Bunu okul laboratuvarında inceliyorlar. Bilime başlayın

Görev B3. Okul laboratuvarında, sarkaç kütlesinin farklı değerlerinde bir yay sarkacının salınımlarını inceliyorlar. Sarkacın kütlesini arttırırsanız, üç miktar nasıl değişecektir: salınımlarının periyodu, frekansı, potansiyel enerjisinin değişim periyodu? İlk sütundaki her konum için, ikinci sütunda istediğiniz konumu seçin ve seçilen sayıları tabloda ilgili harflerin altına yazın. Salınım süresi. 1). Artacak. Salınım frekansı. 2). Azalacak. Potansiyel enerjinin değişim periyodu. 3). Değişmeyecek. A). B). İÇİNDE). A. B. C. Fiziksel büyüklükler. Fiziksel özellikler. Onların değişimi. Onların değişimi.

Fizik 10. sınıf

“Ders “Elektrostatik” - İpek cama sürtüldüğünde elektriklenir. Gerilim. Potansiyel fark birimi. Enerji. Yapısal model. Güç. Elektrostatik. Bedenlerin elektrifikasyonu hakkında ne biliyorsunuz? İletişim faaliyetleri. Analistler rapor ediyor. Şarj işaretleri. Araştırma çalışması. Elektrodinamik bölümü. Kağıdın sürtünmesi baskı makineleri. Teorik bölümün çalışmaları. Enerji özellikleri Elektrik alanı. Çoktan seçmeli cevaplarla ilgili sorunlar.

“Enerjinin korunumu ve dönüşümü yasası” - Enerjinin korunumu yasasının uygulama örnekleri. Vücudun toplam mekanik enerjisi. Enerji ne ortaya çıkar ne de kaybolur. Vücut dikey olarak yukarı doğru fırlatılır. Kütlesi m olan bir kızak sabit hızla yokuş yukarı çekilmektedir. Hedef. İki tür mekanik enerji vardır. Enerji, eğer onu almamışsa vücutta ortaya çıkamaz. Russkoe köyünde enerjinin korunumu yasasının uygulama örnekleri. Bir “sürekli hareket makinesi” yaratmanın imkansızlığına ilişkin açıklama.

“Isı motorları, ısı motorlarının çeşitleri” - Maksimum verimliliğin elde edilmesi. Wankel döner pistonlu motor. Hacimsel genleşme türbini. Modern içten yanmalı motorların ısı dengesinin şeması. Pistonlu içten yanmalı motorlar. Otto ve Diesel pistonlu motorlar. Döner kanatlı içten yanmalı motor. Isı motorlarında mümkün ve imkansız olan şeyler. Tamamlanmamış hacimsel genişlemeye sahip modern motorlar. Tam hacimsel olmayan genleşmeli gaz türbini motorları.

““İç enerji” derece 10” - Bir termodinamik sistem çok sayıda mikropartikülden oluşur. İdeal bir gaz, gerçek bir gazın basitleştirilmiş bir modelidir. Basınç. Bir atomun ortalama kinetik enerjisi. İç enerjinin iki tanımı. İzoişlem grafikleri. İç enerji kavramının moleküler-kinetik yorumu. Enerji. Enerji birimi Joule'dür. Tekrar edelim. İç enerjideki değişim. İzotermal süreç.

“Termodinamiğin Sorunları” - Sıcaklık. Gazın iç enerjisi. İfade. Isı motorlarının verimliliği. Ideal gaz. Balon. Görev. Bağımlılık grafiği. Yeterlik İzotermal sıkıştırma. Dizel yakıt. Termal motor. Termodinamiğin temelleri. Gaz. Isı dengesi denklemi. Temel formüller. Bilgi. Madde miktarı. İdeal ısı motoru. Su buharı Isı miktarı. İçsel enerji. Helyum. Gaz işi.

“Optik Temelleri” - Kamera. Deneysel yasalar. Odak ve ayna arasında bir nesne. Listelenen üç ışından ikisi. Doğrusal artış. Odaklanmak. Küresel aynalar. Aynaya dik. Lensler. Merceklere ıraksak mercekler denir. Bir mercekteki S noktasının görüntüsü. Kırılma indeksleri. Optik merkezden geçen düz çizgiler. Aynanın üzerine N noktasından bir ışın düşüyor. Düz ayna. Miktarları. Giriiş. Yansıma yasaları.

Ders çalışma programı müfredat dışı etkinlikler"Genç bir kimyagerin laboratuvarı" (8. sınıf. 35 saat)

Ders dışı faaliyetlerde uzmanlaşmanın planlanan sonuçları

Kişisel:

Bilimin ve sosyal uygulamanın modern gelişim düzeyine karşılık gelen bütünsel bir dünya görüşünün oluşturulması;

Sürdürülebilir bilişsel çıkarları dikkate alarak öğrenmeye, hazır olma ve kendini geliştirmeye ve kendi kendine eğitime yönelik sorumlu bir tutumun oluşturulması, bireysel bir eğitim yörüngesinin bilinçli olarak inşa edilmesi;

Eğitim, öğretim, araştırma ve yaratıcı faaliyetlerde iletişimsel yeterliliğin oluşturulması;

Bilişsel ve bilgi kültürünün oluşumu, bağımsız çalışma becerileri öğretim yardımcıları, kitaplar, erişilebilir araçlar ve bilgi teknolojisinin teknik araçları;

Çevre bilincinin temellerinin oluşturulması ve kişinin sağlığına ve çevreye karşı sorumlu, dikkatli bir tutuma duyulan ihtiyaç;

Yaratıcı sorunları çözmeye hazır olmanın geliştirilmesi, eğitimsel ve ders dışı faaliyetler sırasında ortaklarla yeterli davranış ve etkileşim yollarını bulma yeteneği, sorunlu durumları değerlendirme yeteneği ve çeşitli üretken faaliyetlerde hızlı bir şekilde sorumlu kararlar alma yeteneği.

Meta konu:

Bağımsız olarak yeni bilgi edinme, eğitim faaliyetlerini organize etme, uygulama araçlarını bulma becerilerine hakim olmak;

Koşulların ve onlara ulaşma araçlarının bağımsız bir analizine dayanarak hedeflere ulaşmanın yollarını planlama, hedefe ulaşmanın alternatif yollarını belirleme ve en iyisini seçme yeteneği etkili yöntem eğitimsel ve bilişsel sorunları çözmeye yönelik eylemlere ilişkin bilişsel yansımayı yürütmek;

Bir sorunu anlama, soru sorma, hipotez ileri sürme, kavramları tanımlama, sınıflandırma, materyali yapılandırma, deneyler yapma, kendi konumunu tartışma, sonuçları ve sonuçları formüle etme becerisi;

Eylemlerinizi planlanan sonuçlarla ilişkilendirebilme, sonuçlara ulaşma sürecinde faaliyetlerinizi izleyebilme, önerilen koşullar ve gereksinimler çerçevesinde eylem yöntemlerini belirleyebilme, eylemlerinizi değişen duruma göre ayarlayabilme;

Araç ve gereçlerin kullanımında yeterliliğin oluşması ve geliştirilmesi teknik araçlar iletişimsel ve bilişsel evrensel eğitim faaliyetlerinin geliştirilmesinde araçsal bir temel olarak bilgi teknolojileri (bilgisayarlar ve yazılım);

Eğitimsel ve bilişsel sorunları çözmek için işaret ve semboller, modeller ve diyagramlar oluşturma, uygulama ve dönüştürme becerisi;

Çeşitli kaynaklardan (medya, eğitim CD'leri, İnternet kaynakları dahil) bilgi alma, elektronik medya da dahil olmak üzere referans literatürünü serbestçe kullanma, bilgi seçiciliği ve etik normlarına uygun olma;

Temel mantıksal teknikleri, gözlem yöntemlerini, modellemeyi, açıklamayı, problem çözmeyi, tahmin etmeyi vb. pratikte kullanma becerisi;

Bir grup içinde çalışabilme yeteneği - ortak faaliyetlerde ortak bir çözüm geliştirirken çeşitli pozisyonların koordinasyonuna dayalı olarak etkili bir şekilde işbirliği yapma ve etkileşimde bulunma; ortağınızı dinleyin, fikrinizi formüle edin ve tartışın, konumunuzu doğru bir şekilde savunun ve çıkar çatışması durumları da dahil olmak üzere ortakların konumundan koordine edin; Tüm katılımcıların çıkarlarını ve konumlarını dikkate alarak, araştırıp değerlendirerek çatışmaları verimli bir şekilde çözer alternatif yollarçatışma çözümü.

