Proučavaju ga u školskom laboratoriju. Počnite u znanosti

Zadatak B3. U školskom laboratoriju proučavaju oscilacije opružnog njihala pri različitim vrijednostima mase njihala. Ako povećate masu njihala, kako će se promijeniti tri veličine: period njegovih oscilacija, njihova frekvencija, period promjene njegove potencijalne energije? Za svako mjesto u prvom stupcu odaberite željeno mjesto u drugom i upišite odabrane brojeve u tablicu ispod odgovarajućih slova. Period oscilacije. 1). Povećat će se. Frekvencija osciliranja. 2). Smanjit će se. Razdoblje promjene potencijalne energije. 3). Neće se promijeniti. A). B). U). A. B. C. Fizikalne veličine. Fizikalne veličine. Njihova promjena. Njihova promjena.

Fizika 10. razred

“Lekcija “Elektrostatika”” - Svila postaje elektrificirana kada se trlja o staklo. Napon. Jedinica razlike potencijala. energija. Strukturni model. Sila. Elektrostatika. Što znaš o naelektrisanju tijela? Komunikacijske aktivnosti. Analitičari izvješćuju. Znakovi naboja. Istraživački rad. Sekcija elektrodinamike. Trenje papira o tiskarske preše. Rad teorijske katedre. Energetske karakteristike električno polje. Problemi s više ponuđenih odgovora.

“Zakon održanja i transformacije energije” - Primjeri primjene zakona održanja energije. Ukupna mehanička energija tijela. Energija se niti pojavljuje niti nestaje. Tijelo je bačeno okomito prema gore. Saonice mase m vuku se uzbrdo konstantnom brzinom. Cilj. Postoje dvije vrste mehaničke energije. Energija se ne može pojaviti u tijelu ako je ono nije primilo. Primjeri primjene zakona održanja energije u selu Russkoe. Izjava o nemogućnosti stvaranja "perpetum mobile".

“Toplinski strojevi, vrste toplinskih strojeva” - Postizanje maksimalne učinkovitosti. Wankel rotacijski klipni motor. Volumetrijska ekspanziona turbina. Dijagram toplinske bilance suvremenih motora s unutarnjim izgaranjem. Klipni motori s unutarnjim izgaranjem. Otto i Diesel klipni motori. Motor s unutarnjim izgaranjem s rotacijskim lopaticama. Što je moguće i nemoguće u toplinskim strojevima. Suvremeni motori nepotpune volumetrijske ekspanzije. Plinskoturbinski motori pune nevolumetrijske ekspanzije.

“Unutarnja energija” ocjena 10” - Termodinamički sustav sastoji se od velikog broja mikročestica. Idealni plin je pojednostavljeni model realnog plina. Pritisak. Prosječna kinetička energija jednog atoma. Dvije definicije unutarnje energije. Izoprocesni grafovi. Molekularno-kinetička interpretacija pojma unutarnje energije. energija. Jedinica za energiju je Joule. Da ponovimo. Promjena unutarnje energije. Izotermni proces.

“Problemi iz termodinamike” - Temperatura. Unutarnja energija plina. Izraz. Učinkovitost toplinskih strojeva. Idealan plin. Balon. Zadatak. Grafikon ovisnosti. Učinkovitost Izotermna kompresija. Dizel gorivo. Termički motor. Osnove termodinamike. Plin. Jednadžba toplinske ravnoteže. Osnovne formule. Znanje. Količina tvari. Idealan toplinski motor. Vodena para Količina topline. Unutarnja energija. Helij. Rad na plin.

“Osnove optike” - Kamera. Eksperimentalni zakoni. Objekt između fokusa i zrcala. Dvije od tri navedene zrake. Linearno povećanje. Fokusiranje. Sferična zrcala. Okomito na ogledalo. Leće. Leće se nazivaju divergentne leće. Slika točke S u leći. Indeksi loma. Ravne linije koje prolaze kroz optički centar. Zraka pada na ogledalo u točki N. Ravno ogledalo. Količine. Uvod. Zakoni refleksije.

Program rada kolegija izvannastavne aktivnosti„Laboratorij mladog kemičara“ (8. razred. 35 sati)

Planirani rezultati svladavanja kolegija izvannastavnih aktivnosti

Osobno:

Formiranje cjelovitog svjetonazora koji odgovara suvremenoj razini razvoja znanosti i društvene prakse;

Formiranje odgovornog stava prema učenju, spremnosti i sposobnosti za samorazvoj i samoobrazovanje, svjesna izgradnja individualne obrazovne putanje, uzimajući u obzir održive kognitivne interese;

Formiranje komunikacijske kompetencije u obrazovnim, obrazovnim, istraživačkim i kreativnim aktivnostima;

Formiranje kognitivne i informacijske kulture, vještina samostalnog rada s nastavna sredstva, knjige, pristupačni alati i tehnička sredstva informacijske tehnologije;

Formiranje temelja ekološke svijesti i potrebe za odgovornim, pažljivim odnosom prema vlastitom zdravlju i okolišu;

Razvijanje spremnosti za kreativno rješavanje problema, sposobnost pronalaženja adekvatnih načina ponašanja i interakcije s partnerima tijekom odgojno-obrazovnih i izvannastavnih aktivnosti, sposobnost procjenjivanja problemskih situacija i brzog donošenja odgovornih odluka u različitim produktivnim aktivnostima.

Metasubjekt:

Ovladavanje vještinama samostalnog stjecanja novih znanja, organiziranja obrazovnih aktivnosti, pronalaženja sredstava za njihovu provedbu;

Sposobnost planiranja načina za postizanje ciljeva na temelju neovisne analize uvjeta i sredstava za njihovo postizanje, utvrđivanja alternativnih načina za postizanje cilja i odabira najpovoljnijeg. učinkovita metoda, provoditi kognitivnu refleksiju o akcijama za rješavanje obrazovnih i kognitivnih problema;

Sposobnost razumijevanja problema, postavljanja pitanja, postavljanja hipoteza, definiranja pojmova, klasificiranja, strukturiranja materijala, provođenja pokusa, argumentiranja vlastitog stajališta, formuliranja zaključaka i zaključaka;

Sposobnost povezivanja svojih radnji s planiranim rezultatima, praćenje vaših aktivnosti u procesu postizanja rezultata, određivanje načina djelovanja u okviru predloženih uvjeta i zahtjeva, prilagođavanje vaših akcija u skladu s promjenjivom situacijom;

Formiranje i razvoj kompetencije u korištenju alata i tehnička sredstva informacijske tehnologije (računala i softver) kao instrumentalna osnova za razvoj komunikacijskih i kognitivnih univerzalnih obrazovnih aktivnosti;

Sposobnost stvaranja, primjene i transformacije znakova i simbola, modela i dijagrama za rješavanje obrazovnih i kognitivnih problema;

Sposobnost izvlačenja informacija iz različitih izvora (uključujući medije, obrazovne CD-e, internetske izvore), slobodno korištenje referentne literature, uključujući elektroničke medije, pridržavanje normi informacijske selektivnosti i etike;

Sposobnost korištenja u praksi osnovnih logičkih tehnika, metoda promatranja, modeliranja, objašnjavanja, rješavanja problema, predviđanja itd.;

Sposobnost rada u grupi - učinkovita suradnja i interakcija na temelju koordinacije različitih pozicija pri razvijanju zajedničkog rješenja u zajedničkim aktivnostima; saslušati partnera, formulirati i argumentirati svoje mišljenje, ispravno braniti svoje stajalište i koordinirati ga s pozicija partnera, uključujući i situacije sukoba interesa; produktivno rješavati sukobe na temelju uvažavanja interesa i pozicija svih sudionika, traženja i vrednovanja alternativni načini rješavanje sukoba.

