Презентация. Гальванические элементы.

Гальванические элементы

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛА: Иванова Инна ,

ученица 10 класса

РУКОВОДИТЕЛЬ: сМИРНОВА СВЕТЛАНА СЕРГЕЕВНА, УЧИТЕЛЬ ХИМИИ

• Гальванический элемент -  химический источник электрического тока, принцип работы которого основан на преобразовании химической энергии, полученной вследствие протекания химической реакции, в электрическую.
• К гальваническим элементам относятся всевозможные виды аккумуляторов и батареек.
• Широко применяются  марганцево-цинковые элементы. Они используются во многих электроприборах, так как отличаются небольшой стоимостью, продолжительной работой, небольшим весом и компактным размером.

• Качественный состав гальванического элемента:

  O - Кислород

  Mn - Марганец (металл) 

  Zn - Цинк (металл)

  Fe - Железо (металл)

  C - Углерод 

  Cd - Кадмий (металл)

  Hg - Ртуть (металл)

• Элементы расположены по убыванию содержания соединений того или иного элемента в гальваническом элементе.

Влияние гальванических элементов на окружающую среду

Разложение батарейки в окружающей среде

Так выглядит начальная стадия разложения гальванического элемента. Стальная оболочка разрушается, происходит коррозия металлов (превращение металлов в их оксиды, которые уже затем легко попадают в почву).

Процесс разборки гальванического элемента

Приборы и материалы: усиленные ножницы по металлу, плоскогубцы, химический стакан, 3 круглодонные пробирки, пинцет, бумажные фильтры.

1. Снять защитную пленку с корпуса гальванического элемента (Г.Э).

2. С помощью усиленных ножниц разрезать корпус Г. Э. по схеме, приведенной ниже, изъять защитный пластиковый вкладыш с положительного полюса.

3. С помощью плоскогубцев изъять электрод.

4. Отделить слои веществ друг от друга, поместить каждый в отдельную пробирку. 

5. Поместить корпус Г. Э. в химический стакан.

Результат разборки 1-ого образца

Извлекли смесь угля с оксидом марганца (черный порошок), цинковый порошок (голубой порошок), металлическую стружка (корпус гальванического элемента).

Результат разборки 2-ого образца

Было разобрано два одинаковых элемента. Извлекли смесь угля с оксидом марганца (черный порошок в пробирке), два угольных стержня (электроды), части металлического корпуса.

Проведение химического анализа оболочек гальванических элементов

План.

• 1. Изучение оболочки №1 (смесь угля с оксидом марганца)
• 1.1 Отделить уголь от оксида марганца
• 1.2 Получить раствор сульфата марганца из его оксида путем химических превращений
• 2. Изучение оболочки №2 (электрод)
• Требуется доказать, что электрод состоит из графита, опираясь на его физические свойства.
• 3. Изучение оболочки №3 (стальной корпус)
• Провести химические реакции с металлической стружкой, чтобы доказать, что корпус состоит из сплава железа с углеродом.

Изучение оболочки №1

Исследуемый

  образец

На этом этапе требуется отделить уголь от оксида марганца. Для этого пересыпаем смесь в химический стакан, добавляем пероксид водорода. Оксид марганца оседает на дно, а частицы угля всплывают. При добавлении пероксида водорода выделяется кислород. Это доказывается тем, что внесенная в стакан тлеющая лучинка разгорается вновь.

Выделение кислорода

Изучение оболочки №1

Оксид марганца

Фильтрование раствора

Полученный раствор фильтруем. Извлеченный оксид марганца помещаем в другой химический стакан. К нему приливаем серную кислоту и фильтруем полученный раствор. Частицы угля остаются на фильтре, а в стакан стекает раствор сульфата марганца, который имеет розовый цвет. Этим мы доказали, что первая оболочка состоит из оксида марганца и уг ля.

Сульфат марганца (раствор)

Изучение оболочки №2

Изучив физические свойства графита, мы доказали, что в двух образцах электродом является графитовый стержень.

Помимо этого, этот стержень пишет на бумаге так же, как и обычный карандаш.

Изучение оболочки №2

Получение хлорида цинка

Исследуемый образец

В другом гальваническом элементе в качестве электрода выступает спрессованный цинковый порошок, обернутый в несколько слоев бумаги. 

Эта бумага смочена электролитом (щелочью).

Прильем к цинковому порошку соляную кислоту, после чего добавим щелочь. Должен образоваться белый студенистый осадок - доказательство тому, что порошок именно цинков ы й.

Образовался белый студенистый осадок - гидроксид цинка.

Изучение оболочки №3

Исследуемый образец

Требуется выяснить, из какого металла сделан корпус всех трех гальванических элементов. 

Для этого превратим металлический корпус в стружку и добавим воды. Через несколько часов наблюдаем появление ржавчины - гидроксида железа. Этим мы доказали, что корпус является железным.

Вывод В результате исследования выяснилось, что гальванические элементы состоят из таких металлов, как железо, цинк и марганец. Железо и цинк. При дальнейшей переработке они могли бы быть использованы для производства оцинкованной стали. Цинковый порошок при больших температурах может быть переплавлен в слиток. Содержание железа и цинка в гальванических элементах довольно велико — это корпус, полюса батарейки, цинковые стержень и порошок. Производные марганца. Они могут быть использованы для производства марганцевых удобрений, которые считаются наиболее подходящими для плодовых деревьев и ягодных культур. Производные марганца в большом количестве содержатся в солевых батарейках — они составляют основную оболочку.