Презентация по темата за генетичната връзка на въглеводородите. Тема на урока „Генетична връзка на въглеводороди, алкохоли, алдехиди и кетони“ Цел Да се ​​развие способността да се съставят структурни формули за тази информация

Урокът за повторение и обобщаване на знанията по темата "Въглеводороди" в 10 клас по програмата на O.S. Габриелян. Той е насочен към фиксиране на основните въпроси на темата: номенклатура, изомерия, методи за получаване и свойства на наситени, ненаситени и ароматни въглеводороди. Урокът включва решаване на изчислителни и качествени задачи, вериги от трансформации. Студентите трябва да назоват предложените вещества, да направят корелации по класове органични вещества, да изберат измежду тях хомолози и изомери.

Изтегли:

Преглед:

Общинско учебно заведение

средно училище №6

села Октябрская, Краснодарска територия

по химия в 10 клас

по темата:

Открит урок по химия

в 10 клас на тема:

« Обобщаване и систематизиране на знанията по темата: "Въглеводороди".

"Генетична серия от въглеводороди".

Цели на урока:

1. Повторете, обобщете и консолидирайте знанията и уменията, придобити при изучаването на тази тема; да може да класифицира въглеводороди, да сравнява техния състав, структура, свойства; установяване на причинно-следствени връзки (състав, структура, свойства, приложение).
2. Да може да обясни с примери причините за разнообразието на органичните вещества, материалното единство на неорганичните и органичните вещества.
3. Да могат да съставят уравнения на химични реакции, които разкриват генетичните връзки между въглеводороди от различни хомоложни серии.
4. Развийте когнитивната активност, като използвате нестандартни задачи; развиват умения за логическо мислене, както и правят изводи; обяснете хода на експеримента, подчертайте основното, сравнете, обобщете.
5. Да внуши интерес към химията, да запознае с нейната роля на съвременния етап.

Тип урок: урок за обобщаване и систематизиране на усвоените знания.

Методи: решаване на качествени и селищни проблеми, самостоятелна работа.

Оборудване: Модели на всички представители на въглеводороди, таблици на генетични

Връзката на въглеводородите.

ПО ВРЕМЕ НА ЗАНЯТИЯТА.

аз Организиране на времето.

Взаимни поздрави един към друг, фиксиране на отсъстващите, проверка на готовността за урока.

II. Въведение от учителя.

Учител. Завършихме изучаването на темата "Въглеводороди". Днес в урока ще обобщим знанията за структурата, свойствата, изомерията на тези съединения.

Всички природни обекти и явления се изучават в тяхната връзка. Сред многото видове връзки могат да се откроят тези, които показват кое е основно и кое е вторично, как едни обекти или явления пораждат други. Тези видове връзки се наричат ​​генетични.

Съществува генетична връзка между хомоложната серия от въглеводороди, която се установява в процеса на взаимна трансформация на тези вещества.

III. Работа по темата на урока.

1. Първият въпрос, който разглеждаме, е съставът, класификацията и номенклатурата на въглеводородите.

Посочете класа съединения и дайте име на следните вещества:

Формулите на веществата са написани на плакат и поставени на дъската. Учениците от мястото последователно назовават веществата и посочват класа на съединението.

Хомолози: а) и б); g) i i); в) и к)

Изомери: c) и d); д)з) и е)

1. Едно от общите свойства на въглеводородите е наличието на изомерия.

Въпроси към класа:

1. Какво явление се нарича изомерия?
2. Какви са видовете изомерия?
3. Какви въглеводороди се характеризират с пространствена изомерия?
4. Кои въглеводороди проявяват класова изомерия?
5. Какви вещества се наричат ​​хомолози?

От горните вещества изберете а) хомолози, б) изомери.

1. Учител. Между хомоложните серии съществува генетична връзка, която може да бъде проследена по време на взаимната трансформация на веществата. Най-богатите природни източници на въглеводороди са нефтът и природният газ.

За преминаване от една група към друга се използват процеси: дехидрогениране, хидрогениране, циклоформиране и др. От голямо значение са разработките на нашите руски учени - Н. Д. Зелински, В. В. Марковников, Б. А. Казански, М. Г. Кучеров.

Решение на вериги от трансформации, отразяващи

генетична връзка на въглеводородите.

1. Двама души решават две вериги на дъските:

C 2 H 6 → C 2 H 4 → C 2 H 2 → C 6 H 6 → C 6 H 6 Cl 6; 1 - ученик

2- само студент по а)

1. Един човек на дъската решава верига с повишено ниво на сложност:

1. Останалите от класа решават общата верига, като отиват на дъската на свой ред:

CaCO 3 → CaO → CaC 2 → C 2 H 2 тримеризация, С(акт) X + Cl2, FeCl3 A

H2, Ni Y H2O, H3PO4 B

Проверка на веригите зад дъските №1 (а и б), №2.

