 ( 二 ) 的 結 果, 挑 出 每 一 種 蔬 果 最 適 合 的 電 極, 分 別 插 入 間 隔 距 離 為 2 3 公 分 的 寶 麗 龍 架, 固 定 深 度, 再 放 入 燒 杯 中 ( 如 圖 二 ) ( 五 ) 把 鱷 魚 夾 夾 住 電 線 再 接 上 三 用 電 表, 測 量 電 壓 並 記 錄 ( 六 ) 用 完 後 的 電 極 沖 洗, 並 用 砂 紙 磨 光 4

調 整 兩 片 金 屬 電 極 的 距 離 寶 麗 龍 架 燒 杯 電 線 三 用 電 表 金 屬 電 極 汁 狀 蔬 果 圖 二 四 金 屬 電 極 的 深 度, 對 電 壓 的 影 響 ( 一 ) 先 把 蔬 果 切 成 丁 狀 ( 二 ) 蔬 果 和 水 成 固 定 比 例, 果 汁 機 轉 速 固 定, 時 間 也 固 定, 然 後 攪 碎 ( 三 ) 把 攪 碎 後 的 蔬 果 裝 入 ml 的 燒 杯, 並 裝 滿 ( 四 ) 根 據 研 究 目 的 ( 二 ) 的 結 果, 挑 出 每 一 種 蔬 果 最 適 合 的 電 極, 插 入 距 離 2 公 分 的 寶 麗 龍 架, 插 入 的 深 度 分 別 為 4 5 6 公 分, 再 放 入 燒 杯 中 ( 如 圖 三 ) ( 五 ) 把 鱷 魚 夾 夾 住 電 線 再 接 上 三 用 電 表, 測 量 電 壓 並 記 錄 ( 六 ) 用 完 後 的 電 極 沖 洗, 並 用 砂 紙 磨 光 分 別 調 整 金 屬 電 極 插 入 的 深 度 寶 麗 龍 架 燒 杯 電 線 三 用 電 表 圖 三 金 屬 電 極 汁 狀 蔬 果 五 蔬 菜 經 過 烹 煮 之 後 對 電 壓 的 影 響 ( 一 ) 先 把 六 種 蔬 菜 各 分 成 兩 份 ( 二 ) 取 其 中 一 份, 先 把 蔬 果 切 成 丁 狀, 蔬 果 和 水 成 固 定 比 例, 果 汁 機 轉 速 固 定, 時 間 也 固 定, 然 後 攪 碎 5

