Інформація для вчителів
Застосування
Схема досліду
Солі, кислоти та основи - це електроліти. У найчистішому вигляді вони (майже) не проводять електричного струму, бо тоді не містять вільно рухливих іонів (або містять їх украй мало).
Розчинені у воді електроліти розпадаються (дисоціюють) на позитивні та негативні іони.
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Для цього досліду попередні знання не потрібні.
Принцип
Якщо до двох електродів, занурених у водний розчин електроліту, прикласти напругу, то іони рухаються кожен у напрямку того електрода, який має протилежний електричний знак. Отже, водні розчини електролітів є електропровідними.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
У цьому досліді учні мають з'ясувати, чому нерозчинений (або нерозплавлений) електроліт, а також дистильована вода не є електропровідними чи майже не є.
Завдання
Дослідь, чи проводить електричний струм вода, у якій розчинені речовини.
Правила безпеки
- Надягни захисні окуляри!
- Носи рукавички!
- Щодо H- і P-фраз звертайтеся, будь ласка, до відповідних паспортів безпеки.
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Щойно насувається гроза, з води у відкритому басейні слід вийти. Кажуть також, що небезпечно плавати і в іншій водоймі, коли в повітрі блискавка й грім.
Але чому так небезпечно купатися під час грози? Цей дослід досліджує провідність розчинених у воді речовин і тим самим дає змогу зробити висновки щодо відповіді на це запитання.
Гроза над морем
Завдання
- Дослідь провідність дистильованої води.
- Повтори дослід і визнач провідність інших речовин:
- сіль
- сіль, розчинена у воді
- питна вода
- розведена кислота
- розведена основа
Обладнання
Складання (1/3)
Для вимірювання датчиками Cobra SMARTsense потрібен PHYWE measureAPP. Застосунок можна безкоштовно завантажити у відповідному магазині застосунків (QR-коди див. нижче). Перед запуском застосунку перевір, чи ввімкнено на твоєму пристрої (смартфон, планшет, настільний ПК) Bluetooth.
iOS
Android
Windows
Складання (2/3)
- Склади дослід відповідно до рис. 1 і 2. Вимикач розімкнено. Ретельно очисти рифлену ванночку та мідні електроди, перш ніж вставляти електроди в зовнішні рифлення ванночки.
- Наповни рифлену ванночку приблизно наполовину дистильованою водою.
Рис. 1
Рис. 2
Складання (3/3)
- Запусти обидва датчики Cobra SMARTsense, утримуючи кнопку ввімкнення/вимкнення на кожному приблизно три секунди.
- Тепер запусти measureAPP і з'єднайся з обома датчиками. Налаштуй показ так, щоб виміряні значення відображалися числами. Для цього натисни "0.0" вгорі в застосунку. Ліворуч видно, як це тоді виглядає.
Знімок екрана застосунку з вимкненим блоком живлення
Виконання (1/4)
- Установи блок живлення на і ввімкни його.
- Замкни вимикач, підвищуй напругу на блоці живлення, доки вольтметр не покаже . Виміряй силу струму і запиши результат вимірювання в таблицю 1 у протоколі.
- Розімкни вимикач, спорожни й висуши рифлену ванночку.
Схема досліду
Виконання (2/4)
- Знову встав електроди в рифлену ванночку і наповни ванночку шаром кухонної солі заввишки приблизно .
- Замкни вимикач і виміряй силу струму при . Запиши результат вимірювання.
- Повільно лий дистильовану воду на сіль у рифленій ванночці і спостерігай при цьому за амперметром
Схема досліду
Виконання (3/4)
- Розмішай ложкою розчин кухонної солі й виміряй силу струму, яка встановилася наприкінці.
- Розімкни вимикач і запиши результат вимірювання для .
- Спорожни рифлену ванночку, ретельно промий її - як і електроди - і висуши обидва. Знову встав електроди в рифлену ванночку.
- Наповни рифлену ванночку приблизно наполовину питною водою.
- Замкни вимикач і знову виміряй силу струму при . Запиши результат вимірювання.
- Спорожни рифлену ванночку при розімкненому вимикачі.
- Замкни вимикач, обережно налий розведену кислоту в рифлену ванночку, виміряй силу струму і запиши результат вимірювання.
Виконання (4/4)
- Розімкни вимикач, належно утилізуй водний розчин, обполосни й висуши рифлену ванночку та електроди водою.
- Так само вчини з розведеною основою.
- Установи блок живлення на і вимкни його.
- Належно утилізуй водний розчин, обполосни й висуши рифлену ванночку та електроди водою, а наостанок вимий руки.
Протокол
Спостереження
Частина досліду №
1
2
3
4
5
6
Речовини в рифленій ванночці
дистильована вода
сіль
водний розчин солі
питна вода
водний розчин кислоти
водний розчин основи
Сила струму I
Завдання (1/4)
Підсумуй словами результати окремих частин досліду.
Завдання (2/4)
Перетягни слова у правильні поля! У рідинах ____ відбувається лише тоді, коли через дисоціацію наявні вільно рухливі (здатні мігрувати) ____. При прикладанні напруги і, отже, за наявності ____ іони рухаються напрямлено. Електрична енергія перетворюється на ____. Важлива для застосувань особливість процесів провідності в рідинах полягає в тому, що з іонами відбувається перенесення не лише зарядів, а й речовини.
Завдання (3/4)
Чому, наприклад, кухонна сіль не проводить електричного струму і дистильована вода теж (майже) не проводить, а звичайна питна вода струм проводить - хоч і не добре? Для проведення струму потрібні рухливі заряджені частинки, як-от іони. ____ їх не має, тому вона не проводить електричного струму. ____ хоч і складається з електрично заряджених іонів, проте вони не є вільно рухливими. На противагу цьому в ____ є невелика кількість розчинених солей, які дають вільно рухливі іони і тим самим спричиняють електричну провідність.
Завдання (4/4)
В електротехніці часто використовують землю як провідник. Як це пояснити?