Ders:

Bilişsel alanda:

• incelenen kavramların tanımlarını vermek;
• gösteriyi ve bağımsız olarak yürütülen kimyasal deneyleri tanımlayın;
• kullanılan incelenen maddeleri tanımlayın ve ayırt edin Gündelik Yaşam;
• incelenen nesneleri ve olayları sınıflandırmak;
• gözlemlerden sonuç ve sonuçlar çıkarmak;
• incelenen materyalin ve diğer kaynaklardan elde edilen kimyasal bilgilerin yapılandırılması;
• Günlük yaşamda kullanılan maddeleri güvenli bir şekilde kullanın.

Değer odaklılık alanında:

sonuçlarını analiz etmek ve değerlendirmek çevre Kimyasalların kullanımıyla ilgili evsel ve endüstriyel insan faaliyetleri.

İşgücü alanında:

kimyasal bir deney yapmak.

Can güvenliği alanında:

Maddelerin ve laboratuvar ekipmanlarının güvenli kullanımıyla ilgili kurallara uyun.

Giriiş. Maddelerin güvenli bir şekilde kullanılmasının temelleri (1 saat).Dersin amaç ve hedefleri.

Bölüm 1. Şaşırtıcı dönüşümlerin laboratuvarında (13 saat).

Pratik iş.1. Yağların alkali sabunlaştırılmasıyla sabun elde edilmesi. 2. Belirli bir konsantrasyondaki çözeltilerin hazırlanması. 3. Büyüyen tuz kristalleri.

Bölüm 2. Genç bir araştırmacının laboratuvarında (11 saat).Doğal nesnelerle (su, toprak) deneyler.

Pratik iş.4. Doğal suyun özelliklerinin incelenmesi. 5. Doğal suyun sertliğinin titrasyon yoluyla belirlenmesi. 6. Toprak analizi. 7. Kar örtüsünün analizi.

Gıda ürünleriyle deneyler.

Pratik iş.8. Gazlı içeceklerin özelliklerinin incelenmesi. 9. Dondurmanın niteliksel bileşiminin incelenmesi. 10. Çikolatanın özelliklerinin incelenmesi. 11. Çipler üzerinde araştırma yapın. 12. Sakızın özelliklerinin incelenmesi. 13. Meyve suları ve nektarlarda C vitamininin belirlenmesi. 14. Poşetlenmiş siyah çayın özelliklerinin incelenmesi.

Bölüm 3. Yaratıcı laboratuvarda.

Çalışma süresi rezervi - 4 saat

Sharonova Selena Mihaylovna

Fizik öğretmeni

Samara Bölgesi

Tolyatti

Konuyla ilgili makale

“Müfredat dışı etkinlikler sisteminde okul kimya dersini okurken kimya laboratuvarı ve öğrencilerin gelişimindeki önemi”

Şu anda modern eğitim bir kriz yaşıyor. Öğretmenler kendilerini tamamen yeni bir durumla karşı karşıya buldular - önceki neslin deneyimi bir sonraki nesile aktarılıyor, ancak buna ihtiyacı yok.

Müfredat dışı faaliyetler, temel eğitim çerçevesi dışında, öğrencinin bilgi ve yaratıcılığa olan ilgisini tam olarak gerçekleştirmesine olanak tanıyan, belirli eğitim hedeflerine ve objektif, değerlendirilebilir sonuçlara sahip eğitim programlarına göre gerçekleştirilen motive edilmiş eğitim faaliyetleridir.

Laboratuvar, herhangi bir araştırmanın yapıldığı özel bir odadır. Örneğin bir biyolojik laboratuvarda bitkiler ve mikroorganizmalar yetiştirilir ve hayvanlar tutulur. Fiziksel laboratuvarda elektrik akımı, ışık ve sıvı ve gazlardaki olaylar incelenir; katılarla meydana gelen işlemler. Kimya laboratuvarı, kimyasal ekipmanın bulunduğu büyük bir odadır: özel mobilyalar, aletler, maddelerle çalışmak için mutfak eşyaları. Burada maddelerin özelliklerini ve dönüşümlerini inceliyorlar.

Kimya laboratuvarı öğrencilerin derin ve kalıcı bir ilgi geliştirmesine olanak tanırmaddeler ve kimyasal dönüşümler dünyasına adım atmak için gerekli pratik becerileri edinin. Kimya laboratuvarı çocuğun konunun ötesine geçmesine ve sınıfta asla öğrenemeyeceği şeylerle tanışmasına olanak tanır. Deneysel olarak çocuklar öğrenir ve ustalaşır yeni materyal, eylemlerini analiz etmeyi ve değerlendirmeyi öğrenin.

Laboratuvarda belirli çalışmalar yapılırken, kimyada çocuğa günlük yaşamında yardımcı olabilecek pratik bilgi ve beceriler oluşturulur. Bilişsel aktivite de oluşur, arzu Araştırma çalışması doğa bilimleri döngüsü çerçevesinde sürekli eğitime ve bilinçli meslek seçimine ön hazırlık sağlar.

Kimya laboratuvarında gerçekleştirilen deneyler, öğrencilerin yalnızca yaratıcı aktivitelerini değil aynı zamanda inisiyatiflerini ve bağımsızlıklarını da besleyip geliştirirken, aynı zamanda olumlu, sağlıklı, çevre dostu ev alışkanlıkları oluşturuyor. İşgücü eğitimi, reaktifler, ekipmanlarla çalışarak, deneyler kurmaya ve sonuçlarını işlemeye çalışarak gerçekleştirilir. Öğrenciler ekipman ve çeşitli basit deneyler üzerinde çalışarak kendilerini bir başarı akışında bulurlar; burada kendi öz saygılarını ve öğrencilerin akranlarının, öğretmenlerinin ve ebeveynlerinin gözündeki statülerini artırırlar.

Çocuklar laboratuvar çalışmaları, deneyler ve araştırmalar yaparak kimyasal deneylerdeki becerilerini geliştirecek, araştırma ve tasarım faaliyetlerinde belirli beceriler kazanacak ve gerekli bilgileri arama yöntemlerinde ustalaşacaklardır. Aynı zamanda kimya konusuna sadece bilişsel ilgi gelişmez, sürpriz, eğlence, paradoks durumu yaratarak yaratıcı yetenekler ve öğrenmeye karşı olumlu tutum gelişir ve bilimsel bir dünya görüşü oluşur.

Herhangi bir işlem yapmadan önce deneysel çalışma bir kimya laboratuvarında çocuğa tüm enstrümanları, tercihen eğlenceli bir versiyonda tanıtmak gerekir.

İlk yardımcılarla - kimyasal aletler ve mutfak eşyaları - tanışalım. Her konunun kendi görevi vardır ve bu cihazların görselleri herhangi bir kimya ders kitabında bulunabilir.

Test tüpü, bir ucu kapalı, tüpe benzer uzun bir cam kaptır. Renksiz refrakter camdan yapılmış olup oldukça güçlü bir şekilde kullanılabilir.
Bir sıvı veya katıyı ısıttığınızda gaz toplayabilir. Ve elinizde tutmanız, bir tripod veya tutucuya sabitlemeniz rahat olacak şekilde uzun yapılmıştır. Deneyler, bir test tüpü içerisinde ısıtılmadan, maddelerin dikkatlice dökülerek veya dökülerek gerçekleştirilebilir. Test tüpünün düşürülmemesi gerektiği konusunda bir uyarı verilmelidir: cam kırılgandır.

Küçük bir test tüpü veya kabı için bir kelepçe veya tutucu. Parmaklarınızı yakmamak için maddeyi uzun süre ısıtırken içine sıkabilirsiniz.

Test tüpleri için bir raf veya onlar için bir stand. Metal veya plastik olabilir ve eğer bir klinikte kan testi için parmağınızı aldırdıysanız elbette bunu görmüşsünüzdür. Raf plastikten yapılmışsa, içine asla sıcak test tüpü koymayın: rafın tabanını ve test tüpünü mahvedersiniz.

