Mereka belajar di laboratorium sekolah. Mulailah dalam sains

Tugas B3. Di laboratorium sekolah, mereka mempelajari osilasi bandul pegas pada berbagai nilai massa bandul. Jika Anda menambah massa pendulum, bagaimana 3 besaran akan berubah: periode osilasinya, frekuensinya, periode perubahan energi potensialnya? Untuk setiap posisi kolom pertama, pilih posisi kolom kedua yang diinginkan dan tuliskan nomor yang dipilih di tabel di bawah huruf yang sesuai. Periode osilasi. satu). akan meningkat. Frekuensi osilasi. 2). akan berkurang. Periode perubahan energi potensial. 3). Tidak akan berubah. TETAPI). B). PADA). A.B.V. Besaran-besaran fisik. Kuantitas fisik. Perubahan mereka. Perubahan mereka.

Fisika kelas 10

"Pelajaran Elektrostatika" - Sutra menjadi tersetrum saat digosokkan ke kaca. Voltase. Satuan beda potensial Energi. model struktural. Kekuatan. Elektrostatika. Apa yang Anda ketahui tentang elektrifikasi benda. Aktivitas komunikatif. Laporan analis. Tanda muatan. Pekerjaan penelitian. Bagian elektrodinamika. Gesekan kertas mesin cetak. Pekerjaan departemen ahli teori. Karakteristik energi Medan listrik. Pertanyaan pilihan.

"Hukum kekekalan dan transformasi energi" - Contoh penerapan hukum kekekalan energi. Total energi mekanik tubuh. Energi tidak muncul dan tidak hilang. Tubuh terlempar vertikal ke atas. Sebuah kereta luncur bermassa m ditarik ke atas bukit dengan kecepatan konstan. Target. Ada dua jenis energi mekanik. Energi tidak dapat muncul di dalam tubuh jika belum menerimanya. Contoh penerapan hukum kekekalan energi di desa Russkoe. Pernyataan tentang ketidakmungkinan menciptakan "mesin gerak abadi".

"Mesin panas, jenis mesin panas" - Mencapai efisiensi maksimum. Mesin piston putar wankel. Turbin ekspansi. Diagram neraca panas mesin pembakaran internal modern. es piston. Mesin Piston Otto dan Diesel. Mesin pembakaran internal baling-baling putar. Apa yang mungkin dan tidak mungkin dalam mesin panas. Mesin modern dengan ekspansi volumetrik yang tidak lengkap. Mesin turbin gas ekspansi non-volume penuh.

"Energi Internal" Kelas 10 - Sistem termodinamika terdiri dari sejumlah besar mikropartikel. Gas ideal adalah model gas nyata yang disederhanakan. Tekanan. Energi kinetik rata-rata satu atom. Dua definisi energi dalam. Plot isoproses. Interpretasi molekuler-kinetik dari konsep energi internal. Energi. Satuan ukuran untuk energi adalah Joule. Mari kita ulangi. Perubahan energi dalam. proses isotermal.

"Masalah dalam termodinamika" - Suhu. Energi dalam gas. Ekspresi. efisiensi mesin panas. Gas ideal. Balon. Sebuah tugas. grafik ketergantungan. efisiensi. Kompresi isotermal. Solar. Mesin termal. Dasar termodinamika. Gas. persamaan neraca panas. Formula dasar. Pengetahuan. Jumlah zat. Mesin panas ideal. Uap air. Kuantitas panas. Energi dalam. Helium. Pekerjaan gas.

"Dasar-dasar Optik" - Kamera. Hukum eksperimental. Objek antara fokus dan cermin. Dua dari tiga balok terdaftar. Zoom linier. Mengasah. cermin bulat. Tegak lurus dengan cermin. Lensa. Lensa disebut divergen. Bayangan titik S pada lensa. indeks bias. Garis lurus melewati pusat optik. Sinar datang pada cermin di titik N. Cermin datar. Nilai. Pengantar. Hukum refleksi.

Program kerja mata kuliah kegiatan ekstrakulikuler"Laboratorium seorang ahli kimia muda" (kelas 8. 35 jam)

Hasil yang direncanakan dari penguasaan kursus kegiatan ekstrakurikuler

Pribadi:

Pembentukan pandangan dunia holistik yang sesuai dengan tingkat perkembangan sains dan praktik sosial saat ini;

Pembentukan sikap bertanggung jawab terhadap pembelajaran, kesiapan dan kemampuan untuk pengembangan diri dan pendidikan diri, pembangunan sadar lintasan pendidikan individu, dengan mempertimbangkan kepentingan kognitif berkelanjutan;

Pembentukan kompetensi komunikatif dalam kegiatan pendidikan, pengajaran, penelitian dan kreatif;

Pembentukan budaya kognitif dan informasi, keterampilan kerja mandiri dengan alat bantu pengajaran, buku, alat dan sarana teknis teknologi informasi yang tersedia;

Pembentukan fondasi kesadaran lingkungan dan kebutuhan akan sikap yang bertanggung jawab dan hati-hati terhadap kesehatan dan lingkungannya;

Pengembangan kesiapan untuk memecahkan masalah kreatif, kemampuan menemukan cara perilaku dan interaksi yang memadai dengan mitra selama kegiatan pendidikan dan ekstrakurikuler, kemampuan menilai situasi masalah dan dengan cepat membuat keputusan yang bertanggung jawab dalam berbagai kegiatan produktif.

Metasubjek:

Menguasai keterampilan memperoleh pengetahuan baru secara mandiri, mengatur kegiatan pendidikan, mencari sarana untuk implementasinya;

Kemampuan merencanakan cara untuk mencapai tujuan berdasarkan analisis independen terhadap kondisi dan cara untuk mencapainya, mengidentifikasi cara alternatif untuk mencapai tujuan dan memilih yang paling metode efektif, untuk melakukan refleksi kognitif dalam kaitannya dengan tindakan untuk memecahkan masalah pendidikan dan kognitif;

Kemampuan untuk memahami masalah, mengajukan pertanyaan, mengajukan hipotesis, mendefinisikan konsep, mengklasifikasikan, menyusun materi, melakukan eksperimen, memperdebatkan posisi sendiri, merumuskan kesimpulan dan kesimpulan;

Kemampuan untuk mengkorelasikan tindakan mereka dengan hasil yang direncanakan, untuk mengontrol aktivitas mereka dalam proses mencapai hasil, untuk menentukan metode tindakan dalam kerangka kondisi dan persyaratan yang diusulkan, untuk menyesuaikan tindakan mereka sesuai dengan situasi yang berubah;

Pembentukan dan pengembangan kompetensi dalam penggunaan alat dan sarana teknis teknologi informasi (komputer dan perangkat lunak) sebagai dasar instrumental untuk pengembangan kegiatan pendidikan universal yang komunikatif dan kognitif;

Kemampuan untuk membuat, menerapkan dan mengubah tanda dan simbol, model dan skema untuk memecahkan masalah pendidikan dan kognitif;

Kemampuan untuk mengekstrak informasi dari berbagai sumber (termasuk media, CD pendidikan, sumber daya Internet), untuk menggunakan literatur referensi secara bebas, termasuk media elektronik, untuk mematuhi norma selektivitas informasi, etika;

Kemampuan dalam praktek menggunakan teknik logika dasar, metode observasi, pemodelan, penjelasan, pemecahan masalah, peramalan, dll;

Kemampuan untuk bekerja dalam kelompok - bekerja sama dan berinteraksi secara efektif berdasarkan koordinasi berbagai posisi dalam mengembangkan solusi bersama dalam kegiatan bersama; mendengarkan mitra, merumuskan dan memperdebatkan pendapatnya, mempertahankan posisinya dengan benar dan mengoordinasikannya dari posisi mitra, termasuk dalam situasi konflik kepentingan; menyelesaikan konflik secara produktif berdasarkan pertimbangan kepentingan dan posisi semua pesertanya, pencarian dan evaluasi cara-cara alternatif resolusi konflik.

