moon_camp

Energiát a vízből - Hogyan állítsunk elő oxigént és hidrogént a Holdon?

Rövid leírás:

Ebben a három tevékenységből álló sorozatban a diákok megismerkednek az elektrokémiával.

Az első tevékenység során egy voltaikus cölöpöt - egy egyszerű akkumulátort - építenek. Ez a találmány jelentette az elektrokémia kezdetét.

A diákok ezután az elektrolízist tanulmányozzák. Az elektrolízis elektromos áramot használ a víz alkotóelemeire: hidrogénre és oxigénre való szétválasztásához. Ezek a termékek felhasználhatók űrhajók hajtóanyagaként és/vagy a legénység ellátásához szükséges oxigén biztosítására.

Az utolsó tevékenység során a tanulók megvizsgálnak és használnak egy tüzelőanyag-cellát.
Téma: Tudomány, kémia, fizika
Tanulási célok

  • Értse meg, hogyan működik egy akkumulátor.
  • Végezzen kísérleti tevékenységet annak igazolására, hogy bizonyos kémiai reakciók képesek elektromosságot létrehozni.
  • Végezzen kísérleti tevékenységet annak igazolására, hogy az elektromosság képes bizonyos kémiai reakciókat előidézni.
  • Tanulmányozza a víz elektrolízisét és annak alkalmazásait.
  • Az üzemanyagcellák és alkalmazásuk vizsgálata.
  • Írjon egyensúlyi egyenleteket a REDOX kémiai reakciókhoz.
  • Megfelelően használja a berendezéseket a megfigyelések elvégzéséhez és rögzítéséhez.
    •  
    Korosztály:
    14 - 16 éves korig
     
    Idő
    Előkészítés: 1 óra
    Lecke: 2 óra
     
    Erőforrás elérhető a következőkben:
    Angol, Dán, Francia, Német, Olasz, Lengyel és Spanyol
    Tevékenység letöltése - EN
    1. tevékenység: Építsd meg a saját akkumulátorodat

    Ebben a tevékenységben a tanulók fémlemezekből, mosogatórongyból és ecetből egy voltaikus halmot - egy egyszerű akkumulátort - építenek. A voltaikus halom spontán kémiai reakciót használ elektromosság előállítására.
    Berendezések

  • 6 tányér cinket (csoportonként)
  • 6 rézlemez (csoportonként)
  • 1 mosogatórongy (csoportonként)
  • Olló
  • Ecet
  • Csiszolópapír
  • 2 rugalmas gumiszalag
  • Krokodilcsipeszes vezetékek
  • Multiméter
  • AA elemek (opcionális)
    • Tevékenység 2: Elektrolízis

    Ebben a tevékenységben a tanulók egy elektrolízert építenek: egy olyan eszközt, amely két elektróda segítségével elektromos áramot vezet egy folyadékba. A készüléket víz elektrolízisére fogják használni, és felfedezik, hogy a vizet szét lehet bontani alkotóelemeire: oxigénre és hidrogénre.
    Berendezések
     
  • Műanyag tartály fedéllel (két lyukkal)
  • 2 kémcső
  • 2 acél nyomócsap
  • 2 főzőpohár
  • Rézhuzal
  • Akkumulátor (opcionálisan: napelem)
  • 400cm³ desztillált víz + 12g NaOH (3% oldás)
  • Desztillált víz
  • Kesztyű
    • 3. tevékenység: Üzemanyagcella

    Ebben a tevékenységben a tanulók a víz elektrolízisének termékeit (H2 és O2) egy üzemanyagcellában. Megvizsgálják, hogy az üzemanyagcellák hogyan termelnek áramot és hőt egy kémiai reakcióból. A tanulók mérlegelik az üzemanyagcellák lehetőségeit és korlátait a Hold felfedezésében.
    Berendezések

  • Üzemanyagcella
  • Egy fecskendő
  • Deionizált és desztillált víz
  • Tápegység (akkumulátor, napelem)
  • Szilikon csövek és kupakok
  • 30 ml-es főzőpoharak és belső tartályok (lásd a 2. mellékletet)
  • Csatlakozókkal ellátott vezetékek
  • működtetők (motorok, LED-ek, autók stb.)

    • Tudtad?

    A Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetén a víz elektrolízise a fő módszer az oxigén előállítására. A vizet vizeletből, szennyvízből és kondenzvízből gyűjtik, majd az oxigéntermelő rendszerben (OGS) oxigénre és hidrogénre bontják.

    Az állomás futballpálya méretű napelemtáblái jelentik az energiaforrást. Hasonló rendszert lehetne használni a Holdon is.

    Az ISS Föld körüli pályán

    Kulcsszavak:
    , , , , ,