( 三 ) 把 攪 碎 後 的 蔬 果 裝 入 ml 的 燒 杯, 並 裝 滿 ( 四 ) 把 不 同 的 電 極 組 合 插 入 距 離 固 定 2cm, 深 度 相 同 的 寶 麗 龍 板 架 中, 再 放 入 燒 杯 中 ( 五 ) 把 鱷 魚 夾 夾 住 電 線 再 接 上 三 用 電 表, 測 量 電 壓 並 記 錄 ( 如 圖 一 ) ( 六 ) 用 完 後 的 電 極 沖 洗, 並 用 砂 紙 磨 光 ( 七 ) 取 出 剩 下 的 一 份, 以 瓦 斯 爐 烹 煮, 瓦 斯 火 力 固 定, 烹 煮 時 間 固 定, 烹 煮 後 冷 卻 至 室 溫, 依 上 述 步 驟 2 至 步 驟 6, 測 試 電 壓 六 烹 煮 後 的 電 解 質 放 置 天 數 對 電 壓 的 影 響 ( 一 ) 取 出 六 種 蔬 果, 以 瓦 斯 爐 烹 煮, 瓦 斯 火 力 固 定, 烹 煮 時 間 固 定, 烹 煮 後 冷 卻 至 室 溫, 分 別 放 置 2 3 天, 另 取 一 份 於 烹 煮 後, 當 天 測 試 ( 二 ) 欲 測 試 的 蔬 菜, 先 切 成 丁 狀 ( 三 ) 蔬 菜 和 水 成 固 定 比 例, 果 汁 機 轉 速 固 定, 時 間 也 固 定, 然 後 攪 碎 ( 四 ) 把 攪 碎 後 的 蔬 果 裝 入 ml 的 燒 杯, 並 裝 滿 ( 五 ) 把 不 同 的 電 極 組 合 插 入 距 離 固 定 2cm, 深 度 相 同 的 寶 麗 龍 板 架 中, 再 放 入 燒 杯 中 ( 如 圖 一 ) ( 六 ) 把 鱷 魚 夾 夾 住 電 線 再 接 上 三 用 電 表, 測 量 電 壓 並 記 錄 ( 七 ) 用 完 後 的 電 極 沖 洗, 並 用 砂 紙 磨 光 七 以 學 校 的 廚 餘 當 電 解 質 時 電 壓 的 強 度 ( 一 ) 蒐 集 學 校 廚 餘, 廚 餘 和 水 成 固 定 比 例, 以 果 汁 機 攪 碎, 果 汁 機 轉 速 固 定, 時 間 也 固 定 ( 二 ) 把 攪 碎 後 的 蔬 果 裝 入 ml 的 燒 杯, 並 裝 滿 ( 三 ) 把 不 同 的 電 極 組 合 插 入 距 離 固 定 2cm, 深 度 相 同 的 寶 麗 龍 板 架 中, 再 放 入 燒 杯 中 ( 如 圖 一 ) ( 四 ) 把 鱷 魚 夾 夾 住 電 線 再 接 上 三 用 電 表, 測 量 電 壓 並 記 錄 ( 五 ) 用 完 後 的 電 極 沖 洗, 並 用 砂 紙 磨 光 伍 研 究 結 果 一 電 池 產 生 電 的 原 理 ( 一 ) 電 解 質 與 非 電 解 質 :. 電 解 質 : 凡 是 溶 於 水 能 導 電 且 引 起 化 學 變 化 的 化 合 物, 稱 為 電 解 質 () 電 解 質 在 固 態 時 不 能 導 電, 而 固 態 時 能 導 電 的 物 質 如 金 屬, 並 不 屬 於 電 解 質 (2) 酸 鹼 鹽 類 的 可 溶 性 化 合 物 均 屬 於 電 解 質 2. 非 電 解 質 : 化 合 物 溶 於 水 後 不 能 導 電 者, 為 非 電 解 質 6

() 大 多 數 的 有 機 化 合 物 為 非 電 解 質, 如 汽 油 蔗 糖 酒 精 等 3. 電 解 質 的 強 弱 : 電 解 質 有 強 弱 之 分, 也 就 是 有 強 弱 電 解 質 ( 二 ) 電 解 質 的 水 溶 液 為 什 麼 能 導 電 :. 由 瑞 典 的 化 學 家 阿 瑞 尼 士 提 出 的 解 離 說 來 解 釋 2. 解 離 說 的 主 要 內 容 : 電 解 質 溶 於 於 水 後, 解 離 後 成 正 負 離 子 能 自 由 移 動 電 解 質 溶 液 不 帶 電 成 電 中 性 及 電 量 總 合 為 零, 也 就 是 正 離 子 所 帶 的 總 電 量 等 於 負 離 子 所 帶 的 總 量 但 正 負 離 子 的 總 數 目 不 一 定 相 等 ( 二 ) 簡 單 電 池 的 製 造 方 式 : 在 電 池 裡 裝 滿 能 導 電 的 電 解 液, 在 電 解 液 中 放 置 兩 片 稱 為 電 極 的 不 同 類 金 屬 板, 電 極 是 導 體, 可 以 讓 電 荷 流 出 二 探 討 不 同 種 類 蔬 果 和 不 同 金 屬 電 極 所 產 生 的 電 壓 強 度 蔬 果 電 極 電 壓 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 西 瓜.86.5.83 5.45.2 西 瓜 皮.84.5.39 3.45.9 鳳 梨.98.54.47.44.52.5 鳳 梨 皮.98.5.5.49.42.4 香 蕉 皮.4.58.46.36.4. 香 蕉.93.53.47.4.45.5 葡 萄 肉.2.56.47.45.53.2 葡 萄 皮.99.54.48.46.59.6 薑.8 7.47.58.6 甘 薯.9.43.56.38.5.5 高 麗 菜.72.48.3.42.5.6 空 心 菜.82.55.35.32.6.4 番 茄.98.53.47.43.48.6 茄 子.99.58.46.4.52.5 ( ) 7