Subjek:

Di bidang pengetahuan:

• memberikan definisi dari konsep yang dipelajari;
• menggambarkan demonstrasi dan percobaan kimia yang dilakukan sendiri;
• menggambarkan dan membedakan zat dipelajari digunakan dalam Kehidupan sehari-hari;
• mengklasifikasikan objek dan fenomena yang dipelajari;
• menarik kesimpulan dan kesimpulan dari pengamatan;
• struktur bahan yang dipelajari dan informasi kimia yang diperoleh dari sumber lain;
• aman menangani zat yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Dalam bidang nilai - orientasi:

menganalisis dan mengevaluasi konsekuensi untuk lingkungan rumah tangga dan industri kegiatan manusia yang terkait dengan penggunaan bahan kimia.

Di bidang tenaga kerja:

melakukan percobaan kimia.

Di bidang keselamatan jiwa:

ikuti aturan untuk penanganan bahan dan peralatan laboratorium yang aman.

Pengantar. Dasar-dasar penanganan zat yang aman (1 jam).Tujuan dan sasaran kursus.

Bagian 1. Di laboratorium transformasi luar biasa (13 jam).

Kerja praktek.1. Memperoleh sabun dengan saponifikasi lemak alkali. 2. Pembuatan larutan dengan konsentrasi tertentu. 3. Menumbuhkan kristal garam.

Bagian 2. Di laboratorium seorang peneliti muda (11 jam).Eksperimen dengan benda-benda alam (air, tanah).

Kerja praktek.4. Mempelajari sifat-sifat air alami. 5. Penentuan kesadahan air alami dengan titrasi. 6. Analisis tanah. 7. Analisis tutupan salju.

Eksperimen dengan makanan.

Kerja praktek.8. Mempelajari khasiat minuman berkarbonasi. 9. Kajian komposisi kualitatif es krim. 10. Ilmu tentang khasiat coklat. 11. Chip penelitian. 12. Mempelajari sifat-sifat permen karet. 13. Penentuan vitamin C dalam jus buah dan nektar. 14. Mempelajari khasiat teh hitam kemasan.

Bagian 3. Di lab kreatif.

Cadangan waktu belajar - 4 jam

Sharonova Selena Mikhailovna

guru fisika

Wilayah Samara

Tolyatti

Artikel terkait

"Laboratorium kimia dan kepentingannya dalam pengembangan siswa dalam mempelajari mata pelajaran kimia sekolah dalam sistem kegiatan ekstrakurikuler"

Saat ini, pendidikan modern sedang mengalami krisis. Guru dihadapkan pada situasi yang sama sekali baru - pengalaman generasi sebelumnya diteruskan ke generasi berikutnya, tetapi dia tidak membutuhkannya.

Kegiatan ekstrakurikuler adalah kegiatan pendidikan yang dimotivasi, di luar kerangka pendidikan dasar, dilakukan sesuai dengan program pendidikan yang memiliki tujuan dan sasaran pendidikan tertentu, hasil evaluasi yang memungkinkan siswa untuk memaksimalkan minatnya dalam kognisi dan kreativitas.

Laboratorium adalah ruangan khusus tempat penelitian dilakukan. Misalnya, di laboratorium biologi, tanaman dan mikroorganisme dibudidayakan dan hewan dipelihara. Di laboratorium fisik, arus listrik, cahaya, fenomena dalam cairan dan gas dipelajari; proses yang terjadi pada padatan. Laboratorium kimia adalah ruangan besar tempat peralatan kimia berada: furnitur khusus, peralatan, perkakas untuk bekerja dengan zat. Di sini mereka mempelajari sifat dan transformasi zat.

Laboratorium kimia memungkinkan siswa untuk membentuk minat yang mendalam dan berkelanjutanke dunia zat dan transformasi kimia, untuk memperoleh keterampilan praktis yang diperlukan. Laboratorium kimia memungkinkan anak melampaui subjek dan berkenalan dengan apa yang tidak akan pernah dia pelajari di kelas. Secara eksperimental, anak-anak belajar, menguasai materi baru belajar menganalisis dan mengevaluasi tindakan mereka.

Saat melakukan pekerjaan tertentu di laboratorium, terbentuk pengetahuan dan keterampilan praktis di bidang kimia yang dapat membantu anak dalam kehidupan sehari-harinya. Aktivitas kognitif juga terbentuk, keinginan untuk pekerjaan penelitian dalam kerangka siklus ilmu alam dan menyediakan persiapan awal untuk melanjutkan pendidikan dan pilihan profesi secara sadar.

Eksperimen yang dilakukan di laboratorium kimia mendidik dan mengembangkan tidak hanya aktivitas kreatif, tetapi juga inisiatif dan kemandirian siswa, sekaligus membentuk kebiasaan rumah tangga yang positif, sehat, dan ramah lingkungan. Pendidikan tenaga kerja dilakukan melalui pekerjaan dengan reagen, peralatan, dalam proses menyiapkan eksperimen dan memproses hasilnya. Dengan mempelajari peralatan, berbagai eksperimen sederhana, siswa memasuki arus kesuksesan, di mana mereka meningkatkan harga diri dan status siswa di mata teman sebaya, guru, dan orang tua.

Melakukan pekerjaan laboratorium, eksperimen, penelitian, anak-anak meningkatkan keterampilan mereka dalam percobaan kimia dan memperoleh keterampilan tertentu dalam kegiatan penelitian dan proyek, menguasai metode untuk menemukan informasi yang diperlukan. Pada saat yang sama, tidak hanya minat kognitif pada mata pelajaran kimia yang berkembang, kemampuan kreatif berkembang, sikap positif terhadap pembelajaran dengan menciptakan situasi kejutan, lucu, paradoks, pandangan dunia ilmiah terbentuk.

Sebelum melakukan apapun karya eksperimental di laboratorium kimia, anak perlu diperkenalkan dengan semua alat, lebih disukai dalam versi game.

Mari berkenalan dengan asisten pertama - perangkat dan peralatan kimia. Setiap mata pelajaran memiliki tugasnya masing-masing, dan gambar perangkat ini dapat ditemukan di buku pelajaran kimia mana pun.

Tabung reaksi adalah bejana kaca panjang, mirip dengan tabung, disegel di salah satu ujungnya. Itu terbuat dari kaca tahan api tidak berwarna, dan di dalamnya Anda bisa sangat kuat
memanaskan cairan atau padatan, gas dapat dikumpulkan ke dalamnya. Dan dibuat panjang agar nyaman untuk dipegang di tangan Anda, pasang di tripod atau dudukan. Eksperimen dapat dilakukan dalam tabung reaksi tanpa pemanasan, dengan menuangkan atau menuangkan zat secara hati-hati. Penting untuk memberi peringatan bahwa Anda tidak boleh menjatuhkan tabung reaksi: kacanya rapuh.

Penjepit atau penahan untuk tabung atau bejana reaksi kecil. Anda bisa memerasnya ke dalamnya dengan pemanasan bahan yang lama agar tidak membakar jari Anda.

Berdiri untuk tabung reaksi, atau berdiri untuk mereka. Itu bisa dari logam atau plastik, dan Anda, tentu saja, melihatnya jika kebetulan di klinik mengambil darah dari jari untuk dianalisis. Jika rak terbuat dari plastik, jangan pernah memasukkan tabung reaksi panas ke dalamnya: Anda akan merusak bagian bawah rak dan tabung reaksi.