1. При изучаването на темата "Въглеводороди" често се решават изчислителни, експериментални задачи, в които се използват индивидуалните свойства на веществата.

Решаване на проблеми с качеството.

1. Двама души на дъските решават висококачествени задачи, проектирани под формата на отделни карти:

Карта 1.

Отговор: Пропуснете и двете вещества чрез бромна или йодна вода. Там, където имаше пропин-бром, водата ще се обезцвети.

Карта 2.

Отговор: Можете да го познаете по естеството на пламъка при изгаряне на всеки газ. Етанът гори с безцветен син пламък, етиленът - с яркожълт, а ацетиленът - с опушен пламък.

1. Всички останали (които искат) решават проблем с качеството на основната платка с поддръжка на клас:

Карта 3.

Един цилиндър съдържа метан и пропен. Как да разделя тази смес? Напишете подходящите реакции.

Отговор . Бромната вода преминава през газовата смес:

Чистият метан остава като газ. Полученият 1,2-дибромопропан се обработва с цинк:

Чистият пропен се освобождава като газ.

Решение на изчислителни задачи.

1. Двама души на дъските решават задачи на карти:

Карта 1.

Карта 2.

1. Един човек заедно с класа решава задачата на основната дъска:

Карта 3.

При изгаряне на 4,4 g неизвестен въглеводород се отделят 6,72 литра въглероден диоксид и 7,2 g вода. Изведете формулата за този въглеводород, ако относителната му плътност по отношение на водорода е 22.

Проверка на решения на задачи от карти 1 и 2.

IV. Анализ на оценките за урока.

V. Домашна работа:повторете всичко по темата „Въглеводороди“ + решете веригата от трансформации: CO 2

CH 4 → C 2 H 2 → C 6 H 6 + HNO3 A

↓H2SO4

C6H5Cl

Карта 1.

Два резервоара съдържат пропан и пропин. Определете веществата с помощта на качествени реакции, потвърждавайки с реакционни уравнения.

Карта 2.

Три контейнера съдържат етан, етен и етин. Как да разпознаем кой газ къде се намира. Напишете уравненията на съответните реакции.

Карта 1.

Задайте молекулната формула на въглеводород, ако е известно, че съдържа 80% въглерод, 20% водород и относителната плътност на парите във въздуха е 1,034.

Карта 2.

Изчислете масата на 96% етилов алкохол, който може да се получи чрез реакцията на хидратиране на етилен с обем 67,2 литра.

Преглед:

За да използвате визуализацията на презентации, създайте акаунт в Google (акаунт) и влезте: https://accounts.google.com

Надписи на слайдове:

Открит урок по химия в 10 клас Генетична серия на въглеводородите. Обобщаване и систематизиране на знанията

1. Повторете, обобщете и затвърдете знанията и уменията, получени при изучаването на тази тема; да може да класифицира въглеводороди, да сравнява техния състав, структура, свойства; установяване на причинно-следствени връзки (състав, структура, свойства, приложение). 2. Да може да съставя уравнения на химични реакции, които разкриват генетичните връзки между въглеводороди от различни хомоложни серии. Цели на урока:

Всички природни обекти и явления се изучават в тяхната връзка. Сред многото видове връзки могат да се откроят тези, които показват кое е основно и кое е вторично, как едни обекти или явления пораждат други. Тези видове връзки се наричат ​​генетични. Съществува генетична връзка между хомоложната серия от въглеводороди, която се установява в процеса на взаимна трансформация на тези вещества.

Тема на урока „Генетична връзка на въглеводороди, алкохоли, алдехиди и кетони“ Цел Да се ​​развие способността да се съставят структурни формули за тази информация. Да се ​​​​формира умение за осъществяване на вериги от трансформации на органични вещества. Подобряване на знанията за класификацията и номенклатурата на органичните вещества.

Програмата за дейност "Съставяне на структурната формула на вещество от тази информация" 1) Преведете тази информация на езика на схемите. 2) Да приемем класа на връзката. 3) Задайте класа на съединението и неговата структурна формула. 4) Напишете уравненията на протичащите реакции.

Програма на дейностите: "Въвеждане на вериги от трансформации" 1). Избройте химичните реакции. 2) Определете и подпишете класа на всяко вещество във веригата на трансформациите. 3) Анализирайте веригата: А) Над стрелката напишете формулите на реагентите и условията на реакцията; Б) Под стрелката напишете формулите за допълнителни продукти със знак минус. 4) Напишете уравненията на реакцията: А) Подредете коефициентите; б) Назовете продуктите на реакцията.