Predmet:

U kognitivnoj sferi:

• dati definicije proučavanih pojmova;
• opisati demonstracijske i samostalno provedene kemijske pokuse;
• opisati i razlikovati proučavane tvari koje se koriste u Svakidašnjica;
• klasificirati proučavane predmete i pojave;
• izvoditi zaključke i zaključke iz opažanja;
• strukturirati proučavani materijal i kemijske informacije dobivene iz drugih izvora;
• sigurno rukovati tvarima koje se koriste u svakodnevnom životu.

U sferi vrijednosne orijentacije:

analizirati i procijeniti posljedice za okoliš kućanstva i industrijske ljudske aktivnosti povezane s uporabom kemikalija.

U sferi rada:

provesti kemijski pokus.

U oblasti zaštite života:

pridržavati se pravila sigurnog rukovanja tvarima i laboratorijskom opremom.

Uvod. Osnove sigurnog postupanja s tvarima (1 sat).Ciljevi i zadaci predmeta.

Dio 1. U laboratoriju nevjerojatnih transformacija (13 sati).

Praktični rad.1. Dobivanje sapuna alkalnom saponifikacijom masti. 2. Priprema otopina određene koncentracije. 3. Uzgoj kristala soli.

Dio 2. U laboratoriju mladog istraživača (11 sati).Pokusi s prirodnim objektima (voda, tlo).

Praktični rad.4. Proučavanje svojstava prirodne vode. 5. Određivanje tvrdoće prirodne vode titracijom. 6. Analiza tla. 7. Analiza snježnog pokrivača.

Eksperimenti s prehrambenim proizvodima.

Praktični rad.8. Proučavanje svojstava gaziranih pića. 9. Studija kvalitativnog sastava sladoleda. 10. Proučavanje svojstava čokolade. 11. Istraživanje čipsa. 12. Proučavanje svojstava žvakaće gume. 13. Određivanje vitamina C u voćnim sokovima i nektarima. 14. Proučavanje svojstava crnog čaja u vrećicama.

Sekcija 3. U kreativnom laboratoriju.

Vremenska rezerva za učenje - 4 sata

Sharonova Selena Mikhailovna

Učiteljica fizike

Samarska oblast

Toljati

Članak na temu

“Kemijski laboratorij i njegova važnost u razvoju učenika pri izučavanju školskog kolegija kemije u sustavu izvannastavnih aktivnosti”

Trenutno je moderno obrazovanje u krizi. Učitelji su se našli pred potpuno novom situacijom - iskustvo prethodne generacije prenosi se na sljedeću, ali joj to nije potrebno.

Izvannastavne aktivnosti su motivirane odgojno-obrazovne aktivnosti, izvan okvira osnovnog obrazovanja, koje se provode prema odgojno-obrazovnim programima koji imaju određene odgojno-obrazovne ciljeve i objektivne, procjenjive rezultate koji učeniku omogućuju cjelovito ostvarivanje interesa za znanjem i stvaralaštvom.

Laboratorij je posebna prostorija u kojoj se provode bilo kakva istraživanja. Na primjer, u biološkom laboratoriju uzgajaju se biljke i mikroorganizmi i drže životinje. U fizikalnom laboratoriju proučavaju se električna struja, svjetlost i pojave u tekućinama i plinovima; procesi koji se odvijaju s čvrstim tvarima. Kemijski laboratorij je velika prostorija u kojoj se nalazi kemijska oprema: poseban namještaj, instrumenti, posuđe za rad s tvarima. Ovdje proučavaju svojstva i transformacije tvari.

Kemijski laboratorij omogućuje učenicima da razviju duboko i trajno zanimanjeu svijet tvari i kemijskih pretvorbi steći potrebne praktične vještine. Kemijski laboratorij omogućuje djetetu da izađe iz okvira predmeta i upozna se sa stvarima o kojima nikada ne bi učilo u nastavi. Eksperimentalno, djeca uče i svladavaju novi materijal, naučiti analizirati i procijeniti svoje postupke.

Izvođenjem pojedinih poslova u laboratoriju stvaraju se praktična znanja i vještine iz kemije koje djetetu mogu pomoći u svakodnevnom životu. Također se formira kognitivna aktivnost, želja za istraživački rad u okviru prirodoslovnog ciklusa i osigurava prethodnu pripremu za nastavak obrazovanja i svjestan izbor zanimanja.

Pokusi koji se provode u kemijskom laboratoriju njeguju i razvijaju ne samo stvaralačku aktivnost, već i inicijativu i samostalnost učenika, uz oblikovanje pozitivnih, zdravih, ekološki prihvatljivih kućanskih navika. Radno obrazovanje provodi se kroz rad s reagensima, priborom, pri radu na postavljanju pokusa i obradi njihovih rezultata. Proučavanjem opreme i raznim jednostavnim eksperimentima učenici se nalaze u struji uspjeha, gdje povećavaju vlastito samopouzdanje i status učenika u očima vršnjaka, učitelja i roditelja.

Izvođenjem laboratorijskih radova, pokusa i istraživanja djeca će usavršiti svoje vještine u kemijskim pokusima i steći određene vještine u istraživačkim i projektantskim aktivnostima te ovladati metodama traženja potrebnih informacija. Pritom se ne razvija samo spoznajni interes za predmet kemija, razvijaju se kreativne sposobnosti i pozitivan stav prema učenju stvaranjem situacije iznenađenja, zabave, paradoksa, te se formira znanstveni svjetonazor.

Prije izvođenja bilo koje eksperimentalni rad u kemijskom laboratoriju potrebno je dijete upoznati sa svim instrumentima, po mogućnosti u zaigranoj varijanti.

Upoznajmo se s prvim pomoćnicima - kemijskim instrumentima i posuđem. Svaki predmet ima svoju dužnost, a slike ovih uređaja nalaze se u svakom udžbeniku kemije.

Epruveta je dugačka staklena posuda, slična cijevi, zatvorena na jednom kraju. Izrađen je od bezbojnog vatrostalnog stakla i može se koristiti dosta čvrsto
zagrijava tekućinu ili krutinu, može skupljati plin. I napravljen je dug tako da ga je udobno držati u ruci, pričvrstiti ga na tronožac ili držač. Pokusi se mogu provoditi u epruveti bez zagrijavanja, pažljivim ulijevanjem ili ulijevanjem tvari. Mora se dati upozorenje da se epruveta ne smije ispustiti: staklo je lomljivo.

Stezaljka ili držač za malu epruvetu ili posudu. Možete ih istisnuti u njega dok dugo zagrijavate tvar, kako ne biste opekli prste.

Stalak za epruvete ili stalak za njih. Može biti metalni ili plastični, a vi ste ga, naravno, vidjeli ako ste ikada u klinici uzimali prst na analizu krvi. Ako je stalak napravljen od plastike, nikada u njega ne stavljajte vruću epruvetu: uništit ćete dno stalka i epruvetu.