Lampu spiritus - perangkat khusus untuk membakar alkohol. Dengan panas yang dihasilkan oleh alkohol yang terbakar, kita memanaskan zat saat kita membutuhkannya. Kami menyalakan lampu roh hanya dengan korek api, dan memadamkannya dengan menutupinya dengan topi. Anda tidak dapat meniup lampu roh yang menyala dan membawanya - itu berbahaya. Dan saat memanaskan tabung reaksi pada lampu spiritus, Anda tidak boleh menyentuh sumbu dengan bagian bawah tabung reaksi - tabung reaksi bisa pecah. Bejana tempat alkohol dituangkan lebar dan stabil serta berdinding tebal. Ini penting untuk memastikan bahwa pekerjaan dengan lampu spiritus aman.

Beberapa laboratorium menggunakan pembakar gas untuk memanaskan zat. Mereka memberikan nyala api yang lebih panas, tetapi membutuhkan penanganan yang hati-hati - bagaimanapun juga gas.
Labu adalah bejana kaca, bentuknya agak mirip botol. Mereka sementara dapat menyimpan zat, melakukan eksperimen kimia, siapkan solusi. termos,
tergantung pada bentuknya, mereka bisa berbentuk kerucut, bulat, alas datar, dan alas bulat. Dalam labu dengan alas bulat, zat dapat dipanaskan dalam waktu yang sangat lama tanpa merusak labu.

Labu tersedia dalam berbagai ukuran: besar, sedang, kecil. Lubangnya bisa ditutup dengan gabus yang terbuat dari karet atau kulitnya. Terkadang ada tanda di labu: seperti itu
Labu disebut labu ukur dan digunakan untuk mengukur cairan. Dan beberapa labu memiliki cabang untuk mengeluarkan gas yang dihasilkan. Pada proses seperti itu Anda bisa memakai
tabung karet dan arahkan gas ke lokasi yang diinginkan. Gelas kimia mirip dengan gelas kimia biasa dan biasanya digunakan untuk menyiapkan larutan atau melakukan percobaan. Gelas memiliki cerat di bagian atas untuk memudahkan menuangkan cairan. Kacamata terbuat dari kaca dan porselen, dengan ukuran berbeda. Corong sudah tidak asing lagi bagi semua orang, corong juga ditemukan di dapur. Corong berguna saat Anda perlu menuangkan cairan ke dalam bejana dengan leher sempit. Jika Anda memasukkan kertas saring yang dilipat ke dalam corong, Anda dapat memisahkan cairan dari partikel padat.

Tabung saluran keluar gas terbuat dari kaca dan dimasukkan ke dalam gabus. Jika kita menutup labu atau tabung reaksi dengan sumbat seperti itu, di mana reaksi berlangsung dan gas dilepaskan, maka gas tidak akan terbang ke udara, tetapi akan melewati tabung ke bejana tempat kita mengarahkan tabung ini. Tabung ini datang dalam berbagai bentuk. Terkadang tidak hanya satu, tetapi beberapa tikungan. Anda bisa membengkokkan tabung sendiri. Untuk melakukan ini, Anda perlu memanaskan tabung lurus sebentar di nyala lampu alkohol atau kompor gas laboratorium (bukan di dapur!) Di tempat yang tepat. Saat kaca menjadi lunak karena panas, Anda dapat membengkokkan tabung dengan gerakan yang sangat lambat dan hati-hati. Tetapi jika Anda terburu-buru, itu akan rusak. Dan berhati-hatilah untuk tidak menyentuh bagian pipa yang panas dengan jari Anda, jika tidak Anda akan terbakar sendiri. Untuk memotong sepotong dari tabung gelas, Anda perlu membuat goresan kecil di tempat yang tepat dengan kikir segitiga, lalu pecahkan dengan hati-hati di tempat ini.
Cangkir penguapan porselen terlihat seperti cawan dengan cerat. Jika Anda menuangkan larutan suatu zat ke dalamnya, misalnya garam meja, dan memanaskannya dalam waktu lama, maka segera semuanya
air akan menguap dan kristal garam akan tertinggal di dalam cangkir. Dengan cara ini, suatu zat dapat diisolasi dari larutan.

Seorang ahli kimia membutuhkan lesung dan alu. Mereka dapat digunakan untuk menggiling padatan menjadi bubuk halus seperti tepung. Dengan bubuk seperti itu, percobaan berlangsung lebih cepat dibandingkan dengan partikel besar zat tersebut. Dan kami juga membutuhkan tripod laboratorium, di mana kami dapat memperbaiki perangkat sesuai kebutuhan untuk percobaan. Tripod memiliki dudukan besi tuang yang stabil, dudukan tersebut disekrup ke dalamnya. Di rak, Anda dapat memperkuat penjepit, di mana kaki atau cincin baja dimasukkan dan disekrup. Tabung reaksi atau perangkat lain dapat dijepit ke dalam kaki, dan lampu spiritus atau labu pada jaring khusus dapat ditempatkan di atas ring. Ada tripod seperti itu di sekolah di kelas kimia dan fisika, jadi Anda mungkin sudah tidak asing lagi dengannya. Ini tidak semua yang dapat ditemukan di laboratorium kimia: ada begitu banyak instrumen dan peralatan yang sulit untuk dicantumkan. Hal yang paling menarik tetap - untuk mempelajari cara bekerja dengan perangkat ini.

Sebuah laboratorium kimia tidak hanya dapat terdiri murni dari set kimia khusus, tetapi juga dalam lingkungan rumah menggunakan peralatan rumah tangga, Anda bisa membuat laboratorium mini. Di laboratorium semacam itu, Anda dapat melakukan beberapa eksperimen dan eksperimen, menggunakan tindakan pencegahan keselamatan: sarung tangan, gaun ganti, celemek, syal atau topi, kacamata.

Saya akan memberikan daftar kecil eksperimen yang dapat dilakukan oleh setiap anak berusia 13-18 tahun, tetapi di bawah bimbingan orang dewasa, orang tua, guru.

Kertas lakmus sari kubis merah . . Untuk ini, Anda membutuhkan kol merah. jus kubis merah bila dicampur dengan berbagai zat berubah warna dari merah (dalam asam kuat), menjadi merah muda, ungu (ini adalah warna alami dalam lingkungan netral), biru, dan terakhir hijau (dalam alkali kuat). Pada gambar, dari kiri ke kanan, hasil percampuran sari kubis merah dengan: 1. sari lemon (cairan merah); 2. dalam tabung reaksi kedua, jus kol merah murni, warnanya ungu; 3. di tabung ketiga, jus kubis dicampur dengan amonia (amonia) - diperoleh cairan biru; 4. Pada tabung reaksi keempat, hasil percampuran dengan sari buahbubuk pencuci - cairan hijau.

Di bawah ini adalah nilai PH untuk beberapa cairan:

1. Jus lambung - 1,0-2,0 ph
2. Jus lemon- 2,0ph
3. Cuka Makanan - 2,4 ph
4. Coca Cola - 3.0 ph
5. jus apel- 3,0ph
6. Bir - 4,5 ph
7. Kopi - 5,0 ph
8. Shampo - 5,5 ph
9. Teh - 5,5 ph
10. Air liur - 6,35-6,85 ph
11. Susu - 6,6-6,9 ph
12. Air murni - 7,0 ph
13. Darah - 7.36-7.44ph
14. Air laut - 8,0 ph
15. Mortir bubuk soda kue- 8,5ph
16. Sabun (berlemak) untuk tangan - 9.0-10.00 ph
17. Amonia - 11,5 ph
18. Pemutih ( bubuk pemutih) - 12,5ph
19. Soda kaustik atau natrium hidroksida > 13 ph

pH

Warna

merah

ungu

ungu

biru

biru hijau

hijau kuning

Jus kubis merah dapat digunakan untuk membuat kertas lakmus. Untuk ini, Anda membutuhkan kertas saring. Itu harus direndam dalam jus kubis dan dibiarkan mengering. Kemudian potong tipis-tipis. Kertas lakmus sudah siap!

