环境保护与水果电池制作实践活动

    学生 梁令旭  朱川川   汪双敏

     教师  贾静

  科技实践活动课是以学生的兴趣和直接经验为基础，与学生学习生活和社会实践密切相关的各类现实性、综合性、实践性问题为内容，以研究性学习为主导的学习方式，以培养学生的创新精神和实践能力及体现对知识的综合运用为主要目的的一类课程组织形态。让学生从熟悉的周围生活中选取有关内容，让他们看一看、做一做、玩一玩、想一想，从中学到知识，培养兴趣，练习方法，进行科学方法启蒙。

依据我校的现实条件和学生的直接经验（具有一定的初中物理学电学基础），本着充分挖掘学校、家庭和社区的各种教育资源，进行切合实际的青少年科学技术综合实践活动，以下就是某次制作水果电池科技实践活动的报告材料。

【实践目的】

1、请学生收集有关电池的种类、应用、危害、和制作方面的相关材料；

2、让学生关心日常生活中的科学现象。将不同水果或蔬菜作为实验对象，测量电压，了解它们可当做电池的现象。

3  探究不同水果的电压,不同蔬菜的电压,不同水果或蔬菜串联并联后的电压,及影响电压大小的因素.

4、课内外结合，通过对周围生活世界现象或事件积极探索，主动获取经验。培养勇于探索、创新、动手动脑的科学实践能力。
【器材准备】

1、 关于电池的种类、应用、危害、和制作方面的相关资料；

2、水果（柑橘、苹果、猕猴桃、土豆、蕃茄、蔬菜等）、铜条（2CM×4.5CM）、锌条或镁条（2CM×4.5CM）、铅笔芯（3-5CM）、电压表（准确到0.01V）、小电珠（额定电压2.5V）、砂纸、电烙铁、松香、焊锡、导线若干、鳄鱼夹2只 ,音乐卡片等.

3、 教师用：万用表、电压表、小起子

【实践过程】

1.学生交流对电池的认识

学生汪双敏谈电池的种类：。目前我国市场上每年大约销售７０亿只电池；所使用的电池种类也越来越多，如铅酸蓄电池、碱锰干电池、碱性干电池和镍氢电池、锌银电池、锂电池、镉-氧化银电池、锌-氧化汞电池、燃料电池、钠硫电池、固体电解质电池、热激活电池、水激活电池等等。我国电池生产的主要产品是锌锰电池和镉镍电池。

学生朱川川谈有关电池的应用领域：（1）日常生活中：手电筒，电子表，电动玩具，电视机、VCD、DVD、空调器等电器的遥控器等一般用干电池和纽扣电池；（2）随身听，复读机，手机中的可充电电池；（3）电动车、汽车、摩托车中的蓄电池等。（4）用于科学实验，如航空航天中的氢氧燃烧电池。

学生梁令旭谈有关当前使用电池造成的危害：随着人们环境意识的逐步增强，废电池的环境污染、合理处置问题等已越发引起广泛的重视。电池中含有大量的重金属。在通常的使用过程中，这些物质被封装在壳体内，不会对环境和人体造成危害。但当电池被废弃后，由于长期机械或腐蚀等作用，使得电池内重金属与酸碱等物质泄漏出来，引起严重的环境污染问题。另外，有些收购厂收购废电池后，只进行简单拆卸，取其有用部分，而将其余部分抛弃到环境中。引发严重的环境污染，污染土壤及地下水。随着废电池产生量的逐年增加,废电池的环境污染问题日益突出，我们新市初级中学每月消耗的电池就在300多节以上。

学生朱川川：在小学自然课上，我们曾经制作过这样一种电池："在木块两边分别钉上铜片和锌片做电极，两个电极上各连接一根导线，然后把装置放在盛有醋或盐水的烧杯中就成为一个简单电池了。"

教师：同学们说得很好！电池与我们的日常生活、学习、科研密不可分。初中物理课上我们曾经介绍过用圆形镀锌铁片（即白铁片）和铜片（或硬币）各10余块，与浸透食盐水的圆形硬纸片组装成了"伏打电池"。象柑橘这种水果含有柠檬酸等电解质，插入两条不同金属时，它们之间会有电压，这就是柑橘电池。其实所有水果，甚至一般的植物、动物都含有某些电解质，都可以当做电池。那么，我们能不能能制作一些既没有污染，又有些用途的"绿色电池"呢？

学生们：当然可以。因为水果的汁液可以代替醋或盐水作为电解质溶液。（下面，同学们就按照讨论出的步骤制作水果电池，以柑橘电池为例）。

2. 学生制作柑橘电池的实践步骤

1）. 磨焊

用砂纸将各种金属、导线接头、铅笔芯（石墨）等磨亮去锈；并将一些导线焊接到金属条、铅笔芯上。

2）. 滚压

先用手掌把一只柑橘在桌面上滚压以破坏其内部组织。用力要适当，既要达到破坏其内部组织的目的，又不要让柑橘表皮破损以至于汁液渗透出来。学生们可以相互交流滚压时的用力感受。
  3）. 插条