Alkoholna lampa je poseban uređaj za spaljivanje alkohola. Toplinom koju dobivamo izgaranjem alkohola zagrijavamo tvari kada nam je to potrebno. Alkoholnu lampu palimo samo šibicom, a gasimo je poklopivši čepom. Ne možete puhati u goruću alkoholnu lampu niti je nositi - to je opasno. Također, kada zagrijavate epruvetu na alkoholnoj lampi, ne smijete dodirivati ​​dno epruvete za fitilj - epruveta može prsnuti. Posuda u koju se ulijeva alkohol je široka i stabilna i ima debele stijenke. Ovo je važno kako bi se osiguralo da je rad s alkoholnom lampom siguran.

Neki laboratoriji koriste plinske plamenike za zagrijavanje tvari. Oni proizvode topliji plamen, ali zahtijevaju pažljivo rukovanje - oni su još uvijek plin.
Tikvice su staklene posude koje oblikom pomalo podsjećaju na boce. Oni mogu privremeno skladištiti tvari, provoditi kemijski pokusi, pripremiti rješenja. tikvice,
ovisno o obliku mogu biti stožasti, okrugli, ravnog dna i okruglog dna. U tikvicama s okruglim dnom tvari se mogu zagrijavati vrlo dugo, a da tikvica ne pukne.

Tikvice dolaze u različitim veličinama: velike, srednje, male. Njihove se rupe mogu zatvoriti gumenim ili crust čepom. Ponekad na boci postoje oznake: ovako
Tikvica se naziva mjerna tikvica, a služi za mjerenje tekućina. A neke tikvice imaju grane za uklanjanje nastalih plinova. Na takav proces možete staviti
gumenu cijev i usmjerite plin na željeno mjesto. Čaše su slične običnim čašama i obično se koriste za pripremu otopina ili provođenje pokusa. Čaša ima izljev na vrhu za lakše sipanje tekućine. Čaše dolaze u staklenim i porculanskim, različitih veličina. Lijevci su svima poznati, nalaze se iu kuhinji. Lijevak je koristan kada trebate uliti tekućinu u posudu s uskim grlom. Ako presavijeni papirnati filtarski krug stavite u lijevak, možete odvojiti tekućinu od čvrstih čestica.

Odvodne cijevi za plin izrađene su od stakla i umetnute su u čep. Ako takvim čepom zatvorimo tikvicu ili epruvetu, gdje se odvija reakcija i oslobađa plin, tada plin neće odletjeti u zrak, nego će ići kroz cijev u posudu kamo tu cijev usmjerimo. Ove cijevi dolaze u različitim oblicima. Ponekad nema jedan, već nekoliko zavoja. Cijev možete saviti sami. Da biste to učinili, ravnu cijev morate neko vrijeme zagrijavati u plamenu alkoholne lampe ili laboratorijskog plinskog plamenika (ne u kuhinji!) na pravom mjestu. Kada staklo omekša od topline, cijev možete saviti vrlo polaganim i opreznim pokretom. Ali ako požurite, slomit će se. I pazite da prstima ne dodirnete vrući dio tube jer ćete se inače opeći. Da biste izrezali komad staklene cijevi, morate trokutastom turpijom napraviti malu ogrebotinu na pravom mjestu, a zatim je pažljivo razbiti na ovom mjestu.
Porculanska šalica za isparavanje slična je tanjuriću s izljevom. Ako u nju ulijete otopinu tvari, na primjer, kuhinjske soli i zagrijavate je dugo vremena, uskoro će sve
voda će ispariti, ostavljajući kristale soli u šalici. Na taj način možete izolirati tvar iz otopine.

Kemičar treba mužar i tučak. Mogu se koristiti za mljevenje krutine u fini prah sličan brašnu. S takvim prahom eksperiment se odvija brže nego s velikim česticama tvari. A trebat će nam i laboratorijski stativ u koji možemo montirati instrumente po potrebi za pokus. Tronožac ima stabilan stalak od lijevanog željeza, u njega je pričvršćen stalak. Na postolje se može pričvrstiti stezaljka u koju se umetne čelična pločica ili prsten i zavrne. U šapi možete držati epruvetu ili neki drugi uređaj, a na posebnu rešetku na prstenu staviti alkoholnu lampu ili bočicu. Ovakvih stativa ima i u učionicama kemije i fizike u školi pa su vam vjerojatno poznati. To nije sve što se može naći u kemijskom laboratoriju: toliko je raznih instrumenata i posuđa da ih je teško nabrojati. Ostaje ono najzanimljivije - učenje rada s ovim uređajima.

Kemijski laboratorij ne može biti sastavljen samo od posebnih kemijskih pribora, već također kućno okruženje Pomoću kućanskih aparata možete napraviti mini laboratorij. U takvom laboratoriju možete izvoditi neke pokuse i pokuse koristeći sigurnosne mjere: rukavice, ogrtač, pregaču, maramu ili kapu, zaštitne naočale.

Dat ću mali popis eksperimenata koje svako dijete u dobi od 13-18 godina može izvesti, ali pod vodstvom odrasle osobe, roditelja ili učitelja.

Lakmus testovi iz soka crvenog kupusa . . Za ovo će vam trebati crveni kupus. Sok od crvenog kupusa kad se pomiješa sa razne tvari mijenja svoju boju od crvene (u jakoj kiselini), do ružičaste, ljubičaste (to je njena prirodna boja u neutralnom okruženju), plave i na kraju zelene (u jakoj lužini). Na slici s lijeva na desno su rezultati miješanja soka od crvenog kupusa sa: 1. sokom od limuna (crvena tekućina); 2. u drugoj epruveti nalazi se čisti sok od crvenog kupusa, ljubičaste je boje; 3. u trećoj epruveti sok od kupusa pomiješan je s amonijakom (amonijakom) - rezultat je plava tekućina; 4. u četvrtoj epruveti rezultat miješanja soka saprašak za pranje - zelena tekućina.

Ispod su PH vrijednosti za neke tekućine:

1. Želučani sok - 1,0-2,0 ph
2. Sok od limuna- 2,0 ph
3. Jestivi ocat - 2,4 ph
4. Coca-Cola - 3,0 ph
5. sok od jabuke- 3,0 ph
6. Pivo - 4,5 ph
7. Kava - 5,0 ph
8. Šampon - 5,5 ph
9. Čaj - 5,5 ph
10. Slina - 6,35-6,85 ph
11. Mlijeko - 6,6-6,9 pH
12. Čista voda - 7,0 ph
13. Krv - 7,36-7,44 ph
14. Morska voda - 8,0 ph
15. Rješenje soda bikarbona- 8,5 ph
16. Sapun (mast) za ruke - 9,0-10,00 h
17. Alkohol amonijaka - 11,5 ph
18. Izbjeljivač ( prašak za izbjeljivanje) - 12,5 ph
19. Kaustična soda ili natrijeva lužina > 13 ph

pH

Boja

Crvena

ljubičasta

ljubičica

plava

plavo zeleno

zeleno-žuta

Od soka crvenog kupusa mogu se napraviti lakmus testovi. Za to će vam trebati filter papir. Mora se natopiti sokom od kupusa i ostaviti da se osuši. Nakon toga narežite na tanke trakice. Lakmus testovi su spremni!