Untuk mengingat warna lakmus di berbagai lingkungan, ada sebuah puisi:

Indikator lakmus - merah
Asam akan menunjukkan dengan jelas.
Indikator lakmus - biru,
Lye ada di sini - jangan dibuka,
Kapan lingkungan netral
Itu selalu ungu.

Catatan: tidak hanya kubis merah, tetapi juga banyak tanaman lain yang mengandung pigmen tanaman yang peka terhadap PH (anthocyanin). Misalnya bit, blackberry, blackcurrant, blueberry, blueberry, ceri, anggur hitam, dll. Antosianin memberi warna biru tua pada tanaman. Produk warna ini dianggap sangat sehat.

yodium biru

P setelah melakukan percobaan ini, Anda akan melihat bagaimana cairan transparan berubah menjadi biru tua dalam sekejap. Untuk melakukan percobaan, Anda mungkin perlu pergi ke apotek untuk mendapatkan bahan-bahan yang diperlukan, tetapi transformasi ajaib itu sepadan.

Anda akan perlu:

3 wadah cairan- 1 tablet (1000 mg) vitamin C (dijual di apotek)- larutan alkohol yodium 5% (dijual di apotek)- hidrogen peroksida 3% (dijual di apotek)- pati- sendok takar- gelas ukurRencana kerja:1. Hancurkan 1000 mg vitamin C dengan sendok atau lesung dalam cangkir, ubah tablet menjadi bubuk. Tambahkan 60 ml air hangat, aduk rata selama minimal 30 detik. Kami akan secara kondisional memanggil Solusi cair yang dihasilkan A.2. Sekarang tuangkan 1 sendok teh (5 ml) Larutan A ke dalam wadah lain, dan tambahkan juga: 60 ml air hangat dan 5 ml larutan alkohol yodium. Perhatikan bahwa yodium coklat akan menjadi tidak berwarna bila direaksikan dengan vitamin C. Kami akan memanggil cairan yang dihasilkan Solusi B. Omong-omong, kami tidak lagi membutuhkan Solusi A, Anda dapat menyisihkannya.3. Dalam cangkir ketiga, campurkan 60 ml air hangat, setengah sendok teh (2,5 ml) kanji, dan satu sendok makan (15 ml) hidrogen peroksida. Ini akan menjadi Solusi C.4. Semua persiapan sudah selesai. Anda dapat memanggil penonton dan mengadakan pertunjukan! Tuang semua Larutan B ke dalam cangkir berisi Larutan C. Tuangkan cairan yang dihasilkan beberapa kali dari satu cangkir ke cangkir lainnya dan kembali lagi. Sedikit kesabaran dan ... setelah beberapa saat, cairan akan berubah dari tidak berwarna menjadi biru tua.Penjelasan Pengalaman:Anda dapat menjelaskan kepada anak prasekolah inti dari pengalaman dalam bahasa yang dapat diakses olehnya sebagai berikut: yodium, bereaksi dengan pati, menodainya Warna biru. Vitamin C, di sisi lain, mencoba menjaga agar yodium tidak berwarna. Dalam pertarungan antara pati dan vitamin C, pada akhirnya pati menang, dan cairannya berubah menjadi biru tua setelah beberapa saat.ular firaun

Bagian persiapan.
Letakkan tablet bahan bakar kering (urotropin) di dudukannya. Taruh tiga tablet norsulfazol di atas tablet bahan bakar kering. (Foto 1)
Bagian utama.
Nyalakan bahan bakar kering. Gunakan batang logam untuk mengoreksi "ular" tebal cahaya hitam mengkilap yang merangkak keluar. Setelah percobaan berakhir, padamkan api dengan menutup bahan bakar kering dengan penutup plastik. (Foto 2)
karena bau tertentu percobaan ini paling baik dilakukan di ruangan yang luas dan berventilasi baik atau di luar ruangan.
Penjelasan pengalaman.
Gas-gas yang dilepaskan selama dekomposisi "busa" norsulfazol produk reaksi, sebagai akibatnya, "ular" batu bara hitam panjang tumbuh. Produk dekomposisi bahan organik norsulfazole yang paling mungkin adalah - C, CO 2 , H 2 O, SO 2 (kemungkinan S), dan N 2 .
Pembakaran spontan dari api

Bagian persiapan.
Tempatkan beberapa kristal kalium permanganat KMnO ke dalam cangkir porselen 4 . Basahi kristal dengan lembut dengan 1 ml asam sulfat pekat H menggunakan pipet panjang atau tabung kaca. 2 JADI 4 . Letakkan cangkir porselen di atas nampan logam dan tutupi,

meletakkan serpihan kayu di atas dan di sekelilingnya, hati-hati agar serpihannya tidak masuk ke dalam cangkir porselen. (Foto 1)
Bagian utama.
Tanpa sepengetahuan penonton, basahi sepotong kapas secara bebas dengan alkohol dan segera peras beberapa tetes alkohol di atas cangkir porselen. (Foto 2)
Lepaskan tangan Anda segera agar kapas dengan alkohol di tangan Anda tidak terbakar.
Api berkobar dengan terang dan cepat padam. (Foto 3)
Penjelasan pengalaman.
Ketika asam sulfat pekat berinteraksi dengan kalium permanganat, mangan (VII) oksida, zat pengoksidasi terkuat, terbentuk. Saat alkohol bersentuhan dengan oksida mangan (VII), ia menyala, kemudian serpihan kayu menyala.

Membakar natrium dalam air

Oleh bagian persiapan.
Potong natrium seukuran kacang polong dengan hati-hati dan letakkan di tengah kertas saring.
Tuang air ke dalam cangkir porselen besar. (Foto 1)

Bagian utama.

os Turunkan filter natrium dengan hati-hati ke dalam air. Kami mundur ke jarak yang aman (2 meter). Saat natrium bersentuhan dengan air, ia mulai meleleh, hidrogen yang dilepaskan dengan cepat menyala, kemudian natrium menyala dan terbakar dengan indah. api kuning. (Foto 2)
PADA pada akhir percobaan biasanya terjadi retakan dan percikan, sehingga berbahaya berada di dekat cangkir porselen.
Jika setetes indikator fenolftalein ditambahkan ke larutan yang dihasilkan (Foto 3), maka larutan berubah menjadi merah terang, menandakan pembentukan lingkungan basa. (Foto 4)
Penjelasan pengalaman
Sodium berinteraksi dengan air sesuai dengan persamaan
2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H 2
Filter kertas tidak memungkinkan natrium untuk "mengalir" di permukaan air, karena panas yang dilepaskan, hidrogen menyala, dan kemudian natrium itu sendiri menyala, membentuk natrium peroksida.
2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O
2Na + O 2 \u003d Na 2 O 2
Fokus dengan sapu tangan

Oleh
bagian persiapan.
Di tengah saputangan warna putih tuangkan beberapa fenolftalein kristal.
Tuang larutan soda pencuci (natrium karbonat Na 2CO3 ). (Foto 1)
Bagian utama.

Tutupi gelas dengan hati-hati dengan sapu tangan agar fenolftalein tumpah ke dalam gelas. (Foto 2) .Tanpa melepas sapu tangan, ambil gelas di tangan Anda dan lakukan beberapa gerakan melingkar untuk mencampurnya. (Foto 3)C mengambil selendang.
DAN cairan di gelas berubah menjadi merah tua. (Foto 4)

Penjelasan pengalaman.
Natrium karbonat, ketika dilarutkan dalam air, mengalami hidrolisis, membentuk lingkungan basa.
Na 2 CO 3 + H 2 O \u003d NaHCO 3 + NaOH
Phenolphthalein dalam media basa berubah menjadi merah tua.