将铜条和锌条平行插入柑橘中深约3CM左右,两金属条平行间距小于5mm为宜。插入动作要慢一些，以避免柑橘汁液大量溢出（插金属条时以斜插入为好）。

4）. 连接

将电子表串联入学生做好的电池中，让学生们观察电子表的工作情况。

现象：有的小组的水果电池，使电子表略有数字闪烁，时有时无；而有的小组所制电池，电子表根本不工作。

5）. 探究

教师：请大家想一想，电子表数字时有时无，或根本不工作的原因是什么？

学生朱川川：原因可能是：电子表本身有损坏或极性接反；导线焊接不牢或电路中有断路发生；电压不足……（培养学生的发散思维）

学生汪双敏：是电压不足。电子表的工作电压一般要1.5V左右。用电压表测出让电子表数字时有时无的电池，电压是0.92V；而电子表不工作的供电水果电池电压只有0.53V。（培养勇于探索、创新、动手动脑的科学实践能力。）

 6）. 应用

用学生制作的其它水果或蔬菜电池，给小灯泡供电。观察并记录小灯泡的发光情况和所串联的不同种电池的节数。（如同学生发现：小灯泡能较正常的发光，柑橘电池要12个左右串联；苹果电池要15个左右串联）。

7)电压与种类与两极间距离的关系

        下面是朱川川和汪双敏的实验数据.

     1、水果种类影响（所选电极：铜锌）：测量水果电池的电压

将电极与音乐卡片用导线连接，把电极以一厘米间距平行插入不同的水果中，观察在各水果中万用表指针偏转状况。

2、电极间距的影响（所选电极：铜锌    所选水果：番茄）：测量水果电池的电压

将电极与音乐卡片用导线连接，把电极插入水果中，分别以三厘米、二厘米、一厘米、零点五厘米、近乎零的间距进行对比试验，观察万用表指针偏转。

实验结论：

1.水果种类影响：所用电极：Cu  Zn

不同水果构成的电池电压不同，其中番茄电池电压最大0.8V

2.电极间距：所选电极：Cu  Zn    水果：番茄

水果电池电极间距离减小电压增大。

3.水果个数对音乐卡片的影响：所选电极：Cu  Zn    水果：番茄

一个番茄可以使音乐卡片发声，但不能使灯发光。声音断断续续

两个番茄可以使音乐卡片发声，但不能使灯发光。声音连续清晰

三个番茄可以使音乐卡片发声发光。声音连续清晰，灯光明亮

实验扩展：一：可以把在实验室里做的实验变成家庭实验，每位学生都能在家里完成这个实验

          二：可以通过水果实验让学生学会电路的连接，电压电流的测定，电功率的计算等相关的关于电学的所有知识。

          三：水果电池可以作为很好的素材以探究题的形式培养学生分析问题解决问题的能力，如控制变量法的正确理解，文字表述的规范性，思考问题的严密性都有很大的帮助。

         四：选择用音乐卡片做载体替代了电流表和电压表，让每位学生都能看到灯光听到音乐，激发了学生学习电学的兴趣。

【实践思考】

1.选好科技实践课题。尽可能来源于学生的生活，从他们"熟视无睹"习以为常的现象中发现问题，又紧密与科学知识相联系，并确立与科学、技术、社会关系密切的课题。如果相当陌生，会因难度太大难于亲手实践失去兴趣而不了了之。另外，科技实践活动要有意选择一些具有人文精神的课题来研究。

2.充分考虑现实条件。学校、家庭的相关教育科技资源。

3.形式上要开放。成员自主组合，营造宽松、自由的氛围，小组讨论与班集体讨论相结合，从"认真听讲"的模式中走出来，利用课余时间，主动收集资料、亲手实践与调查。时间上可分散与集中相结合，不宜过长。

第二篇：制作水果电池科技实践活动

制作水果电池

［设计目的］让学生从熟悉的周围生活中选取有关内容，让他们看一看、做一做、玩一玩、想一想，从中学到知识，培养兴趣，练习方法，进行科学方法启蒙。

1、请学生收集有关电池的种类、应用、危害、和制作方面的相关材料；

2、让学生关心日常生活中的科学现象。将不同水果或蔬菜作为实验对象，测量电压，了解它们可当做电池的现象。

3、课内外结合，通过对周围生活世界现象或事件积极探索，主动获取经验。培养勇于探索、创新、动手动脑的科学实践能力。

［活动形式］动手操作

［活动准备］

1、 关于电池的种类、应用、危害、和制作方面的相关资料；

2、水果（柑橘、苹果、猕猴桃、土豆、蕃茄、蔬菜等）、铜条（2CM×4.5CM）、锌条或镁条（2CM×4.5CM）、铅笔芯（3-5CM）、电压表（准确到0.01V）、小电珠（额定电压2.5V）、砂纸、电烙铁、松香、焊锡、导线若干、鳄鱼夹2只。