Kako bismo upamtili boju lakmusa u različitim okruženjima, postoji pjesma:

Lakmus indikator - crveni
Kiselina će biti jasno naznačena.
Lakmus indikator - plavi,
Alkalija je ovdje - nemoj zuriti,
Kada je okolina neutralna?
Uvijek je ljubičasta.

Napomena: Ne samo crveni kupus, već i mnoge druge biljke sadrže biljni pigment osjetljiv na pH (antocijanin). Na primjer, repa, kupine, crni ribiz, borovnice, borovnice, trešnje, tamno grožđe itd. Antocijanin daje biljkama tamnoplavu boju. Proizvodi ove boje smatraju se vrlo zdravim.

Plavi jod

P Nakon završetka ovog eksperimenta, vidjet ćete kako prozirna tekućina odmah postaje tamnoplava. Da biste proveli eksperiment, možda ćete morati otići u ljekarnu i kupiti potrebne sastojke, ali čudesna transformacija je vrijedna toga.

Trebat će vam:

3 posude za tekućinu- 1 tableta (1000 mg) vitamina C (dostupna u apoteci)- otopina joda u alkoholu 5% (prodaje se u ljekarni)- vodikov peroksid 3% (prodaje se u ljekarni)- škrob- mjerne žlice- mjerne posudePlan rada:1. 1000 mg vitamina C temeljito zgnječite u šalici žlicom ili mužarom, pretvarajući tabletu u prah. Dodajte 60 ml Topla voda, temeljito miješajte najmanje 30 sekundi. Dobivenu tekućinu uvjetno ćemo nazvati Otopina A.2. Sada ulijte 1 čajnu žličicu (5 ml) otopine A u drugu posudu i dodajte joj: 60 ml tople vode i 5 ml alkoholne otopine joda. Imajte na umu da će smeđi jod reagirati s vitaminom C i postati bezbojan. Dobivenu tekućinu nazovimo Otopina B. Usput, Otopina A nam više neće trebati, možete je ostaviti sa strane.3. U trećoj šalici pomiješajte 60 ml tople vode, pola žličice (2,5 ml) škroba i jednu žlicu (15 ml) vodikovog peroksida. Ovo će biti rješenje C.4. Sada su sve pripreme završene. Možete pozvati gledatelje i prirediti predstavu! Ulijte svu otopinu B u šalicu koja sadrži otopinu C. Prelijte dobivenu tekućinu iz jedne šalice u drugu i natrag nekoliko puta. Malo strpljenja i... nakon nekog vremena tekućina će iz bezbojne postati tamnoplava.Objašnjenje iskustva:Djetetu predškolske dobi možete objasniti bit eksperimenta na jeziku koji razumije na sljedeći način: jod, reagirajući sa škrobom, boji ga Plava boja. Vitamin C, naprotiv, pokušava jod održati bezbojnim. U borbi škroba i vitamina C na kraju pobjeđuje škrob, a nakon nekog vremena tekućina postaje tamnoplava.Faraonske zmije

Pripremni dio.
Stavite tabletu suhog goriva (urotropin) na stalak. Stavite tri tablete norsulfazola na tabletu suhog goriva. (Fotografija 1)
Glavni dio.
Lagano suho gorivo. Metalnom šipkom ispravite puzajuće sjajne crne svjetleće voluminozne "zmije". Nakon završetka pokusa ugasiti vatru prekrivanjem suhog goriva plastičnim poklopcem. (Fotografija 2)
Zbog specifičan miris Ovaj pokus najbolje je provoditi u prostranim, dobro prozračenim prostorijama ili na otvorenom.
Objašnjenje iskustva.
Plinovi koji se oslobađaju tijekom razgradnje norsulfazola "pjene" produkte reakcije, što rezultira rastom duge crne ugljene "zmije". Najvjerojatniji produkti razgradnje organske tvari norsulfazola su C, CO 2, H 2 O, SO 2 (moguće S) i N 2.
Samozapaljenje vatre

Pripremni dio.
Stavite malo kristalnog kalijevog permanganata KMnO u porculansku šalicu 4 . Pomoću dugačke pipete ili staklene cijevi pažljivo navlažite kristale s 1 ml koncentrirane sumporne kiseline H 2 SO 4 . Stavite porculansku šalicu na metalni pladanj i maskirajte je,

stavljajući drvene strugotine na vrh i okolo, pazeći da strugotine ne uđu u porculansku šalicu. (Fotografija 1)
Glavni dio.
Bez znanja publike obilato navlažite komad vate alkoholom i brzo iscijedite nekoliko kapi alkohola preko porculanske šalice. (Fotografija 2)
Odmah maknite ruku da vam se vata s alkoholom u ruci ne zapali.
Vatra se jako rasplamsa i brzo izgori. (Fotografija 3)
Objašnjenje iskustva.
Kada koncentrirana sumporna kiselina reagira s kalijevim permanganatom, nastaje manganov (VII) oksid, jako oksidacijsko sredstvo. Kad alkohol dođe u dodir s mangan (VII) oksidom, on se zapali, a zatim se zapale strugotine.

Spaljivanje natrija u vodi

Po pripremni dio.
Pažljivo odrežite komad natrija veličine zrna graška i stavite ga u sredinu papirnatog filtera.
Ulijte vodu u veliku porculansku šalicu. (Fotografija 1)

Glavni dio.

OS Pažljivo spustite natrijev filter u vodu. Povlačimo se na sigurnu udaljenost (2 metra). Kada natrij dođe u dodir s vodom, počinje se topiti, oslobođeni vodik se brzo zapali, tada se natrij zapali i lijepo gori žuti plamen. (Fotografija 2)
U Na kraju pokusa obično dolazi do pucanja i prskanja, pa je opasno biti u blizini porculanske šalice.
Doda li se kap indikatora fenolftaleina u dobivenu otopinu (slika 3), otopina postaje svijetlo grimizna, što ukazuje na stvaranje lužnate sredine. (Fotografija 4)
Objašnjenje iskustva
Natrij reagira s vodom prema jednadžbi
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Papirnati filtar sprječava da natrij "trči" po površini vode, zbog topline koja se stvara vodik se zapali, a potom se zapali i sam natrij, stvarajući natrijev peroksid.
2H2 + O2 = 2H2O
2Na + O 2 = Na 2 O 2
Trik s maramicom

Po
pripremni dio.
Do sredine rupčića bijela pospite malo kristalnog fenolftaleina.
U čašu ulijte otopinu sode za pranje (natrijev karbonat Na). 2 CO 3 ). (Fotografija 1)
Glavni dio.

Pažljivo prekrijte čašu maramicom kako bi se fenolftalein neopaženo prolio u čašu. (Fotografija 2) .Ne skidajući šal, uzmite čašu u ruku i nekoliko puta promiješajte kružnim pokretima. (Fotografija 3)C uzeti rupčić.
I Tekućina u čaši postala je grimizna. (Fotografija 4)

Objašnjenje iskustva.
Natrijev karbonat, kada se otopi u vodi, podvrgava se hidrolizi, stvarajući alkalno okruženje.
Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH
Fenolftalein postaje grimizno u alkalnoj sredini.