R reaksi cermin perak

Bagian persiapan.
Dalam tabung reaksi pertama kami menyiapkan larutan glukosa, yang kami larutkan seperempat sendok teh glukosa dalam 5 ml air suling.
Dalam tabung reaksi kedua, kami menyiapkan larutan amonia oksida perak: tambahkan larutan amonia dengan hati-hati ke dalam 2 ml larutan perak nitrat, amati bahwa endapan benar-benar larut dalam larutan amonia berlebih. (Foto 1)
Bagian utama
Tuang kedua larutan ke dalam tabung reaksi yang bersih. Semakin bersih tabungnya, semakin bagus hasilnya!
Celupkan tabung reaksi ke dalam segelas air panas. Kami berusaha menjaga agar tabung tetap tegak, jangan dikocok. (Foto 2).
Setelah 2 menit, "cermin perak" yang indah terbentuk di dinding tabung reaksi. (Foto 3)
Tabung reaksi perak adalah hadiah yang luar biasa bagi pecinta kimia muda.

(Foto 4)
Penjelasan pengalaman.
Glukosa adalah alkohol aldehida. Pada gugus aldehida, dapat dioksidasi dengan larutan amonia oksida perak, membentuk asam glukonat. Perak berkurang dan mengendap di dinding tabung reaksi, membentuk "cermin perak".
2AgNO 3 + 2NH 3 + H 2 O \u003d Ag 2 O? + 2NH 4 TIDAK 3
Ag 2 O + 4NH 3 + H 2 O \u003d 2OH
Reaksi mendapatkan "cermin perak" dijelaskan dengan persamaan:
2OH + C 6 H 12 O 6 \u003d 2Ag? + C 6 H 12 O 7 + 4NH 3 + H 2 O

Memperoleh oksigen dari hidrogen peroksida

Bagian persiapan.
Tuang larutan hidrogen peroksida 3% ke dalam labu berbentuk kerucut. (Foto 1)
Bagian utama.
Kami memasukkan sedikit katalis ke dalam labu - oksida mangan (IV). (Foto 2) Oksigen segera mulai dilepaskan di dalam labu.
W kami membakar serpihan yang panjang dan memadamkannya agar serpihannya tidak terbakar, tetapi hanya membara. (Foto 3)
Kami memasukkan serpihan yang membara ke dalam labu, itu menyala dan terbakar dengan nyala api yang terang.

(Foto 4)
Penjelasan pengalaman.
Hidrogen peroksida, ketika katalis (akselerator reaksi) dimasukkan, terurai menurut persamaan:
2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2
Ketika obor yang membara dimasukkan, batu bara terbakar dalam oksigen menurut persamaan:

C + O 2 \u003d CO 2

ATURAN KERJA DI LABORATORIUM KIMIA

Sebelum memulai eksperimen, Anda perlu menyiapkan tempat kerja, peralatan dan perlengkapan yang diperlukan, dan membaca deskripsi eksperimen dengan cermat.

Eksperimen dengan reagen kimia menghadirkan bahaya tambahan. Dari berbagai zat, noda yang sulit dihilangkan bahkan lubang pada pakaian bisa tertinggal. Reagen dapat menyebabkan kulit terbakar; Anda terutama harus merawat mata Anda. Selain itu, saat mencampurkan beberapa zat yang sama sekali tidak berbahaya, pembentukan senyawa beracun yang mungkin beracun dapat terjadi.

Cara yang dapat diandalkan untuk menghindari masalah yang tidak terduga, reaksi yang tidak diinginkan adalah dengan mengikuti instruksi, deskripsi pengalaman secara ketat.

Harus diingat bahwa zat tidak dapat dicicipi dan diambil dengan tangan. Dan Anda perlu mengenal bau zat dengan sangat hati-hati, mengarahkan udara dari wadah berisi zat ke hidung dengan sedikit gerakan tangan.

Cairan dari bejana harus diambil dengan pipet. Padatan - dengan sendok, spatula atau tabung reaksi kering. Zat tidak boleh disimpan bersama dengan bahan makanan. Juga, selama percobaan Anda tidak bisa makan.

Tabung reaksi dengan zat yang dipanaskan tidak boleh diarahkan dengan lehernya ke arah Anda atau ke seseorang yang berdiri di samping Anda. Jangan bersandar di atas cairan yang sedang dipanaskan, karena percikan dapat mengenai wajah atau mata.

Setelah percobaan berakhir, perlu membersihkan tempat kerja dan mencuci piring. Zat yang tersisa setelah percobaan tidak boleh dibuang ke saluran pembuangan atau dibuang ke tempat sampah.

Botol reagen mungkin berisi label peringatan keselamatan. Tanda-tanda ini memperingatkan bahwa seseorang harus sangat berhati-hati saat menangani larutan asam dan basa (ini adalah zat kaustik dan iritasi), zat yang mudah terbakar dan beracun.

ATURAN UNTUK MEMANAS BAHAN

Pemanasan zat dapat dilakukan dengan menggunakan pemanas listrik dan nyala api terbuka. Namun dalam semua kasus, Anda harus mengikuti aturan keselamatan.

Ingatlah bahwa bagian api yang paling panas adalah bagian atasnya. Temperaturnya sekitar 1200 C. Pertimbangkan perangkat kompor alkohol, dengan bantuan pemanasan yang dapat dilakukan. Lampu roh terdiri dari wadah berisi alkohol, tabung dengan cakram, sumbu, dan tutup.

Beras. 3. Perangkat lampu roh

ZAT PEMANASAN DALAM TABUNG UJI

Pemanasan tabung reaksi dilakukan dengan menggunakan dudukan tabung reaksi. Sebelum memanaskan suatu zat dalam tabung reaksi, seluruh tabung reaksi perlu dipanaskan. Tabung reaksi harus terus digerakkan dalam nyala lampu alkohol. Tidak mungkin mendidihkan cairan dalam tabung reaksi.

MEMANASKAN CAIRAN DALAM LEMBU

Cairan dapat dipanaskan tidak hanya dalam tabung reaksi, tetapi juga dalam labu. Dilarang memanaskan labu kaca berdinding tipis di atas api terbuka tanpa jaring asbes, yang memungkinkan menghindari panas berlebih lokal dari cairan yang dipanaskan. Mari kita beri contoh memanaskan air dalam labu alas datar berbentuk kerucut. Untuk melakukan ini, pasang labu pada cincin dengan jaring asbes, di mana lampu roh berada. Leher labu dipasang di kaki tripod. Cairan yang dipanaskan dapat direbus dalam labu.

Beras. 4. Memanaskan cairan di dalam labu

Teknologi informasi, termasuk sistem multimedia modern, dapat digunakan untuk mendukung proses pembelajaran aktif. Ini adalah orang-orang yang telah menarik banyak perhatian akhir-akhir ini. Contoh dari sistem pembelajaran tersebut adalah laboratorium virtual yang dapat mensimulasikan perilaku objek dunia nyata dalam lingkungan pendidikan komputer dan membantu siswa memperoleh pengetahuan dan keterampilan baru dalam mempelajari disiplin ilmu dan alam seperti kimia, fisika, dan biologi.

