Параграф 19 - Естествознание. 11 класс. Габриелян О. С.

Естествознание для 11-го класса
Предмет:	Естествознание
Класс:	11 класс
Автор учебника:	Габриелян О. С.
Год издания:	2014
Издательство:
Кол-во заданий:	48
Кол-во упражнений:
Мы в социальных сетях
Телеграм • ВКонтакте

Комментарии, вопросы по параграфу можно добавить на странице обсуждения.

Химические источники тока

Выдающиеся учёные в области электричества

• Назовите имена выдающихся учёных — основоположников учения об электричестве.

1. Бенджамин Франклин (1706–1790)
2. Алессандро Вольта (1745-1827)
3. Майкл Фарадей (1791-1867)
4. Андре-Мари Ампер (1775–1836)
5. Георг Ом (1789-1854)
6. Шарль-Огюстен де Кулон (1736-1806)
7. Джозеф Генри (1797–1878)
8. Джеймс Клерк Максвелл (1831–1879)

Приборы работающие на батарейках

• Перечислите приборы, аппараты, машины, которые работают на батарейках и аккумуляторах.

1. Ноутбуки
2. Сотовые телефоны
3. Цифровые камеры
4. Портативные DVD-плееры
5. Портативные игровые приставки
6. Портативные колонки
7. Фонарики
8. Электрические зубные щетки
9. Электрические бритвы
10. Повербанки
11. Электрические скутеры
12. Электрические велосипеды
13. Электрические инвалидные коляски
14. Слуховые аппараты
15. Игрушки с дистанционным управлением

Вольтов столб

• Объясните, что представляет собой вольтов столб и каков принцип его действия.

Вольтов столб — электрохимический прибор, преобразующий химическую энергию в электрическую. Он состоит из ряда металлических пластин, обычно из меди и цинка, которые уложены друг на друга и разделены физиологическим раствором или раствором электролита. Когда на пластины подается ток, электроны текут от более отрицательной пластины к более положительной пластине, создавая электрический ток. Этот процесс известен как электролиз, и это тот же процесс, который используется в батареях. Электрическая энергия, вырабатываемая гальваническим столбом, может использоваться для питания электронных устройств, таких как освещение, телефоны и компьютеры.

Разность потенциалов на электродах

• На примере реакции цинка с раствором сульфата меди объясните, как на электродах возникает разность потенциалов.

При соединении сульфата меди и цинка в растворе происходит окислительно-восстановительная реакция. Атомы цинка отдают электроны ионам меди, в результате чего ионы меди становятся атомами меди. Электроны, отданные атомами цинка, проходят через раствор и принимаются атомами меди. Это приводит к возникновению разности потенциалов между цинковым и медным электродами, поскольку электроны перетекают от цинкового электрода (который имеет отрицательный заряд) к медному электроду (который имеет положительный заряд). Эта разность потенциалов заставляет ток течь через раствор и известна как электродвижущая сила (ЭДС).

Эффективность работы гальванического элемента

• Сформулируйте, как эффективность работы гальванического элемента зависит от положения его металлов в электрохимическом ряду напряжений.

Эффективность гальванического элемента зависит от разницы в напряжении между двумя металлами в элементе. Чем больше разница в напряжении между двумя металлами, тем выше эффективность элемента. Поэтому положение металлов в электрохимическом ряду напряжений имеет важное значение для определения КПД элемента. Если два металла находятся далеко друг от друга в электрохимическом ряду напряжений, ячейка будет более эффективной, чем если бы два металла находились близко друг к другу.

Устройство сухого щелочного гальванического элемента

• Расскажите об устройстве сухого щелочного гальванического элемента.

Сухой щелочной гальванический элемент — это тип батареи, в которой для выработки электроэнергии используется раствор щелочного электролита. Ячейка состоит из двух электродов, положительного анода и отрицательного катода, которые разделены пористым сепаратором. Анод обычно изготавливается из цинка, а катод обычно изготавливается из диоксида марганца. Когда ячейка активирована, цинковый анод реагирует с раствором щелочного электролита с образованием ионов цинка и электронов. Электроны проходят через внешнюю цепь к катоду, где они реагируют с диоксидом марганца с образованием ионов марганца и кислорода. Кислород выбрасывается в атмосферу, а ионы цинка и марганца остаются в растворе электролита. Реакция является самоподдерживающейся, пока раствор электролита остается щелочным. Сухой щелочной гальванический элемент является надежным и экономичным источником питания для многих приложений, включая медицинские устройства, игрушки и устройства дистанционного управления.

Устройство и работа свинцового аккумулятора

• Рассмотрите устройство и работу свинцового аккумулятора, ответьте, применим ли принцип Ле Шателье к его работе.

Да, принцип Ле Шателье применим к работе свинцового аккумулятора. Этот принцип гласит, что когда система подвергается изменению давления, температуры или концентрации, система будет приспосабливаться таким образом, чтобы противодействовать приложенным изменениям. В случае свинцовой батареи химическая реакция между свинцом и электролитом приводит к возникновению электрического тока, который представляет собой форму давления. Когда батарея подвергается изменению давления, реакция будет регулироваться таким образом, чтобы противодействовать приложенному изменению.

Сравнительный анализ процессов гальванизации и электрофореза

• Проведите сравнительный анализ процессов гальванизации и электрофореза.

Гальванизация: Гальванизация – это процесс покрытия металла защитным слоем цинка. Используется для защиты металла от коррозии и ржавчины. Процесс включает погружение металла в ванну с расплавленным цинком. Цинк связывается с металлом и образует защитный слой.

Электрофорез: Электрофорез — это процесс разделения молекул в зависимости от их размера и заряда. Он используется для разделения белков, нуклеиновых кислот и других молекул. Процесс включает размещение молекул в гелевой матрице и применение электрического тока. Молекулы перемещаются через гель в зависимости от их размера и заряда.

Сравнение:

1. Цель: Целью гальванизации является защита металла от коррозии и ржавчины, а целью электрофореза является разделение молекул в зависимости от их размера и заряда.
2. Процесс: процесс гальванизации включает погружение металла в ванну с расплавленным цинком, а процесс электрофореза включает помещение молекул в гелевую матрицу и применение электрического тока.
3. Материалы. Материалами, используемыми при гальванизации, являются металл и цинк, а материалами, используемыми при электрофорезе, являются молекулы и гелевая матрица.

Темы для рефератов

• Аккумуляторы в современных приборах (мобильных телефонах, ноутбуках и т. п.)
• Батарейки — их настоящее и будущее
• Научная деятельность Л. Гальвани — отца электрофизиологии
• Русский физик Б. С. Якоби, его открытия и изобретения.