Đèn ngủ dùng nguồn điện từ củ quả
1.Mô tả nội dung chủ đề
Hiện nay, pin điện hóa đang được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống.
Tuy nhiên, rác thải pin điện hóa lại là một trong những nguyên nhân gây ô
nhiễm môi trường. Vậy có cách n
ào có thể tạo ra ngu0n điê 1n t2 những chất an
toàn hơn với môi trường hay không? Để tìm các ngu0n điện an toàn với môi
trường, chúng ta sẽ tiến hành thí nghiệm xác định khả năng tạo ra ngu0n điền t2 các loại củ, quả.
Học sinh sẽ thực hiện dự án thiết kế và chế tạo được Đèn ngủ dùng nguồn
điện từ củ quả sử dụng (hệ) pin điện hóa t2 các vật liệu thân thiện với môi
trường như các loại củ, quả.
* Vị trí kiến thức cần tìm hiểu:
– Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của pin điện hóa (Bài 7 – Vật lí lớp 11);
– Biểu thức của định luật Ôm với toàn mạch; Công thức tính hiệu suất và
công suất của pin điện hóa, suất điện động của bộ ngu0n trong các cách ghép
ngu0n điện thành bộ (Bài 8, 9, 10 – Vật lí lớp 11).
Đ0ng thời, HS phải vận dụng các kiến thức cũ của các bài học:
– Sự điện li (Bài 1 – Hóa học lớp 11);
– Quá trình oxi hóa khử (Bài 17– Hóa học lớp 10);
– Thiết kế và bản vẽ kĩ thuật (Bài 8 – Công nghệ lớp 11);
– Thống kê (Tần số, trung bình cộng – chương 5 –Toán học lớp 10).
Cho học sinh làm thí nghiệm theo nhóm. a, Đặt vấn đề
- Để làm ra đèn ngủ t2 rau củ cần những nguyên liệu và dụng cụ gì?
- Quy trình làm ra sản phẩm như thế nào?
- Sản phẩm cần đạt những yêu cầu gì? b, Cách tiến hành - Nguyên liệu:
+ Củ khoai tây, quả táo, quả chanh,...
+ Hai đoạn dây điện có màu khác nhau.
+ Hai tấm cực bằng đ0ng và sắt (hình chữ nhật, kích thước 1cm×8 cm) làm hai điện cực. + Đ0ng h0 đo điện - Các bước làm:
+ Cắm hai điện cực (2 thanh kim loại đ0ng và sắt) lần lượt vào t2ng loại củ quả.
*Lưu ý: Cắm các điện cực chắc chắn và không để chúng tiếp xúc với nhau.
+ Mỗi đầu thanh kim loại nối với một đoạn dây điện có màu khác nhau
+ Nối 2 đầu dây còn trống vào một cái đèn xem đèn có sáng không
+ Hoặc lấy đ0ng h0 đo điện xoay về hiệu điện thế một chiều, đo hiệu điện
thế quan sát chỉ số và ghi lại kết quả t2 đó rút ra nhận xét.
**Mở rộng vấn đề:
+ Đo thời gian đèn sáng và so sánh độ sáng của đèn khi thay thế điện cực đồng bằng nhôm
Nhận thấy rằng, khi thay nhôm bằng đ0ng, đèn không sáng bằng; t2 đó rút
ra nhận xét về khả năng dẫn điện của các kim loại, cụ thể đ0ng sẽ dẫn điện tốt hơn nhôm
+ Kiểm tra độ sáng của đèn khi thực hiện làm với số lượng chanh khác nhau
Khi làm với số lượng chanh là 2, nhận thấy đèn không sáng do không đủ
dung môi điện phân nên không tạo thành dòng điện.
- Khi làm với số lượng chanh là 8, nhận thấy thời gian đèn sáng gấp đôi so với khi nối 4 quả chanh.
Sau khi thí nghiệm ghi nhận kết quả và đánh giá các nhóm học sinh cũng như
mở rộng, rút ra bài học, kinh nghiệm cho học sinh.
2. Tính tích hợp của STEM:
– Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của pin điện hóa, nguyên
nhân gây ô nhiễm môi trường của rác thải pin điện hóa; ( Science + Engineering )
– Nêu được biểu thức và tính được theo công thức của định luật Ôm với
toàn mạch, hiệu suất và công suất của pin điện hóa, suất điện động của bộ
ngu0n trong các cách ghép ngu0n điện thành bộ; ( Science )
– Áp dụng kiến thức toán thống kê, ghi chép xác định hiệu điện thế trong
quá trình làm thí nghiệm nghiên cứu; (Math)
– Vận dụng được các kiến thức trong chủ đề và kiến thức đã biết, thiết kế và
chế tạo được đèn ngủ dùng ngu0n điện t2 củ quả sử dụng (hệ) pin điện hóa t2
các vật liệu thân thiện với môi trường như các loại củ, quả. (Science+ Engineering + Technology)
– Tiến hành được thí nghiệm nghiên cứu và tìm ra điều kiện phù hợp để
thiết kế đèn ngủ (đèn led) có hiệu điện thế định mức 3V; ( Technology)
– Đo suất điện động để kiểm tra hoạt động của pin đã chế tạo; ( Science+ Technology)
– Vẽ được bản thiết kế đèn ngủ sử dụng pin điện hóa thân thiện với môi trường. ( Math + Science)
– Chế tạo được đèn ngủ dùng ngu0n điện t2 củ quả theo bản thiết kế;
– Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình và phản biện ý kiến của người khác
– Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập.
3.Hình thành các phẩm chất, năng lực chung, năng lực đặc thù của hs. a, Phẩm chất:
+ Có thái độ tích cực, hợp tác tốt trong quá trình làm việc nhóm.
+ Tích cực tìm tòi, học hỏi, say mê nghiên cứu các vấn đề để đưa ra biện pháp.
+ Hình thành và phát triển ý thức bảo vệ môi trường, nhận ra được
nguyên nhân, hậu quả của ô nhiễm môi trường t2 đó mới có ý thức bảo vệ.
+ Hình thành và phát triển phẩm chất kiên trì, nhẫn nại, không bỏ cuộc
nếu như gặp khó khăn trong quá trình nghiên cứu. b, Năng lực chung
+ Năng lực thực nghiệm, nghiên cứu về pin điện hóa,về nguyên lí hoạt
động của pin điện hóa.
+ Năng lực giao tiếp, diễn đạt,phân chia làm việc nhóm để đạt hiệu quả.
+ Năng lực giải quyết vấn đề đặt ra về môi trường, tìm ra được ngu0n
thay thế thân thiện với môi trường một cách sáng tạo.
c, Năng lực đặc thù
+ Năng lực đặc thù môn học: năng lực thực hành thí nghiệm môn học,
năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, năng lực giải quyết vấn đề thông qua
hóa học, vật lý, sinh học, năng lực vận dụng kiến thức tích hợp vào cuộc sống