Класификация на органичните съединения според структурата на въглеродната верига 1. В зависимост от естеството на въглеродния скелет се разграничават ациклични (линейни и разклонени и циклични съединения) Ациклични (алифатни, нециклични) съединения - съединения, които имат отворен линейни или разклонени UC често се наричат ​​нормални.съдържащи молекули, затворени в цикъл на UC

Класификация на отделните въглеродни атоми В самите въглеродни скелети е обичайно отделните въглеродни атоми да се класифицират според броя на химически свързаните въглеродни атоми. Ако даден въглероден атом е свързан с един въглероден атом, тогава той се нарича първичен, с два - вторичен, три - третичен и четири - кватернерен. В самите въглеродни скелети е обичайно отделните въглеродни атоми да се класифицират по броя на химически свързаните въглеродни атоми. Ако даден въглероден атом е свързан с един въглероден атом, тогава той се нарича първичен, с два - вторичен, три - третичен и четири - кватернерен. Как се нарича въглеродният атом, изобразен: Как се нарича въглеродният атом, изобразен: а) в кръга _________________; б) вътре в квадрата __________________; в) вътре в сърцето __________________; г) вътре в триъгълника _________________;

Тема: "Генетична връзка на въглеводородите и техните производни."

Цел:

разглеждат генетичната връзка между видовете въглеводороди и класовете органични съединения;

обобщават и систематизират знанията на учениците за въглеводородите и техните производни въз основа на сравнителните характеристики на техните свойства.

развитие на логическото мислене, основано на химията на въглеводородите и техните производни.

формиране на умения за самообразование у учениците.

Цели на урока:

развиват у учениците способността да си поставят цели, да планират своите дейности в класната стая;

развиват логическото мислене на учениците (чрез установяване на генетична връзка между различни класове въглеводороди, излагане на хипотези за химичните свойства на непознати органични вещества);

развиват способността на учениците да сравняват (използвайки примера за сравняване на химичните свойства на въглеводородите);

развиват информационната и познавателната компетентност на учениците;

развиват химическата реч на учениците, способността да отговарят разумно на въпроси,

да развият комуникативните умения на учениците, да култивират способността да слушат отговорите на съучениците.

Тип урок:

според дидактическата цел - подобряване на знанията,

според начина на организиране – обобщаващи.

Методи:

словесно (разговор),

практически - съставяне на схеми за трансформация и тяхното прилагане,

извършване на самостоятелна работа.

Учител:

Органична химия- науката за жизнените вещества.
Въглеводородите са от голямо значение за съвременните индустрии, технологии и ежедневието на хората. Тези вещества, както в индивидуално състояние, така и под формата на природни смеси (газ, нефт, въглища), служат като суровина за производството на десетки хиляди по-сложни органични съединения, носят топлина и светлина в нашите домове.

мултимедийна презентация

В нашия живот органичните вещества заемат много голямо място. Днес те са повече от 20 милиона. Без тях много познати неща биха изчезнали от ежедневието: пластмасови и гумени изделия, домакински химикали, козметика. Всеки ден се синтезират все повече и повече нови вещества. Невъзможно е да знаеш всичко за всичко. Но човек може да разбере основните закони, които се прилагат при трансформацията на органичните вещества.

От голямо значение са разработките на нашите руски учени - Н. Д. Зелински, В. В. Марковников, Б. А. Казански, М. Г. Кучеров.

Учител:
Какви класове въглеводороди знаете, обадете се веднага с обща формула.

Таблица "Класификация на веществата"

Отговори на въпросите:

Учител:

Как различните видове въглеводороди се различават по състав?

студенти(брой водородни атоми)

Учител:

Какви реакции трябва да се проведат, за да се получи друг от един вид въглеводород?

Ученици:

(Реакции на хидрогениране или дехидрогениране.

Така могат да се извършат повечето преходи, но този метод за получаване на въглеводороди не е универсален. Стрелките в диаграмата показват въглеводороди, които могат директно да се превърнат един в друг чрез една реакция).

Учител:

Схематично това изглежда така:

Упражнение:за да консолидирате изучения материал, извършете няколко вериги на трансформация. Определете вида на всяка реакция:

Учител:Знаете, че съществува генетична връзка не само между въглеводородите, но и между техните производни - кислородсъдържащи органични вещества, които се добиват с търговска цел от продуктите на преработката на нефт, газ и въглища. Нека разкрием тази връзка, използвайки примера на веригите на трансформация:

Работа на учениците върху интерактивната дъска.

