家庭教育科教篇：让孩子运用电池相关知识去探究 ——实践性学习专题之二十七

读初中三年级的肖菁从小就对航空、航海、车辆等各种电动模型很感兴趣。看着自己组装的越野车模型在赛道上高速行驶，亲眼目睹自己制作的军舰模型在水面上劈波斩浪，仰望自己组装的飞机模型在蓝天中翱翔，真的让人感受到科技的无穷魅力。然而，在操作航空、航海、车辆等各种电动模型时，特别是在比赛中，肖菁常常会担心模型的“心脏”——电池。因为一旦电池电量不足，模型就失去了展现运动特性的动力。或许正是因为这个原因，肖菁也有了探究电池结构、性能等相关知识的欲望。

记得小静上小学五年级的时候，在学校参加了一次课外科技社团活动。老师引导大家学着做一个有趣的实验——制作“水果”电池。按照老师给的器材和制作步骤，小静先用水果刀在一个柠檬上小心翼翼地戳出两个有一定距离的小孔，然后分别插入一片铜片和一片锌片。然后小静用两端带鳄鱼金属夹的红线一端夹住铜片，用两端带鳄鱼金属夹的蓝线一端夹住锌片；而红线的另一端和蓝线的另一端分别夹住发光二极管的两端——此时，小静观察到发光二极管“亮”出了黄光，说明“水果”电池已经给发光二极管供电了。

“水果”发电的趣味实验，让肖菁对电池的正负极、电解液等主要部件有了初步直观的认识。在初三学习过电池相关知识后，肖菁在爸爸的指导下，用钳子在家里“拆解”废旧的5号干电池，了解到塑料外包装里的锌筒是负极，中间插着的石墨棒是正极，正负极之间填充着二氧化锰、炭黑、氯化铵、氯化锌等混合物。其中氯化铵和氯化锌是电解液。这些实验经历，让肖菁对电池有了更大的探索欲望。

众所周知，广义的电池是指将其他形式的能量（除机械能外）转换为电能的装置。狭义的电池一般指化学电池，是将化学能直接转换为电能的装置。其主要结构包括正负极两个电极及电解液，两电极通过导线与外电路连接，形成闭合回路，即有电流通过（放电），使用电器即可获得电能。放电后可以再次充电使用的电池称为蓄电池，不能恢复使用的电池称为原电池。化学电池在工农业生产和人们的日常生活中发挥着重要作用，家长应鼓励孩子学习应用电池相关知识进行实践探索。

中小学生家长应告诉孩子，世界上第一个化学电池是意大利科学家伏打发明的。1799年，伏打用浸过盐水的湿布，夹在银和锌的圆板之间，叠成圆柱形，制成了历史上第一个电池——伏打电池。伏打电池的发明给人们提供了一种能产生恒定电流的电源——化学电源，从此在人类的生产生活中发挥了重要作用。当然，现代化学电池较之伏打电池已经有了无数倍的改进，但这并不影响伏打电池作为“第一个”化学电池的地位。

中小学生家长也应向孩子普及信息，现代化学电池种类繁多，如按电池中电解质种类分类，有碱性电池，如碱性锌锰电池，酸性电池，如锌锰干电池，有机电解质电池，如锂电池等。又如按电池功能分类，有一次电池，如锌锰干电池，二次电池，如镍氢电池，燃料电池，如氢氧燃料电池，后备电池，如镁银电池等。当然，也可按电池所用正负极材料分类。家长应让孩子学会结合日常生活，为电器搭配合适的电池类型。

中小学生家长也应该向孩子普及这样的知识：化学电池在人类社会便捷应用电能方面发挥着重要作用，但是使用过的化学电池——废旧电池对环境的污染问题一直受到社会各界的关注。这是因为化学电池中通常含有一些有害物质，如普通干电池中含有汞，镍镉电池中含有镉，铅酸电池中含有铅等。如果废旧电池被随意丢弃或处理不当，不仅会污染环境，还会对人体健康造成直接危害。

据有关方面检测，一粒纽扣电池中的汞可污染60万升水；一粒1号电池埋入地下可使一平方米土地失去使用价值。因此，家长应引导孩子充分认识到回收废旧电池的重要性，从环保、节约资源的角度自觉对包括废旧电池在内的家庭垃圾进行分类。

中小学生家长也应引导孩子认识到，电池自诞生以来就伴随着创新，科技专家也从未停止对新材料、新技术的探索。以人们熟知的电动汽车动力电池为例，随着全球能源短缺、民众对环保的日益重视，电动汽车成为席卷全球的一大潮流——2021年全球电动汽车销量已达650万辆。

毋庸置疑，制约电动汽车发展的动力电池研发，自然也成为全球汽车企业竞相争夺的领域。无论是铅酸电池、镍金属电池、锂电池等化学电池，还是燃料电池、太阳能电池等物理电池，甚至是生物电池，从优化电池寿命和性能的角度看，都展现出了良好的创新发展前景。因此，家长从小就应该鼓励孩子尝试利用电池知识去实践探索，长大后立志为我国汽车动力电池乃至更多类型电池的研发贡献力量。你的孩子有这样的志向吗？

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