二 探 討 不 同 種 類 蔬 果 和 不 同 金 屬 極 板 所 產 生 的 電 壓 強 度.2.8.6.4 西 瓜 西 瓜 皮 鳳 梨 鳳 梨 皮 香 蕉 皮 香 蕉 葡 萄 肉 葡 萄 皮 薑 蔬 果 種 類 甘 薯 高 麗 菜 空 心 菜 番 茄 茄 子 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 三 金 屬 電 極 的 距 離 對 電 壓 的 影 響 距 離 電 壓 公 分 2 公 分 3 公 分 電 極 組 合 種 類 西 瓜.93.94.9 銅 - 鋅 西 瓜 皮.82.87.83 銅 - 鋅 鳳 梨.9.92.88 銅 - 鋅 鳳 梨 皮.9.9.89 銅 - 鋅 香 蕉.87.9.87 銅 - 鋅 香 蕉 皮.83.89.89 銅 - 鋅 葡 萄 肉.3.3.98 銅 - 鋅 葡 萄 皮.98.95 銅 - 鋅 薑.89.88.89 銅 - 鋅 甘 薯.84.93.87 銅 - 鋅 高 麗 菜.77.73.8 銅 - 鋅 空 心 菜.82.83.84 銅 - 鋅 番 茄.92.94.9 銅 - 鋅 茄 子.86.89.9 銅 - 鋅 ( ) 8

四 金 屬 電 極 插 入 電 解 質 的 深 度, 對 電 壓 的 影 響 種 類 電 壓 深 度 4 公 分 5 公 分 6 公 分 電 極 組 合 西 瓜.88.84.89 銅 - 鋅 西 瓜 皮.78.79.79 銅 - 鋅 鳳 梨.9.88.8 銅 - 鋅 鳳 梨 皮.84.85.72 銅 - 鋅 香 蕉.7.77.62 銅 - 鋅 香 蕉 皮.67.63.7 銅 - 鋅 葡 萄 肉.2.4 銅 - 鋅 葡 萄 皮.98. 銅 - 鋅 薑.63.88.8 銅 - 鋅 甘 薯.67.8.73 銅 - 鋅 高 麗 菜.7.76.66 銅 - 鋅 空 心 菜.72.68.73 銅 - 鋅 番 茄.78.6.66 銅 - 鋅 茄 子.68.87.89 銅 - 鋅 ( ) 9

三 金 屬 電 極 插 入 電 解 質 的 深 度, 對 電 壓 的 影 響.2.8.6.4 西 瓜 西 瓜 皮 鳳 梨 鳳 梨 皮 香 蕉 香 蕉 皮 葡 萄 肉 葡 萄 皮 蔬 果 種 類 薑 甘 薯 高 麗 菜 空 心 菜 番 茄 茄 子 4 公 分 5 公 分 6 公 分 五 蔬 菜 經 過 烹 煮 之 後 對 電 壓 的 影 響 電 極 烹 煮 前 後 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 電 壓 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 蔬 果 薑.86.86.52.52.53 6.48 6.53.43.9.6 甘 薯.9.78.5.47.57.38.39.34.43. 5.4 高 麗 菜.96.65.77.6.5.37.36.55.53.46. 空 心 菜.94.73.46 3.62.3 2.47.8.46 5.6 番 茄.96.52.6.44.49.45.44.47.52.5.9 茄 子.9.78.5.5.45.39.37.44.46 7..6 ( )

五 蔬 菜 經 過 烹 煮 之 後 對 電 壓 的 影 響 -- 薑.9.8.7.6.5.4.3. 薑 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 烹 煮 前 後 五 蔬 菜 經 過 烹 煮 之 後 對 電 壓 的 影 響 -- 蕃 茄.2.8.6.4 番 茄 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 烹 煮 前 後 五 蔬 菜 經 過 烹 煮 之 後 對 電 壓 的 影 響 -- 高 麗 菜.2.8.6.4 高 麗 菜 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 烹 煮 前 後