Това дава възможност да се извърши целенасочен синтез на дадени съединения, като се използват редица необходими химични реакции (верига от трансформации)

Фрагмент от видеото.

Задача: съставете уравнения на реакциите, посочете условията за протичане и вида на реакциите.

Заключение:Днес в урока - на примера на генетичната връзка на органични вещества от различни хомоложни серии, видяхме и доказахме с помощта на трансформации - единството на материалното единство на света.

Домашна работа:

За решаване на задачата:Дадени са 2 мола етилов алкохол.

Колко се образува 1 ред - грам дибромоетан;
2 ред - литри въглероден диоксид
3-ти ред - грам етиленгликол;

Преглед на теми за хомология и изомерия: формулирайте формули за един и два композиционни изомера.

Код за вграждане

Във връзка с

Съученици

Телеграма

Отзиви

Добавете вашето мнение

слайд 2

Връзката между класовете вещества се изразява чрез генетични вериги

• Генетичната серия е извършването на химични трансформации, в резултат на които вещества от друг клас могат да бъдат получени от вещества от един клас.
• За да извършите генетични трансформации, трябва да знаете:
• класове вещества;
• номенклатура на веществата;
• свойства на веществата;
• видове реакции;
• номинални реакции, например синтеза на Wurtz:

Вижте всички слайдове

Резюме

Какво е нано?�

.�

слайд 3

слайд 4

слайд 5

слайд 6

Слайд 7

Слайд 9

Слайд 10

слайд 11

слайд 12

слайд 13

Слайд 14

Видео демонстрация.

слайд 15

слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

слайд 21

слайд 22

слайд 23

слайд 24

Слайд 25

Какво е нано?�

Новите технологии са това, което движи човечеството напред по пътя му към прогреса.�

Целите и задачите на тази работа са разширяване и подобряване на знанията на учениците за света около тях, нови постижения и открития. Формиране на умения за сравнение, обобщение. Способността да се подчертае основното, развитието на творческия интерес, възпитанието на независимост в търсенето на материал.

Началото на 21 век е белязано от нанотехнологиите, които съчетават биология, химия, ИТ и физика.

През последните години темпът на научно-техническия прогрес стана зависим от използването на изкуствено създадени обекти с нанометров размер. Създадените на тяхна основа вещества и предмети с размер 1–100 nm се наричат ​​наноматериали, а методите за тяхното производство и използване – нанотехнологии. С невъоръжено око човек може да види обект с диаметър около 10 хиляди нанометра.

В най-широк смисъл нанотехнологията е научноизследователска и развойна дейност на атомно, молекулярно и макромолекулно ниво в мащаб от един до сто нанометра; създаване и използване на изкуствени структури, устройства и системи, които поради свръхмалките си размери имат принципно нови свойства и функции; манипулиране на материята в атомната скала на разстоянията.

слайд 3

Технологиите определят качеството на живот на всеки от нас и силата на държавата, в която живеем.

Индустриалната революция, започнала в текстилната промишленост, стимулира развитието на железопътната технология.

В бъдеще растежът на превоза на различни стоки стана невъзможен без нови технологии в автомобилната индустрия. Така всяка нова технология предизвиква раждането и развитието на свързани технологии.

Настоящият период от време, в който живеем, се нарича научно-техническа революция или информационна. Началото на информационната революция съвпадна с развитието на компютърните технологии, без които животът на съвременното общество вече не може да се представи.

Развитието на компютърните технологии винаги е било свързано с миниатюризацията на елементите на електронните схеми. В момента размерът на един логически елемент (транзистор) на компютърна схема е около 10-7 m и учените смятат, че по-нататъшната миниатюризация на компютърните елементи е възможна само когато се разработят специални технологии, наречени "нанотехнологии".

слайд 4

В превод от гръцки думата "нано" означава джудже, джудже. Един нанометър (nm) е една милиардна от метър (10-9 m). Нанометърът е много малък. Един нанометър е толкова пъти по-малък от един метър, колкото дебелината на един пръст е по-малка от диаметъра на Земята. Повечето атоми са с диаметър между 0,1 и 0,2 nm, а нишките на ДНК са с дебелина около 2 nm. Диаметърът на червените кръвни клетки е 7000 nm, а дебелината на човешкия косъм е 80 000 nm.

На фигурата, отляво надясно, в ред на увеличаване на размера, са показани различни обекти - от атом до Слънчевата система. Човекът вече се е научил да се възползва от предмети с различни размери. Можем да разделим ядрата на атомите, извличайки атомна енергия. Чрез химични реакции получаваме нови молекули и вещества с уникални свойства. С помощта на специални инструменти човек се е научил да създава предмети - от глава на карфица до огромни структури, които се виждат дори от космоса.