Alkol lambası, alkol yakmak için özel bir cihazdır. Alkolün yakılmasının sağladığı ısı ile ihtiyaç duyduğumuzda maddeleri ısıtırız. Alkol lambasını sadece kibritle yakıp, kapağını kapatarak söndürüyoruz. Yanan bir alkol lambasına üfleyemez veya onu taşıyamazsınız - bu tehlikelidir. Ayrıca, bir test tüpünü alkol lambasında ısıtırken, test tüpünün alt kısmını fitile dokundurmamalısınız - test tüpü patlayabilir. Alkolün döküldüğü kap geniş, sağlam ve kalın duvarlıdır. Alkol lambasıyla çalışmanın güvenli olmasını sağlamak için bu önemlidir.

Bazı laboratuvarlar maddeleri ısıtmak için gaz brülörleri kullanır. Daha sıcak bir alev üretirler ancak dikkatli kullanım gerektirirler; hâlâ gaz halindedirler.
Şişeler, şekil olarak şişeleri anımsatan cam kaplardır. Maddeleri geçici olarak depolayabilir, gerçekleştirebilirler. kimyasal deneyler, çözümler hazırlayın. Şişeler,
şekline göre konik, yuvarlak, düz tabanlı ve yuvarlak tabanlı olabilirler. Yuvarlak dipli şişelerde maddeler, şişe çatlamadan çok uzun süre ısıtılabilir.

Şişeler çeşitli boyutlarda gelir: büyük, orta, küçük. Delikleri lastik veya kabuk tapa ile kapatılabilir. Bazen şişenin üzerinde izler vardır: bunun gibi
Şişeye ölçüm şişesi denir ve sıvıları ölçmek için kullanılır. Ve bazı şişelerin ortaya çıkan gazları uzaklaştıracak dalları vardır. Böyle bir sürece koyabilirsiniz
kauçuk boruyu takın ve gazı istenilen yere yönlendirin. Beherler normal beherlere benzer ve genellikle çözelti hazırlamak veya deney yapmak için kullanılır. Sıvının dökülmesini kolaylaştırmak için bardağın üstünde bir ağızlık bulunur. Gözlükler farklı boyutlarda cam ve porselen olarak gelir. Huniler herkese tanıdık gelir, mutfakta da bulunurlar. Sıvıyı dar boyunlu bir kaba dökmeniz gerektiğinde huni kullanışlı olur. Huni içerisine katlanmış kağıt filtre çemberi yerleştirirseniz sıvıyı katı parçacıklardan ayırabilirsiniz.

Gaz çıkış tüpleri camdan yapılmıştır ve fişe takılıdır. Reaksiyonun gerçekleştiği ve gazın salındığı bir şişeyi veya test tüpünü böyle bir tıpa ile kapatırsak, o zaman gaz havaya uçmayacak, tüp içinden bu tüpü yönlendirdiğimiz kaba girecektir. Bu tüpler farklı şekillerde gelir. Bazen bir değil birkaç kıvrımı vardır. Boruyu kendiniz bükebilirsiniz. Bunu yapmak için, düz tüpü bir süre alkol lambasının veya laboratuvar gaz ocağının (mutfakta değil!) alevinde doğru yerde ısıtmanız gerekir. Cam sıcaktan yumuşayınca çok yavaş ve dikkatli bir hareketle tüpü bükebilirsiniz. Ama acele edersen kırılır. Ve tüpün sıcak kısmına parmaklarınızla dokunmamaya dikkat edin, aksi takdirde yanacaksınız. Bir cam tüpten bir parça kesmek için, üçgen bir dosya kullanarak doğru yerde küçük bir çizik oluşturmanız ve ardından bu yerde dikkatlice kırmanız gerekir.
Porselen buharlaştırma kabı, ağızlı bir tabağa benzer. Sofra tuzu gibi bir maddenin bir çözeltisini içine dökerseniz ve uzun süre ısıtırsanız, o zaman yakında hepsi
su buharlaşacak ve kapta tuz kristalleri kalacaktır. Bu şekilde bir maddeyi çözeltiden izole edebilirsiniz.

Bir kimyagerin havana ve tokmağa ihtiyacı vardır. Bir katının un benzeri ince bir toz halinde öğütülmesi için kullanılabilirler. Böyle bir tozla deney, maddenin büyük parçacıklarına göre daha hızlı ilerler. Ayrıca deney için gerekli aletleri monte edebileceğimiz bir laboratuvar tripoduna da ihtiyacımız olacak. Tripodun sabit bir dökme demir standı vardır, içine bir stand vidalanmıştır. Standa, içine çelik bir tırnak veya halkanın yerleştirildiği ve vidalandığı bir kelepçe takılabilir. Pençede bir test tüpü veya başka bir cihaz tutabilir ve halkanın üzerindeki özel bir ızgaraya bir alkol lambası veya şişesi yerleştirebilirsiniz. Okuldaki hem kimya hem de fizik derslerinde bu tür tripodlar var, dolayısıyla muhtemelen onlara aşinasınızdır. Bir kimya laboratuvarında bulunabileceklerin hepsi bu değildir: O kadar çok farklı alet ve alet vardır ki listelenmesi zordur. Geriye en ilginç şey kalıyor - bu cihazlarla çalışmayı öğrenmek.

Bir kimya laboratuvarı yalnızca özel kimya kitlerinden oluşmakla kalmaz, aynı zamanda ev çevresi Ev aletlerini kullanarak mini bir laboratuvar yapabilirsiniz. Böyle bir laboratuvarda eldiven, önlük, önlük, başörtüsü veya kasket, koruyucu gözlük gibi güvenlik önlemlerini kullanarak bazı deney ve deneyler yapabilirsiniz.

13-18 yaş arası her çocuğun bir yetişkinin, ebeveynin veya öğretmenin rehberliğinde yapabileceği deneylerin küçük bir listesini vereceğim.

Kırmızı lahana suyundan turnusol testleri . . Bunun için kırmızı lahanaya ihtiyacınız olacak. Kırmızı lahana suyu ile karıştırıldığında çeşitli maddeler rengini kırmızıdan (güçlü bir asitte), pembeye, mora (bu, nötr bir ortamda doğal rengidir), maviye ve son olarak yeşile (güçlü bir alkalide) dönüştürür. Soldan sağa resimde kırmızı lahana suyunun aşağıdakilerle karıştırılmasının sonuçları görülmektedir: 1. limon suyu (kırmızı sıvı); 2. İkinci test tüpünde saf kırmızı lahana suyu vardır, mor renktedir; 3. Üçüncü test tüpünde lahana suyu amonyak (amonyak) ile karıştırılır - sonuç mavi bir sıvıdır; 4. Dördüncü test tüpünde meyve suyunun karıştırılmasının sonucuçamaşır tozu - yeşil sıvı.

Bazı sıvıların PH değerleri aşağıdadır:

1. Mide suyu - 1,0-2,0 ph
2. Limon suyu- 2,0 ph
3. Yenilebilir sirke - 2,4 ph
4. Coca-Cola - 3,0 ph
5. elma suyu- 3.0ph
6. Bira - 4,5 ph
7. Kahve - 5,0 ph
8. Şampuan - 5,5 ph
9. Çay - 5,5 ph
10. Tükürük - 6,35-6,85 ph
11. Süt - 6,6-6,9 pH
12. Temiz su - 7,0 ph
13. Kan - 7,36-7,44 ph
14. Deniz suyu - 8,0 ph
15. Çözüm karbonat- 8,5 ph
16. Eller için sabun (yağ) - 9,0-10,00 ph
17. Amonyak alkolü - 11,5 ph
18. Ağartıcı ( beyazlatıcı pudra) - 12,5 ph
19. Kostik soda veya sodyum sodalı su > 13 ph

pH

Renk

kırmızı

mor

menekşe

mavi

Mavi-yeşil

yeşil sarı

Turnusol testleri yapmak için kırmızı lahana suyu kullanılabilir. Bunun için filtre kağıdına ihtiyacınız olacak. Lahana suyuna batırılıp kurumasına izin verilmelidir. Bundan sonra ince şeritler halinde kesin. Turnusol testleri hazır!

