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燃料電池的制作與探索
高雄女中 化學教師 蕭米珍
近年來石化能源逐漸短缺，地球暖化問題日益嚴重，綠色能源，環保概念普遍受到重視，
加上高中教材-基礎化學第四章:生活的能源及高中化學-電池章節中皆有提出有關燃料電池的
內容，因此嘗試將課本中描述的現象以隨手可得的材料制成教具，讓學生親身體驗，并以探
索式的活動:先以Zn-Cu 電池的實驗讓學生復習一下國中所學過的電化學電池概念來引發其學
習動機進而了解燃料電池的相關內容。
Zn-Cu電池的原理
國中學過金屬活性順序: Zn> H2> Cu> Ag，藉由金屬活性的差異造成電位差，驅策電子流動，
進行氧化還原反應。因此我們可以將Zn 與Cu 的氧化還原半反應分離于不同的區域，中間再
以導線連接，反應所產生的電子會在導線中傳遞進而產生電流。下列為Zn-Cu 電池示意圖:
Zn 極:1.發生氧化反應 Cu 極:1.發生還原反應
2.Zn_Zn2++2e- 2.Cu_Cu2++2e-
3.陽極 3.陰極
4.負極 4.正極
5.活性較大的金屬 5.活性較小的金屬
又 Zn → Zn2+ + 2e- E0=0.76V
+ Cu2+ +2e- → Cu E0=0.34V
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu E0=1.10V
上式中E0=1.10V 表示Zn-Cu 電池的理想電動勢為1.10 伏特，也就是Zn-Cu 電池理論
上可
高雄女中 化學教師 蕭米珍
近年來石化能源逐漸短缺，地球暖化問題日益嚴重，綠色能源，環保概念普遍受到重視，
加上高中教材-基礎化學第四章:生活的能源及高中化學-電池章節中皆有提出有關燃料電池的
內容，因此嘗試將課本中描述的現象以隨手可得的材料制成教具，讓學生親身體驗，并以探
索式的活動:先以Zn-Cu 電池的實驗讓學生復習一下國中所學過的電化學電池概念來引發其學
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Zn-Cu電池的原理
國中學過金屬活性順序: Zn> H2> Cu> Ag，藉由金屬活性的差異造成電位差，驅策電子流動，
進行氧化還原反應。因此我們可以將Zn 與Cu 的氧化還原半反應分離于不同的區域，中間再
以導線連接，反應所產生的電子會在導線中傳遞進而產生電流。下列為Zn-Cu 電池示意圖:
Zn 極:1.發生氧化反應 Cu 極:1.發生還原反應
2.Zn_Zn2++2e- 2.Cu_Cu2++2e-
3.陽極 3.陰極
4.負極 4.正極
5.活性較大的金屬 5.活性較小的金屬
又 Zn → Zn2+ + 2e- E0=0.76V
+ Cu2+ +2e- → Cu E0=0.34V
Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu E0=1.10V
上式中E0=1.10V 表示Zn-Cu 電池的理想電動勢為1.10 伏特，也就是Zn-Cu 電池理論
上可
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