Keuntungan utama menggunakan laboratorium virtual adalah:

Mempersiapkan siswa untuk lokakarya kimia dalam kondisi nyata:

a) pengembangan keterampilan dasar dalam bekerja dengan peralatan;

b) pelatihan sesuai dengan persyaratan keselamatan di lingkungan yang aman laboratorium maya;

c) pengembangan observasi, kemampuan menyoroti hal utama, menentukan maksud dan tujuan pekerjaan, merencanakan jalannya percobaan, menarik kesimpulan;

d) pengembangan keterampilan pencarian solusi optimal, kemampuan untuk mentransfer tugas nyata ke kondisi model, dan sebaliknya;

e) pengembangan keterampilan pendaftaran pekerjaan.

Melakukan percobaan tidak tersedia di laboratorium kimia sekolah.

Pekerjaan bengkel dan laboratorium jarak jauh, termasuk bekerja dengan anak-anak penyandang disabilitas dan interaksi dengan anak sekolah yang letaknya jauh secara geografis.

Kecepatan kerja, penghematan reagen.

Rasa ingin tahu yang meningkat. Model komputer laboratorium kimia mendorong siswa untuk bereksperimen dan mendapatkan kepuasan dari penemuan mereka sendiri.

Pada saat yang sama, perlu dicatat bahwa desain dan implementasi lingkungan pendidikan informasi untuk pembelajaran aktif adalah tugas yang menantang, membutuhkan waktu dan biaya finansial yang besar, tidak sebanding dengan biaya pembuatan hypertext pendidikan. Penentang laboratorium kimia virtual mengungkapkan ketakutan yang beralasan bahwa anak sekolah, karena kurangnya pengalaman, tidak akan dapat membedakan dunia virtual dari dunia nyata, yaitu. objek model yang dibuat oleh komputer akan sepenuhnya menggantikan objek dunia nyata di sekitarnya.

Untuk menghindari kemungkinan efek negatif dari penggunaan lingkungan komputer model dalam proses pembelajaran, dua arah utama telah diidentifikasi. Pertama, ketika mengembangkan sumber daya pendidikan, perlu untuk memberlakukan batasan, memasukkan komentar yang sesuai, misalnya memasukkannya ke dalam mulut agen pedagogis. Kedua, penggunaan komputer modern dalam pendidikan sekolah sama sekali tidak mengurangi peran utama guru. Seorang guru yang bekerja secara kreatif memahami bahwa teknologi komputer memungkinkan siswa untuk memahami objek model, kondisi keberadaannya, lebih memahami materi yang dipelajari dan, yang terpenting, berkontribusi pada perkembangan mental siswa.

Saat membuat laboratorium virtual, berbagai pendekatan dapat digunakan. Laboratorium virtual dibagi menurut metode penyampaian konten pendidikan. Produk perangkat lunak dapat dipasok dalam compact disc (CD-ROM) atau ditempatkan di situs web di Internet, yang memberlakukan sejumlah batasan pada produk multimedia. Jelas, untuk pengiriman melalui Internet dengan saluran informasinya yang sempit, grafik dua dimensi lebih cocok. Pada saat yang sama, publikasi elektronik yang disediakan dalam CD-ROM tidak perlu menghemat lalu lintas dan sumber daya, dan oleh karena itu grafik dan animasi 3D dapat digunakan. Penting untuk dipahami bahwa sumber daya volumetrik - animasi dan video 3D - yang memberikan informasi visual dengan kualitas dan realisme tertinggi. Menurut metode visualisasi, ada laboratorium yang menggunakan grafik dan animasi dua dimensi, tiga dimensi. Selain itu, laboratorium virtual dibagi menjadi dua kategori tergantung pada cara representasi pengetahuan domain. Diindikasikan bahwa laboratorium virtual, di mana representasi pengetahuan tentang bidang studi didasarkan pada fakta individu, terbatas pada serangkaian eksperimen yang telah diprogram sebelumnya. Pendekatan ini digunakan dalam pengembangan sebagian besar laboratorium virtual modern. Pendekatan lain memungkinkan siswa untuk melakukan eksperimen apa pun, tidak terbatas pada serangkaian hasil yang telah disiapkan sebelumnya. Laboratorium virtual merupakan salah satu sarana untuk mengintensifkan proses pengajaran kimia

Di semua bidang pendidikan, pencarian dilakukan untuk mengintensifkan dan memodernisasi sistem pelatihan dengan cepat, meningkatkan kualitas pendidikan dengan menggunakan teknologi komputer. Kemungkinan teknologi komputer sebagai alat aktivitas manusia dan sarana pembelajaran baru yang fundamental telah menyebabkan munculnya metode baru Keuntungan utama dari pendekatan ini adalah desktop laboratorium virtual disajikan secara visual sebagai lengkap, meskipun terbatas , bentuk pembelajaran organisasi. gambar sederhana dari tabel laboratorium nyata: bejana kimia dan perangkat lain digambarkan dalam proporsi dan pengaturan nyata (dudukan dan dudukan digunakan), zat memiliki warna yang sesuai dengan kenyataan, dan jalannya reaksi kimia dapat diamati secara visual. Dengan demikian, pengguna mendapat ide untuk bekerja di laboratorium nyata. Sebuah contoh yang baik dari laboratorium semacam itu adalah program Kimia Buaya dari Crocodile Clips Ltd, sebuah perusahaan yang berspesialisasi dalam pengembangan laboratorium komputer virtual pendidikan. Bagian dari tangkapan layar instrumen kimia ditunjukkan pada gambar. satu.

Kerugian utama dari pendekatan ini adalah kelanjutan dari keunggulan utamanya - buatan tangan dengan peralatan. Ini menyiratkan:

1) ketidakmungkinan mengulangi percobaan beberapa kali, mengubah kondisi percobaan, tanpa mengulangi banyak operasi identik secara manual;

2) ketidakmungkinan mempertahankan urutan operasi, kecuali dengan bantuan deskripsi verbal;

3) tidak ada ruang untuk kesalahan: jika tabung reaksi secara tidak sengaja terjatuh, isinya akan hilang dan tidak dapat diperbaiki; tidak ada pembatalan di laboratorium kimia virtual yang dikenal. Tampaknya ini merupakan keuntungan, pengguna belajar untuk lebih berhati-hati dengan perangkat dan reagen kimia. Namun, ini tidak memengaruhi kemampuan untuk menangani perangkat nyata dengan cara apa pun, tetapi hanya mengganggu, karena mengalihkan dari esensi proses simulasi ke kontrol program komputer. "Laboratorium Kimia Virtual" mencakup "Pembuat Molekul", yang dirancang untuk membangun model tiga dimensi dari molekul senyawa organik dan anorganik. Penggunaan model molekul dan atom tiga dimensi untuk mengilustrasikan fenomena kimia memberikan pemahaman tentang ketiga tingkat representasi pengetahuan kimia: mikro, makro, dan simbolik (Dori Y. et al., 2001). Memahami perilaku zat dan inti dari reaksi kimia menjadi lebih sadar ketika memungkinkan untuk melihat proses pada tingkat molekuler. Gagasan utama dari paradigma pendidikan kimia sekolah modern telah diterapkan: aplikasi struktur ® properti ®.

"Desainer Molekul" memungkinkan Anda mengontrol gambar warna 3D dinamis dari model garis, bola, batang, dan skala molekul. The "Designer of Molekul" memberikan kemampuan untuk memvisualisasikan orbital atom dan efek elektronik, yang secara signifikan memperluas cakupan penggunaan model molekuler dalam pengajaran kimia.