Farklı ortamlarda turnusolun rengini hatırlamak için bir şiir var:

Turnusol göstergesi - kırmızı
Asit açıkça belirtilecektir.
Turnusol göstergesi - mavi,
Alkali burada - ağzınız açık kalmasın,
Çevre ne zaman tarafsızdır?
Her zaman mordur.

Not: Yalnızca kırmızı lahana değil, diğer birçok bitki pH'a duyarlı bir bitki pigmenti (antosiyanin) içerir. Örneğin pancar, böğürtlen, siyah kuş üzümü, yaban mersini, yaban mersini, kiraz, kara üzüm vb. Antosiyanin bitkilere koyu mavi renk verir. Bu renkteki ürünler çok sağlıklı kabul edilir.

Mavi iyot

P Bu deneyi tamamladıktan sonra şeffaf sıvının nasıl anında koyu maviye döndüğünü göreceksiniz. Deneyi gerçekleştirmek için eczaneye gidip gerekli malzemeleri satın almanız gerekebilir, ancak mucizevi dönüşüm buna değer.

İhtiyacın olacak:

3 sıvı kabı- 1 tablet (1000 mg) C vitamini (eczaneden temin edilebilir)-% 5 alkolde iyot çözeltisi (eczanede satılır)- hidrojen peroksit %3 (eczanede satılır)- nişasta- ölçü kaşıkları- ölçüm kaplarıÇalışma planı:1. 1000 mg C vitaminini bir kapta kaşıkla veya havanda iyice ezip tableti toz haline getirin. 60 ml ekle ılık su, en az 30 saniye boyunca iyice karıştırın. Ortaya çıkan sıvı Çözüm A'yı şartlı olarak adlandıracağız.2. Şimdi 1 çay kaşığı (5 ml) Solüsyon A'yı başka bir kaba dökün ve ayrıca buna ekleyin: 60 ml ılık su ve 5 ml alkol iyot solüsyonu. Kahverengi iyotun C vitamini ile reaksiyona gireceğini ve renksiz hale geleceğini lütfen unutmayın. Ortaya çıkan sıvıya Çözüm B adını verelim. Bu arada artık Çözüm A'ya ihtiyacımız olmayacak, onu bir kenara bırakabilirsiniz.3. Üçüncü bir kapta 60 ml ılık su, yarım çay kaşığı (2,5 ml) nişasta ve bir yemek kaşığı (15 ml) hidrojen peroksiti karıştırın. Bu Çözüm C olacaktır.4. Artık tüm hazırlıklar tamamlandı. İzleyicileri davet edebilir ve gösteri yapabilirsiniz! Çözelti B'nin tamamını Çözelti C'yi içeren bardağa dökün. Elde edilen sıvıyı birkaç kez bir kaptan diğerine ve tekrar geri dökün. Biraz sabır ve... bir süre sonra sıvı renksizden koyu maviye dönecektir.Deneyimin açıklaması:Bir okul öncesi çocuğa deneyin özünü anladığı bir dilde şu şekilde açıklayabilirsiniz: iyot, nişasta ile reaksiyona girer, onu renklendirir Mavi renk. C vitamini ise tam tersine iyotu renksiz tutmaya çalışır. Nişasta ile C vitamini arasındaki mücadelede sonunda nişasta kazanır ve bir süre sonra sıvı koyu maviye döner.Firavun yılanları

Hazırlık kısmı.
Standın üzerine bir tablet kuru yakıt (ürotropin) yerleştirin. Bir kuru yakıt tabletinin üzerine üç tablet norsülfazol koyun. (Fotoğraf 1)
Ana bölüm.
Hafif kuru yakıt. Sürünen parlak siyah ışıklı hacimli “yılanları” düzeltmek için metal bir çubuk kullanın. Deney bittikten sonra kuru yakıtı plastik bir kapakla kapatarak yangını söndürün. (Fotoğraf 2)
yüzünden özel koku Bu deney en iyi şekilde geniş, iyi havalandırılan odalarda veya açık havada gerçekleştirilir.
Deneyimin açıklanması.
Norsülfazolün ayrışması sırasında açığa çıkan gazlar, reaksiyon ürünlerini "köpürtür" ve bu da uzun bir siyah kömür "yılanının" büyümesine neden olur. Norsülfazol organik maddesinin en muhtemel bozunma ürünleri C, CO2, H20, SO2 (muhtemelen S) ve N2'dir.
Bir yangının kendiliğinden yanması

Hazırlık kısmı.
Porselen bir bardağa bir miktar kristal potasyum permanganat KMnO yerleştirin 4 . Uzun bir pipet veya cam tüp kullanarak kristalleri 1 ml konsantre sülfürik asit H ile dikkatlice ıslatın. 2 SO 4 . Porselen bardağı metal bir tepsiye yerleştirip üzerini örtün,

Talaşların porselen kabın içine girmemesine dikkat ederek üstüne ve çevresine talaş yerleştirin. (Fotoğraf 1)
Ana bölüm.
İzleyicilerin haberi olmadan, bir parça pamuğu alkolle cömertçe nemlendirin ve porselen bir bardağa birkaç damla alkolü hızla sıkın. (Fotoğraf 2)
Elinizde alkol bulunan pamuk yününün alev almaması için elinizi hemen çekin.
Ateş hızla parlıyor ve hızla sönüyor. (Fotoğraf 3)
Deneyimin açıklanması.
Konsantre sülfürik asit, potasyum permanganat ile reaksiyona girdiğinde güçlü bir oksitleyici madde olan manganez (VII) oksit oluşur. Alkol manganez (VII) oksitle temas ettiğinde tutuşur, ardından talaşlar tutuşur.

Suda sodyumun yakılması

İle hazırlık kısmı.
Bezelye büyüklüğünde bir parça sodyumu dikkatlice kesin ve kağıt filtrenin ortasına yerleştirin.
Büyük bir porselen bardağa su dökün. (Fotoğraf 1)

Ana bölüm.

işletim sistemi Sodyum filtresini dikkatlice suya indirin. Güvenli bir mesafeye (2 metre) çekiliyoruz. Sodyum suyla temas ettiğinde erimeye başlar, açığa çıkan hidrojen hızla tutuşur, ardından sodyum tutuşup güzelce yanar. sarı alev. (Fotoğraf 2)
İÇİNDE Deneyin sonunda genellikle çatlama ve sıçrama meydana gelir, bu nedenle porselen bardağın yakınında olmak tehlikelidir.
Ortaya çıkan çözeltiye bir damla fenolftalein göstergesi eklenirse (Fotoğraf 3), çözelti parlak kırmızıya döner ve alkalin bir ortamın oluştuğunu gösterir. (Fotoğraf 4)
Deneyim açıklaması
Sodyum su ile denkleme göre reaksiyona girer
2Na + 2H20 = 2NaOH + H2
Kağıt filtre, sodyumun su yüzeyinde "akmasını" önler; üretilen ısı nedeniyle hidrojen tutuşur ve ardından sodyumun kendisi tutuşarak sodyum peroksit oluşturur.
2H2 + Ö2 = 2H2Ö
2Na + O2 = Na202
Mendil numarası

İle
hazırlık kısmı.
Mendilin ortasına beyaz biraz kristal fenolftalein serpin.
Bir bardağa çamaşır sodası (sodyum karbonat Na) çözeltisi dökün 2C03). (Fotoğraf 1)
Ana bölüm.

Fenolftaleinin fark edilmeden bardağa dökülmesi için bardağı dikkatlice bir mendille örtün. (Fotoğraf 2) .Eşarpı çıkarmadan bardağı elinize alın ve birkaç dairesel hareket yaparak karıştırın. (Fotoğraf 3)C bir mendil al.
VE Bardaktaki sıvı kıpkırmızı oldu. (Fotoğraf 4)

Deneyimin açıklanması.
Sodyum karbonat suda çözündüğünde hidrolize uğrayarak alkali bir ortam oluşturur.
Na2C03 + H20 = NaHC03 + NaOH
Fenolftalein alkali ortamda kırmızıya döner.

