制作简单的燃料电池是高中化学必做实验，2019年人教版《化学(选择性必修一)》中涉及的实验方案提到石墨棒在使用前应该经过烘干活化处理，但是操作麻烦且耗时比较长;此外，该实验产生的电流非常小，需要电解非常久的时间才能产生足够的电流带动发光二极管，这显然在时间宝贵的课堂中不太适用，所以不断有研究者对氢氧燃料电池进行改进，主要包括五方面：第一，对石墨电极进行改进，增加其对氧气和氢气的吸附力：如用活性炭包裹石墨电极、PAN基碳纤维包裹碳棒、用海绵增加对氧气和氢气的吸附性并对碳棒进行多次淬火等。第二，对电源进行改进：如利用太阳能电池电解水。第三，对实验装置进行改进：如利用U形管、超薄亚克力玻璃电解槽等来隔绝氧气和氢气。第四，对实验条件优化的研究：探究不同电解质溶液和相同电解质溶液的不同浓度对燃料电池的影响等。第五，有的教师对氧气和氢气来源进行改进，主要体现在从外界输入氧气和氢气进入燃料电池。

　　研究者在对氢氧燃料电池的改进过程中，还对发光二极管、电风扇、液晶显示器等负载电器工作时间长短进行了研究，但在进行实验验证时，却仍存在三方面不足：第一，尽管有很多改进，但是燃料电池产生的电流非常小，甚至小风扇在电解饱和硫酸钠10 min后仍然不能转动，课堂上耗时比较长，浪费了宝贵的教学时间。第二，对碳棒进行多次淬火需要花费大量的时间。第三，装置比较复杂，增加了学生理解实验的难度。

　　本研究引入催化剂，从以泡沫镍电解水作为氢氧燃料电池这个全新的角度对实验进行改进，并且引入数字化实验，让学生更加清晰直观地看到燃料电池有电流的产生。

　　一、实验改进思路

　　二、实验操作

　　三、结语

　　改进的实验通过使用催化剂的方式提高氢氧燃料电池演示实验的电流效率，改进后的装置简单，设计角度新颖，在课堂上只要很短的时间就可以看到非常明显的实验效果，且体现节能环保理念，适合学生和教师操作。与石墨-石墨电极相比，泡沫镍-石墨电极能有效提高电流的效率，催化电解水的效果非常好;与石墨-石墨电极相比，泡沫镍-石墨电极电解1 mol/L的KOH溶液时产生的电流更大，电流衰退时间比较长，说明泡沫镍催化剂在碱性条件下催化性能比中性条件下好，该实验改进还使用了微电流传感器，学生能够非常直观地看到电流大小和变化曲线，简单明了，适合课堂操作，实验证据具有非常好的说服力。

林保萍　海南省西南大学东方实验中学