五 蔬 菜 經 過 烹 煮 之 後 對 電 壓 的 影 響 -- 空 心 菜.9.8.7.6.5.4.3. 空 心 菜 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 烹 煮 前 後 五 蔬 菜 經 過 烹 煮 之 後 對 電 壓 的 影 響 -- 蕃 茄.2.8.6.4 番 茄 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 烹 煮 前 後 五 蔬 菜 經 過 烹 煮 之 後 對 電 壓 的 影 響 -- 茄 子.9.8.7.6.5.4.3. 茄 子 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 前 後 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 烹 煮 前 後 2

六 烹 煮 後 的 電 解 質 放 置 天 數 對 電 壓 的 影 響 電 極 蔬 電 壓 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 果 天 數 烹 煮 當 天.86.52 6 6.43.6 薑 放 置 天.88.52.53.42.58.3 放 置 2 天.9.55.74.8 5 8 放 置 3 天.9.52.5.7.42.44 烹 煮 當 天.78.47.38.34..4 甘 放 置 天.88.48.66.4.38.8 薯 放 置 2 天.54.58.44.44.2 放 置 3 天.99.5.67.45.32. 烹 煮 當 天.65.6.37.55.53. 高 放 置 天.85.8 6 3.56.46 麗 放 置 2 天.94.53.54.4.5.5 菜 放 置 3 天.55.52.48.4.42.4 空 烹 煮 當 天.73 3.3.47.46.6 心 放 置 天.89.5.43.39 6.2 菜 放 置 2 天.87.5.63.4.9 2 放 置 3 天.96.5.7.4.7 4 烹 煮 當 天.6.49.44.52.9 番 放 置 天.98.5.44.44.5.8 茄 放 置 2 天.95.54.6.45.3.3 放 置 3 天.54.53.45 7. 烹 煮 當 天.78.5.39.44 7.6 茄 放 置 天.86.5.52.39.35.3 子 放 置 2 天.58.57.5.4.36.9 放 置 3 天.94.58.56.4 9.6 ( ) 3

六 烹 煮 後 的 電 解 質 放 置 天 數 對 電 壓 的 影 響 -- 薑.9.8.7.6.5.4.3. 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 烹 煮 當 天 放 置 天 放 置 2 天 放 置 3 天 薑 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 放 置 天 數 六 烹 煮 後 的 電 解 質 放 置 天 數 對 電 壓 的 影 響 -- 甘 藷.2.8.6.4 烹 煮 當 天 放 置 天 放 置 2 天 放 置 3 天 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 甘 薯 鐵 - 鋁 放 置 天 數 六 烹 煮 後 的 電 解 質 放 置 天 數 對 電 壓 的 影 響 -- 高 麗 菜.9.8.7.6.5.4.3. 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 烹 煮 當 天 放 置 天 放 置 2 天 放 置 3 天 鋅 - 鋁 高 麗 菜 鐵 - 鋁 放 置 天 數 4

六 烹 煮 後 的 電 解 質 放 置 天 數 對 電 壓 的 影 響 -- 空 心 菜.2.8.6.4 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 烹 煮 當 天 放 置 天 放 置 2 天 放 置 3 天 鋅 - 鋁 空 心 菜 鐵 - 鋁 放 置 天 數 六 烹 煮 後 的 電 解 質 放 置 天 數 對 電 壓 的 影 響 -- 番 茄.2.8.6.4 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 烹 煮 當 天 放 置 天 放 置 2 天 放 置 3 天 番 茄 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 放 置 天 數 六 烹 煮 後 的 電 解 質 放 置 天 數 對 電 壓 的 影 響 -- 茄 子.9.8.7.6.5.4.3. 烹 煮 當 天 放 置 天 放 置 2 天 放 置 3 天 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 茄 子 鐵 - 鋁 放 置 天 數 5

