Урок по естественным наукам "электричество из картошки"

Электричество из картошки.

Цель: познакомить детей с принципами работы электрохимических источников питания, а также продемонстрировать им возможность превращения химической энергии в электрическую.

Задачи:

·         Объяснить детям, как работает источник питания из картофеля.

·         Разделить детей на группы и помочь им изготовить необходимые элементы для создания источника питания.

·         Провести эксперимент с использованием светодиода и показать, как химическая энергия картофеля может зажечь светодиод.

Принцип работы источника питания из картофеля основан на принципе гальванического элемента.

Гальванический элемент - это устройство, в котором происходит преобразование химической энергии в электрическую. Такие элементы состоят из двух электродов, обычно из различных металлов, и электролита, который служит для передачи ионов между электродами.

История открытия первого гальванического элемента связана с итальянским физиком Алессандро Вольтой. Он проводил эксперименты с металлическими контактами и различными электролитами, и в 1800 году он создал первый гальванический элемент, который стал известен как "вольтаический столб".

Принцип работы гальванического элемента основан на разности потенциалов между двумя электродами. Когда два различных металла погружены в электролит, начинается процесс окисления и восстановления, в результате чего на электродах образуются различные заряды – положительные и отрицательные. Электроны начинают двигаться по проводнику от электрода с более высоким потенциалом к электроду с более низким потенциалом, создавая электрический ток, который может использоваться для питания различных устройств, как, например, светодиодов.

Когда картофель нарезается на две половинки и в каждую половинку вставляются электроды из меди и цинка, происходит химическая реакция, в результате которой возникает разность потенциалов между электродами. Проводники подключаются к светодиоду, который начинает светиться за счет электрической энергии.

Для того чтобы убедиться, что картофель является источником энергии, можно использовать мультиметр для измерения напряжения и тока, которые генерируются источником питания из картофеля.

На занятии дети могут увидеть и понять простые принципы работы гальванических элементов, а также научиться самостоятельно создавать простые источники питания из доступных материалов.

Этапы изготовления источника тока из картофеля:

Вам необходимо изготовить гальваническую пару. Для этого с помощью плоскогубец соедините оцинкованный саморез 50мм длинной и медную проволоку длинной 100мм.

Подготовьте картофель, нож и провода.

Вставьте гальванические пары в картофель на расстоянии друг от друга, таким образом, что бы элементы чередовались с одной стороны картофелины вставляется медный контакт с другой оцинкованы.

На крайних картофелинах воткните медный контакт в той картофелины к которой подключён оцинкованный саморез, и оцинкованный саморез в ту картофелину к которой подключен медный провод

К крайним контактам присоедените провода..

Подключите светодиод к концам проводов.

Убедитесь, что все соединения крепкие и ничего не обрывается.

Светодиод должен начать светиться.

Материалы:

·         Картофель

·         Медные провода.

·         Оцинкованные саморезы или гвозди.

·         Провода.

·         Светодиод.

Инструменты:

·         Нож

·         Плоскогубцы (для изготовления пластин)

Кусачки (для обрезки проводов)

Мультиметр.

Альтернативный способ изготовления гальванического элемента можно осуществить следующим образом:

·         Возьмите оцинкованные гвозди и медную проволоку.

·         Соедините оцинкованный гвоздь с медной проволокой.

·         Поместите эту пару в стакан с соленым раствором.

·         Соедините другой конец медной проволоки с светодиодом.

·         Проведите эксперимент, чтобы убедиться, что светодиод загорается благодаря гальванической реакции между оцинкованным гвоздем и медной проволокой в соленом растворе.

Выводы:

после завершения занятия учащиеся научатся самостоятельно создавать источники питания из доступных материалов, а также поймут, как можно использовать химическую энергию для генерации электричества. Такое занятие позволит им не только узнать новую информацию, но и развить интерес к химии и науке в целом.