Но ако погледнете внимателно фигурата, можете да видите, че има доста голям диапазон (в логаритмичен мащаб), където учените не са стъпвали дълго време - между сто нанометра и 0,1 nm. Нанотехнологиите трябва да работят с обекти с размери от 0,1 nm до 100 nm. И има всички основания да вярваме, че е възможно да накараме наносвета да работи за нас.

Нанотехнологиите използват най-новите постижения на химията, физиката и биологията.

слайд 5

Последните проучвания показват, че в древен Египет нанотехнологиите са били използвани за боядисване на косата в черно. За целта се използва паста от Ca(OH)2 вар, оловен оксид и вода. В процеса на оцветяване се получават наночастици оловен сулфид (галена), в резултат на взаимодействие със сярата, която е част от кератина, което осигурява равномерно и стабилно оцветяване.

В Британския музей се съхранява „Чашата на Ликург“ (по стените на чашата са изобразени сцени от живота на този велик спартански законодател), изработена от древноримски майстори – съдържа микроскопични частици злато и сребро, добавени към стъклото. При различно осветление бокалът променя цвета си - от тъмночервен до светлозлатист. Подобни технологии са използвани за създаване на витражи в средновековни европейски катедрали.

В момента учените са доказали, че размерите на тези частици са от 50 до 100 nm.

слайд 6

През 1661 г. ирландският химик Робърт Бойл публикува статия, в която критикува твърдението на Аристотел, че всичко на Земята се състои от четири елемента - вода, земя, огън и въздух (философската основа на основите на тогавашната алхимия, химия и физика). Бойл твърди, че всичко се състои от "корпускули" - свръхмалки части, които в различни комбинации образуват различни вещества и предмети. Впоследствие идеите на Демокрит и Бойл са приети от научната общност.

През 1704 г. Исак Нютон прави предложения относно изследването на мистерията на корпускулите;

През 1959 г. американският физик Ричард Файнман заявява: „Засега сме принудени да използваме атомните структури, които природата ни предлага“. „Но по принцип един физик би могъл да синтезира всяко вещество с дадена химична формула.“

През 1959 г. Норио Танигучи за първи път използва термина "нанотехнология";

През 1980 г. Ерик Дрекслър използва термина.

Слайд 7

Ричард Филипс Фейман (1918-1988), американски физик. Един от основоположниците на квантовата електродинамика, Носител на Нобелова награда за физика през 1965 г.

Известната лекция на Файнман, известна като „Има още много място там долу“, днес се смята за отправна точка в борбата за завладяване на наносвета. За първи път е прочетена в Калтек през 1959 г. Думата „долу“ в заглавието на лекцията означаваше „един много малък свят“.

Нанотехнологиите възникнаха като научна област сама по себе си и се превърнаха в дългосрочен технически проект след подробен анализ от американския учен Ерик Дрекслър в началото на 80-те години на миналия век и публикуването на неговата книга Двигатели на сътворението: Настъпващата ера на нанотехнологиите.

Слайд 9

Първите устройства, които позволяват да се наблюдават нанообекти и да се движат, са сканиращи сондови микроскопи - атомно-силов микроскоп и сканиращ тунелен микроскоп, работещи на подобен принцип. Атомно-силовата микроскопия (AFM) е разработена от Герд Биниг и Хайнрих Рорер, които са удостоени с Нобелова награда през 1986 г. за тези изследвания.

Слайд 10

Основата на АСМ е сонда, обикновено изработена от силиций и представляваща тънка пластина-конзола (нарича се кантилевър, от английската дума "cantilever" - конзола, лъч). В края на конзолата има много остър шип, завършващ с група от един или повече атоми. Основният материал е силиций и силициев нитрид.

Докато микросондата се движи по повърхността на пробата, върхът на шипа се издига и пада, очертавайки микрорелефа на повърхността, точно както грамофонна игла се плъзга върху грамофонна плоча. В издадения край на конзолата има огледална платформа, върху която попада лазерният лъч и от която се отразява лазерният лъч. Докато шипът се спуска и издига върху неравни повърхности, отразеният лъч се отклонява и това отклонение се записва от фотодетектор, а силата, с която шипът се привлича към близките атоми, се записва от пиезоелектричен сензор.

Данните от фотодетектора и пиезоелектричния сензор се използват в системата за обратна връзка. В резултат на това е възможно да се изгради триизмерен релеф на повърхността на пробата в реално време.

