月亮营地

来自水的力量--如何在月球上生产氧气和氢气

简要描述。

在这组三个活动中，学生们将学习电化学知识。

在第一个活动中，他们将建造一个伏尔塔克堆--一个简单的电池。这项发明标志着电化学的开始。

然后，学生将学习电解。电解使用电流将水分成其组成部分：氢和氧。这些产品可以作为航天器的推进剂和/或提供氧气以支持船员。

在最后一项活动中，学生们检查并使用一个燃料电池。
课题。 科学、化学、物理
学习目标

  • 了解电池的工作原理。
  • 进行一次实验活动，以证实某些化学反应可以产生电力。
  • 进行一次实验活动，以证实电可以使某些化学反应发生。
  • 研究水电解及其应用。
  • 调查燃料电池及其应用。
  • 写出REDOX化学反应的平衡方程式。
  • 适当地使用设备来进行和记录观察。
    •  
    年龄范围。
    14 - 16岁
     
    时间
    准备工作。1小时
    课程：2小时
     
    资源可用于。
    英语, 丹麦, 法国, 德国, 意大利语, 波兰语 和 西班牙
    下载活动 - EN
    活动1：建造你自己的电池

    在这项活动中，学生将用金属板、洗碗布和醋建造一个伏打桩--一个简单的电池。伏打桩利用自发的化学反应来产生电力。
    设备

  • 6个Zince盘（每组）
  • 6块铜板（每组）
  • 1块洗碗布（每组）
  • 剪刀
  • 醋
  • 砂纸
  • 2个弹性橡皮筋
  • 带鳄鱼夹的电线
  • 万用表
  • AA电池（可选）
    • 活动2: 电解

    在这项活动中，学生们将建造一个电解器：一个使用两个电极将电流引入液体的装置。他们将使用该装置进行水电解，并发现有可能将水分成其组成部分：氧气和氢气。
    设备
     
  • 带盖子的塑料容器（有两个孔）。
  • 2支试管
  • 2个钢制推杆
  • 2个烧杯
  • 铜线
  • 电池（可选：一个太阳能电池）。
  • 400cm³蒸馏水+12g NaOH（3%溶解度）。
  • 蒸馏水
  • 手套
    • 活动3：燃料电池

    在这个活动中，学生将使用水电解的产物（H2 和O2) 在燃料电池中。他们将研究燃料电池如何通过化学反应产生电力和热量。学生将考虑燃料电池在月球探索中的可能性和局限性。
    设备

  • 一个燃料电池
  • 一个注射器
  • 去离子水和蒸馏水
  • 电源（电池，太阳能电池）。
  • 硅胶管和盖子
  • 30毫升烧杯和内部容器（见附件2）
  • 带连接器的电线
  • 执行器（电机、LED、汽车等）。

    • 你知道吗？

    水的电解是国际空间站（ISS）上产生氧气的主要方法。水从尿液、废水和冷凝水中收集，并在氧气生成系统（OGS）中分成氧气和氢气。

    该站的足球场大小的太阳能电池阵列是动力源。一个类似的系统可以在月球上使用。

    围绕地球运行的国际空间站

    关键词。
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