Достоинства гальванических элементов - Ya

Отдел образования Лежневского района
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Лежневская средняя общеобразовательная школа № 10
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
По теме «Электрон и химические процессы, или изучение
гальванических элементов»
Вагина Константина Викторовича
ученика 11 класса
Руководитель: Небученкова Галина Владимировна,
учитель физики МБОУЛежневской СОШ № 10
Лежнево, 2013 г.
Страница 1
Содержание:
1. Введение…………………………………………………………………..……3
2. Изучение теоритического материала по теме «гальванические
элементы»…………..……….. ………………………………………..…..….4
2.1.
История
электронов
и
электрохимических
процессов…..............................................................................4
2.2.
Принцип
работы
и
гальванических
элементов…………………………….…….……….…….……..........…….5
2.3.
Применение гальванических элементов ……………………..…7
2.4.
Достоинства и недостат ки гальванических элементов.. …...7
2.5.
Экспериментальная
работа
по
сборке
гальванического
элемента…………………………….……..………………………..………..9
2.6.
Экспериментальная
работа
по
получению
экологи чески
чистого источника тока…………. ………………….…………..……….9
3. Выводы. Заключение………………………………… .…………..………....10
4. Список литературы………………………………………………...…….….12
5. Приложение…………………………………………………………....…….…13
Страница 2
1.Введение.
Каждый из нас сталкивался с проблемой выбора профессии. С этим
с т о л к н ул с я и я .
И о д н а ж д ы п р и п р о с м о т р е к а ф е д р я ув и д е л н а о д н о
интересное
название
«к а ф е д р а
электрохимических
производств
и
э л е к т р о х и м и ч е с к и х п р о ц е с с о в ». М е н я э т о з а и н т е р е с о в а л о и в п о с л е д у ю щ е м
ознакомлении мне встретились такие понятия ,как гальвано элемент,
гальваническая батарея, электрохимия и тому подобными. Меня это крайне
заинтересовало, и я решил поближе познакомиться с этой темой. Это и
п о б уд и л о м е н я к н а п и с а н и ю д а н н о й р а б о т ы .
В с в о е й р а б о т е я п о с т а р а ю с ь н а й т и о т в е т ы н а с л е д ую щ и е в о п р о с ы :
1. Что такое гальванический элемент?
2. Как
создавали
гальванический
элемент,
и
первооткрывателем?
3 . Н а с к о л ь к о э т о т э л е м е н т п о л е з е н и б е з о п а с е н в б ы т у?
4 . К а к е г о м о ж н о ут и л и з о в а т ь и л и в о с с т а н о в и т ь ?
5. Можно ли на практике собрать гальванический элемент?
кто
был
Цель работы: целью данной исследовательской работы является изучение
гальванических элементов, как химических источников тока,
их
изобретение и использование.
Задачи:
1. Рассмотреть физическое понятие гальвано элемента;
2 . П р о а н а л и з и р о в а т ь р а б о т ы уч е н ы х о п р и р о д е э л е к т р и ч е с т в а .
3 . К а к ую п р и р о д у и м е е т д а н н о е я в л е н и е ;
4. С помощью эксперимента наглядно показать принцип действия работы
батареи;
План:
1. История открытия электронов и химических процессов ;
2. Принцип работы и области применения гальванического элемента ;
3.Сборка гальванической батареи ;
4. Выводы.
Методы работы:
 А н а л и з и с т р ук т ур и р о в а н и е т е м и з уч е н н ы х н а ур о к а х ф и з и к и .
 А н а л и з л и т е р а т ур ы .
 Исследовательская работа
 А н а л и з п о л уч е н н ы х р е з ул ь т а т о в
Страница 3
2.Изучение
элементы»
теоритического
материала
по
теме
«гальванические
2.1История электронов и электрохимических процессов
Я считаю, что изучение данной темы не возможно, без истории
создания и первых откр ытий, связанных с этой областью, ведь без
п р о ш л о г о , н е т б уд у щ е г о .
Самое первое, с чего стоит начать - это определение самого
э л е к т р о н а . Н а з в а н и е в з я л о с ь и з д р е в н е й Г р е ц и и , п р и т р е н и и к ус о ч к а
я н т а р я о ш е л к о в у ю т к а н ь о н п р и о б р е т а е т уд и в и т е л ь н о е с в о й с т в о —
может притягивать к себе легкие предметы. Греки наз ывали янтарь
электроном. Сейчас же электроном принято называть отрицательно
з а р я ж е н н ую э л е м е н т а р н ую ч а с т и ц у, и з к о т о р о й с о с т о я т п р а к т и ч е с к и в с е
вещества.
О д и н и з т е х , к т о п р о я в и л и н т е р е с к э л е к т р о н у, б ы л Б е н д ж а м и н
Ф р а н к л и н , к о т о р ы й с о з д а л п е р в ую т е о р и ю о с ущ н о с т и э л е к т р и ч е с т в а . В
соответствии с философскими представлениями своего времени о
явлениях природы, он ищет материальный носитель электричества,
который походил бы на известные ему вещества. Он говорит об особом
«э л е к т р и ч е с к о м ф л ю и д е », и л и о б «э л е к т р и ч е с к о й ж и д к о с т и », к о т о р а я
с о д е р ж и т с я в т е л а х и м о ж е т п е р е х о д и т ь и з о д н о г о т е л а в д р уг о е .
Количество этого флюида определяет знак электричества. По мнению
Ф р а н к л и н а , «э л е к т р и ч е с к а я м а т е р и я » с о с т о и т и з ч а с т и ц , к о т о р ы е т а к
м а л ы , ч т о м о г ут л е г к о и с в о б о д н о п р о н и к а т ь в о б ы к н о в е н н ую , д а ж е
с а м ую п л о т н ую м а т е р и ю , н е в с т р е ч а я п р и э т о м н и к а к о г о с о п р о т и в л е н и я .
В т о р о й уч ё н ы й , к о т о р о г о с т о и т о т м е т и т ь – э т о М а й к л Ф а р а д е й . В
1833 г. англичанин Майкл Фарадей открывает законы электролиза. Он
устанавливает, что электрический заряд, который должен пройти через
электролит, чтобы выделить один моль вещества, не произволен. Так,
например, для выделения 1 г водорода, 23 Г натрия, 35,45 г хлора или
107,87 г серебра (т. е. по одному молю каждого из этих веществ)
необходимо через электролит пропустить электрический заряд, равный
9 6 5 0 0 к ул о н о в ( К л ) . Д л я в ы д е л е н и я о д н о г о м о л я м а г н и я
(24,31 г),
к а л ь ц и я ( 4 0 , 0 8 г ) и л и ц и н к а ( 6 5 , 3 8 г ) п р о п ущ е н н ы й э л е к т р и ч е с к и й з а р я д
у в е л и ч и в а е т с я в д в а р а з а , о н р а в е н 1 9 3 0 0 0 к ул о н о в ( К л ) .
Окончательное
п одтверждение
идеи
атомарной
природы
э л е к т р и ч е с т в а п р и н а д л е ж и т н е м е ц к о м у ф и з и к у Г е р м а н у Г е л ь м г о л ь ц у. В
л е к ц и и , п о с в я щ е н н о й п а м я т и Ф а р а д е я , Г е л ь м г о л ь ц с к а з а л : «С а м ы м
п о р а з и т е л ь н ы м с л е д с т в и е м з а к о н а Ф а р а д е я м о ж е т б ы т ь с л е д ую щ е е : е с л и
принять гипотезу о том, ч то обыкновенные вещества состоят из атомов,
н е л ь з я н е п р и й т и к в ы в о д у, ч т о э л е к т р и ч е с т в о , к а к п о л о ж и т е л ь н о е , т а к и
отрицательное, также состоит из определенных элементарных, порций,
к о т о р ы е с о о т н о с я т с я м е ж д у с о б о й к а к а т о м ы э л е к т р и ч е с т в а ». А т а к ж е в
1913 г. великий датский физик Нильс Бор открыл закон квантования
Страница 4
э н е р г и и . С ут ь з а к о н а , с ф о р м ул и р о в а н н о г о Б о р о м , з а к л ю ч а е т с я в
с л е д ую щ е м : о к а з ы в а е т с я , ч т о и з м е н е н и е э н е р г и и а т о м а н е м о ж е т
происходить непрерывно, а только скачком. Всегда и всюду энергия
в з а и м о д е й с т в ую щ и х
атомов
меняется
определенными
порциями,
квантами * (иначе еще говорят, значения энергии в атоме дискретны).
Д л я к а ж д о г о а т о м а к в а н т ы э н е р г и и и м е ю т с в о ю , о т л и ч н ую о т д р уг и х
последовательность значений или уровней. В атоме есть и наименьший
уровень энергии, так называемый нулевой. Энергия атома не может быть
м е н ь ш е э т о г о з н а ч е н и я . Т а к о м у с о с т о я н и ю в а т о м е с о о т в е т с т в уе т
наименьшее расстояни е, на котором электрон может на ходиться от ядра.
О п ы т э т и х и с с л е д о в а т е л е й , б е з ус л о в н о , в а ж е н д л я п о н и м а н и я п р и р о д ы
строения атомов и электрического тока.
Н у а д л я п о н и м а н и я с а м и х г а л ь в а н и ч е с к и х ус т р о й с т в , с т о и т
в с п о м н и т ь и м е н а т а к и х уч е н ы х , к а к Л уи д ж и Г а л ь в а н и и А л е к с а н д р о
Вольта.
Л уи д ж и Г а л ь в а н и п е р в ы й , к т о о б н а р уж и л , ч т о м е т а л л ы м о г ут
с о з д а в а т ь э л е к т р и ч е с к и й т о к . О н б р а л л я г уш а ч ь ю л а п к у и н а с а ж и в а л е е
на медный крючок. За тем присоединял его к железной ограде, и даже
при незначительном
соприкосновении медного крючка с железным
п р ут о м , н о г а н а ч а л а д е р г а т ь с я , т а к б ы л о п о л уч е н о э л е к т р и ч е с т в о и з
гальванического элемента.
Ученый так же заключил, что
разряд
зависит от рода соприкасающихся металлов и предположил, что в нервах
л я г уш к и е с т ь с в о е э л е к т р и ч е с к о е п о л е . Г а л ь в а н и о с т а в а л с я в ш а г е о т
открытия, но не смог его сделать. Однако его идею продолжил Вольто в
своих исследованиях .
АлександроВольто
считал,
что
биоэлектричества
не
было
в
нервах(однако это не так), он предполагал, что оно появлялось при
соединении
разноименных
металлов ,а
л я г уш а ч ь я
лапка
с л уж и л а
э л е к т р о м е т р о м . Н о п о с к о л ь к у в э т о о б ы ч н ы е л ю д и н е в е р и л и , н уж н о
было что-то, что могло вызвать очень мощный электрический разряд,
для появления искр. Так появился вольтов столб. Тем самым , Вольто
доказал, что ток появляется не только при трении или грозов ом разряде,
а так же в соединении разноименных металлов, тем самым положил
развитие
электрохимических элементов. ( Материал взят из книги Д.
Л а з а р о в а «э л е к т р о н и х и м и ч е с к и е п р о ц е с с ы »)
И т а к м ы уз н а л и , ч т о г а л ь в а н о э л е м е н т ы , э т о д о с т а т о ч н о
несложные, но в тоже время гениальные изобретения. А что говорит нам
о б э т о м с о в р е м е н н а я н а ук а ?
2.2Принцип работы гальванических элементов.
Гальванический элемент – прибор, который преобразовывает
х и м и ч е с к ую э н е р г и ю в э л е к т р и ч е с к ую . О д н и м и з т а к и х э л е м е н т о в
Страница 5
является элемент Даниэля – Якоби. Этот элемент состоит из двух
э л е к т р о д о в : ц и н к о в о г о и м е д н о г о , – п о г р уж е н н ы х в с о о т в е т с т в ую щ и е
с ул ь ф а т н ы е
растворы,
между
которыми
пористая
перегородка:
Э л е к т р о д в и ж ущ а я с и л а о п р е д е л е н а р о д о м м е т а л а , к о т о р ы й о п ущ е н
в стакан с раствором. ЭДС элемента вычисляется вычитанием из
потенциала катода потенциала анода.
В д а н н о м с л уч а е Э Д С э л е м е н т а р а в н а + 0 , 3 4 – ( – 0 , 7 6 ) = 1 , 1 В ; ч е м
б о л ь ш е э л е к т р о д н ы е п о т е н ц и а л ы о т л и ч а ю т с я д р уг о т д р уг а , т е м б о л ь ш е
Э Д С . Е с л и п о г р уз и т ь м е т а л л в р а с т в о р с о л и б о л ь ш е й к о н ц е н т р а ц и и , т о
потенциал нестандартный. Значит, на величину электродного потенциала
влияет концентрация и температура. Такая зависимость выражается
уравнением В. Нернста.

— электродный потенциал,
потенциал, измеряется в вольтах;
—
стандартный
электродный

— ун и в е р с а л ь н а я г а з о в а я п о с т о я н н а я , р а в н а я 8 . 3 1 Д ж / ( м о л ь · K ) ;

— а б с о л ю т н а я т е м п е р а т ур а ;

— постоянная Фарадея, равная 96485,35 Кл·моль−1;


под
— ч и с л о м о л е й э л е к т р о н о в , уч а с т в у ю щ и х в п р о ц е с с е ;
и
— активности соответственно окисленной
в о с с т а н о в л е н н о й ф о р м в е щ е с т в а , уч а с т в ую щ е г о в п о л у р е а к ц и и .
и
Надо обратить внимание, что в уравнении Нернста для реакции
знаком логарифма в числителе стоят ко нцентрации исходных
Страница 6
веществ,
а
в
знаменателе
–
стехиометрических коэффициентов.
п р о д ук т ы
реакции
в
степенях
И з э т о г о с л е д уе т , ч т о с о п о с т а в л я я э л е к т р о д н ы е п о т е н ц и а л ы
с о о т в е т с т в ую щ и х с и с т е м , м о ж н о з а р а н е е о п р е д е л и т ь н а п р а в л е н и е , в
к о т о р о м б уд е т п р о т е к а т ь о к и с л и т е л ь н о - в о с с т а н о в и т е л ь н а я р е а к ц и я п р и
л ю б ы х ( н е с т а н д а р т н ы х ) ус л о в и я х . О к и с л е н н а я ф о р м а в е щ е с т в а с б о л е е
высоким потенциалом является окислителем для восстановленных форм
с более низким потенциалом.
( В з я т о и з н и г и М . И . Б л уд о в а «Б е с е д ы п о ф и з и к е »)
Это крайне полезная информация.
2.3 Применении
питания.
гальванических
элементов,
как
источников
Батарейки,
гальванические
элементы
используются
в
системе
с и г н а л и з а ц и и , ф о н а р я х , ч а с а х , к а л ь к у л я т о р а х , а уд и о с и с т е м а х , и г р уш к а х ,
радио,
авто
о б о р уд о в а н и и , п у л ь т а х
дистанционного
уп р а в л е н и я .
А к к ум ул я т о р ы и с п о л ь з ую т с я д л я з а п ус к а д в и г а т е л е й м а ш и н , в о з м о ж н о
так же и применение в качестве временных источников электроэнергии в
м е с т а х , уд а л е н н ы х о т н а с е л е н н ы х п ун к т о в . Т а к ж е т о п л и в н ы е э л е м е н т ы
применяются в производстве электрической энергии (на электрических
станциях),
аварийных
источниках
энергии,
автономном
электроснабжении,
транспорте,
бортовом
питании,
мобильных
устройствах.
П р и м е р н о т а к в ы г л я д и т п р о ц е с с , п р о и с х о д я щ и й в а к к у м ул я т о р е ,
Анод:
Катод:
(http://www.xumuk.ru/)
2.4 Достоинства и недостатки гальванических элементов
Как и у всех источников тока, так и у гальванического элемента есть
свои недостатки и достоинства.
Достоинства гальванических элементов :
1) Химические источники тока
д е л я т с я н а д в е о с н о в н ы е г р уп п ы :
о б р а т и м ы е ( а к к у м ул я т о р ы ) , н е о б р а т и м ы е ( г а л ь в а н и ч е с к и е э л е м е н т ы ) .
А к к ум ул я т о р ы
можно
использовать
многократно,
так
как
их
р а б о т о с п о с о б н о с т ь м о ж е т б ы т ь в о с с т а н о в л е н а п р и п р о п ус к а н и и т о к а в
обратном направлении от внешнего источника, а в гальванических
э л е м е н т а х д о п ус к а ю т л и ш ь о д н о к р а т н о е и с п о л ь з о в а н и е , п о с к о л ь к у о д и н
и з э л е к т р о д о в ( Z n в э л е м е н т е Д а н и э л я – Я к о б и ) н е о б р а т и м о р а с х о д уе т с я ;
Страница 7
2) применяются электролиты, поглощенные пористыми материалами, они
имеют большее внутреннее сопротивлени е;
3) создание топливных элементов, при работе которых расходовались бы
дешевые вещества с малой плотностью (природный газ, водород);
4 ) уд о б с т в о в р а б о т е , н а д е ж н о с т ь , в ы с о к и е и с т а б и л ь н ы е н а п р я ж е н и я .
Недостатки химических источников тока:
1) стоимость веществ, необходимых для работы: Pb, Cd, – высока;
2 ) о т н о ш е н и е к о л и ч е с т в а э н е р г и и , к о т о р ую м о ж е т о т д а т ь э л е м е н т , к е г о
массе, мало.
Сразу
видно,
что
у
химических
источников
тока
много
п р е и м ущ е с т в и м а л о н е д о с т а т к о в , ч т о д е л а е т и х п о ч т и и д е а л ь н ы м и
и с т о ч н и к а м и т о к а , н о о с т а л о с ь д в а н е р е ш е н н ы х в о п р о с а : к уд а д е в а т ь
использованные батарей и каким образом их можно восстановить?
С р о к с л уж б ы г а л ь в а н и ч е с к и х э л е м е н т о в к о н ч а е т с я п о с л е п о л н о г о
или частичного использования активных материалов, работоспособность
к о т о р ы х п о с л е р а з р я д а м о ж е т б ы т ь в о с с т а н о в л е н а п ут е м з а р я д а , т о е с т ь
п р о п ус к а н и е м т о к а в н а п р а в л е н и и , о б р а т н о м н а п р а в л е н и ю т о к а п р и
р а з р я д е : т а к и е г а л ь в а н и ч е с к и е э л е м е н т ы н а з ы в а ю т с я а к к ум ул я т о р а м и .
О т р и ц а т е л ь н ы й э л е к т р о д , к о т о р ы й п р и р а з р я д е а к к ум ул я т о р а б ы л
анодом,
при
заряде
становится
катодом.
Условиями
л уч ш е г о
использования активных материалов являются низкие плотности тока,
в ы с о к и е т е м п е р а т у р ы д о н о р м ы . О б ы ч н о п р и ч и н о й н а р уш е н и я р а б о т ы
химических источников тока является пассивация электродов – резкое
уменьшение скорости электрохимического процесса при разряде,
вызванное изменением состояния поверхности электродов при разряде
из-за образования оксидных слоев или солевых пл енок. Способ борьбы с
п а с с и в а ц и е й – у м е н ь ш е н и е и с т и н н ы х п л о т н о с т е й т о к а р а з р я д а п ут е м
применения электродов с развитыми поверхностями. Производство
химических источников тока отличается применением разнообразных
токсичных веществ (сильных окислителей, соед инений Pb, Hg, Zn, Cd,
Ni, применяемых в мелкодисперсном состоянии; кислот, щелочей,
о р г а н и ч е с к и х р а с т в о р и т е л е й ) . Д л я о б е с п е ч е н и я н о р м а л ь н ы х ус л о в и й
т р уд а п р е д ус м о т р е н а а в т о м а т и з а ц и я п р о и з в о д с т в е н н ы х п р о ц е с с о в ,
рациональные системы вентиляции, включающие п рименение местных
отсосов от аппаратов с токсичными выделениями, герметизация
о б о р уд о в а н и я , з а м е н а с ух и х с п о с о б о в п е р е р а б о т к и п ы л я щ и х м а т е р и а л о в
м о к р ы м и , о ч и с т к а з а г р я з н е н н о г о в о з д ух а и г а з о в о т а э р о з о л е й , о ч и с т к а
промышленных сточных вод. Массовое использ ование химических
источников тока в народном хозяйстве связано с проблемами экологии.