слайд 11

Друга група сканиращи сондови микроскопи използва така наречения квантово-механичен „тунелен ефект“ за изграждане на повърхностната топография. Същността на тунелния ефект е, че електрическият ток между остра метална игла и повърхност, разположена на разстояние около 1 nm, започва да зависи от това разстояние - колкото по-малко е разстоянието, толкова по-голям е токът. Ако се приложи напрежение от 10 V между иглата и повърхността, тогава този "тунелен" ток може да бъде от 10 pA до 10 nA. Чрез измерване на този ток и поддържането му постоянно, разстоянието между иглата и повърхността също може да се поддържа постоянно. Това ви позволява да изградите триизмерен повърхностен профил. За разлика от атомно-силовия микроскоп, сканиращият тунелен микроскоп може да изследва само повърхностите на метали или полупроводници.

Сканиращ тунелен микроскоп може да се използва за преместване на всеки атом до точка, избрана от оператора. Така е възможно да се манипулират атоми и да се създават наноструктури, т.е. структури на повърхността, имащи размери от порядъка на нанометър. Още през 1990 г. служители на IBM показаха, че това е възможно, като добавиха името на тяхната компания върху никелова плоча от 35 ксенонови атома.

Скосеният диференциал украсява главната страница на уебсайта на Института по молекулярно производство. Съставен от E. Drexler от атоми на водород, въглерод, силиций, азот, фосфор, водород и сяра с общ брой 8298. Компютърни изчисления показват, че неговото съществуване и функциониране не противоречи на законите на физиката.

слайд 12

Клас на лицеисти в класа по нанотехнологии на Руския държавен педагогически университет на името на A.I. Херцен.

слайд 13

Наноструктурите могат да бъдат сглобени не само от отделни атоми или отделни молекули, но и от молекулни блокове. Такива блокове или елементи за създаване на наноструктури са графенът, въглеродните нанотръби и фулерените.

Слайд 14

1985 г. Ричард Смоли, Робърт Кърл и Харолд Крото откриват фулерени, за първи път в състояние да измерят 1 nm обект.

Фулерените са молекули, състоящи се от 60 атома, подредени във формата на сфера. През 1996 г. група учени са удостоени с Нобелова награда.

Видео демонстрация.

слайд 15

Алуминият с малка добавка (не повече от 1%) фулерен придобива твърдостта на стоманата.

слайд 16

Графенът е единичен плосък лист от въглеродни атоми, свързани заедно, за да образуват решетка, всяка клетка от която прилича на пчелна пита. Разстоянието между най-близките въглеродни атоми в графена е около 0,14 nm.

Светлинните топки са въглеродни атоми, а пръчките между тях са връзките, които държат атомите в графеновия лист.

Слайд 17

Графитът, от който са направени обикновените глифи за молив, е купчина листове графен. Графените в графита са много слабо свързани и могат да се плъзгат един спрямо друг. Следователно, ако рисувате графит върху хартия, тогава графеновият лист в контакт с него се отделя от графита и остава върху хартията. Това обяснява защо графитът може да бъде написан.

Слайд 18

Дендримерите са един от пътищата към наносвета в посока „отдолу нагоре“.

Дървовидните полимери са наноструктури с размери от 1 до 10 nm, образувани чрез комбиниране на молекули с разклонена структура. Синтезът на дендримери е една от нанотехнологиите, тясно свързана с химията на полимерите. Както всички полимери, дендримерите са изградени от мономери и молекулите на тези мономери имат разклонена структура.

Вътре в дендримера могат да се образуват кухини, пълни с веществото, в присъствието на което са се образували дендримерите. Ако дендример се синтезира в разтвор, съдържащ лекарство, тогава този дендример се превръща в нанокапсула с това лекарство. В допълнение, кухините в дендримера може да съдържат радиоактивно белязани вещества, използвани за диагностициране на различни заболявания.

Слайд 19

В 13% от случаите хората умират от рак. Това заболяване убива около 8 милиона души по света всяка година. Много видове рак все още се считат за нелечими. Научните изследвания показват, че използването на нанотехнологиите може да бъде мощен инструмент в борбата срещу това заболяване. Дендримери - капсули с отрова за раковите клетки

Раковите клетки се нуждаят от много фолиева киселина, за да се делят и растат. Следователно, молекулите на фолиевата киселина се прилепват много добре към повърхността на раковите клетки и ако външната обвивка на дендримерите съдържа молекули на фолиева киселина, тогава такива дендримери ще се прилепват избирателно само към раковите клетки. С помощта на такива дендримери раковите клетки могат да станат видими, ако към обвивката на дендримерите се прикрепят други молекули, които светят например под ултравиолетова светлина. Чрез прикрепването на лекарство, което убива раковите клетки към външната обвивка на дендримера, човек може не само да ги открие, но и да ги убие.

