L'énergie de l'eau - Comment produire de l'oxygène et de l'hydrogène sur la Lune ?
Dans cette série de trois activités, les élèves vont découvrir l'électrochimie.
Dans la première activité, ils construiront une pile voltaïque - une batterie simple. Cette invention a marqué le début de l'électrochimie.
Les élèves étudieront ensuite l'électrolyse. L'électrolyse utilise le courant électrique pour séparer l'eau en ses composants : l'hydrogène et l'oxygène. Ces produits peuvent être utilisés comme propulseurs pour les vaisseaux spatiaux et/ou pour fournir l'oxygène nécessaire à l'équipage.
Dans la dernière activité, les élèves examinent et utilisent une pile à combustible.
Objectifs d'apprentissage
Tranche d'âge :
14 - 16 ans
Temps
Préparation : 1 heure
Leçon : 2 heures
Leçon : 2 heures
Ressource disponible en :
Activité 1 : Construisez votre propre batterie
Dans cette activité, les élèves construiront une pile voltaïque - une batterie simple - à partir de plaques de métal, de linge à vaisselle et de vinaigre. Une pile voltaïque utilise une réaction chimique spontanée pour créer de l'électricité.
Équipement
Activité 2 : L'électrolyse
Dans cette activité, les élèves construiront un électrolyseur : un appareil qui introduit un courant électrique dans un liquide à l'aide de deux électrodes. Ils utiliseront l'appareil pour l'électrolyse de l'eau et découvriront qu'il est possible de séparer l'eau en ses composants : l'oxygène et l'hydrogène.
Équipement
Activité 3 : Pile à combustible
Dans cette activité, les élèves utiliseront les produits de l'électrolyse de l'eau (H2 et O2) dans une pile à combustible. Ils étudieront comment les piles à combustible produisent de l'électricité et de la chaleur à partir d'une réaction chimique. Les élèves examineront les possibilités et les limites des piles à combustible pour l'exploration de la Lune.
Équipement
Le saviez-vous ?
L'électrolyse de l'eau est la principale méthode de production d'oxygène à bord de la Station spatiale internationale (ISS). L'eau est recueillie à partir de l'urine, des eaux usées et de la condensation, puis divisée en oxygène et en hydrogène dans le système de génération d'oxygène (OGS).
Les panneaux solaires de la station, de la taille d'un terrain de football, constituent la source d'énergie. Un système similaire pourrait être utilisé sur la Lune.
Les panneaux solaires de la station, de la taille d'un terrain de football, constituent la source d'énergie. Un système similaire pourrait être utilisé sur la Lune.
L'ISS en orbite autour de la Terre
Mots-clés :
Enseigner avec la lune
Page Web de l'ESA intitulée Enseigner avec la Lune. Une collection de ressources lunaires pour les enseignants et les éducateurs.
AstroCrops - Faire pousser des plantes pour les futures missions spatiales
Brève description : Dans cette série d'activités, les élèves vont acquérir des connaissances sur la germination et la croissance des plantes en suivant le développement de trois plantes inconnues.
Moon Rover - Construction d'un rover à énergie solaire
Brève description : Dans cette activité, les élèves comparent les avantages et les inconvénients des sources d'énergie renouvelables et des sources d'énergie non renouvelables et étudient des circuits électriques simples.