R gümüş ayna reaksiyonu

Hazırlık kısmı.
İlk test tüpünde çeyrek çay kaşığı glikozu 5 ml damıtılmış su içinde çözerek bir glikoz çözeltisi hazırlayın.
İkinci test tüpünde, gümüş oksitten oluşan bir amonyak çözeltisi hazırlayın: 2 ml gümüş nitrat çözeltisine dikkatlice amonyak çözeltisi ekleyin, oluşan çökeltinin fazla amonyak çözeltisi içinde tamamen çözündüğünü gözlemleyin. (Fotoğraf 1)
Ana bölüm
Her iki çözeltiyi de temiz bir test tüpüne dökün. Test tüpü ne kadar temiz olursa sonuç o kadar iyi olur!
Test tüpünü bir bardak sıcak suya yerleştirin. Test tüpünü sallamadan dik tutmaya çalışıyoruz. (Fotoğraf 2).
2 dakika sonra test tüpünün duvarlarında güzel bir "gümüş ayna" oluşur. (Fotoğraf 3)
Gümüş bir test tüpü genç kimya severler için harika bir hediyedir.

(Fotoğraf 4)
Deneyimin açıklanması.
Glikoz bir aldehit alkolüdür. Aldehit grubunda gümüş oksitin amonyak çözeltisi ile oksitlenerek glukonik asit oluşturulabilir. Gümüş indirgenir ve test tüpünün duvarlarında biriktirilerek bir "gümüş ayna" oluşturulur.
2AgNO3 + 2NH3 + H20 = Ag20? + 2NH4 NO3
Ag 2 O + 4NH3 + H 2 O = 2OH
Bir “gümüş ayna” elde etme reaksiyonu aşağıdaki denklemle açıklanmaktadır:
2OH + C6H1206 = 2Ag? + C 6 H 12 O 7 + 4NH3 + H 2 O

Hidrojen peroksitten oksijen elde edilmesi

Hazırlık kısmı.
Konik bir şişeye %3 hidrojen peroksit çözeltisi dökün. (Fotoğraf 1)
Ana bölüm.
Şişeye biraz katalizör - manganez (IV) oksit - ekliyoruz. (Fotoğraf 2) Balonun içinde hemen oksijen salınmaya başlar.
Z Uzun bir kıymığı yakıp söndürüyoruz, böylece kıymık yanmıyor, sadece yanıyor. (Fotoğraf 3)
Şişeye için için yanan bir kıymık getiriyoruz, parlıyor ve parlak bir alevle yanıyor.

(Fotoğraf 4)
Deneyimin açıklanması.
Hidrojen peroksit, bir katalizör (reaksiyon hızlandırıcı) eklenirken aşağıdaki denkleme göre ayrışır:
2H 2 Ö 2 = 2H 2 Ö + Ö 2
İçin için yanan bir kıymık sokulduğunda, kömür aşağıdaki denkleme göre oksijenle yanar:

C + O2 = C02

KİMYA LABORATUARINDA ÇALIŞMA KURALLARI

Deneylere başlamadan önce çalışma alanını, gerekli araç ve gereçleri hazırlamanız ve ayrıca deneyin açıklamasını dikkatlice okumanız gerekir.

Kimyasal reaktiflerle yapılan deneyler ek tehlikeler oluşturur. Çeşitli maddeler çıkarılması zor lekeler, hatta giysilerde delikler bırakabilir. Reaktifler cilt yanıklarına neden olabilir; Özellikle gözlerinize dikkat etmeniz gerekiyor. Ayrıca tamamen zararsız bazı maddeleri karıştırırken zehirlenmeye neden olabilecek toksik bileşiklerin oluşması mümkündür.

Beklenmedik sorunlardan ve istenmeyen tepkilerden kaçınmanın güvenilir bir yolu, deneyimin talimatlarına ve açıklamalarına harfiyen uymaktır.

Maddelerin tadına bakılamayacağı ve elle alınamayacağı unutulmamalıdır. Ve elinizin hafif bir hareketiyle, maddenin bulunduğu kaptan havayı burnunuza yönlendirerek, maddelerin kokusuyla büyük bir dikkatle tanışmanız gerekir.

Sıvının bir pipetle kaptan alınması gerekir. Katılar - kaşıkla, spatulayla veya kuru test tüpüyle. Maddeler yiyeceklerle birlikte saklanmamalıdır. Ayrıca deneyler sırasında yemek yiyemezsiniz.

Isıtılmış maddenin bulunduğu test tüpü size veya yanınızda duran birine doğrultulmamalıdır. Isıtılmış sıvının üzerine eğilmeyin, çünkü sıçramalar yüzünüze veya gözlerinize kaçabilir.

Deneyi bitirdikten sonra işyerini temizlemeniz ve bulaşıkları yıkamanız gerekiyor. Deney sonrasında kalan maddeler kanalizasyona dökülmemeli veya çöp kutusuna atılmamalıdır.

Reaktif şişeleri güvenlik uyarıları içerebilir. Bu işaretler, asit ve alkali çözeltileri (bunlar yakıcı ve tahriş edici maddeler), yanıcı ve toksik maddelerle çalışırken özellikle dikkatli olmanız gerektiği konusunda uyarmaktadır.

ISITMA MADDELERİ İÇİN KURALLAR

Maddelerin ısıtılması elektrikli ısıtma cihazları ve açık alev kullanılarak gerçekleştirilebilir. Ancak her durumda güvenlik düzenlemelerine uyulmalıdır.

Alevin en sıcak kısmının üst kısım olduğunu unutmayın. Sıcaklığı yaklaşık 1200 C'dir. Isıtmanın yapılabileceği bir alkol lambasının cihazını düşünelim. Alkol lambası, alkollü bir hazne, diskli bir tüp, bir fitil ve bir kapaktan oluşur.

Pirinç. 3. Alkol lambası cihazı

TEST TÜPÜNDEKİ ISITICI MADDELER

Test tüpü bir test tüpü tutucusu kullanılarak ısıtılır. Bir deney tüpündeki bir maddeyi ısıtmadan önce deney tüpünün tamamını ısıtmak gerekir. Test tüpü, alkol lambasının alevi altında sürekli hareket ettirilmelidir. Sıvıyı deney tüpünde kaynatamazsınız.

ŞİŞE İÇİNDEKİ SIVIYIN ISITILMASI

Sıvılar sadece test tüplerinde değil aynı zamanda şişelerde de ısıtılabilir. Isıtılan sıvının yerel olarak aşırı ısınmasını önlemek için ince duvarlı cam şişeler, asbest ağı olmadan açık ateşte ısıtılmamalıdır. Suyun konik düz tabanlı bir kapta ısıtılmasına bir örnek verelim. Bunu yapmak için şişeyi, altında bir alkol lambasının bulunduğu asbest ağlı bir halkanın üzerine yerleştirin. Şişenin boynu tripod ayağına sabitlenmiştir. Isıtılan sıvıyı şişede kaynatabilirsiniz.

Pirinç. 4. Şişedeki sıvının ısıtılması

Aktif öğrenme sürecini desteklemek için modern multimedya sistemlerini de içeren bilgi teknolojileri kullanılabilir. Son zamanlarda artan ilgi görenler onlar. Bu tür öğrenme sistemlerine bir örnek, bilgisayarlı eğitim ortamında gerçek dünyadaki nesnelerin davranışını simüle edebilen ve öğrencilerin kimya, fizik ve biyoloji gibi bilimsel disiplinleri çalışırken yeni bilgi ve beceriler edinmelerine yardımcı olan sanal laboratuvarlardır.

Sanal laboratuvar kullanmanın başlıca avantajları şunlardır:

Öğrencileri gerçek koşullarda kimyasal pratik çalışmalara hazırlamak:

a) ekipmanla çalışma konusunda temel becerilerin uygulanması;

b) güvenlik gerekliliklerine uymak için eğitim güvenli koşullar sanal laboratuvar;

c) gözlemin geliştirilmesi, asıl şeyi vurgulama, çalışmanın amaç ve hedeflerini belirleme, deneyin gidişatını planlama, sonuç çıkarma yeteneği;

d) arama becerilerinin geliştirilmesi en uygun çözüm, gerçek bir problemi model koşullarına aktarma yeteneği ve bunun tersi;

e) kişinin işinin tasarımında becerilerin geliştirilmesi.

Okul kimya laboratuvarında bulunmayan deneyler yapın.

