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Bei Teilaufgabe f) ergänze in der Skizze a)

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Academic year: 2021

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Übungen zur Zitronenbatterie, AB

zurück zu V9_Elektrizität.doc Material

pro Gruppe Zitrone, Cu-, Zn-Bleche und ein weiteres Metall, nicht Aluminium, Multimeter aus den Übungen, LED

> drei Kabel mit Krokodilklemmen, ein Teller pro Zelle Einzeln Cu-Rohr, Zn-Nagel, Apfel, Kartoffel,

Küvette mit Elektroden in Salzwasser, evtl. passende Glühbirne Mignonzelle, Metallsäge, Zeitungspapier, Seife

Solarpropeller, Kopfhörer

Werkzeug Messer, Blechschere, Seitenschneider

Hefteintrag

Zwischen zwei / verschiedenen Metallen / in einer / leitfähigen Flüssigkeit / bildet sich / eine Spannung / aus.

Auf die Rückseite des Arbeitsblatts die aufgesägte Mignonzelle im Längsschnitt abzeichnen, s.u.

Bei Teilaufgabe f) ergänze in der Skizze a)

Zitrone . . . als Elektrolyt ...und welche Stromstärke..

Hintergrund

Alufolie-Speichel-Goldzahn

Seenotbatterie wird mit Meerwasser gefüllt

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrizit%C3%A4t#Historische_Daten http://de.wikipedia.org/wiki/Luigi_Galvani

http://de.wikipedia.org/wiki/Galvanische_Zelle http://de.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Volta http://de.wikipedia.org/wiki/Batterie

http://de.wikipedia.org/wiki/Alkali-Mangan-Batterie

http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrochemische_Spannungsreihe#Elektrochemische_Spannungsreihe Merkspruch für die Spannungsreihe ausgewählter Elemente

nicht verwechseln mit der Triboelektrischen Reihe für die Reibungselektrizität

Kaiser Napoleon mag alle zackigen Soldaten - Blei haben fei cubanische Agenten auch

(K - Na - Mg - Al - Zn - Sn - Pb - H – Fe - Cu - Ag - Au)

Anode

vermutlich so: Zn  Zn

++

+ 2 e

-

wg. pH nicht so Zn + 2 H

3

O

+

 Zn

++

+ 2 H

2

O + H

2

Kathode

wg. pH nicht so 2 H

3

O

+

+ 2 e

-

 2 H

2

O + H

2

sondern MnO

2

+ H

2

O + e

-

 MNO(OH) + OH

-

dann Zn

++

+ 2 OH

-

 ZnO + H

2

O Alkali-Mangan-Trockenbatterie, Redox:

Zn + 2MnO_2 + H_2O  ZnO + 2MnO(OH) woher kommt da das Wasser?

+Pol -Pol

a A

positive electrode

negative electrode (+) (-)

has battery

a and

(2)

Vorsicht:

Batterien, besonders Knopfzellen, sind zum Teil giftig und müssen als Sondermüll

oder beim Verkäufer entsorgt werden!

7.5 Batterien

a) Stecke ein Kupfer- und ein Zinkblech in eine Zitrone.

Miss zwischen beiden, welche Spannung

die Batterie erzeugt: U = . . . V

Messgerät, auf V = ,

Cu Zn Kabel in V

(+) (-) und in COM.

Zitrone

Bild: Zum Froschschenkelexperiment von Luigi Galvani 1789

b) Verändere eine Versuchsbedingung und miss nochmal.

(Ein anderes Metall, andere Abmessung, andere Frucht etc.) Geändert:

. . . U = . . . V c) Schalte mit deiner Nachbargruppe mehrere Batterien in Reihe

und miss erneut!

U = . . . V

Bild: Das Prinzip der ersten Batterie von Alessandro Volta um 1800.

d) Versuche eine Leuchtdiode zum Leuchten zu bringen.

Beachte, dass es hier auf die Polung ankommt!

LED

e) Setze richtig zusammen:

Bild: Das kurze Bein der LED (Kathode) wird mit dem negativen Pol

der Batterie verbunden.

. . .

f) Schneide eine käufliche Batterie auf und

vergleiche die Teile mit der selbstgebauten Batterie.

Batterien wandeln chemische in elektrische Energie um.

Bei manchen Stoffen lässt sich die Reaktion auch umkehren.

Diese werden in wiederaufladbaren Akkus verwendet.

Bild: Querschnitt durch eine 9 V Alkali-Mangan Blockbatterie.

aus

Zwischen zwei

verschiedenen Metallen

leitfähigen Flüssigkeit bildet sich in einer

eine Spannung

(3)

Aufbau einer Alkali-Mangan-Zelle

bunt!

leitfähiger Außenmantel, +Pol - Krokodilklemme

gepresster Braunstein (Anode) - Kupferblech Faserpapier, ionendurchlässig - Zitrone

Zinkpulver mit Kaliumhydroxid (Kathode) - Zinkblech Metallstift, -Pol - Krokodilklemme

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