moon_camp

Energia z vody - Ako vyrábať kyslík a vodík na Mesiaci

Stručný opis:

V tomto súbore troch aktivít sa žiaci dozvedia o elektrochémii.

V prvej aktivite postavia voltaickú hromadu - jednoduchú batériu. Tento vynález znamenal začiatok elektrochémie.

Študenti sa potom budú venovať elektrolýze. Elektrolýza využíva elektrický prúd na rozdelenie vody na jej zložky: vodík a kyslík. Tieto produkty sa môžu použiť ako pohonné látky pre vesmírne lode a/alebo na zabezpečenie kyslíka pre posádku.

V poslednej aktivite žiaci preskúmajú a použijú palivový článok.
Predmet: Veda, chémia, fyzika
Ciele vzdelávania

  • Pochopte, ako batéria funguje.
  • Vykonajte experimentálnu činnosť s cieľom potvrdiť, že určité chemické reakcie môžu vytvárať elektrinu.
  • Vykonajte experimentálnu činnosť, aby ste potvrdili, že elektrina môže spôsobiť určité chemické reakcie.
  • Štúdium elektrolýzy vody a jej aplikácií.
  • Preskúmajte palivové články a ich aplikácie.
  • Napíšte vyvážené rovnice pre chemické reakcie REDOX.
  • Vhodne používať vybavenie na vykonávanie a zaznamenávanie pozorovaní.
    •  
    Veková kategória:
    14 - 16 rokov
     
    Čas
    Príprava: 1 hodina
    Lekcia: 2 hodiny
     
    Zdroje sú k dispozícii v:
    Angličtina, Dánsky, Francúzsky, Nemčina, Taliansky, Poľský a Španielčina
    Aktivita na stiahnutie - EN
    Aktivita 1: Zostavte si vlastnú batériu

    V tejto aktivite žiaci zostavia voltaickú hromadu - jednoduchú batériu - z kovových dosiek, utierky a octu. Voltaická batéria využíva spontánnu chemickú reakciu na výrobu elektriny.
    Zariadenie

  • 6 tanierov zince (na skupinu)
  • 6 medených dosiek (na skupinu)
  • 1 utierka na riad (na skupinu)
  • Nožnice
  • Ocot
  • Smirkový papier
  • 2 elastické gumičky
  • Drôty s krokosvorkami
  • Multimeter
  • Batérie AA (voliteľné)
    • Aktivita 2: Elektrolýza

    V tejto aktivite študenti zostavia elektrolyzér: zariadenie, ktoré pomocou dvoch elektród privádza elektrický prúd do kvapaliny. Zariadenie použijú na elektrolýzu vody a zistia, že je možné rozdeliť vodu na jej zložky: kyslík a vodík.
    Zariadenie
     
  • Plastová nádoba s vekom (s dvoma otvormi)
  • 2 skúmavky
  • 2 oceľové kolíky
  • 2 kadičky
  • Medený drôt
  • Batéria (voliteľne: solárny článok)
  • 400 cm³ destilovanej vody + 12 g NaOH (rozpúšťanie 3%)
  • Destilovaná voda
  • Rukavice
    • Aktivita 3: Palivový článok

    V tejto aktivite študenti použijú produkty elektrolýzy vody (H2 a O2) v palivovom článku. Budú skúmať, ako palivové články vyrábajú elektrickú energiu a teplo z chemickej reakcie. Žiaci zvážia možnosti a obmedzenia palivových článkov pri výskume Mesiaca.
    Zariadenie

  • Palivový článok
  • Injekčná striekačka
  • Deionizovaná a destilovaná voda
  • Napájanie (batéria, solárny článok)
  • Silikónové rúrky a uzávery
  • 30 ml kadičky a vnútorné nádobky (pozri prílohu 2)
  • Vodiče s konektormi
  • Pohony (motory, LED diódy, autá atď.)

    • Vedeli ste to?

    Elektrolýza vody je hlavnou metódou výroby kyslíka na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS). Voda sa zbiera z moču, odpadových vôd a kondenzátu a v systéme na výrobu kyslíka (OGS) sa štiepi na kyslík a vodík.

    Zdrojom energie sú solárne panely veľkosti futbalového ihriska. Podobný systém by sa mohol použiť aj na Mesiaci.

    ISS na obežnej dráhe Zeme

    Kľúčové slová:
    , , , , ,