Engelli çocuklarla çalışma ve coğrafi olarak uzaktaki okul çocuklarıyla etkileşim dahil olmak üzere uzaktan atölye ve laboratuvar çalışmaları.

Çalışma hızı, reaktif tasarrufu.

Bilişsel ilginin güçlendirilmesi. Bir kimya laboratuvarının bilgisayar modellerinin öğrencileri deney yapmaya ve kendi keşiflerinden memnuniyet kazanmaya teşvik ettiği belirtilmektedir.

Ancak şunu da belirtmek gerekir ki, aktif öğrenmeye yönelik bir bilgilendirici eğitim ortamının tasarlanması ve uygulanması zorlu görev eğitimsel hiper metin oluşturma maliyetleriyle kıyaslanamayacak kadar büyük zaman ve finansal maliyetler gerektirir. Sanal kimya laboratuvarlarının muhalifleri, bir okul çocuğunun deneyimsizliği nedeniyle sanal dünyayı gerçek dünyadan ayırt edemeyeceği yönündeki haklı korkularını dile getiriyor; Bir bilgisayar tarafından oluşturulan model nesneler, etrafımızdaki gerçek dünyanın nesnelerinin tamamen yerini alacaktır.

Öğrenme sürecinde model bilgisayar ortamlarının kullanılmasının olası olumsuz etkilerini önlemek için iki ana yön belirlenmiştir. Birincisi: Bir eğitim kaynağı geliştirirken kısıtlamalar getirmek, uygun yorumları sunmak, örneğin bunları pedagojik temsilcilerin ağzına koymak gerekir. İkincisi: Okul eğitiminde modern bir bilgisayarın kullanılması hiçbir şekilde öğretmenin öncü rolünü azaltmaz. Yaratıcı çalışan bir öğretmen, bilgisayar teknolojilerinin öğrencilerin model nesneleri, onların varoluş koşullarını anlamalarına, çalışılan materyali daha iyi anlamalarına ve en önemlisi öğrencinin zihinsel gelişimine katkıda bulunmalarına olanak sağladığını anlar.

Sanal laboratuvarlar oluşturulurken çeşitli yaklaşımlar kullanılabilir. Sanal laboratuvarlar eğitim içeriği sunma yöntemlerine göre bölünmüştür. Yazılım ürünleri kompakt disklerde (CD-ROM) sunulabilir veya multimedya ürünlerine bir takım kısıtlamalar getiren İnternet'teki bir web sitesinde yayınlanabilir. Açıkçası, 2D grafikler, dar bilgi kanalları nedeniyle İnternet üzerinden dağıtım için daha uygundur. Aynı zamanda CD-ROM'da sunulan elektronik yayınlar trafik ve kaynak tasarrufu gerektirmez ve bu nedenle üç boyutlu grafik ve animasyon kullanılabilir. Görsel bilgilerin en yüksek kalitesini ve gerçekçiliğini sağlayan şeyin çok sayıda kaynak (3D animasyon ve video) olduğunu anlamak önemlidir. Görselleştirme yöntemine göre iki boyutlu, üç boyutlu grafik ve animasyon kullanan laboratuvarlar ayırt edilmektedir. Ayrıca sanal laboratuvarlar, alan bilgisini temsil etme şekline bağlı olarak iki kategoriye ayrılır. Bir konu alanına ilişkin bilginin temsilinin bireysel gerçeklere dayandığı sanal laboratuvarların, önceden programlanmış bir dizi deneyle sınırlı olduğu belirtilmektedir. Bu yaklaşım çoğu modern sanal laboratuvarın geliştirilmesinde kullanılır. Başka bir yaklaşım, öğrencilerin önceden hazırlanmış bir dizi sonuçla sınırlı kalmadan herhangi bir deneyi yürütmelerine olanak tanır. Sanal laboratuvar kimya öğrenme sürecini yoğunlaştırmanın araçlarından biridir

Eğitimin tüm alanlarında, bilgisayar teknolojilerini kullanarak eğitim sistemini yoğunlaştırmanın, hızlı bir şekilde modernleştirmenin ve eğitimin kalitesini artırmanın yolları aranmaktadır. Bilgisayar teknolojisinin insan faaliyetinin bir aracı ve temelde yeni bir öğretim aracı olarak yetenekleri, yeni yöntemlerin ortaya çıkmasına yol açmıştır.Yaklaşımın temel avantajı, sanal bir laboratuvarın masaüstünün görsel olarak eksiksiz olarak sunulmasıdır. aynı zamanda eğitimin örgütsel biçimleridir. gerçek bir laboratuvar masasının basitleştirilmiş görüntüsü: kimyasal kaplar ve diğer aletler gerçek oranlarda ve konumlarda tasvir edilmiştir (standlar ve tutucular kullanılmıştır), maddeler gerçeğe uygun bir renge sahiptir ve kimyasal reaksiyonların seyri görsel olarak gözlemlenebilir. Bu da kullanıcıya gerçek bir laboratuvarda çalışıyormuş gibi bir fikir verir. Böyle bir laboratuvara iyi bir örnek, eğitici sanal bilgisayar laboratuvarlarının geliştirilmesinde uzmanlaşmış bir şirket olan Crocodile Clips Ltd'nin Crocodile Chemistry programıdır. Kimyasal aletlerin bulunduğu ekran görüntüsünün bir kısmı Şekil 1'de gösterilmektedir. 1.

Yaklaşımın ana dezavantajı, ana avantajının devam etmesidir: el yapımı enstrümanlarla. Bu şu anlama gelir:

1) birçok aynı işlemi manuel olarak tekrarlamadan deneyi birkaç kez tekrarlamanın, deney koşullarını değiştirmenin imkansızlığı;

2) sözlü bir açıklamanın yardımı dışında operasyonların sırasını sürdürmenin imkansızlığı;

3) hataya yer yoktur: eğer bir test tüpü kazara devrilirse, içindekiler geri alınamayacak şekilde kaybolur; iyi bilinen sanal kimya laboratuvarlarında eylemlerin iptal edilmesi söz konusu değildir. Bu bir avantaj gibi görünebilir; kullanıcı kimyasal aletler ve reaktifler konusunda daha dikkatli olmayı öğrenir. Bununla birlikte, bu, gerçek enstrümanları kullanma yeteneğini hiçbir şekilde etkilemez, ancak bilgisayar programını kontrol etmek için simüle edilmiş sürecin özünden dikkati dağıttığı için yalnızca müdahale eder. “Sanal Kimya Laboratuvarı”, organik ve inorganik bileşik moleküllerinin üç boyutlu modellerini oluşturmak için tasarlanmış bir “Molekül Oluşturucu” içerir. Kimyasal olayları göstermek için üç boyutlu molekül ve atom modellerinin kullanılması, kimyasal bilginin temsilinin üç düzeyinin de anlaşılmasını sağlar: mikro, makro ve sembolik (Dori Y. ve diğerleri, 2001). Maddelerin davranışlarını ve kimyasal reaksiyonların özünü anlamak, süreçleri moleküler düzeyde görmek mümkün olduğunda daha bilinçli hale gelir. Modern okul kimya eğitimi paradigmasının önde gelen fikirleri hayata geçirilmiştir: yapı ® özellikler ® uygulama.

Molecule Builder, moleküllerin çizgi, top ve çubuk ve ölçek modellerinin kontrollü, dinamik 3 boyutlu renkli görüntülerini oluşturmanıza olanak tanır. Molekül Oluşturucu görselleştirme yeteneği sağlar atomik yörüngeler ve kimya öğretiminde moleküler modellerin kullanım kapsamını önemli ölçüde genişleten elektronik etkiler.

Edebiyat:

1. Batyshev S.Ya. “Mesleki pedagoji” M. 2003

2. Voskresensky P.I. “Laboratuvar Teknikleri” ed. “Kimya” 1970

3. Gurvich Ya.A. “Kimyasal Analiz” M. “Yüksekokul” 1989

4.Zhurin A.A. “Kimyada görevler ve alıştırmalar: 8-9. Sınıflardaki öğrenciler için didaktik materyaller. – M.: Okul Basını, 2004.

