开放科学实践课程---神奇的盐水动力车

学习目标1.了解目前机车动力的能源种类以及对环境的影响，培养环保意识2.知道利用盐水发电的车属于绿色能源车，目前还不能实际应用3.通过看说明书组装，培养识图能力和动手操作能力4.通过配置不同浓度的盐水对车发电效果的影响，培养学生探究问题的能力和方法5.激发对新型能源的探求欲望公路上的汽车来来往往，说一说它们都采用什么做为“燃料”提供能源？那些是有污染的、那些是绿色环保能源？神奇的盐水动力矿物燃料充电桩充电太阳能燃气、乙醇等其他材料电池汽油或柴油发动机汽油柴油能源装置电动机蓄电池氢能源电池太阳能电池盐水电池？污染无污染做一做器材准备1、材料：盐水动力车套材、清水、食盐2、器材：量筒（10mm）水杯清水食盐3、工具：斜口钳砂纸吸水纸多用电表做一做盐水动力车套材非织造布做一做把车轮，车机盖上的毛刺用砂纸磨掉从模板上拆下组件大大小小做一做一、组装车架和传动系统做一做1、2、把组装好的车轮安装到车架上组装车轮注意：车轮要按实，否则翻过来车轴会掉出做一做3、安装电动机和接线电极片注意：红色线（车头朝前，红线在右）黑色线（车头朝前，黑线在左）不能接反做一做4、扣上车机盖做一做二、组装发电系统做一做1、将黑色极板放入底座2、将布片盖在黑色极板上3、将金属片盖在布片上4、将插盖插入底座黑色电极片很脆易损坏⑴阴极板⑵布片⑶阳极板⑷插盖做一做红色导线三、将发电系统插入小车尾部猜想1、产生动力跟盐水浓度是否有关？是不是盐水越浓越好？产生动力跟盐水浓度是有关，随着盐水浓度的增加，产生的动力越大。不是，大约20%的浓度时，效率最高猜想2、你怎样比较用不同浓度的盐水动力车的动力（运动）效果？相同条件下，比较车运动时间相同条件下，比较车运动距离测量发电电压只需2滴稍等即可验证数字多用电表电压档的使用1.红黑表笔插入插孔的位置2.量程旋钮由OF顺时针转到直流电压1.5V位置3.用完电表后量程旋钮仍置于OF位置验证去掉机盖和前轮，测电压红表笔黑表笔1、滴入2滴自来水2、滴入2滴1:10的食盐水3、滴入2滴饱和食盐水0.2V左右，电机不转测电压并记录电压值，电机是否转动？0.7V左右，电机转动测电压并记录电压值，电机是否转动？0.7V左右，电机转动注意：换用不同浓度盐水时，要用清水冲洗电极和布片，用吸水纸吸干，再进行下一次实验测电压并记录电压值，电机是否转动？实验验证你的猜想：量筒先加10mL水结论与其他同学讨论交流，盐水浓度对车的动力有什么影响？在盐水浓度较低时，随着盐水浓度的增加，产生的动力增大；盐水只作电解质溶液，不参与反应。电解质溶液也可以是碱溶液浓度为10%左右时可以带动电机正常运转。再提高浓度甚至饱和时，动力效果没有明显变化。交流盐水动力，最新环保能源，无污染，做完实验你有什么想法和展望？如：海水含有大量盐，可否用于发电？能发出电的不是盐，而是金属镁。盐水只是电解质，换成其它电解质金属镁也可以发电。盐水车里面发电装置是一个锌片和一个银片与盐水发电的这个发明叫伏达电堆电池的发明人伏打（1745～1827）是一位意大利的物理学家,伏打曾担任帕维亚大学物理学教授.1745年2月18日伏打诞生于一个名叫科摩的意大利小城镇.伏打从小对电学发生了兴趣.1775年发明了用来静电的仪器枣起电盘.1778年发现并分离了甲烷气体.1800年伏打用铜片和锡片中间夹有盐水浸透的纸壳,制成了电池.后来又多次实验发现,把各种金属按着铝、锌、锡、铁、铜、银和金的顺序排列时,每两种金属组成电池,则前面的金属带正电,而后面的金属带负电.这就是伏打所发现的“接触电势差系列.1800年伏打的第一个电池问世.第二年拿破仑在巴黎看了他的电池表演后,封他为伯爵.后人为了纪念伏打在电学上的贡献,将电压的单位以他的姓氏命名为伏特.拓展镁盐水电池反应原理化学方程式：负极：Mg-2eMg正极：O₂+4e+2H₂O4OH2+_钾，钙，钠，镁，铝；锌，铁，锡，铅，氢；铜，汞，银，铂，金。嫁，给，那，美，女；身，体，细，纤，轻；统，共，一，百，斤。化学金属活动顺序表拓展镁空气电池据相关媒体报道，中科院大连化学物理研究所研制的镁空气储备电池，该电池能满足一台10瓦LED照明灯工作30天，或为200部智能手机充满电。除此之外，镁储备电池还可应用于电动汽车，最大行驶距离可达800公里。以锂离子电池驱动的电动汽车难以普及的最大障碍是行驶里程有限，目前的续航能力大多在135公里（日产leaf）至480公里（特斯拉S型）之间，除非大量安装快速充电站，否则不适宜驾驶电动汽车远途旅行。镁铝加拿大公司和以色列公司新展示的100公斤重的铝空气电池储存了可行驶3000公里的足够电量。相比之下，特斯拉ModelS的电池重量超过500公斤，而行驶里程不到500公里。拓展铝空气电池汽车的发展简单对比一下数据：特斯拉锂电池的密度是200wh/Kg，续驶距离480公里，特斯拉的18650电池很可能命不长久，三四年必须更换。铝空气电池的理论能量密度8100Wh/Kg，续航里程可以达到1000英里，长久使用！拓展