18. Pretvorba kemijske energije u električnu – izrada jednostavnih galvanskih članaka


Pretvorba kemijske energije u električnu – izrada jednostavnih galvanskih članaka

Ključno pitanje

Koji se kemijski procesi odvijaju u radu galvanskih članaka kad proizvode istosmjernu struju?screenshot-at-oct-10-14-57-43

Odgojno-obrazovni cilj

Usvojiti pojam galvanskih članaka i princip njihovog rada.

Ishodi učenja

  • Znati opisati galvanski članak.
  • Prikazati galvanski članak crtežom i shematski.
  • Predvidjeti i napisati polureakcije oksidacije i redukcije u gal vanskim člancima.
  • Izračunati standardnu elektromotornu silu članka na temelju zadanih redukcijskih elektrodnih potencijala polučlanaka.
  • Na temelju izvedenog pokusa razumjeti princip rada Danielovog članka.

Potrebni materijali

Pribor: bakrena pločica, cinkova pločica, 2 čaše od 50mL, voltmetar, elektrolitski most, žice s krokodil štipaljkama, zaštitne rukavice i naočale.

ICT izvori znanja

  1. en.wikipedia.org/wiki/Galvanic_cell
  2. en.wikipedia.org/wiki/Daniell_cell
  3. www.mhhe.com/physsci/chemistry/essentialchemistry/flash/galvan5.swf

Vrijeme potrebno za planirane aktivnosti

Jedan školski sat

Nastavne metode i strategije

Heuristički razgovor, problemsko poučavanje, praktični rad, opažanje, učenje otkrivanjem, rasprava.

Ključni pojmovi

Galvanski članak, galvanski polučlanak, katoda, anoda, elektrolitski most.

Tijek nastavnih sati (artikulacija sata)

UVODNI DIO Ukratko najaviti slijed aktivnosti tijekom radionice. Nastavnik dijeli učenike u grupe (formiraju se tri grupe po četiri učenika). Nastavnik daje upute učenicima što i kako trebaju raditi. Svakoj grupi podijeli se potreban pribor i kemikalije za izvođenje pokusa. Učenicima se dopušta da samostalno podijele uloge unutar grupe.

GLAVNI DIO Pokusom je pokazano da se galvanski članak sastoji od dviju elektroda ili dvaju polučlanaka. Elektrodu galvanskog članka čini metal uronjen u otopinu odgovarajućih iona. Dvije različite elektrode uronjene u otopine svojih iona međusobno su odijeljene polupropusnom membranom.

Opisati anodu (negativni pol u galvanskom članku) kao elektrodu s negativnijim redukcijskim potencijalom na kojoj se zbiva proces oksidacije. Elektroda na kojoj se zbiva proces redukcije zove se katoda (i u galvanskom je članku pozitivan pol). Naglasiti kako u galvanskom članku dolazi do oksidacije jedne tvari (cinka) i redukcije druge (ioni bakra). Objasniti da prilikom reakcije oksidacije i redukcije dolazi do prijelaza elektrona s reducensa na oksidans. Nastavnik tumači da se po dogovoru galvanski članci pišu tako da na lijevu stranu dođe ona elektroda na kojoj se događa oksidacija, a na desnu stranu ona elektroda na kojoj se događa redukcija. Jedna vertikalna crta označava granicu između krute elektrode i elektrolitne otopine. Dvije vertikalne crte označavaju polupropusnu membranuObjasniti da se napon članka (elektromotorna sila) može izračunati oduzimanjem standardnog redukcijskog potencijala anode od potencijala katode.

ZAVRŠNI DIO Učenici pospremaju svoj pribor. Učenici rješavaju test za provjeru obrazovnih ishoda.

Provjera postignutih ishoda učenja

Provjera postignutih ishoda bit će provedena kroz pitanja i zadatke kojima će se ponoviti naučeno na satu (radni listić).

Radni listić

  1. Zadatak Nacrtaj shematski prikaz Daniellovog članka.
  2. Zadatak Što je anoda, a što katoda u navedenom članku?
  3. Zadatak Napišite jednadžbe parcijalnih redoks – reakcija na anodi i katodi.
  4. Zadatak Na temelju vrijednosti standardnih elektrodnih potencijala iz Voltina niza izračunajte napon Daniellovog članka.