七 以 學 校 的 廚 餘 當 電 解 質 時 電 壓 的 強 度 電 極 電 壓 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 廚 餘 內 容 蔬 果 白 飯 青 江 菜 第 一 天 廚 餘.78.9 9.5.42.43 蒸 蛋 魚 板 香 菇 海 帶 結 雞 丁 第 二 天 廚 餘.73.5.54.34.4.45 豬 肉 玉 米 雞 蛋 榨 菜 白 菜 海 帶 結 辣 椒 第 三 天 廚 餘.74..43.7 5.35 白 帶 魚 白 菜 豬 肉 馬 鈴 薯 紅 蘿 蔔 白 飯 ( ) 七 以 學 校 的 廚 餘 當 電 解 質 時 電 壓 的 強 度.9.8.7.6.5.4.3. 電 壓 蔬 果 第 一 天 廚 餘 第 二 天 廚 餘 第 三 天 廚 餘 銅 - 鋅 銅 - 鐵 銅 - 鋁 鋅 - 鐵 鋅 - 鋁 鐵 - 鋁 金 屬 電 極 種 類 陸 討 論 一 電 池 產 生 電 的 原 理 ( 一 ) 電 池 構 造 包 含 兩 個 部 分 : 電 極 和 電 解 液 ( 二 ) 我 們 推 測 不 同 金 屬 板 當 電 極, 所 產 生 的 電 壓 應 會 有 所 不 同 ; 電 極 間 的 距 離 插 入 的 深 度 也 會 對 電 壓 有 影 響 6

( 三 ) 我 們 嘗 試 以 一 些 蔬 果 烹 煮 後 的 蔬 果 作 為 電 解 液, 找 出 其 中 適 合 的 材 料 二 探 討 不 同 種 類 電 解 質 和 電 極 所 產 生 的 電 壓 強 度 ( 一 ) 剛 開 始 做 實 驗 時, 我 們 是 直 接 將 蔬 果 放 入 果 汁 機 攪 碎, 但 發 現 果 汁 機 不 容 易 運 轉, 所 以 我 們 改 變 步 驟, 每 一 種 蔬 果 再 攪 碎 前, 加 入 水, 並 控 制 濃 度 ( 二 ) 做 完 實 驗 後, 我 們 發 現 這 些 蔬 果 最 適 合 的 電 極 組 合 是 銅 和 鋅, 它 們 以 銅 和 鋅 為 電 極 所 測 得 的 電 壓 比 較 高, 以 鐵 和 鋁 為 電 極 所 測 得 的 電 壓 比 較 低 ( 三 ) 實 驗 完 成 後, 我 們 發 現 西 瓜 皮 香 蕉 皮 鳳 梨 皮 及 葡 萄 皮 都 是 很 好 的 電 解 質, 不 輸 給 其 他 的 蔬 果 三 電 極 的 距 離 對 電 壓 是 否 有 影 響 ( 一 ) 我 們 所 挑 的 蔬 果, 經 過 實 驗 之 後, 電 極 的 距 離 和 產 生 的 電 壓 沒 有 規 則, 所 測 得 電 壓 差 別 不 大, 我 們 推 測 可 能 是 距 離 的 改 變 比 較 少, 所 以 影 響 不 大 四 電 極 插 入 電 解 質 的 深 度 對 電 壓 是 否 有 影 響 ( 一 ) 電 極 插 入 電 解 質 的 深 度, 與 產 生 電 壓, 無 明 顯 的 規 則 ( 二 ) 此 次 實 驗 所 得 到 的 數 據, 與 之 前 實 驗 所 得 到 的 數 據, 普 遍 有 降 低 的 情 形, 而 且 單 一 蔬 果, 插 入 不 同 深 度 的 電 極, 所 得 到 的 電 壓 值, 差 距 頗 大, 我 們 推 測 可 能 與 蔬 果 放 置 太 久 有 關 五 蔬 菜 經 過 烹 煮 之 後 對 電 壓 有 什 麼 影 響 ( 一 ) 這 六 種 蔬 菜, 不 管 烹 煮 前 或 烹 煮 後, 以 銅 鋅 電 極 所 測 得 的 電 壓 最 高 ( 二 ) 烹 煮 後, 甘 藷 不 管 用 那 一 種 電 極, 所 測 得 的 電 壓, 全 部 降 低 ; 茄 子 空 心 菜 薑 及 高 麗 菜 烹 煮 後, 用 不 同 的 電 極 測 量 電 壓, 所 測 得 電 壓 大 部 分 降 低 ; 番 茄 則 有 小 幅 度 的 上 升 ( 三 ) 高 麗 菜 和 空 心 菜 烹 煮 過 後 用 鋅 鐵 組 合 鋅 鋁 組 合 當 電 極, 所 測 得 的 電 壓 會 明 顯 的 增 加 六 烹 煮 後 的 電 解 質 放 置 天 數 是 否 對 電 壓 有 影 響 ( 一 ) 這 六 種 蔬 菜, 分 別 放 置 2 3 天, 還 是 以 銅 鋅 電 極, 所 測 得 的 電 壓 最 高 ( 二 ) 這 六 種 蔬 菜 中, 以 銅 鋅 電 極 測 量 電 壓, 隨 著 放 置 天 數 增 加, 電 壓 有 升 高 的 趨 勢 七 以 學 校 的 廚 餘 當 電 解 質 時 電 壓 的 強 度 ( 一 ) 經 過 之 前 各 項 實 驗 後, 我 們 大 膽 推 測 學 校 廚 餘 應 該 可 以 產 生 電 壓 本 次 實 驗 與 之 7