Според учените с помощта на нанотехнологиите в човешките кръвни клетки могат да бъдат вградени микроскопични сензори, които предупреждават за първите признаци на развитие на болестта.

Слайд 20

Квантовите точки вече са удобен инструмент за биолозите, за да видят различни структури в живите клетки. Различните клетъчни структури са еднакво прозрачни и неоцветени. Следователно, ако погледнете клетката през микроскоп, тогава не се вижда нищо освен нейните ръбове. За да се направи видима определена клетъчна структура, са създадени квантови точки с различни размери, които могат да се придържат към определени вътреклетъчни структури.

Молекулите бяха залепени за най-малката светеща зелена светлина, способна да се залепи за микротубули, които изграждат вътрешния скелет на клетката. Квантовите точки със среден размер могат да се придържат към мембраните на апарата на Голджи, докато най-големите могат да се придържат към клетъчното ядро. Клетката се потапя в разтвор, който съдържа всички тези квантови точки и се държи в него известно време, те влизат вътре и се залепват, където могат. След това клетката се изплаква в разтвор, който не съдържа квантови точки и под микроскоп. Клетъчните структури станаха ясно видими.

Червеното е ядрото; зелено - микротубули; жълто - апарат на Голджи.

слайд 21

Титановият диоксид, TiO2, е най-често срещаното титаново съединение на земята. Неговият прах има ослепително бял цвят и затова се използва като багрило при производството на бои, хартия, пасти за зъби и пластмаси. Причината е много висок индекс на пречупване (n=2,7).

Титановият оксид TiO2 има много силна каталитична активност - ускорява хода на химичните реакции. В присъствието на ултравиолетово лъчение, той разделя водните молекули на свободни радикали - хидроксилни групи OH- и супероксидни аниони O2- с толкова висока активност, че органичните съединения се разлагат на въглероден диоксид и вода.

Каталитичната активност се увеличава с намаляване на размера на частиците й. Поради това те се използват за пречистване на вода, въздух и различни повърхности от органични съединения, които обикновено са вредни за хората.

В състава на пътния бетон могат да се включат фотокатализатори, което ще подобри екологията около пътищата. Освен това се предлага да се добави прах от тези наночастици към автомобилното гориво, което също трябва да намали съдържанието на вредни примеси в отработените газове.

Филм от наночастици титанов диоксид, нанесен върху стъкло, е прозрачен и невидим за окото. Въпреки това, такова стъкло под действието на слънчева светлина е в състояние да се самопочиства от органични замърсители, превръщайки всяка органична мръсотия във въглероден диоксид и вода. Стъклото, обработено с наночастици от титанов оксид, е лишено от мазни петна и следователно е добре намокрено с вода. В резултат на това такова стъкло се замъглява по-малко, тъй като водните капчици веднага се разпространяват по стъклената повърхност, образувайки тънък прозрачен филм.

Титановият диоксид спира да работи на закрито, т.к. При изкуствена светлина практически няма ултравиолетово лъчение. Въпреки това учените смятат, че чрез лека промяна на структурата му ще бъде възможно да се направи чувствителен към видимата част от слънчевия спектър. На базата на такива наночастици ще бъде възможно да се направи покритие, например, за тоалетни помещения, в резултат на което съдържанието на бактерии и други органични вещества върху повърхностите на тоалетните може да бъде намалено няколко пъти.

Поради способността си да абсорбира ултравиолетовото лъчение, титановият диоксид вече се използва в производството на слънцезащитни продукти, като кремове. Производителите на кремове започнаха да го използват под формата на наночастици, които са толкова малки, че осигуряват почти абсолютна прозрачност на слънцезащитния крем.

слайд 22

Самопочистваща се нанотрева и "ефект на лотос"

Нанотехнологията дава възможност да се създаде повърхност, подобна на масажна микрочетка. Такава повърхност се нарича нанотрева и представлява набор от успоредни нанопроводници (нанопръчки) с еднаква дължина, разположени на еднакво разстояние една от друга.

Капка вода, падаща върху нанотрева, не може да проникне между нанотревата, тъй като това се възпрепятства от високото повърхностно напрежение на течността.

За да се намали омокряемостта на нанотревата, повърхността й е покрита с тънък слой от хидрофобен полимер. И тогава не само водата, но и всякакви частици никога няма да се придържат към нанотревата, т.к. докоснете го само в няколко точки. Поради това частиците мръсотия, които са на повърхността, покрита с нановили, или падат от нея сами, или се отнасят от търкалящите се капки вода.