Literatur:

1.Batyshev S.Ya. “Pedagogi Profesional”, M. 2003

2. Voskresensky P.I. "Teknik pekerjaan laboratorium" ed. "Kimia" 1970

3. Gurvich Ya.A. "Analisis Kimia" M. "Sekolah Tinggi" 1989

4. Zhurin A.A. “Tugas dan latihan kimia: Materi didaktik untuk siswa kelas 8-9. – M.: School Press, 2004.

5. Konovalov V.N. "Keselamatan selama bekerja di bidang kimia" M. "Pencerahan" 1987.

6. Chitaeva O.B. “Organisasi kerja lembaga pendidikan untuk memperbarui konten pelatihan profesional” M. “Polygraph-S”, 2003

7. Ensiklopedia untuk anak-anak. Volume 17. Kimia / Bab. diedit oleh V.A. Volodin, memimpin. ilmiah ed. I.Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

8. Yakuba Yu.A. “Hubungan antara teori dan praktek dalam proses pendidikan” M. "Sekolah Tinggi", 1998

Teks karya ditempatkan tanpa gambar dan formula.
Versi lengkap karya tersedia di tab "File Pekerjaan" dalam format PDF

Objektif:

Memperoleh objek nano di laboratorium sekolah dan mempelajari propertinya.

Tugas:

Temukan informasi di berbagai sumber tentang nanoteknologi, objeknya;

Kumpulkan informasi tentang penggunaan zat-zat ini;

Dapatkan feromagnet di laboratorium sekolah, jelajahi propertinya;

Menarik kesimpulan dari penelitian tersebut.

1. Perkenalan

Saat ini, hanya sedikit orang yang mengetahui apa itu nanoteknologi, meski masa depan terletak di balik ilmu ini. Lebih dari 100 tahun yang lalu, fisikawan terkenal Max Planck untuk pertama kalinya membuka pintu ke dunia atom dan partikel elementer Teori kuantumnya menyatakan bahwa bola ini tunduk pada hukum baru yang menakjubkan.

2.1 Apa yang tersembunyi di bawah awalan "nano"

PADA tahun-tahun terakhir Dalam berita utama surat kabar dan artikel majalah, kita semakin sering melihat kata-kata yang diawali dengan awalan "nano". Di radio dan televisi, hampir setiap hari kami diinformasikan tentang prospek pengembangan nanoteknologi dan hasil pertama yang diperoleh. Apa arti kata "nano"? Itu berasal dari bahasa Latin nanus - "kerdil" dan secara harfiah mengacu pada ukuran partikel yang kecil. Pada awalan "nano" para ilmuwan memberikan arti yang lebih tepat, yaitu sepersejuta bagian. Misalnya, satu nanometer adalah sepersejuta meter, atau 0,0000000001m (10 -9 m)

2.2 Nanoteknologi sebagai ilmu.

Meningkatnya minat para peneliti pada nanoobjects disebabkan oleh penemuan fisik dan sifat kimia, yang dikaitkan dengan manifestasi dari apa yang disebut "efek ukuran kuantum". Efek ini disebabkan oleh fakta bahwa dengan penurunan ukuran dan transisi dari benda makroskopis ke skala beberapa ratus atau beberapa ribu atom, kerapatan keadaan di zona luar dan pita konduksi berubah secara dramatis, yang tercermin dalam sifat karena perilaku elektron, terutama magnetik dan listrik. Kepadatan keadaan "berkelanjutan" yang ada pada skala makro digantikan oleh tingkat individu, dengan jarak di antara mereka bergantung pada ukuran partikel. Pada skala seperti itu, materi berhenti menunjukkan sifat fisik yang melekat pada keadaan makro materi atau menunjukkannya dalam bentuk yang berubah. Karena perilaku yang bergantung pada ukuran ini properti fisik dan non-tipikal dari sifat-sifat ini dibandingkan dengan sifat-sifat atom di satu sisi, dan benda makroskopik di sisi lain, nanopartikel dipisahkan menjadi wilayah perantara yang terpisah, dan sering disebut "atom buatan"

2.3 Sejarah perkembangan nanoteknologi

1905 Fisikawan Swiss Albert Einstein menerbitkan sebuah makalah di mana dia membuktikan bahwa ukuran molekul gula kira-kira 1 nanometer.

1931 Fisikawan Jerman Max Knoll dan Ernst Ruska menciptakan mikroskop elektron, yang untuk pertama kalinya memungkinkan mempelajari objek nano.

1959 Fisikawan Amerika Richard Feynman adalah orang pertama yang menerbitkan makalah yang mengevaluasi prospek miniaturisasi.

1968 Alfred Cho dan John Arthur, karyawan divisi ilmiah perusahaan Amerika Bell, berkembang landasan teori nanoteknologi dalam perawatan permukaan.

1974 Fisikawan Jepang Norio Taniguchi menciptakan istilah "nanoteknologi" untuk merujuk pada mekanisme yang berukuran lebih kecil dari satu mikron. Kata Yunani "nanos" secara kasar berarti "orang tua".

1981 Fisikawan Jerman Gerd Binnig dan Heinrich Rohrer menciptakan mikroskop yang mampu menunjukkan atom individu.

1985 Fisikawan Amerika Robert Curl, Harold Kroto, dan Richard Smaley menciptakan teknologi yang memungkinkan Anda mengukur objek dengan diameter satu nanometer secara akurat.

1986 Nanoteknologi sudah mulai dikenal oleh masyarakat umum. Futuris Amerika Erk Drexler menerbitkan sebuah buku di mana dia memperkirakan bahwa nanoteknologi akan segera mulai berkembang pesat.

Pada tahun 1959, peraih Nobel Richard Feynman meramalkan dalam pidatonya bahwa di masa depan, setelah belajar memanipulasi atom individu, umat manusia akan dapat mensintesis apa pun. Pada tahun 1981, alat pertama untuk memanipulasi atom muncul - mikroskop terowongan, ditemukan oleh para ilmuwan dari IBM. Ternyata dengan bantuan mikroskop ini dimungkinkan tidak hanya untuk "melihat" masing-masing atom, tetapi juga untuk mengangkat dan memindahkannya. Ini menunjukkan kemungkinan mendasar untuk memanipulasi atom, dan karenanya, secara langsung merakit apa pun darinya, seolah-olah dari batu bata, apa pun: objek apa pun, zat apa pun.

Nanoteknologi biasanya dibagi menjadi tiga bidang:

manufaktur sirkuit elektronik, yang unsur-unsurnya terdiri dari beberapa atom;

penciptaan mesin nano, yaitu mekanisme dan robot seukuran molekul;

manipulasi langsung atom dan molekul dan perakitannya menjadi apapun.

Pada tahun 1992, berbicara di depan komite Kongres AS, Dr. Eric Drexler melukiskan gambaran masa depan yang dapat diramalkan ketika nanoteknologi akan mengubah dunia kita. Kelaparan, penyakit, pencemaran lingkungan dan masalah mendesak lainnya yang dihadapi umat manusia akan dihilangkan.

2.4 Aplikasi.

Saat ini, cairan magnetik sedang dipelajari secara aktif di negara maju: Jepang, Prancis, Inggris Raya, dan Israel. Ferrofluida digunakan untuk membuat perangkat penyegelan cairan di sekitar sumbu berputar di hard disk. Ferrofluid juga digunakan di banyak tweeter untuk menghilangkan panas dari voice coil.

Aplikasi Saat Ini:

Perlindungan termal;

Perlindungan optik (cahaya tampak dan radiasi UV);

Tinta untuk pencetak;

Media untuk merekam informasi.

Perspektif 3-5 tahun:

Pemindahan obat yang ditargetkan;

Terapi gen;

Material nanokomposit untuk industri otomotif;

Bahan nanokomposit yang ringan dan anti korosi;

Nanoteknologi untuk produksi produk makanan, kosmetik, dan barang-barang rumah tangga lainnya.