前 實 驗 的 差 別 是 學 校 廚 餘 是 混 合 各 種 食 物, 而 之 前 的 實 驗 是 單 獨 對 每 一 種 蔬 果 進 行 測 量 我 們 還 推 測 即 使 是 混 合 各 種 食 物 的 廚 餘, 最 適 合 的 金 屬 電 極 還 是 銅 鋅 極 板 ( 二 ) 經 過 這 次 實 驗, 我 們 發 現 學 校 廚 餘 以 銅 鋅 電 極, 所 測 量 的 電 壓 最 高, 而 以 銅 鐵 電 極 所 測 量 的 電 壓 最 低 柒 結 論 一 簡 易 電 池 的 構 造 包 含 兩 個 部 分 : 電 解 液 及 金 屬 電 極 二 以 我 們 所 選 定 的 十 種 果 皮 及 蔬 果 為 電 解 液, 搭 配 鋅 銅 電 極 時, 所 產 生 的 電 壓 最 高 ; 鐵 鋁 電 極 所 產 生 的 電 壓 最 低 三 以 鳳 梨 皮 香 蕉 皮 葡 萄 皮 西 瓜 皮 為 電 解 液, 所 產 生 的 電 壓 效 果 不 錯, 它 們 是 製 作 電 解 液 的 好 材 料 四 電 極 間 的 距 離 短 距 離 的 改 變 下, 對 電 壓 的 影 響 並 不 明 顯 五 電 極 插 入 電 解 液 的 深 度, 在 小 幅 度 的 改 變 下, 對 電 壓 的 影 響 並 不 明 顯 六 我 們 選 定 的 這 六 種 蔬 菜, 經 過 烹 煮 後, 以 鋅 銅 電 極 測 量, 電 壓 最 高 七 蕃 茄 經 過 烹 煮 後, 以 六 種 電 極 組 合 的 測 量 電 壓, 結 果 與 未 烹 煮 前 相 比, 大 部 分 皆 有 上 升 的 情 形 ; 甘 薯 則 全 部 降 低 ; 其 餘 蔬 菜 則 大 部 分 下 降 八 空 心 菜 高 麗 菜 烹 煮 後, 以 鋅 鐵 電 極 鋅 鋁 電 極 測 量 電 壓, 結 果 比 未 烹 煮 前 高 九 這 六 種 蔬 菜 烹 煮 後, 放 置 數 天, 以 鋅 銅 電 極 測 量, 電 壓 會 比 烹 煮 會 當 天 測 量 高 十 學 校 廚 餘 夾 雜 各 種 食 物, 仍 然 是 不 錯 的 電 解 質, 以 各 種 的 金 屬 電 極 測 量 電 壓, 鋅 銅 電 極 所 測 量 的 電 壓 最 高, 以 銅 鐵 電 極 所 測 量 的 電 壓 最 低 捌 參 考 資 料 及 其 他 一 書 籍 : 自 然 與 生 活 科 技 96 年 版 第 六 冊 第 二 單 元 南 一 出 版 社 漢 聲 精 選 目 擊 者 叢 書 科 學 博 物 館 (3) 電 P.8~9 英 文 漢 聲 出 版 社 二 相 關 網 站 http://www.sinica.edu.tw/ 中 央 研 究 院 化 學 研 究 所 http://www.ntsec.gov.tw/ 國 立 科 學 教 育 博 物 館 三 科 展 作 品 來 電 酷 果 汁 水 果 電 壓 的 探 討 廖 至 合 劉 乙 玄 桃 園 縣 龍 潭 鄉 德 龍 國 小 超 級 來 電 王 張 凱 雄 鍾 朝 閔 陳 星 樺 邵 子 晉 林 冠 存 台 北 縣 蘆 洲 市 成 功 國 小 四 參 考 科 展 作 品 摘 錄 ( 一 ) 來 電 酷 果 汁. 研 究 目 的 : 實 驗 蘋 果 柳 丁 檸 檬 蕃 茄 楊 桃 五 種 水 果, 在 不 同 極 板 下, 8