5. Konovalov V.N. “Kimyada çalışırken güvenlik önlemleri” M. “Prosveshcheniye” 1987.

6. Chitaeva O.B. “Mesleki eğitimin içeriğini güncellemek için bir eğitim kurumunun çalışmalarının organizasyonu” M. “Poligraf-S” 2003

7. Çocuklar için ansiklopedi. Cilt 17. Kimya / Bölüm. ed.V.A. Volodin, Ved. ilmi ed. I. Leenson. – M.: Avanta+, 2003.

8. Yakuba Yu.A. “Teorik ve pratik arasındaki ilişki Eğitim süreci" M. "Yüksek Okul" 1998

Eserin metni görseller ve formüller olmadan yayınlanmaktadır.
Çalışmanın tam versiyonuna PDF formatında "Çalışma Dosyaları" sekmesinden ulaşılabilir.

Çalışmanın amacı:

Bir okul laboratuvarından bir nanonesne elde etmek ve özelliklerini incelemek.

Görevler:

Bilgiyi şurada bulun: çeşitli kaynaklar nanoteknoloji ve nesneleri hakkında;

Bu maddelerin uygulama alanlarıyla ilgili bilgi toplayın;

Okul laboratuvarından ferromıknatıslar edinin ve özelliklerini inceleyin;

Yapılan araştırmalara dayanarak sonuçlar çıkarın.

1. Giriş

Gelecek bu bilimin arkasında olmasına rağmen, şu anda çok az kişi nanoteknolojinin ne olduğunu biliyor. 100 yıldan fazla bir süre önce ünlü fizikçi Max Planck, atomların ve temel parçacıkların dünyasının kapısını ilk kez açtı.Kuantum teorisi, bu kürenin yeni, şaşırtıcı yasalara tabi olduğunu ileri sürdü.

2.1 “nano” önekinin altında neler gizlidir

İÇİNDE son yıllar Gazete manşetlerinde ve dergi yazılarında “nano” ön ekiyle başlayan sözcükleri giderek daha fazla görüyoruz. Neredeyse her gün radyo ve televizyondan nanoteknolojinin gelişimi ve elde edilen ilk sonuçlar hakkında bilgi alıyoruz. "Nano" kelimesi ne anlama geliyor? Latince nanus - "cüce" ​​kelimesinden gelir ve kelimenin tam anlamıyla parçacıkların küçük boyutunu ifade eder. Bilim insanları “nano” ön ekine daha kesin bir anlam, yani milyarda bir parça vermişler. Örneğin, bir nanometre metrenin milyarda biridir veya 0,0000000001 m (10 -9 m)

2.2 Bir bilim olarak nanoteknoloji.

Araştırmacıların nanonesnelere olan ilgisinin artması, olağandışı fiziksel ve kimyasal özellikler, sözde "kuantum boyutu etkilerinin" tezahürüyle ilişkilidir. Bu etkiler, boyutun küçülmesi ve makroskobik bir gövdeden birkaç yüz veya birkaç bin atomluk ölçeğe geçişle birlikte, dış bölgedeki ve iletim bandındaki durum yoğunluğunun keskin bir şekilde değişmesinden kaynaklanmaktadır; bu da yansıtılmaktadır. öncelikle manyetik ve elektrik olmak üzere elektronların davranışlarıyla belirlenen özelliklerde. Makro ölçekte mevcut olan "sürekli" durum yoğunluğunun yerini, parçacık boyutlarına bağlı olarak aralarındaki mesafelerin olduğu bireysel seviyeler alır. Bu ölçeklerde malzeme, maddenin makro halindeki fiziksel özellikleri göstermeyi bırakır veya bunları değiştirilmiş bir biçimde sergiler. Bu boyuta bağlı davranış nedeniyle fiziki ozellikleri ve bu özelliklerin bir yandan atomların özelliklerine, diğer yandan makroskobik cisimlere kıyasla tipik olmaması nedeniyle nanopartiküller ayrı bir ara bölgede izole edilir ve genellikle "yapay atomlar" olarak adlandırılır.

2.3 Nanoteknolojinin gelişiminin tarihi

1905 İsviçreli fizikçi Albert Einstein, şeker molekülünün boyutunun yaklaşık 1 nanometre olduğunu kanıtladığı bir makale yayınladı.

1931 Alman fizikçiler Max Knoll ve Ernst Ruska, ilk kez nanonesnelerin incelenmesini mümkün kılan bir elektron mikroskobu yarattılar.

1959 Amerikalı fizikçi Richard Feynman ilk olarak minyatürleştirme olanaklarını değerlendiren bir makale yayınladı.

1968 Amerikan şirketi Bell'in bilimsel bölümünün çalışanları Alfred Cho ve John Arthur, teorik temel Yüzey işlemede nanoteknoloji.

1974 Japon fizikçi Norio Taniguchi, boyutu bir mikrondan küçük mekanizmalar olarak adlandırmayı önerdiği "nanoteknoloji" kelimesini bilimsel dolaşıma soktu. Yunanca "nanos" kelimesi kabaca "yaşlı adam" anlamına gelir.

1981 Alman fizikçiler Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer, tek tek atomları gösterebilen bir mikroskop yarattılar.

1985 Amerikalı fizikçiler Robert Curl, Harold Kroteau ve Richard Smaily, bir nanometre çapındaki nesnelerin doğru şekilde ölçülmesini mümkün kılan bir teknoloji yarattılar.

1986 Nanoteknoloji halk tarafından tanındı. Amerikalı fütürist Erk Drexler, nanoteknolojinin yakında aktif olarak gelişmeye başlayacağını öngördüğü bir kitap yayınladı.

1959'da Nobel ödüllü Richard Feynman, bir konuşmasında gelecekte insanlığın bireysel atomları yönetmeyi öğrenerek her şeyi sentezleyebileceğini öngördü. 1981'de atomları manipüle etmek için ilk araç ortaya çıktı: IBM'den bilim adamları tarafından icat edilen tünel mikroskobu. Bu mikroskobun yardımıyla yalnızca tek tek atomları "görmekle" kalmayıp aynı zamanda onları kaldırıp hareket ettirebileceğiniz de ortaya çıktı. Bu, atomları manipüle etmenin ve dolayısıyla onlardan, sanki tuğlalardanmış gibi, istediğiniz her şeyi, herhangi bir nesneyi, herhangi bir maddeyi doğrudan birleştirmenin temel olasılığını gösterdi.

Nanoteknoloji genellikle üç alana ayrılır:

üretme elektronik devreler elemanları birkaç atomdan oluşan;

nanomakinelerin, yani molekül boyutunda mekanizmaların ve robotların yaratılması;

atomların ve moleküllerin doğrudan manipülasyonu ve bunların herhangi bir şey halinde birleştirilmesi.

1992 yılında ABD Kongre komitesi önünde konuşan Dr. Eric Drexler, nanoteknolojinin dünyamızı dönüştüreceği öngörülebilir bir geleceğin resmini çizdi. İnsanlığın karşı karşıya olduğu açlık, hastalık, çevre kirliliği ve diğer acil sorunlar ortadan kalkacaktır.

2.4 Uygulama.

Şu anda gelişmiş ülkelerde manyetik akışkanlar aktif olarak incelenmektedir: Japonya, Fransa, İngiltere ve İsrail. Ferromanyetik sıvılar, sabit disklerdeki dönen eksenler etrafında sıvı sızdırmazlık cihazları oluşturmak için kullanılır. Ferromanyetik sıvı aynı zamanda birçok yüksek frekanslı hoparlörde ses bobinindeki ısıyı uzaklaştırmak için de kullanılır.

Mevcut Uygulamalar:

Termal koruma;

Optik koruma (görünür ışık ve UV radyasyonu);

Yazıcı mürekkebi;

Bilgiyi kaydetmek için medya.

3-5 yıllık beklenti:

İlaçların hedefe yönelik transferi;

Gen tedavisi;

Otomotiv endüstrisine yönelik nanokompozit malzemeler;

Hafif ve korozyon önleyici nanokompozit malzemeler;

Gıda ürünleri, kozmetik ürünleri ve diğer ev eşyalarının üretimi için nanoteknoloji.

Uzun vadeli perspektif:

Nanoteknolojinin enerji ve yakıt endüstrilerinde uygulanması;

Çevre koruma ürünlerinin nanoteknolojisi;

Protez ve yapay organ üretiminde nanoteknolojinin kullanılması;

Nanopartiküllerin entegre nano boyutlu sensörlerde kullanımı;

Uzay araştırmalarında nanoteknoloji;

Nanomalzemelerin sıvı susuz ortamda sentezi;

Temizlik ve dezenfeksiyon için nanopartiküllerin kullanımı.

