自製電池 I—鎂銅電池
明道高中 程明亮
當課本中談到伏打(Volta，1745~1827)利用氫氧化鈉溶液
將銅片與鋅片交互重疊，成功地製造出人類第一只電池—伏 打堆，其後丹尼爾(Daniel，1790~1845)依據伏打堆的原理，
在 1836 年設計出鋅銅電池，稱為丹尼爾電池，那麼，今天 我們就利用簡單的器材，自製一個電池，讓鬧鐘運轉，或使
小風扇轉動，如此課堂上的講述，是不是更具有說服力呢！
原理：
市面上販售的乾電池或鹼性電池在兩端會標示”－”極與”＋”
極，”－”極表示該處能釋出電子(供給負電)，化學上將失去電子的反 應稱為氧化反應，產生氧化反應的電極定義為陽極，所以乾電池或鹼 性電池的”－”極，化學上稱陽極，反之，電池上的”＋”極，化學上稱 陰極。
利用活性較大的鎂帶或鎂箔做為陽極(或”－”極)，產生失電子反 應，以活性較小的銅片當陰極(或”＋”極)，同時以硫酸銅溶液做電解 質，則兩極的半反應分別為：
陽極：Mg→Mg2+＋2e- 陰極：Cu2+＋2e-→Cu
如此產生的電位差足以使僅需一顆乾電池的鬧鐘運轉，甚至當鬧鈴響
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起時，同學們的興奮之情，全寫在臉上。
材料：
1.0M硫酸銅溶液 25 毫升 鎂帶或鎂箔 15~20 ㎝銅片(2×8 ㎝) 1 片
附鱷魚夾導線(紅、黑) 各 1 條 底片空盒 1 個
1.5 伏特鬧鐘 1 個
(或 0.5v~6v，10mA 馬達風扇)
做法：
1. 取底片空盒將銅片放入，以附鱷魚夾之紅色導線將銅片與 空盒夾緊，再將導線另一端的鱷魚夾夾緊小鬧鐘的”＋”極。
2. 將鎂帶或鎂箔摺成三摺約 5 ㎝長，放入底片盒中，以附鱷 魚夾之黑色導線將鎂帶或鎂箔與空盒夾緊，再將導線另一 端的鱷魚夾夾緊小鬧鐘的”－”極。
3. 將 0.5M 硫酸銅溶液慢慢倒入底片盒內，至約七分滿，觀 察鬧鐘是否開始運轉，如果無法運轉，需檢查線路是否接 錯，或接觸是否不良。
4. 將鬧鐘調到鬧鈴會響的狀態，重新將線路接好，看看鬧鈴 是否響起。
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動腦想一想：
1.
當線路接通，鬧鐘運轉時，觀察底片盒內鎂帶表面是否產 生一些氣泡，此氣體可能是什麼成分？又此氣體是否會造 成電阻增大而致電流變小？2.
觀察鎂帶表面是否析出一些固體，此固體可能是什麼成 分？3.
若將銅片換成石墨棒或銀片，你認為電池功能仍然有效 嗎？石墨棒或銀片表面是否會有不同顏色的固體產生？4.
如果線路電阻太大，導致鬧鈴無法響起，該做什麼更換，才可以讓電流或電位差提高呢？
5.
電解質硫酸銅溶液的顏色有變淡嗎？還是跟原來一樣？為什麼？
注意事項：
硫酸銅溶液中因含有銅離子，應交給實驗室統一收集處理。
鎂箔或鎂帶沖洗乾淨後，可重複使用。