探 討 () 外 接 電 池 (2) 水 果 狀 態 (3) 溫 度 的 改 變 對 電 壓 影 響 2. 結 論 : () 由 實 驗 中 可 以 知 道, 水 果 的 確 有 導 電 作 用, 並 且 會 因 為 正 負 極 的 不 同 而 產 生 不 同 的 電 壓 (2) 水 果 的 狀 態 外 加 電 池 的 正 負 極 和 溫 度 會 影 響 測 出 的 電 壓 值 水 果 狀 態 改 變 的 實 驗 中, 電 壓 值 沒 有 一 定 的 變 化 規 則 ; 外 加 電 池 時 正 負 極 所 接 金 屬 片 的 選 擇, 會 使 電 壓 值 有 很 大 的 變 化 ( 超 過 或 小 於 電 池 電 壓 ); 溫 度 的 上 升, 大 部 分 水 果 電 壓 皆 提 高 (3) 由 水 果 狀 態 和 溫 度 實 驗 中, 可 以 瞭 解 金 屬 片 中 含 有 鋅 片 的 會 產 生 較 大 的 電 壓, 以 鋅 和 銅 有 最 大 的 電 壓 ; 鐵 和 鋁 所 測 出 的 電 壓 最 小 ; 外 加 電 池 時, 要 注 意 正 負 極 的 接 法, 當 銅 片 接 在 電 池 負 極, 鋅 片 接 在 電 池 的 正 極, 也 會 有 最 大 的 電 壓, 當 兩 極 板 互 換 時, 所 測 得 的 電 壓 最 小 ( 二 ) 超 級 來 電 王. 研 究 目 的 : () 找 出 自 製 電 池 的 最 佳 作 法 (2) 研 究 哪 些 水 溶 液 適 合 當 電 池 的 材 料 (3) 找 出 讓 LED 燈 增 加 亮 度 的 方 法 (4) 研 究 適 合 當 電 池 正 負 極 的 材 料 (5) 探 討 自 製 電 池 在 生 活 中 應 用 的 可 能 性 2. 結 論 : () 將 銅 鋁 片 直 接 插 在 水 果 上 使 LED 亮 燈 的 做 法 雖 然 簡 單, 但 是 需 要 串 連 的 數 目 較 多, 可 能 是 水 果 中 的 纖 維 影 響 電 力 所 以 自 製 水 溶 液 電 池 較 適 合 的 做 法, 是 將 銅 鋁 片 接 在 小 杯 子 的 兩 邊, 再 倒 入 水 溶 液 (2) 大 部 分 濃 的 水 溶 液 接 上 電 路 後, 因 含 有 較 多 的 電 解 質, 所 以 導 電 性 較 好, 可 以 使 LED 燈 較 亮, 但 是 糖 水 例 外,LED 燈 接 在 稀 釋 後 的 糖 水 反 而 比 濃 的 糖 水 亮, 而 含 糖 濃 度 越 高 的 飲 料, 不 但 不 能 使 LED 燈 增 加 亮 度, 反 而 使 亮 度 降 低, 甚 至 比 連 接 在 自 來 水 中 還 差 (3) 蘋 果 番 茄 優 格 和 醋 的 成 分 中, 含 有 果 酸 乳 酸 和 醋 酸, 在 金 屬 片 放 入 後 都 能 產 生 較 大 的 電 壓, 使 LED 燈 發 亮 檸 檬 葡 萄 柚 和 柳 丁 雖 然 嚐 起 來 比 較 酸, 產 生 的 電 壓 卻 比 較 小,LED 燈 也 比 較 不 亮 (4) 在 測 試 醋 漱 口 水 鹽 酸 和 穩 潔 ( 廚 房 強 效 ) 時, 發 現 銅 片 鋁 片 會 有 腐 蝕 的 現 象, 尤 其 是 鋁 片 腐 蝕 的 最 嚴 重 浸 在 漱 口 水 鹽 酸 和 穩 潔 ( 廚 房 強 效 ) 中 的 鋁 片 周 圍 還 會 冒 出 許 多 氣 泡 這 些 都 是 家 中 常 用 的 溶 液, 聞 起 來 卻 會 有 一 些 刺 鼻 的 氣 味, 使 用 時 應 該 在 通 風 的 場 所, 並 帶 上 手 套 操 作 比 較 安 全 (5) 我 們 發 現 飽 和 的 濃 鹽 水 比 檸 檬 汁 的 效 果 佳, 而 且 檸 檬 汁 會 腐 蝕 小 杯 子 ; 所 以 我 們 決 定 用 濃 鹽 水 來 做 其 他 的 實 驗 實 驗 結 果 發 現 : 如 果 使 用 濃 鹽 水 串 聯 的 數 目 少 於 4 杯,LED 燈 就 不 會 亮 9

