moon_camp

Energija iz vode - Kako na Luni proizvajati kisik in vodik

Kratek opis:

V tem sklopu treh dejavnosti bodo učenci spoznali elektrokemijo.

Pri prvi dejavnosti bodo izdelali voltaični kup - preprosto baterijo. Ta izum je pomenil začetek elektrokemije.

Učenci bodo nato preučili elektrolizo. Elektroliza uporablja električni tok za razdelitev vode na sestavni del: vodik in kisik. Ta produkta se lahko uporabljata kot pogonsko gorivo za vesoljska plovila in/ali za zagotavljanje kisika za oskrbo posadke.

Pri zadnji dejavnosti učenci preučijo in uporabijo gorivno celico.
Zadeva: Znanost, kemija, fizika
Učni cilji

  • Razumite, kako deluje baterija.
  • Izvedite eksperimentalno dejavnost, da potrdite, da lahko nekatere kemijske reakcije ustvarijo elektriko.
  • Izvedite eksperimentalno dejavnost, s katero boste potrdili, da lahko elektrika povzroči določene kemijske reakcije.
  • Preučite elektrolizo vode in njeno uporabo.
  • Raziščite gorivne celice in njihovo uporabo.
  • Napišite uravnotežene enačbe za kemijske reakcije REDOX.
  • Ustrezno uporabljajte opremo za izvajanje in beleženje opazovanj.
    •  
    Starostno območje:
    14 - 16 let
     
    Čas
    Priprava: 1 ura
    Učna ura: 2 uri
     
    Sredstva so na voljo v:
    Angleščina, Danska, Francoski, Nemščina, Italijanski, Poljski in . Španščina
    Dejavnost za prenos - EN
    Dejavnost 1: Izdelaj svojo baterijo

    Pri tej dejavnosti bodo učenci iz kovinskih ploščic, kuhinjske krpe in kisa izdelali voltaični kup - preprosto baterijo. Voltaična baterija uporablja spontano kemijsko reakcijo za ustvarjanje elektrike.
    Oprema

  • 6 krožnikov s cinkom (na skupino)
  • 6 bakrenih ploščic (na skupino)
  • 1 krpa za posodo (na skupino)
  • Škarje
  • Kis
  • Brusni papir
  • 2 elastična gumijasta trakova
  • Žice s krokodilskimi sponkami
  • Multimeter
  • baterije AA (po izbiri)
    • Dejavnost 2: Elektroliza

    Pri tej dejavnosti bodo učenci izdelali elektroliter: napravo, ki z dvema elektrodama v tekočino dovede električni tok. Napravo bodo uporabili za elektrolizo vode in ugotovili, da je mogoče vodo razdeliti na sestavni deli: kisik in vodik.
    Oprema
     
  • Plastična posoda s pokrovom (z dvema luknjicama)
  • 2 epruveti
  • 2 jeklena zatiča
  • 2 čaši
  • Bakrena žica
  • Baterija (po želji: sončna celica)
  • 400 cm³ destilirane vode + 12 g NaOH (raztapljanje 3%)
  • Destilirana voda
  • Rokavice
    • Dejavnost 3: Gorivna celica

    Pri tej dejavnosti bodo učenci uporabili produkte elektrolize vode (H2 in O2) v gorivni celici. Raziskovali bodo, kako gorivne celice s kemično reakcijo proizvajajo električno energijo in toploto. Učenci bodo razmislili o možnostih in omejitvah gorivnih celic za raziskovanje Lune.
    Oprema

  • Gorivna celica
  • brizgalka
  • Deionizirana in destilirana voda
  • Napajanje (akumulator, sončna celica)
  • Silikonske cevi in pokrovčki
  • 30 ml čaše in notranje posode (glej Prilogo 2).
  • Žice s priključki
  • Aktuatorji (motorji, diode LED, avtomobili itd.)

    • Ali ste vedeli?

    Elektroliza vode je glavna metoda pridobivanja kisika na krovu Mednarodne vesoljske postaje (ISS). Voda se zbira iz urina, odpadne vode in kondenzacije ter se v sistemu za proizvodnjo kisika (OGS) razdeli na kisik in vodik.

    Vir energije postaje so sončni kolektorji v velikosti nogometnega igrišča. Podoben sistem bi lahko uporabili tudi na Luni.

    Mednarodna vesoljska postaja v orbiti okoli Zemlje

    Ključne besede:
    , , , , ,