3. Pratik kısım

3.1 Laboratuvar deneyimi №1

Gümüş nanopartiküllerin hazırlanması.

10 ml damıtılmış su konik bir şişeye döküldü, 1 ml 0.1 M gümüş nitrat çözeltisi ve bir damla% 1 tanen çözeltisi (indirgeyici madde görevi görür) eklendi. Çözeltiyi kaynama noktasına kadar ısıtın ve karıştırarak damla damla %1 sodyum karbonat çözeltisi ekleyin. Turuncu-sarı renkte kolloidal gümüş çözeltisi oluşur.

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

3.2 Laboratuvar deneyi No. 2

Prusya mavisi nanopartiküllerinin hazırlanması.

Şişeye 10 ml damıtılmış su döküldü ve üzerine 3 ml %1'lik sarı kan tuzu çözeltisi ve 1 ml %5'lik demir(III) klorür çözeltisi ilave edildi. Ortaya çıkan mavi çökelti süzüldü. Bir kısmı damıtılmış su dolu bir bardağa aktarıldı, üzerine 1 ml %0,5 oksalik asit çözeltisi ilave edildi ve süspansiyon, çökelti tamamen eriyene kadar bir cam çubukla karıştırıldı. Prusya mavisi nanopartiküllerini içeren parlak mavi bir sol oluşur.

3.3 Laboratuvar deneyi No. 3

FMF'yi laboratuvara alalım.

Lazer yazıcı için yağın (ayçiçeği) yanı sıra toneri (toz halindeki bir madde) aldık. Her iki malzemeyi de ekşi krema kıvamına gelinceye kadar karıştırın.

Etkinin maksimum olması için, elde edilen karışımı karıştırmayı unutmadan su banyosunda yaklaşık yarım saat ısıtın.

Her tonerin güçlü mıknatıslanması yoktur, ancak yalnızca iki bileşenli olanlar - geliştirici içerenler. Bu, en kaliteli olanı seçmeniz gerektiği anlamına gelir.

3.4 Manyetik sıvının manyetik alanla etkileşimi.

Manyetik sıvı, manyetik alanla şu şekilde etkileşime girer: Mıknatısı yandan getirirseniz, sıvı duvara tırmanacak ve mıknatısın arkasında istediğiniz kadar yükselebilecektir. Manyetik sıvının hareket yönünü değiştirerek kabın duvarında bir desen oluşturabilirsiniz. Manyetik bir sıvının manyetik alandaki hareketi bir cam slayt üzerinde de gözlemlenebilir. Petri kabına dökülen manyetik sıvı, yanına bir mıknatıs getirildiğinde gözle görülür şekilde şişti, ancak sivri uçlarla kaplanmadı. Bunu yalnızca hazır manyetik sıvı MF-01 (üretici: NPO Santon LLC) ile yeniden üretebildik. Bunu yapmak için, bir Petri kabına ince bir manyetik sıvı tabakası döktüler ve ona bir mıknatıs, ardından birkaç mıknatıs getirdiler. Sıvının şekli değişir ve kirpi dikenlerini anımsatan “sivri uçlarla” kaplanır.

3.5 Tyndall etkisi

Damıtılmış suya biraz manyetik sıvı ekleyin ve çözeltiyi iyice karıştırın. Bir lazer işaretleyiciden gelen ışık huzmesi, damıtılmış su dolu bir bardaktan ve elde edilen çözeltinin bulunduğu bir bardaktan geçirildi. Lazer ışını sudan iz bırakmadan geçer ve manyetik sıvı solüsyonunda parlak bir yol bırakır. Tyndall konisinin ortaya çıkmasının temeli, ışığın kolloidal parçacıklar, bu durumda manyetit parçacıkları tarafından saçılmasıdır. Parçacık boyutu gelen ışığın yarı dalga boyundan küçükse ışığın kırınım saçılması gözlenir. Işık parçacıkların etrafında bükülür ve her yöne dağılan dalgalar şeklinde dağılır. Kolloidal sistemlerde dağılmış fazın parçacık boyutu 10-9 - 10-7 m'dir, yani. nanometreden mikrometrenin kesirlerine kadar olan aralıkta yer alır. Bu bölge tipik bir küçük molekülün boyutundan daha büyüktür, ancak daha küçük beden geleneksel bir optik mikroskopta görülebilen nesne.

3.6 “Manyetik” kağıt yapımı

Filtre kağıdı parçalarını alıp manyetik sıvıya batırdık ve kurutduk. Kağıdın gözeneklerini dolduran manyetik fazın nanopartikülleri ona zayıf manyetik özellikler kazandırdı - kağıt doğrudan mıknatısa çekilir. "Manyetik" kağıttan yapılmış bir heykelciği bir camdan camın içinden çıkarmak için mıknatıs kullanmayı başardık.

3.7 Etanoldeki manyetik sıvının davranışının incelenmesi

Elde ettiğimiz manyetik sıvıdan az miktarda etil alkole eklendi. İyice karıştırıldı. Manyetit parçacıklarının çökelme hızı gözlemlendi. Manyetit parçacıkları manyetik alanın dışına 2-3 dakika içinde yerleşti. Manyetit, etanolde biriktirildiğinde ilginç bir davranış sergiliyor; mıknatısı takip eden bir pıhtı şeklinde kompakt bir şekilde hareket ediyor ve test tüpünün duvarında hiçbir iz bırakmıyor. Bu pozisyonda bırakıldığında uzun süre manyetik alanın dışında kalır.

3.8 Motor yağındaki kirletici maddelerin su yüzeyinden uzaklaştırılmasına ilişkin deneyler

Suya bir miktar makine yağı döküldü, ardından az miktarda manyetik sıvı ilave edildi. İyice karıştırıldıktan sonra karışımın çökelmesine izin verildi. Manyetik sıvı makine yağında çözüldü. Manyetik alanın etkisi altında, içinde çözünmüş manyetik sıvı bulunan bir makine yağı filmi mıknatısa doğru çekilmeye başlar. Suyun yüzeyi yavaş yavaş temizleniyor.

3.9 Makine yağı ile makine yağı ve manyetik sıvı karışımının yağlama özelliklerinin karşılaştırılması

Petri kaplarına makine yağı ve makine yağı ile manyetik sıvı karışımını yerleştirdik. Her bardağa kalıcı bir mıknatıs yerleştirildi.

Bardakları eğerek mıknatısları hareket ettirdik ve hareket hızlarını gözlemledik. Manyetik sıvı içeren bir kapta mıknatıs, makine yağı içeren bir kaptakinden biraz daha kolay ve daha hızlı hareket etti. 1000'den fazla atom içermeyen bireysel nanopartiküllere kümeler denir. Bu tür parçacıkların özellikleri, çok sayıda atom içeren bir kristalin özelliklerinden önemli ölçüde farklıdır. Bu, yüzeyin özel rolü ile açıklanmaktadır, çünkü katı maddelerle ilgili reaksiyonlar kütle halinde değil yüzeyde meydana gelmektedir.

4. Sonuç

Manyetik sıvı (ferromanyetik sıvı, ferrosıvı), genellikle organik bir çözücü veya su olan bir taşıyıcı sıvı içinde asılı nanometre boyutunda ferromanyetik parçacıklardan oluşan kararlı bir koloidal sistemdir. Ferromanyetik sıvının özellikleri “sıvı metal”e benzer; manyetik alana tepki verir ve geniş uygulama birçok sektörde. Böylece ferromanyetik sıvının özelliklerini inceledikten sonra okul laboratuvarında nanonesneler elde edebildik.

5. Referanslar

Brook E. T., Fertman V. E. Bir bardakta “Kirpi”. Manyetik malzemeler: katıdan sıvıya. Minsk, Yüksek Okul, 1983.

Shtansky D.V., Levashov E.A. Çok bileşenli nanoyapılı ince filmler: sorunlar ve çözümler. İzv. Üniversiteler. Demir dışı metalurji 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=en

6. Başvuru

6. Deneylerden fotoğraflar