Perspektif jangka panjang:

Penerapan nanoteknologi dalam industri energi dan bahan bakar;

Produk perlindungan lingkungan nanoteknologi;

Penggunaan nanoteknologi untuk pembuatan prostesis dan organ buatan;

Penggunaan nanopartikel dalam sensor berskala nano terintegrasi;

Nanoteknologi dalam penelitian luar angkasa;

Sintesis bahan nano dalam media cair non-air;

Penggunaan nanopartikel untuk pembersihan dan disinfeksi.

3. Bagian praktis

3.1 Pengalaman laboratorium №1

Persiapan nanopartikel perak.

10 ml air suling dituangkan ke dalam labu berbentuk kerucut, tambahkan 1 ml larutan perak nitrat 0,1 M dan satu tetes larutan tanin 1% (berfungsi sebagai zat pereduksi). Panaskan larutan hingga mendidih dan tambahkan tetes demi tetes dengan mengaduk larutan natrium karbonat 1%. Larutan koloid perak berwarna oranye-kuning terbentuk.

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

3.2 Percobaan Laboratorium No.2

Persiapan nanopartikel biru Prusia.

10 ml air suling dituangkan ke dalam labu dan 3 ml larutan garam darah kuning 1% dan 1 ml larutan besi(III) klorida 5% ditambahkan ke dalamnya. Endapan biru yang diisolasi disaring. Sebagian dipindahkan ke gelas kimia dengan air suling, 1 ml larutan asam oksalat 0,5% ditambahkan ke dalamnya, dan suspensi diaduk dengan batang kaca sampai endapan benar-benar larut. Terbentuk sol biru terang yang mengandung nanopartikel biru Prusia.

3.3 Percobaan Laboratorium No.3

Kami akan menerima FMF di laboratorium.

Mereka mengambil minyak (bunga matahari), serta toner untuk printer laser (zat dalam bentuk bubuk). Campur kedua bahan dengan konsistensi krim asam.

Agar efeknya maksimal, campuran yang dihasilkan dipanaskan dalam penangas air selama kurang lebih setengah jam, sambil tidak lupa diaduk.

Jauh dari setiap toner memiliki magnetisasi yang kuat, tetapi hanya dua komponen yang mengandung pengembang. Jadi, Anda perlu memilih kualitas terbaik.

3.4 Interaksi fluida magnet dengan medan magnet.

Cairan magnet berinteraksi dengan medan magnet dengan cara sebagai berikut: jika Anda membawa magnet ke samping, cairan akan memanjat dinding dan dapat naik setinggi yang Anda suka di belakang magnet. Dengan mengubah arah pergerakan fluida magnet, Anda dapat membuat pola pada dinding bejana. Pergerakan fluida magnetik dalam medan magnet juga dapat diamati pada slide kaca. Cairan magnetik yang dituangkan ke dalam cawan Petri terlihat membengkak saat magnet diangkat, tetapi tidak tertutup paku. Kami berhasil mereproduksi hanya dengan cairan magnet jadi MF-01 (produsen - NPO Santon LLC). Untuk melakukan ini, lapisan tipis cairan magnet dituangkan ke dalam cawan Petri dan satu magnet dibawa ke sana, kemudian beberapa magnet. Cairan itu berubah bentuk, ditutupi dengan "duri" yang menyerupai duri landak.

3.5 Efek Tyndall

Sedikit cairan magnetik ditambahkan ke air suling dan larutannya tercampur rata. Seberkas cahaya dari penunjuk laser dilewatkan melalui gelas dengan air suling dan melalui gelas dengan larutan yang dihasilkan. Sinar laser melewati air tanpa meninggalkan jejak, dan meninggalkan jalur bercahaya dalam larutan cairan magnetik. Dasar munculnya kerucut Tyndall adalah hamburan cahaya oleh partikel koloid, dalam hal ini partikel magnetit. Jika ukuran partikel lebih kecil dari setengah panjang gelombang cahaya datang, maka hamburan difraksi cahaya diamati. Cahaya membelok di sekitar partikel dan menyebar dalam bentuk gelombang, menyebar ke segala arah. Dalam sistem koloid, ukuran partikel fase terdispersi adalah 10-9 - 10-7 m, yaitu berkisar dari nanometer hingga pecahan mikrometer. Wilayah ini melebihi ukuran molekul kecil yang khas, tetapi ukuran lebih kecil objek yang terlihat pada mikroskop optik biasa.

3.6 Membuat kertas "magnetik".

Mereka mengambil potongan kertas saring, merendamnya dalam cairan magnet dan mengeringkannya. Partikelnano fase magnetik, setelah mengisi pori-pori kertas, memberikan sifat magnetik yang lemah - kertas langsung tertarik ke magnet. Dengan bantuan magnet, kami berhasil mengeluarkan patung kertas "magnetik" dari kaca melalui kaca.

3.7 Studi perilaku fluida magnetik dalam etanol

Sejumlah kecil cairan magnetik yang kami peroleh ditambahkan ke etil alkohol. Benar-benar tercampur. Tingkat pengendapan partikel magnetit diamati. Partikel magnetit menetap dalam 2-3 menit di luar medan magnet. Magnetit, yang disimpan dalam etanol, berperilaku menarik - bergerak kompak dalam bentuk gumpalan setelah magnet, tidak meninggalkan jejak di dinding tabung reaksi. Dibiarkan dalam posisi ini, ia menyimpannya untuk waktu yang lama di luar medan magnet.

3.8 Eksperimen untuk menghilangkan kontaminan dari oli mesin dari permukaan air

Sedikit oli mesin dituangkan ke dalam air, kemudian ditambahkan sedikit cairan magnet. Setelah pencampuran menyeluruh, campuran dibiarkan mengendap. Cairan magnetik telah larut dalam oli mesin. Di bawah pengaruh medan magnet, lapisan oli mesin dengan cairan magnet yang terlarut di dalamnya mulai menyusut ke arah magnet. Permukaan air berangsur-angsur menjadi jernih.

3.9 Perbandingan sifat pelumas oli mesin dan campuran oli mesin dan ferrofluid

Oli mesin dan campuran oli mesin dengan fluida magnetik ditempatkan di cawan Petri. Sebuah magnet permanen ditempatkan di setiap cangkir.

Dengan memiringkan cangkir, kami menggerakkan magnet dan mengamati kecepatan gerakannya. Dalam secangkir ferrofluid, magnet bergerak lebih mudah dan lebih cepat daripada dalam secangkir oli mesin. Nanopartikel individu yang mengandung tidak lebih dari 1000 atom disebut cluster. Sifat-sifat partikel tersebut sangat berbeda dengan sifat kristal, yang mengandung sejumlah besar atom. Ini dijelaskan oleh peran khusus permukaan, karena reaksi yang melibatkan padatan tidak terjadi di volume, tetapi di permukaan.

4. Kesimpulan

Cairan magnetik (fluida feromagnetik, ferrofluid) adalah sistem koloid stabil yang terdiri dari partikel feromagnetik berukuran nanometer yang tersuspensi dalam cairan pembawa, yang biasanya berupa pelarut organik atau air. Berdasarkan sifatnya, cairan feromagnetik menyerupai "logam cair" - bereaksi terhadap medan magnet dan menemukan aplikasi yang luas di banyak industri. Jadi, setelah mempelajari sifat-sifat cairan feromagnetik, kami berhasil mendapatkan benda nano di laboratorium sekolah.

5. Referensi

Brook E.T., Fertman V.E. "Landak" dalam gelas. Bahan magnetik: dari padat ke cair Minsk, Sekolah Tinggi, 1983.

Shtansky DV, Levashov EA Film tipis berstruktur nano multikomponen: masalah dan solusi. Izv. universitas. Metalurgi non-besi No. 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=ru

6.Aplikasi

6. Foto dari eksperimen