R reakcija srebrnog zrcala

Pripremni dio.
U prvoj epruveti pripremite otopinu glukoze tako da četvrtinu žličice glukoze otopite u 5 ml destilirane vode.
U drugoj epruveti pripremite amonijačnu otopinu srebrovog oksida: pažljivo dodajte otopinu amonijaka u 2 ml otopine srebrovog nitrata, pazeći da se talog koji nastane potpuno otopi u višku otopine amonijaka. (Fotografija 1)
Glavni dio
Ulijte obje otopine u čistu epruvetu. Što je epruveta čišća, rezultat je bolji!
Stavite epruvetu u čašu vruće vode. Epruvetu nastojimo držati okomito, bez tresenja. (Fotografija 2).
Nakon 2 minute na stijenkama epruvete formira se lijepo "srebrno ogledalo". (Fotografija 3)
Srebrna epruveta prekrasan je poklon za mlade ljubitelje kemije.

(Fotografija 4)
Objašnjenje iskustva.
Glukoza je aldehidni alkohol. Na aldehidnoj skupini može se oksidirati amonijačnom otopinom srebrovog oksida, stvarajući glukonsku kiselinu. Srebro se reducira i taloži na stijenkama epruvete, stvarajući "srebrno zrcalo".
2AgNO 3 + 2NH 3 + H 2 O = Ag 2 O? + 2NH4NO3
Ag 2 O + 4NH 3 + H 2 O = 2OH
Reakcija za dobivanje "srebrnog zrcala" opisana je jednadžbom:
2OH + C6H12O6 = 2Ag? + C6H12O7 + 4NH3 + H2O

Dobivanje kisika iz vodikovog peroksida

Pripremni dio.
U konusnu tikvicu ulijte 3% otopinu vodikovog peroksida. (Fotografija 1)
Glavni dio.
U tikvicu dodamo malo katalizatora – mangan (IV) oksida. (Slika 2) U tikvici se odmah počinje oslobađati kisik.
Z Zapalimo dugi iver i ugasimo ga da iver ne gori, nego samo tinja. (Fotografija 3)
U tikvicu unosimo tinjajuću krhotinu, ona se rasplamsava i gori jakim plamenom.

(Fotografija 4)
Objašnjenje iskustva.
Vodikov peroksid se pri dodatku katalizatora (akceleratora reakcije) razgrađuje prema jednadžbi:
2H 2 O 2 = 2H 2 O + O 2
Kada se unese tinjajući komadić, ugljen gori u kisiku prema jednadžbi:

C + O 2 = CO 2

PRAVILA RADA U KEMIJSKOM LABORATORIJU

Prije početka pokusa potrebno je pripremiti radno mjesto, potrebno posuđe i opremu te pažljivo pročitati opis pokusa.

Pokusi s kemijskim reagensima predstavljaju dodatne opasnosti. Razne tvari mogu ostaviti mrlje koje se teško uklanjaju, pa čak i rupe na odjeći. Reagensi mogu uzrokovati opekline kože; Posebno morate voditi računa o očima. Osim toga, kod miješanja nekih potpuno bezopasnih tvari moguće je stvaranje otrovnih spojeva koji mogu izazvati trovanje.

Pouzdan način da izbjegnete neočekivane nevolje i neželjene reakcije je da se strogo pridržavate uputa i opisa iskustva.

Mora se imati na umu da se tvari ne mogu probati ili uzeti rukama. A s mirisom tvari treba se upoznavati s velikom pažnjom, laganim pokretom ruke usmjeravajući zrak iz posude s tvari u nos.

Tekućinu je potrebno uzeti pipetom iz posude. Krute tvari - žlicom, lopaticom ili suhom epruvetom. Tvari se ne smiju čuvati zajedno s hranom. Također, ne možete jesti tijekom pokusa.

Epruveta sa zagrijanom tvari ne smije biti usmjerena prema vama ili nekome tko stoji pored vas. Nemojte se naginjati nad zagrijanu tekućinu jer vam prskanje može dospjeti u lice ili oči.

Nakon završetka eksperimenta potrebno je očistiti radno mjesto i oprati suđe. Tvari preostale nakon eksperimenta ne smiju se izlijevati u odvod ili baciti u kantu za smeće.

Boce s reagensima mogu sadržavati sigurnosna upozorenja. Ovi znakovi upozoravaju da treba biti posebno oprezan pri rukovanju otopinama kiselina i lužina (to su nagrizajuće i nadražujuće tvari), zapaljivim i otrovnim tvarima.

PRAVILA ZA GRIJNE TVARI

Zagrijavanje tvari može se izvesti pomoću električnih grijača i otvorenog plamena. Ali u svim slučajevima moraju se poštivati ​​sigurnosni propisi.

Zapamtite da je najtopliji dio plamena vrh. Njegova temperatura je oko 1200 C. Razmotrimo uređaj alkoholne svjetiljke, uz pomoć koje se može provesti zagrijavanje. Alkoholna lampa sastoji se od spremnika s alkoholom, cijevi s diskom, fitilja i čepa.

Riža. 3. Uređaj za alkoholnu lampu

ZAGRIJAVANJE TVARI U EPRIJEVI

Epruveta se zagrijava pomoću držača za epruvete. Prije zagrijavanja tvari u epruveti potrebno je zagrijati cijelu epruvetu. Epruveta se mora stalno pomicati u plamenu alkoholne lampe. Ne možete kuhati tekućinu u epruveti.

ZAGRIJAVANJE TEKUĆINE U TIKVICI

Tekućine se mogu zagrijavati ne samo u epruvetama, već iu tikvicama. Staklene tikvice tankih stijenki ne smiju se zagrijavati na otvorenoj vatri bez azbestne mrežice kako bi se izbjeglo lokalno pregrijavanje zagrijane tekućine. Navedimo primjer zagrijavanja vode u konusnoj tikvici ravnog dna. Da biste to učinili, stavite tikvicu na prsten s azbestnom mrežicom ispod koje se nalazi alkoholna lampa. Grlo tikvice učvršćeno je u nozi stativa. Zagrijanu tekućinu možete kuhati u tikvici.

Riža. 4. Zagrijavanje tekućine u tikvici

Informacijske tehnologije, uključujući moderne multimedijske sustave, mogu se koristiti kao podrška aktivnom procesu učenja. Oni su ti koji su nedavno privukli sve veću pažnju. Primjer takvih sustava učenja su virtualni laboratoriji, koji mogu simulirati ponašanje objekata iz stvarnog svijeta u računalnom obrazovnom okruženju i pomoći studentima u stjecanju novih znanja i vještina pri proučavanju znanstvenih disciplina kao što su kemija, fizika i biologija.

Glavne prednosti korištenja virtualnih laboratorija su:

Priprema učenika za kemijske vježbe u realnim uvjetima:

a) uvježbavanje osnovnih vještina rada s opremom;

b) osposobljavanje za ispunjavanje sigurnosnih zahtjeva u sigurnim uvjetima virtualni laboratorij;

c) razvoj promatranja, sposobnost isticanja glavne stvari, određivanja ciljeva i zadataka rada, planiranja tijeka eksperimenta, donošenja zaključaka;

d) razvoj sposobnosti traženja optimalno rješenje, sposobnost prijenosa stvarnog problema u uvjete modela i obrnuto;

e) razvoj vještina u oblikovanju vlastitog rada.

Provedite pokuse koji nisu dostupni u školskom kemijskom laboratoriju.

Radionice na daljinu i laboratorijski rad, uključujući rad s djecom s teškoćama u razvoju i interakciju s zemljopisno udaljenim učenicima.

