"Продукт проектной деятельности учащихся по проекту "Может ли школьник создать научный прибор?"

Материал из KuzWIKI
Перейти к: навигация, поиск


Название проекта

Может ли школьник создать научный прибор?

Авторы и участники проекта

Аверченко Елена Ильинична, группа ПК-12/13-09,

ученики 8 класса МБОУ "Чистогорская СОШ"

<gont color=green> Хотелось бы тут увидеть конкретные фамилии и имена учащихся </fon--Zhulanova (обсуждение) 11:29, 29 апреля 2013 (NOVT)t

Тема исследования группы

Группа "Конструкторы"

Конструирование прибора для определения электропроводности веществ.

Проблемные вопросы (вопросы для исследования)

  1. Можно ли и каким образом измерять и изменять электропроводность веществ? Для чего необходимо это делать?
  2. Чем отличаются описанные в разных источниках приборы, применяющиеся для этой цели? Есть ли у них достоинства и недостатки?
  3. Какие требования при конструировании прибора для определения электропроводности веществ необходимо соблюсти?

Гипотеза исследования

Имеющийся в школе прибор можно использовать только для демонстрационных опытов. Представленные в каталогах учебного оборудования приборы обладают теми же характеристиками. Мы предполагаем, что изготовить прибор для определения электропроводности веществ можно самостоятельно и применять его не только для демонстрационного, но и лабораторного эксперимента.

Цели исследования

  1. Найти и проанализировать информацию о имеющихся приборах для определения электропроводности веществ.
  2. Выбрать оптимальную конструкцию прибора.
  3. Изготовить прибор для определения электропроводности веществ.

Результаты исследования

Практически определить, является ли вещество электролитом можно с помощью прибора по химии с электрическим током. Прибор позволяет вещества разделить на электролиты, то есть проводящие электрический ток и неэлектролиты - непроводящие электрический ток. При помещении электродов в исследуемый раствор электролита загорается лампочка, не загорается - неэлектролит. Электрическая схема прибора представлена на рисунке 1. Такие схемы есть в любом учебнике химии.

Схема прибора.png

Рис. 1. Электрическая схема прибора для определения электропроводности веществ.

1 – штеккер (вилка) для подключения прибора к источнику электрического тока; 2 – электроды; 3- электролампочка.

Внешний вид приборов может быть различным (рис.2).

Вариант прибора.png Бзымянный.png

Рис. 2. Приборы для определения электропроводности веществ.

В нашей школе имеется прибор для работы с электрическим током (Рис.3.), который может использоваться только для демонстрации опытов учителем. Прибор может быть опасен из-за возможности поражения электрическим током. Принадлежность вещества к электролитам или неэлектролитам подтвердит или опровергнет горящая или не горящая лампочка.

Школьный прибор.png

Рис.3. Прибор для определения электропроводности веществ.

Среди оборудования, поступающего в школы в последнее время, большой интерес представляют цифровые лаборатории, расширяющие возможности учителя химии в организации учебного эксперимента. Цифровая компьютерная лаборатория – комплект учебного оборудования, включающий измерительный блок, интерфейс которого позволяет обеспечивать связь с персональным компьютером, и набор датчиков, регистрирующих значения различных физических величин, в том числе и электропроводность веществ. К сожалению, в нашей школе такого оборудования нет.

Выбор конструкции прибора для определения электропроводности веществ

Приборы заводского изготовления небезопасны в эксплуатации из-за возможности поражения электрическим током. Поэтому лучше изготовить самодельные приборы. Было решено изготовить более современный и безопасный прибор для регистрации электропроводности веществ с чувствительным светодиодом. Электрическая схема представлена на рисунке 4.

Схема.png

Рис.4. Схема прибора для определения электропроводности веществ. 1- чувствительный светодиод; 2 – источник питания (батарейка); 3 – электроды.

Электрическая схема принципиально не отличается от схемы на рис. 1. и вряд ли ее можно изменить. На основе этой схемы изготовлен прибор, подходящий для проведения лабораторных опытов учащимися. Достоинство его в безопасности , компактности, простоты использования и в том, что его изготовили самостоятельно.

Для изготовления прибора требуются детали и инструменты:

  1. корпус старого фломастера;
  2. электропровод;
  3. светодиод из использованной зажигалки в сборе с комплектом батареек;
  4. электроды (металлические стержни и др.);
  5. паяльник; припой;
  6. нож;
  7. электродрель;
  8. сверла.


Технологическая последовательность изготовления прибора

  1. Отрезать от корпуса фломастера верхнюю часть, сюда будет вставлен светодиод в сборе с батарейками;
  2. В нижней части корпуса просверлить отверстие такого диаметра, чтобы в нем плотно держались электроды;
  3. Припаять провода к корпусу светодиода, примерить длину проводов к длине корпуса фломастера, отрезать нужную длину;
  4. Припаять электроды к проводам;
  5. Собрать в единую конструкцию все приготовленные детали.

Прибор в собранном виде (Рис.5).

ПРИБОР.png

Безымй.png

Рис.5. Внешний вид прибора.


Назначение и применение прибора

Предлагаемый прибор компактный и удобный. Питание осуществляется от встроенных батареек. При этом следует отметить его высокую чувствительность — прибор реагирует даже на незначительные количества растворенных веществ. Например, он показывает электропроводность питьевой воды. В качестве датчика используется светодиод. Принцип действия прибора тот же, что и в ранее применявшихся, - электрическая цепь, разомкнутая в месте, где исследуются растворы и расплавы электролитов. После каждого тестирования электропроводности вещества электроды необходимо промывать водой и протирать насухо.

Выводы

Анализируя результаты нашей проектной деятельности, в итоге можно отметить следующее:

  1. Мы систематизировали знания по теме «Электролитическая диссоциация», повторили классификацию веществ на электролиты и неэлекролиты, критерии отнесения веществ к той и другой группе.
  2. Нашли и проанализировали информацию об имеющихся приборах для определения электропроводности веществ.
  3. Выбрали оптимальную конструкцию прибора.
  4. Изготовили прибор для определения электропроводности веществ.
  5. Нашли информацию о методике проведения экспериментов по исследованию электропроводности веществ. Составили брошюру с методикой проведения экспериментов.
  6. Оформили отчет о проделанной работе и создали компьютерную презентацию.

Мы предполагали, что изготовить прибор для определения электропроводности веществ можно самостоятельно; наша гипотеза полностью подтвердилась.

Полезные ресурсы

Другие документы