Інформація для вчителів
Застосування
Нагрівання зарядженого електроскопа для іонізації
Іонізацією називають процес, під час якого з молекули вилучаються електрони, або ж, у ширшому розумінні, зарядовий стан молекули змінюється, відходячи від її нейтрального стану.
Існують різні процеси й механізми, які можуть спричиняти іонізацію. Один із таких механізмів - так звана ударна іонізація. Вона відбувається за достатнього надходження енергії, у цьому випадку у формі тепла. Через удари гарячих збуджених молекул газу об заряджений метал тут відсмоктуються електрони.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учні мають уже докладно дослідити й зрозуміти електричний заряд та його дії.
Принцип
Ударами гарячого збудженого газу полум'я об електрично заряджені іони металу їх можна розрядити. Цей ефект називають іонізацією.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
Учні мають зрозуміти, що електрично заряджені тіла можна розрядити за допомогою полум'я.
Завдання
У цьому досліді учні мають нагріти електрично заряджений електроскоп за допомогою запальнички і так його розрядити. За допомогою цього досліду учні мають ознайомитися з іонізацією.
Правила безпеки
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Під час експериментальної роботи з вогнем завжди потрібна велика обережність! Особливо тоді, коли працюють зі спиртом, треба уважно поводитися з пальним!
Вказівки щодо складання та виконання:
Запальнички, а надто сірники, дають кіптяве полум'я. Тому відстань до тіл слід вибирати достатньо великою, а час - малим. Вигіднішим було б використання пального, що не кіптявить, наприклад спирту.
Інформація для учнів
Мотивація
Aurora Borealis - північне полярне сяйво
Іонізацією називають процес, під час якого загалом з атома або молекули вилучаються електрони, так що атом чи молекула залишається як позитивно заряджений іон (катіон). Особливо вражають ті природні явища, у яких подальша рекомбінація призводить до світлових явищ, як у полярних сяйв.
Але іонізація має й технічне значення, наприклад для стерилізації в медицині або ж у харчовій промисловості. Зокрема, іонізацією можна також запобігати електростатичному заряджанню предметів або усувати його. У цьому досліді ти дізнаєшся, як полум'ям можна розрядити заряджений предмет.
Завдання
У цьому досліді ти докладно розберешся з так званою іонізацією і дізнаєшся, що вона означає.
Для цього спочатку збери електроскоп.
Потім дослідь, що відбувається, коли електрично заряджений електроскоп нагрівають за допомогою запальнички.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Електроскоп із металевою стрілкою | 13027-01 | 1 | 2 | Стрижень, l=175 мм, d=10 мм, поліпропілен. | 13027-09 | 1 | 3 | Стрижень з акрилового скла, l = 175 мм, d = 8 мм | 13027-08 | 1 | 4 | Індукційна пластина, 30 мм x 60 мм | 13027-12 | 1 | 5 | Плівка, прозора, DIN A4, 100 аркушів | 08186-10 | 1 |
|---|
Додаткове обладнання
| Позиція | Обладнання | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Джерело вогню (запальничка) | 1 |
| 1 | Сухий шорсткий папір | DIN A4 |
Складання (1/2)
Складання електроскопа
Спершу склади електроскоп.
Стрілка має висіти вертикально (один бік трохи довший і тому мінімально важчий), не зачіпаючись, вісь лежить у вирізі.
Складання (2/2)
Закріплення індукційної пластини на кінці поліпропіленового стрижня
Потім змонтуй індукційну пластину на кінці поліпропіленового стрижня.
Увага!
Коли ти працюєш із сірником або запальничкою, не підноси полум'я надто близько й надто надовго до експериментального обладнання, щоб воно не вкрилося кіптявою.
Виконання (1/6)
Дослід 1:
- Заряди індукційну пластину, потерши її об прозору плівку.
- Піднеси індукційну пластину до електроскопа, не торкаючись його.
- Потім потримай індукційну пластину приблизно дві секунди на відстані 10 см над полум'ям і знову піднеси її до електроскопа.
- Поспостерігай в обох випадках за поведінкою стрілки на електроскопі.
Виконання (4/6)
Дослід 2: Повтори експеримент у той самий спосіб, але використай не індукційну пластину, а потертий об папір стрижень з акрилового скла. Знову поспостерігай в обох випадках за поведінкою стрілки на електроскопі.
Виконання (5/6)
Дослід 3: Заряди електроскоп індукційною пластиною, потертою об прозору плівку. Знову поспостерігай за відхиленням стрілки, а потім піднеси до електроскопа полум'я. Поспостерігай за поведінкою стрілки.
Виконання (6/6)
Піднесення запальнички до електроскопа згори
Дослід 4:
- Повтори дослід, як і раніше, але полум'я підноси до електроскопа згори.
- Поспостерігай, як і раніше, за поведінкою відхилення стрілки.
Протокол
Завдання 1
Нагрівання індукційної пластини
Питання
Завдання 2
Нагрівання стрижня з акрилового скла
Питання
Завдання 3
Піднесення запальнички до електроскопа знизу
Питання
Завдання 4
Піднесення запальнички до електроскопа згори
Питання
Завдання 5
Піднесення запальнички до електроскопа згори
Які впливи полум'я на електрично заряджені тіла ти довів трьома частковими експериментами? За допомогою полум'я тіла можна ____. Для цього полум'я ____ тримати під ____ предметом. Не потрібно: ____
Завдання 6
Через сильне нагрівання повітря розщеплюється на заряджені частинки. Чи можеш ти з цим знанням пояснити спостережувані явища? Завдяки ____ енергії в полум'ї молекули газу ____ на ____ частини. ____ заряджене тіло щоразу ____ з повітря частинки з ____ зарядом. Так відбувається вирівнювання зарядів на тілах, і вони таким чином ____. Не потрібно: ____