Е с л и с в и н е ц и з а к к ум ул я т о р о в в о с н о в н о м м о ж е т б ы т ь в о з в р а щ е н
п о т р е б и т е л я м и н а з а в о д ы п о е г о п е р е р а б о т к е , т о ут и л и з а ц и я н е б о л ь ш и х
Страница 8
бытовых
первичных
нецелесообразна.
химических
источников
тока
экономически
К а ж д а я б а т а р е я H g – Z n о б е с п е ч и в а е т р а б о т у с л ух о в о г о а п п а р а т а в
течение 5 – 7 дней.
Проводится
разработка
электромобилей
с
использованием
химических источников тока вместо двигателей внутреннего сгорания,
которые отравляют атмосферу городов выхлопными газами. По степени
о т р и ц а т е л ь н о г о в о з д е й с т в и я н а о к р уж а ю щ ую с р е д у г а л ь в а н и ч е с к о е
производство стоит на первом месте. Причина крайне негативного
воздействия гальванического производства заключается в том, что на
подавляющем большинстве предприятий в технологических процессах
н а н е с е н и я п о к р ы т и й п о л е з н о р а с х о д уе т с я т о л ь к о 1 0 – 3 0 % с о л е й
т я ж е л ы х м е т а л л о в , о с т а л ь н а я ж е ч а с т ь п р и н е уд о в л е т в о р и т е л ь н о й р а б о т е
п о п а д а е т в с р е д у. В ы х о д – м а к с и м а л ь н о с о к р а т и т ь п о т е р и с о л е й ц в е т н ы х
м е т а л л о в , т о е с т ь ум е н ь ш и т ь в ы н о с д е т а л я м и э л е к т р о л и т о в и з
г а л ь в а н и ч е с к и х в а н н . Э т о п р и в е д е т к ум е н ь ш е н и ю к о н ц е н т р а ц и й и
о б ъ е м о в с т о ч н ы х в о д и с о з д а с т т е м с а м ы м н е о б х о д и м ы е ус л о в и я д л я
ведения малоотходной (МОТ) и безотходной (БОТ) технологий
нанесения гальванических покрытий. Надо первоначально правильно
подобрать электролит. Основополагающий принцип МОТ и БОТ –
уменьшать расход химикатов на входе и меньше поставлять ядов на
выходе процесса.
Для
всего
вышесказанного
хочется
подвести
итог,
что
гальванические
элемен ты
являются
хорошими ,
надежными
и
экологически безопасными(относительно)
источниками тока, которые
с л уж а т ч е л о в е к у у ж е д о с т а т о ч н о д о л г о . ( В з я т о и з к н и г и М . Н . А л е к с е е в о й
«Ф и з и к а - ю н ы м » и с с а й т а h t t p : / / w w w . x u m u k . r u / )
2.5 Экспериментальная работа.
Опыт №1 Электрический ток – это направленное движение
заряженных частиц.
Приборы и материалы: металлический чайник, металлический
стакан, гальванометр, соединительные провода и раствор CuSO4.
Ход работы:
1 . П о д к л ю ч а е м о д и н к о н е ц п р о в о д а к а м п е р м е т р у, в т о р о й к о н е ц к
ч а й н и к у, у в т о р о г о п р о в о д а о д и н к о н е ц к с т а к а н у, в т о р о й к о н е ц т а к ж е к
амперметру.
2 . П е р е л и в а е м р а с т в о р и з ч а й н и к а в с т а к а н , а м п е р м е т р ф и к с и р уе т т о к .
Вывод: Электрический ток возникает
заряженных
частиц,
возникающих
в
м о л е к ул . ( ф о т о . 1 ) .
Опыт
№2Сборка
простейшего
в р е з ул ь т а т е д в и ж е н и я
р е з ул ь т а т е
гидролиза
гальванического
элемента,
Страница 9
изобретенного итальянским физиком Александром Вольта - вольтова
столба
Приборы и материалы:набор медных и цинковых пластин,
листы
картоны,
рествор
поваренной
соли,
вольтметр,
соединительные провода.
Ход работы: Сборка элемента Вольта
1. Сборка элемента Вольта из медных и цинковых пластин, между
которыми были помещены картонные квадраты, предварительно
смоченные раствором NaCl (фото 2.1)
2. Этот гальванический элемент был меньше, чем у Вольто, поэтому
с и л а т о к а и Э Д С ( э л е к т р о д в и ж ущ а я с и л а ) м е н ь ш е , н о п р и б о р п о к а з а л
наличие тока довольно отчетливо (фото2.2)
Вывод:Электроны меди переходят в раствор, которым смочен
картон. Затем менее электроотрицательный цинк притягивает их к
себе, благодаря чему медь заряжается по ложительно, а цинк
отрицательно,
электроны
начинают
двигаться
уп о р я д о ч е н о ,
возникает ток.
Опыт №3 Сборка гальванического элемента из яблока поиск новых источников энергии, безопасных д ля природы
Приборы и материалы: Для этого понадобится гальванометр,
яблоко, соединительные провода, цинковые и медные электроды.
Ход работы
В яблоко вставляем электроды, подключаем их к сети, затем
ф и к с и р уе м н а л и ч и е т о к а ( ф о т о . 3 ) .
Выводы:
Это происходит благодаря частичному переходу ионов в само
яблоко, под действием кислот, содержащихся в яблоке. После этого
электроны
меди
ух о д я т
к
цинку
под
действием
разных
электроотрицательных способностей металлов, цинк заряжается
отрицательно, а медь положительно. Аналогично второму опыту
возникает электрический ток. Это подтверждает и то, что сторона,
где был цинк более пресная, чем та, что с медью. (опыты взяты из
к н и г и Л . А . Г о р е в а «з а н и м а т е л ь н ы е о п ы т ы п ф и з и к е » и и з к н и г и
А . М . Т о м л и н а «М и р э л е к т р и ч е с т в а »)
Получение
гальванического
элемента
возможно
с
использованием частично экологически чистых продуктов, что
способствует экологии.
3.Вывод
1. В работе было проведено исследование химических источников
т о к а , в х о д е к о т о р о г о б ы л а и з уч е н а и с т о р и я о т к р ы т и я х и м и ч е с к и х
э л е м е н т о в , п о н я т и е г а л ь в а н и ч е с к о г о э л е м е н т а , п л ю с ы и м и н ус ы
использования подобных элементов, способы утилизации и
регенерации
гальвано
элементов,
опыт,
подтверждающий
п о л уч е н н ы е т е о р е т и ч е с к и е д а н н ы е .
Страница 10
2. Из этого было установлено, что это дешёвый и практичный
источник или хранитель электричества, что некоторые из так их
элементов можно восстановить, что первооткрывателем является
АлександроВольто,
3. Все вышесказанное можно объяснить с помощью проделанного в
ходе работы опыта по созданию гальваническ их элементов.
О с н о в н о й д в и ж ущ е й с и л о й в т а к о м и с т о ч н и к е э н е р г и и я в л я е т с я
электроотрицательные свойства металлов.
В к л а д уч е н ы х , р а б о т а в ш и х в э т о й о т р а с л и н а ук и о г р о м е н , н о э т о
не значит, что их батареи совершенны. С каждым годом мощность
э т и х п р и б о р о в ув е л и ч и в а ю т с я в р а з ы , п р и т о м , ч т о э т о н е в л и я е т н а
и х р а з м е р . А з н а ч и т , ч т о у д а н н о й о т р а с л и н а ук и е щ е о с т а л о с ь
м н о ж е с т в о п ут е й р а з в и т и я , п о э т о м у я н а д е ю с ь , ч т о в б уд у щ е м и я
с м о г у в н е с т и в э т о д е л о с в о и т р уд ы .
4.Список литературы






Д о б р и Л а з а р о в «Э л е к т р о н и х и м и ч е с к и е п р о ц е с с ы »
М . И . Б л уд о в «Б е с е д ы п о ф и з и к е »
Л.А.Горев « Занимательные опыты по физике»
М . Н . А л е к с е е в а «Ф и з и к а - ю н ы м »
А.Н. Томлин « Мир электричества»
http://www.xumuk.ru/
5.Приложения
Фото 1
Страница 11
Фото 2.1
Фото 2.2
Страница 12
Фото 3
Страница 13