Brzina rada, ušteda reagensa.

Jačanje kognitivnog interesa. Napominje se da računalni modeli kemijskog laboratorija potiču studente na eksperimentiranje i zadovoljstvo vlastitim otkrićima.

Međutim, treba napomenuti da je osmišljavanje i implementacija informacijskog obrazovnog okruženja za aktivno učenje izazovan zadatak, zahtijevajući velike vremenske i financijske troškove koji su neusporedivi s troškovima izrade obrazovnog hiperteksta. Protivnici virtualnih kemijskih laboratorija izražavaju opravdanu bojazan da školarac zbog svog neiskustva neće moći razlikovati virtualni svijet od stvarnog, tj. modeli objekata stvoreni računalom u potpunosti će istisnuti objekte stvarnog svijeta oko nas.

Kako bi se izbjegao mogući negativni učinak korištenja modelnih računalnih okruženja u procesu učenja, identificirana su dva glavna smjera. Prvo: kada se razvija obrazovni resurs, potrebno je nametnuti ograničenja, uvesti odgovarajuće komentare, na primjer, staviti ih u usta pedagoškim agentima. Drugo: korištenje suvremenog računala u školskom obrazovanju ni na koji način ne umanjuje vodeću ulogu učitelja. Učitelj koji kreativno radi razumije da računalne tehnologije omogućuju učenicima da razumiju modele objekata, uvjete njihovog postojanja, bolje razumiju gradivo koje proučavaju i, što je najvažnije, doprinose mentalnom razvoju učenika.

Pri izradi virtualnih laboratorija mogu se koristiti različiti pristupi. Virtualni laboratoriji podijeljeni su prema načinima isporuke obrazovnih sadržaja. Softverski proizvodi mogu se isporučiti na kompaktnim diskovima (CD-ROM) ili postaviti na web stranicu na Internetu, što nameće brojna ograničenja za multimedijske proizvode. Očito je da je 2D grafika prikladnija za isporuku putem Interneta s njegovim uskim informacijskim kanalima. Istodobno, elektroničke publikacije isporučene na CD-ROM-u ne zahtijevaju uštedu prometa i resursa, pa se stoga mogu koristiti trodimenzionalne grafike i animacije. Važno je razumjeti da upravo voluminozni resursi - 3D animacija i video - pružaju najvišu kvalitetu i realističnost vizualnih informacija. Na temelju načina vizualizacije razlikuju se laboratoriji koji koriste dvodimenzionalnu, trodimenzionalnu grafiku i animaciju. Nadalje, virtualni laboratoriji podijeljeni su u dvije kategorije ovisno o načinu na koji predstavljaju znanje o domeni. Naznačeno je da su virtualni laboratoriji, u kojima se reprezentacija znanja o predmetnom području temelji na pojedinačnim činjenicama, ograničeni na skup unaprijed programiranih eksperimenata. Ovaj pristup se koristi u razvoju većine modernih virtualnih laboratorija. Drugi pristup omogućuje studentima provođenje bilo kojeg eksperimenta bez ograničenja na unaprijed pripremljen skup rezultata. Virtualni laboratorij jedan je od načina intenziviranja procesa učenja kemije

U svim područjima obrazovanja traže se načini za intenziviranje i brzu modernizaciju sustava osposobljavanja i poboljšanje kvalitete obrazovanja korištenjem računalnih tehnologija. Mogućnosti računalne tehnologije kao alata ljudske aktivnosti i temeljno novog sredstva podučavanja dovele su do pojave novih metoda.Glavna prednost pristupa je u tome što se radna površina virtualnog laboratorija vizualno prikazuje kao cjelovita, čak i ako postoji su i organizacijski oblici izobrazbe. pojednostavljena slika stvarnog laboratorijskog stola: kemijske posude i drugi instrumenti prikazani su u stvarnim omjerima i mjestima (korišteni su stalci i držači), tvari imaju boju koja odgovara stvarnosti, a tijek kemijskih reakcija može se promatrati vizualno. To korisniku daje predodžbu o radu u pravom laboratoriju. Dobar primjer takvog laboratorija je program Crocodile Chemistry tvrtke Crocodile Clips Ltd, specijalizirane za razvoj obrazovnih virtualnih računalnih laboratorija. Dio snimke zaslona s kemijskim instrumentima prikazan je na sl. 1.

Glavni nedostatak pristupa je nastavak njegove glavne prednosti - ručni rad s instrumentima. Iz čega slijedi:

1) nemogućnost ponavljanja eksperimenta nekoliko puta, mijenjanje eksperimentalnih uvjeta, bez ručnog ponavljanja mnogih identičnih operacija;

2) nemogućnost održavanja slijeda operacija osim uz pomoć verbalnog opisa;

3) nema mjesta pogrešci: ako se epruveta slučajno prevrne, njezin će sadržaj biti nepovratno izgubljen, nema otkazivanja radnji u poznatim virtualnim kemijskim laboratorijima. Ovo se može činiti kao prednost; korisnik uči biti pažljiviji s kemijskim instrumentima i reagensima. Međutim, to ni na koji način ne utječe na sposobnost rukovanja stvarnim instrumentima, već samo ometa, jer odvlači pažnju od suštine simuliranog procesa upravljanja računalnim programom. “Virtualni kemijski laboratorij” uključuje “Molecule Constructor”, dizajniran za konstruiranje trodimenzionalnih modela molekula organskih i anorganskih spojeva. Korištenje trodimenzionalnih modela molekula i atoma za ilustraciju kemijskih pojava omogućuje razumijevanje sve tri razine prikaza kemijskog znanja: mikro, makro i simboličke (Dori Y. et al., 2001). Razumijevanje ponašanja tvari i suštine kemijskih reakcija postaje svjesnije kada je moguće vidjeti procese na molekularnoj razini. Implementirane su vodeće ideje paradigme suvremenog školskog kemijskog obrazovanja: struktura ® svojstva ® primjena.

Molecule Builder vam omogućuje stvaranje kontroliranih, dinamičnih 3D slika u boji linija, modela kuglice i palice i modela molekula u mjerilu. Molecule Constructor pruža mogućnost vizualizacije atomske orbitale i elektroničkih učinaka, čime se značajno proširuje područje primjene molekularnih modela u nastavi kemije.

Književnost:

1. Batyshev S.Ya. “Profesionalna pedagogija” M. 2003

2. Voskresensky P.I. “Laboratorijske tehnike” izd. “Kemija” 1970

3. Gurvič Ya.A. “Kemijska analiza” M. “Viša škola” 1989

4. Zhurin A.A. “Zadaci i vježbe iz kemije: Didaktički materijali za učenike 8.-9. – M.: Školski tisak, 2004.

5. Konovalov V.N. “Sigurnosne mjere pri radu u kemiji” M. “Prosveshcheniye” 1987.

6. Čitaeva O.B. “Organizacija rada obrazovne ustanove za ažuriranje sadržaja stručnog usavršavanja” M. “Poligraf-S” 2003.

7. Enciklopedija za djecu. Svezak 17. Kemija / Pogl. ur.V.A. Volodin, Ved. znanstveni izd. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

8. Yakuba Yu.A. “Odnos teorije i prakse u obrazovni proces" M. "Viša škola" 1998

Tekst rada je objavljen bez slika i formula.
Puna verzija rada dostupna je u kartici "Radne datoteke" u PDF formatu

Cilj rada:

Dobivanje nanoobjekta u školskom laboratoriju i proučavanje njegovih svojstava.

Zadaci:

Pronađite informacije u razni izvori o nanotehnologiji i njezinim objektima;

Prikupiti podatke o područjima primjene ovih tvari;

U školskom laboratoriju nabaviti feromagnete i proučiti njihova svojstva;

Izvedite zaključke na temelju provedenog istraživanja.

1. Uvod

Trenutno malo ljudi zna što je nanotehnologija, iako je budućnost iza ove znanosti. Prije više od 100 godina slavni fizičar Max Planck prvi je otvorio vrata u svijet atoma i elementarnih čestica, čija je kvantna teorija sugerirala da je ova sfera podložna novim, nevjerojatnim zakonima.

2.1 Što se krije pod prefiksom "nano"

U posljednjih godina U novinskim naslovima i člancima u časopisima sve češće vidimo riječi koje počinju prefiksom "nano". Gotovo svakodnevno putem radija i televizije dobivamo informacije o perspektivama razvoja nanotehnologije i prvim dobivenim rezultatima. Što znači riječ "nano"? Dolazi od latinskog nanus - "patuljak" i doslovno se odnosi na malu veličinu čestica. Znanstvenici su prefiksu "nano" dali preciznije značenje, naime jedan milijarditi dio. Na primjer, jedan nanometar je milijardni dio metra ili 0,0000000001 m (10 -9 m)

2.2 Nanotehnologija kao znanost.

Povećan interes istraživača za nanoobjekte uzrokovan je otkrićem neobičnih fizičkih i kemijska svojstva, koji je povezan s manifestacijom takozvanih "učinaka kvantne veličine". Ti su učinci uzrokovani činjenicom da se smanjenjem veličine i prijelazom iz makroskopskog tijela u mjerilo od nekoliko stotina ili nekoliko tisuća atoma, gustoća stanja u vanjskoj zoni i vodljivom pojasu naglo mijenja, što se odražava u svojstvima određenim ponašanjem elektrona, prvenstveno magnetskim i električnim. “Kontinuirana” gustoća stanja koja je postojala na makroskali zamijenjena je pojedinačnim razinama, s udaljenostima između njih ovisno o veličini čestica. U takvim mjerilima materijal prestaje pokazivati ​​fizikalna svojstva svojstvena makrostanju materije ili ih pokazuje u modificiranom obliku. Zbog ovog ponašanja ovisnog o veličini fizička svojstva i netipičnosti ovih svojstava u usporedbi sa svojstvima atoma s jedne strane i makroskopskih tijela s druge strane, nanočestice su izolirane u zasebnu, međuregiju, te se često nazivaju “umjetnim atomima”

2.3 Povijest razvoja nanotehnologije

1905. godine Švicarski fizičar Albert Einstein objavio je rad u kojem je dokazao da je veličina molekule šećera približno 1 nanometar.

1931. godine Njemački fizičari Max Knoll i Ernst Ruska stvorili su elektronski mikroskop koji je po prvi put omogućio proučavanje nanoobjekata.

1959. godine Američki fizičar Richard Feynman prvi je objavio rad u kojem procjenjuje izglede za minijaturizaciju.

1968. godine Alfred Cho i John Arthur, zaposlenici znanstvenog odjela američke tvrtke Bell, razvili su teorijska osnova nanotehnologija u površinskoj obradi.

1974. godine Japanski fizičar Norio Taniguchi uveo je riječ "nanotehnologija" u znanstveni promet, za koji je predložio da nazove mehanizme veličine manje od jednog mikrona. Grčka riječ "nanos" otprilike znači "starac".

1981. godine Njemački fizičari Gerd Binnig i Heinrich Rohrer stvorili su mikroskop koji može prikazati pojedinačne atome.

1985. godine Američki fizičari Robert Curl, Harold Kroteau i Richard Smaily stvorili su tehnologiju koja omogućuje precizno mjerenje objekata promjera jednog nanometra.

1986. godine Nanotehnologija je postala poznata široj javnosti. Američki futurist Erk Drexler objavio je knjigu u kojoj je predvidio da će se nanotehnologija uskoro početi aktivno razvijati.

Nobelovac Richard Feynman je 1959. u govoru predvidio da će čovječanstvo u budućnosti, naučivši manipulirati pojedinačnim atomima, moći sintetizirati bilo što. Godine 1981. pojavio se prvi alat za manipuliranje atomima - tunelski mikroskop, koji su izumili znanstvenici iz IBM-a. Ispostavilo se da uz pomoć ovog mikroskopa možete ne samo "vidjeti" pojedinačne atome, već ih i podizati i pomicati. To je pokazalo temeljnu mogućnost manipuliranja atomima, a time i izravnog sastavljanja od njih, kao od cigli, svega što želite: bilo kojeg predmeta, bilo koje tvari.

Nanotehnologija se obično dijeli na tri područja:

proizvodnja elektronički sklopovi, čiji se elementi sastoje od nekoliko atoma;

stvaranje nanomašina, odnosno mehanizama i robota veličine molekule;

izravna manipulacija atomima i molekulama i njihovo sklapanje u bilo što.

Godine 1992., govoreći pred odborom Kongresa SAD-a, dr. Eric Drexler oslikao je sliku dogledne budućnosti u kojoj će nanotehnologija transformirati naš svijet. Glad, bolesti, zagađenje okoliša i drugi hitni problemi s kojima se čovječanstvo suočava bit će eliminirani.

2.4 Primjena.

Trenutno se magnetske tekućine aktivno proučavaju u razvijenim zemljama: Japanu, Francuskoj, Velikoj Britaniji i Izraelu. Feromagnetske tekućine koriste se za stvaranje tekućih uređaja za brtvljenje oko rotirajućih osi u tvrdim diskovima. Feromagnetska tekućina također se koristi u mnogim visokofrekventnim zvučnicima za uklanjanje topline iz glasovne zavojnice.

Trenutne aplikacije:

Toplinska zaštita;

Optička zaštita (vidljiva svjetlost i UV zračenje);

Tinta za pisač;

Mediji za snimanje informacija.

Perspektiva za 3-5 godina:

Ciljani prijenos lijekova;

Genska terapija;

Nanokompozitni materijali za automobilsku industriju;

Lagani i antikorozivni nanokompozitni materijali;

Nanotehnologija za proizvodnju prehrambenih proizvoda, kozmetike i ostalih predmeta za kućanstvo.

Dugoročna perspektiva:

Primjena nanotehnologije u energetici i industriji goriva;

Nanotehnologija proizvoda za zaštitu okoliša;

Korištenje nanotehnologije za izradu proteza i umjetnih organa;

Upotreba nanočestica u integriranim senzorima nanoveličine;

Nanotehnologija u istraživanju svemira;

Sinteza nanomaterijala u tekućim nevodenim medijima;

Korištenje nanočestica za čišćenje i dezinfekciju.

3. Praktični dio

3.1 Laboratorijsko iskustvo №1

Priprema nanočestica srebra.

U konusnu tikvicu ulije se 10 ml destilirane vode, doda se 1 ml 0,1 M otopine srebrnog nitrata i jedna kap 1% otopine tanina (djeluje kao redukcijsko sredstvo). Otopinu zagrijte do vrenja i dodajte joj kap po kap uz miješanje 1% otopinu natrijeva karbonata. Nastaje koloidna otopina srebra narančasto-žute boje.

Jednadžba reakcije: FeCl 3 +K 4 Fe(CN) 6 K 3 Fe(CN) 6 +KCl.

3.2 Laboratorijski pokus br. 2

Priprema nanočestica pruske plave boje.

U tikvicu je uliveno 10 ml destilirane vode i dodano 3 ml 1% otopine žute krvne soli i 1 ml 5% otopine željezovog(III) klorida. Nastali plavi talog se odfiltrira. Dio je prebačen u čašu s destiliranom vodom, dodan je 1 ml 0,5% otopine oksalne kiseline i suspenzija je miješana staklenim štapićem do potpunog otapanja taloga. Nastaje jarkoplavi sol koji sadrži nanočestice pruskoplave boje.

3.3 Laboratorijski pokus br. 3

Uzmimo FMF u laboratorij.

Uzeli smo ulje (suncokretovo), kao i toner za laserski printer (tvar u obliku praha). Pomiješajte oba sastojka do konzistencije kiselog vrhnja.

Kako bi učinak bio maksimalan, dobivenu smjesu zagrijavajte u vodenoj kupelji oko pola sata, ne zaboravljajući je miješati.

Nema svaki toner jaku magnetizaciju, već samo dvokomponentni - oni koji sadrže razvijač. To znači da morate odabrati najkvalitetniji.

3.4 Međudjelovanje magnetskog fluida s magnetskim poljem.

Magnetska tekućina stupa u interakciju s magnetskim poljem na sljedeći način: ako prinesete magnet sa strane, tekućina će se popeti na zid i može se dizati iza magneta koliko god želite. Promjenom smjera kretanja magnetske tekućine možete stvoriti uzorak na stijenci posude. Gibanje magnetske tekućine u magnetskom polju može se promatrati i na predmetnom staklu. Magnetska tekućina ulivena u Petrijevu zdjelicu zamjetno je nabubrila kada joj se približi magnet, ali se nije prekrila šiljcima. Uspjeli smo to reproducirati samo s već gotovim magnetskim fluidom MF-01 (proizvođač: NPO Santon LLC). Da bi to učinili, izlili su tanak sloj magnetske tekućine u Petrijevu zdjelicu i donijeli joj jedan magnet, a zatim nekoliko magneta. Tekućina mijenja svoj oblik, prekriva se "šiljcima" koji podsjećaju na ježeve bodlje.

3.5 Tyndallov efekt

Dodajte malo magnetske tekućine u destiliranu vodu i temeljito promiješajte otopinu. Snop svjetlosti laserskog pokazivača prošao je kroz čašu s destiliranom vodom i kroz čašu s dobivenom otopinom. Laserska zraka prolazi kroz vodu ne ostavljajući traga, a ostavlja svijetleći put u otopini magnetske tekućine. Osnova za pojavu Tyndallovog stošca je raspršenje svjetlosti na koloidnim česticama, u ovom slučaju na česticama magnetita. Ako je veličina čestice manja od poluvalne duljine upadne svjetlosti, tada se opaža difrakcijsko raspršenje svjetlosti. Svjetlost se savija oko čestica i raspršuje u obliku valova koji divergiraju u svim smjerovima. U koloidnim sustavima veličina čestica disperzne faze je 10-9 - 10-7 m, tj. leži u rasponu od nanometara do frakcija mikrometara. Ovo područje je veće od veličine tipične male molekule, ali manje veličine objekt vidljiv u konvencionalnom optičkom mikroskopu.

3.6 Izrada "magnetskog" papira

Uzeli smo komade filter papira, namočili ih u magnetsku tekućinu i osušili. Nanočestice magnetske faze, ispunivši pore papira, dale su mu slaba magnetska svojstva - papir je izravno privučen magnetu. Uspjeli smo pomoću magneta iz čaše kroz staklo izvući figuricu od “magnetskog” papira.

3.7 Proučavanje ponašanja magnetskog fluida u etanolu

Mala količina magnetske tekućine koju smo dobili dodana je etilnom alkoholu. Temeljito izmiješano. Promatrana je brzina taloženja čestica magnetita. Čestice magnetita taložile su se za 2-3 minute izvan magnetskog polja. Magnetit se zanimljivo ponaša kada se taloži u etanolu - kreće se kompaktno u obliku ugruška prateći magnet, ne ostavljajući nikakav trag na stijenci epruvete. Ostavljen u ovom položaju, održava ga dugo vremena izvan magnetskog polja.

3.8 Pokusi uklanjanja kontaminanata iz motornog ulja s površine vode

U vodu je uliveno malo strojnog ulja, zatim je dodana mala količina magnetske tekućine. Nakon temeljitog miješanja, smjesa je ostavljena da se slegne. Magnetska tekućina otopljena u strojnom ulju. Pod utjecajem magnetskog polja film strojnog ulja s otopljenom magnetskom tekućinom počinje se povlačiti prema magnetu. Površina vode se postupno bistri.

3.9 Usporedba svojstava podmazivanja strojnog ulja i mješavine strojnog ulja i magnetske tekućine

U Petrijeve zdjelice stavili smo strojno ulje i mješavinu strojnog ulja i magnetske tekućine. U svaku čašu postavljen je trajni magnet.

Naginjanjem čašica pomicali smo magnete i promatrali brzinu njihova kretanja. U posudi s magnetskom tekućinom magnet se gibao nešto lakše i brže nego u posudi sa strojnim uljem. Pojedinačne nanočestice koje ne sadrže više od 1000 atoma nazivaju se klasteri. Svojstva takvih čestica značajno se razlikuju od svojstava kristala koji sadrži ogroman broj atoma. To se objašnjava posebnom ulogom površine, jer se reakcije koje uključuju krute tvari ne odvijaju u masi, već na površini.

4. Zaključak

Magnetska tekućina (feromagnetska tekućina, ferrofluid) je stabilan koloidni sustav koji se sastoji od nanometarskih feromagnetskih čestica suspendiranih u tekućini nosaču, koja je obično organsko otapalo ili voda. Svojstva feromagnetske tekućine podsjećaju na "tekući metal" - reagira na magnetsko polje i pronalazi široka primjena u mnogim industrijama. Tako smo, proučavajući svojstva feromagnetske tekućine, uspjeli dobiti nanoobjekte u školskom laboratoriju.

5. Literatura

Brook E. T., Fertman V. E. “Jež” u čaši. Magnetski materijali: od čvrstog do tekućeg. Minsk, Viša škola, 1983.

Shtansky D.V., Levashov E.A. Višekomponentni nanostrukturirani tanki filmovi: problemi i rješenja. Izv. Sveučilišta. Obojena metalurgija br. 3, 52 (2001).

http://teslacoil.ru/himiya/ferroflyuid/

http://khd2.narod.ru/technol/magliq.htm.

http://nanoarea.ru/index.php/dispersia-pokritia/140-obzor-primenenii

http://dic.academic.ru

http://magneticliquid.narod.ru/applications/011.htm

http://khd2.narod.ru/technol/magliq.htm

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ferrofluid_Magnet_under_glass_edit.jpg?uselang=en

6. Primjena

6. Fotografije iz pokusa