оловна
Методичний кабінет
Дослідницькі роботи
Методики
Додаткові матеріали
Тестування
Контакти
Виготовлення та дослідження гальванічних елементів з овочів та фруктів
Avatar
Автор Атамась Артем
Науковий співробітник НЦ "Мала академія наук України", кандидат технічних наук. Сфера наукових інтересів: розвиток технологій наукової освіти.
Рівень складності Середній
Рівень небезпеки Безпечно
Доступність використовуваних матеріалів Можливо виконати в домашніх умовах
Орієнтовний час на виконання роботи До 2 годин
Резюме
Попередня Інформація
Обладнання
Експериментальна Процедура
Аналіз Отриманих Даних
Напрями Розвитку
Блок 1. Резюме
Мета роботи: виготовлення гальванічних елементів з овочів і фруктів та дослідження їхніх характеристик.
Завдання роботи: виготовити один або декілька гальванічних елементів з використанням овочів та фруктів та дослідити їхні характеристики.
Блок 2. Попередня інформація
Рис. 1. Варіант створення батареї гальванічних елементів з використанням овочів та фруктів
Гальванічний елемент – це хімічне джерело живлення, в якому використовується різниця електродних потенціалів двох металів, занурених у електроліт.
Як правило, такий елемент складається з двох різних металів, занурених в окремий електроліт. Кожен з електродів разом з електролітом, у який він занурений, утворює напівелемент. Напівелементи можуть бути з’єднані між собою за до соляного містка (рис. 2а) або відокремлені один від одного пористою мембраною (рис. 2б). Наприклад, це можуть бути цинковий і мідний електроди, занурені відповідно у розчини солей цинку та міді.
На поверхні кожного з металів, занурених в електроліт, утворюється подвійний електричний шар внаслідок переходу частини атомів металу в розчин у вигляді іонів. Як наслідок, кожен із металів отримує електричний заряд. Якщо з’єднати електроди провідником, то заряд стікатиме від електрода з більшим потенціалом до електрода з меншим потенціалом, утворюючи електричний струм. При цьому потенціали електродів вирівнюватимуться, що призведе до порушення рівноваги між електродом і електролітом. Це, у свою чергу, спричиняє перехід нових атомів з електроду в електроліт. У результаті в замкненому колі підтримується електричний струм, який супроводжується зміною електродів: у зображених на рис. 2 прикладах відбувається розчинення цинкового електроду і відкладення міді на мідному.
характеризувати та порівнювати алотропні видозміни Оксигену, фізичні та хімічні властивост добування кисню й озону, практичне їх значення; значення озонового шару для життя на Землі;
пояснювати суть алотропії;
складати рівняння та схеми електронного балансу відповідних хімічних реакцій.
Кисень і озон. Оксиген утворює дві прості речовини: кисень О2 й озон О3. Mr(O2) = 32, Mr(O3) = 48.
У природі озон утворюється в атмосфері з кисню під час грозових електричних розрядів. Характерний запах свіжості, який ми відчуваємо після грози, — це запах озону. Явище існування хімічного елемента у вигляді двох або кількох простих речовин, різних за властивостями і будовою, називається алотропією, а самі прості речовини — алотропними видозмінами (формами, модифікаціями) хімічного елемента.
Кисень О2 й озон О3 — алотропні видозміни хімічного елемента Оксигену.
У чому полягає причина різних властивостей алотропних видозмін, а саме кисню й озону? Ви уже знаєте, що властивості речовини зумовлені її складом і будовою.
Кисень й озон мають однаковий якісний склад, але різний кількісний; однакову молекулярну будову, але різну просторову будову молекул: лінійну — в неполярної молекули кисню і кутову — в полярної молекули озону. Отже, крім подібних ці речовини мають різні властивості.
Добування кисню й озону. Обидві алотропні видозміни Оксигену утворюються у природі. Пригадаємо, що кисень утворюється у процесі фотосинтезу в хлоропластах зелених рослин під дією сонячного світла із вуглекислого газу та води:
Озон, як уже зазначалось, утворюється з кисню під час дії грозових електричних розрядів (мал. 35), а також у верхніх шарах атмосфери (стратосфері) під дією енергії жорсткого ультрафіолетового сонячного випромінювання:
