[實用新型]一種氫氧燃料電池展板式教具

有效

• 申請號: 201320538047.4
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN203397590U
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 孔玲蕓
• 申請（專利權）人: 孔玲蕓
• 主分類號: G09B23/24
• 分類號: G09B23/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及初、高中化學課堂實驗教學教具，幫助學生認識水的組成，感知氫氧燃料電池，理解化學原理在能源和高新科技領域的應用。

背景技術

電解水和氫氧燃料電池是初、高中化學課程化學能與電能相互轉化中的重要內容。教材先讓學生在初中階段了解氫能是綠色能源，了解化學電池(包括燃料電池)放電時的能量轉化方式，為到高中階段進一步學習燃料電池的工作原理奠定基礎。

已知的一種氫氧燃料電池展板式教具是將裝滿飽和Na₂SO₄溶液的小燒杯中插入Y形管，并在Y形管兩端配上石墨電極，通過電解將H₂和O₂分別儲存在Y形管兩端，再用導線連接兩端石墨電極和發光二極管、通電觀察二極管發光情況。經試驗后發現：Y形管能完成燃料電池實驗，且容積小，省時省料，而且能將氣體產物巧妙隔開，但是，該裝置的微型化存在諸多問題。例如：(1)由于Y形管容積小，能儲存的氣體量有限，產生電流強度小，只能用靈敏電流計檢出，發光二極管的發光現象不明顯，不便于觀察。(2)由于Y形管的口徑小，很難找到匹配的橡皮塞。將鉛筆削磨后露出一段鉛筆芯作電極進行實驗，但管口的密封出現了困難。(3)向Y形管中裝滿電解液的操作對裝置密封性要求高，且操作復雜、困難，電解液還會沾到手上。(4)沒有合適的夾持儀器固定Y形管，實驗時，只能將Y形管放在燒杯中，裝置不規范。

發明內容

針對以上不足，本實用新型的目的在于提供一種氫氧燃料電池展板式教具，是從電極的材料、電極表面積的大小、產生H₂和O₂量的多少等角度展開了進一步試驗，以獲得較大的電流強度。

本實用新型的技術方案是通過以下方式實現的：一種氫氧燃料電池展板式教具，由Y形三通管、帶有活塞的導管、多孔碳棒、乳膠管、普通漏斗、靈敏電流計、音樂賀卡、二極管、蜂鳴器、直流電源和多向開關組成，用導線分別將Y形三通管兩端的多孔碳棒與音樂賀卡、靈敏電流計相連接，帶有活塞的導管分別插入在Y形三通管的二端，普通漏斗通過乳膠管連接在Y形三通管的下端，多向開關控制直流電源的開閉，其特征在于：所述的多向開關打開，靈敏電流計指針偏轉、二極管發光、蜂鳴器鳴響。

所述的多孔碳棒3為直徑1.5cm的粗口徑多孔碳棒。

所述的Y形三通管1是在U形管底部燒結一段玻璃支管，形成Y形三通管。

本實用新型結構，采用16V直流電源電解飽和Na₂SO₄溶液，只需電解3min左右，儲存的氣體量即可完成燃料電池實驗。教師在課堂教學中使用該教具，既能省去搭建實驗裝置的過程，節省時間，又能讓全班學生清晰的觀察到實驗現象。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

一種氫氧燃料電池展板式教具，由Y形三通管1、帶有活塞的導管2、多孔碳棒3、乳膠管4、普通漏斗5、靈敏電流計6、音樂賀卡7、二極管8、蜂鳴器9、直流電源10和多向開關11組成，用導線分別將Y形三通管1兩端的多孔碳棒3與音樂賀卡7、靈敏電流計6相連接，帶有活塞的導管2分別插入在Y形三通管1的二端，普通漏斗5通過乳膠管4連接在Y形三通管1的下端，多向開關11控制直流電源10的通電或斷電，所述的多向開關打開，靈敏電流計6指針偏轉、二極管8發光、蜂鳴器9鳴響。多孔碳棒3為直徑1.5cm的粗口徑多孔碳棒。Y形三通管1是在U形管底部燒結一段玻璃支管，形成Y形三通管。

本實用新型，多次教學實踐后發現：應用于初、高中化學實驗教學的效果是明顯。它能將“化學實驗”與“原理應用”相融合，使學生對實驗現象興趣濃厚、熱情高漲，對實驗原理充滿探究欲，對知識的掌握更形象、牢固。同時還能讓學生體驗到化學科學服務于人類社會發展的實用性。