3、 教师用：万用表、电子表、小起子

［活动过程］

1.学生交流对电池的认识

学生谈电池的种类：目前我国市场上每年大约销售７０亿只电池；所使用的电池种类也越来越多，如铅酸蓄电池、碱锰干电池、碱性干电池和镍氢电池、锌银电池、锂电池、镉-氧化银电池、锌-氧化汞电池、燃料电池、钠硫电池、固体电解质电池、热激活电池、水激活电池等等。我国电池生产的主要产品是锌锰电池和镉镍电池。

学生谈有关电池的应用领域：

（1）日常生活中：手电筒，电子表，电动玩具，电视机、VCD、DVD、空调器等电器的遥控器等一般用干电池和纽扣电池；

（2）随身听，复读机，手机中的可充电电池；

（3）电动车、汽车、摩托车中的蓄电池等。

（4）用于科学实验，如航空航天中的氢氧燃烧电池。

学生谈有关当前使用电池造成的危害：电池中含有大量的重金属。电池内重金属与酸碱等物质泄漏出来，引起严重的环境污染问题。收购厂收购废电池后，只进行简单拆卸，取其有用部分，而将其余部分抛弃到环境中。每月消耗量巨大。

学生：在小学自然课上，我们曾经制作过这样一种电池："在木块两边分别钉上铜片和锌片做电极，两个电极上各连接一根导线，然后把装置放在盛有醋或盐水的烧杯中就成为一个简单电池了。"

教师：初中物理课上我们曾经介绍过用圆形镀锌铁片（即白铁片）和铜片（或硬币）各10余块，与浸透食盐水的圆形硬纸片组装成了"伏打电池"。象柑橘这种水果含有柠檬酸等电解质，插入两条不同金属时，它们之间会有电压，这就是柑橘电池。

学生：水果的汁液可以代替醋或盐水作为电解质溶液。

2. 学生制作柑橘电池的实践步骤

1）. 磨焊

用砂纸将各种金属、导线接头、铅笔芯（石墨）等磨亮去锈；并将一些导线焊接到金属条、铅笔芯上。

2）. 滚压

先用手掌把一只柑橘在桌面上滚压以破坏其内部组织。用力要适当，既要达到破坏其内部组织的目的，又不要让柑橘表皮破损以至于汁液渗透出来。学生们可以相互交流滚压时的用力 1

感受。

3）. 插条

将铜条和锌条平行插入柑橘中深约3CM左右,两金属条平行间距小于5mm为宜。插入动作要慢一些，以避免柑橘汁液大量溢出（插金属条时以斜插入为好）。

4）. 连接

将电子表串联入学生做好的电池中，让学生们观察电子表的工作情况。

现象：有的小组的水果电池，使电子表略有数字闪烁，时有时无；而有的小组所制电池，电子表根本不工作。

5）. 探究

教师：请大家想一想，电子表数字时有时无，或根本不工作的原因是什么？

学生代表：原因可能是：电子表本身有损坏或极性接反；导线焊接不牢或电路中有断路发生；电压不足……（培养学生的发散思维）

学生：是电压不足。电子表的工作电压一般要1.5V左右。用电压表测出让电子表数字时有时无的电池，电压是0.92V；而电子表不工作的供电水果电池电压只有0.53V。（培养勇于探索、创新、动手动脑的科学实践能力。）

学生：那么我们可以用串联电池的方法来解决电压不足问题。

于是学生们很兴奋地进行实践，果然发现用两到三只柑橘电池串联作供电电源后，电子表正常工作起来。大家顿时情绪激动起来。

在这个探究过程中，是以质疑、研究、发现事物或现象的本质或规律为目的的活动。在参与过程中产生体验、感悟、最终内化的结果。教师在实践过程中安排好相关的情景与有意义的探究活动，组织学生参与其中，亲历过程。自主地、充分地开展活动，才能达到既学知识与技能，又培养智能与情感、态度、价值观，促进学生科学素养的启蒙。

6）. 应用

用学生制作的其它水果或蔬菜电池，给小灯泡供电。观察并记录小灯泡的发光情况和所串联的不同种电池的节数。（如同学生发现：小灯泡能较正常的发光，柑橘电池要12个左右串联；苹果电池要15个左右串联）。

7）. 提高

教师可以鼓励学有余力的同学：用不同的金属条作电极的水果电池，比较各种金属间电极极性有些什么变化。这样做的目的是改变科技实践活动过程中注重知识传授的倾向，强调形成学生积极主动的学习态度，关注学生的学习兴趣和经验，为形成学生终身学习的科技实践能力作准备。让学生带着问题走进教室，带着更多的问题走出教室。教师并不以知识的传授为目的、加重问题的深度，而是探求解决问题的方法，特别是以形成自己独立解决问题的见解为目的。教师的教育教学活动应为学生创设探索情境，让学生从课堂上激起的学习兴趣延续到课外，鼓励学生走出课堂、走出课本，探索生活中的物理知识

［奖励办法］

按小组最完成先后顺序设一等奖一名，设二等奖二名，设三等奖三名。奖品结合学校的情况给予发放。

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