(6) 用 濃 鹽 水 當 水 溶 液 使 LED 燈 較 亮 的 方 法 :() 濃 度 較 高 使 導 電 性 更 佳 (2) 串 聯 數 目 較 多 溫 度 較 高 (3) 金 屬 片 接 觸 水 溶 夜 的 面 積 較 大 (4) 選 擇 適 合 的 正 負 極 材 料 組 合 (7) 不 同 水 溶 夜 要 選 擇 適 合 的 正 負 極 材 料, 才 能 產 生 最 佳 的 組 合 ( 石 墨 鋅 ) 的 組 合 在 醋 鹽 酸 和 穩 潔 ( 廚 房 強 效 ) 中 能 產 生 較 大 的 電 壓 ; 漂 白 水 正 負 極 的 組 合 以 ( 銅 鋁 ) 產 生 的 電 壓 最 大 (8) 自 製 水 溶 液 電 池 的 電 壓 都 超 過.5V, 卻 不 能 使 用 小 燈 泡 (.5V) 和 小 馬 達 (.5V) 而 計 算 機 需 要 3.V, 卻 比 Call 機 (.5V) 要 容 易 啟 動, 可 能 是 啟 動 Call 機 時 會 發 出 聲 音 會 震 動 需 要 較 多 的 電 力 (9) 雖 然 漂 白 水 和 正 負 極 為 ( 銅 鋁 ) 的 組 合, 產 生 的 電 壓 最 大 只 要 串 聯 3 杯 就 能 使 用 LED 燈 小 鬧 鐘 Call 機 計 算 機 電 動 玩 具 小 收 音 機, 真 是 這 次 實 驗 中 的 超 級 來 電 王 ; 但 是 我 們 還 想 要 研 究 : 怎 樣 讓 漂 白 水 不 會 打 翻, 攜 帶 方 便 又 安 全 的 方 法 2