Самопочистването на пухкава повърхност от частици мръсотия се нарича "ефект на лотос", защото. цветята и листата на лотоса са чисти дори когато водата наоколо е кална и мръсна. Това се дължи на факта, че листата и цветята не се намокрят с вода, така че капки вода се търкалят от тях като живачни топки, не оставят следи и измиват цялата мръсотия. Дори капки лепило и мед не успяват да се задържат на повърхността на лотосовите листа.

Оказа се, че цялата повърхност на листата на лотоса е плътно покрита с микропъпки с височина около 10 микрона, а самите пъпки от своя страна са покрити с още по-малки микровили. Проучванията показват, че всички тези микропъпки и влакна са направени от восък, за който е известно, че има хидрофобни свойства, което прави повърхността на листата на лотоса да изглежда като нанотрева. Това е пъпчивата структура на повърхността на листата на лотоса, която значително намалява тяхната омокряемост. За сравнение, сравнително гладката повърхност на листа от магнолия, която няма способността да се самопочиства.

Така нанотехнологиите позволяват създаването на самопочистващи се покрития и материали, които имат и водоотблъскващи свойства. Материалите, изработени от такива тъкани, остават винаги чисти. Вече се произвеждат и самопочистващи се предни стъкла, чиято външна повърхност е покрита с нановили. На такова стъкло "чистачките" нямат нищо общо. На пазара има трайно чисти джанти за автомобилни джанти, самопочистващи се чрез "ефект на лотос", а дори и сега е възможно да боядисате къщата отвън с боя, по която не полепва мръсотия.

От полиестер, покрит с множество миниатюрни силициеви влакна, швейцарски учени успяха да създадат водоустойчив материал.

слайд 23

Нанопроводниците се наричат ​​проводници с диаметър от порядъка на нанометър, направени от метал, полупроводник или диелектрик. Дължината на нанопроводниците често може да надвишава диаметъра им с фактор 1000 или повече. Следователно нанопроводниците често се наричат ​​едномерни структури и техният изключително малък диаметър (около 100 размера на атома) прави възможно проявяването на различни квантово-механични ефекти. Нанопроводниците не съществуват в природата.

Уникалните електрически и механични свойства на нанопроводниците създават предпоставки за използването им в бъдещи наноелектронни и наноелектромеханични устройства, както и елементи от нови композитни материали и биосензори.

слайд 24

За разлика от транзисторите, миниатюризацията на батерията е много бавна. Размерът на галваничните батерии, намален до единица мощност, е намалял през последните 50 години само 15 пъти, а размерът на транзистора е намалял за същото време с повече от 1000 пъти и сега е около 100 nm. Известно е, че размерът на автономната електронна схема често се определя не от нейното електронно запълване, а от размера на източника на ток. В същото време, колкото по-умна е електрониката на устройството, толкова по-голяма батерия изисква. Следователно, за по-нататъшно миниатюризиране на електронните устройства, е необходимо да се разработят нови видове батерии. Тук отново помагат нанотехнологиите.

През 2005 г. Toshiba създаде прототип на литиево-йонна акумулаторна батерия, чийто отрицателен електрод беше покрит с нанокристали от литиев титанат, в резултат на което площта на електрода се увеличи няколко десетки пъти. Новата батерия е в състояние да достигне 80% от капацитета си само за една минута зареждане, докато конвенционалните литиево-йонни батерии се зареждат със скорост 2-3% на минута и им отнема един час, за да се заредят напълно.

В допълнение към високата скорост на презареждане, батериите, съдържащи електроди от наночастици, имат удължен експлоатационен живот: след 1000 цикъла на зареждане / разреждане се губи само 1% от капацитета му, а общият живот на новите батерии е повече от 5 хиляди цикъла. И все пак тези батерии могат да работят при температури до -40 ° C, като същевременно губят само 20% от заряда, в сравнение със 100% за типичните съвременни батерии вече при -25 ° C.

От 2007 г. на пазара са батерии с проводими електроди от наночастици, които могат да се монтират на електрически превозни средства. Тези литиево-йонни батерии могат да съхраняват енергия до 35 kWh, като се зареждат до максимален капацитет само за 10 минути. Сега пробегът на електрически автомобил с такива батерии е 200 км, но вече е разработен следващият модел на тези батерии, който позволява увеличаване на пробега на електрически автомобил до 400 км, което е почти сравнимо с максималния пробег на бензиновите автомобили (от зареждане до зареждане).

Слайд 25

За да може едно вещество да влезе в химична реакция с друго, са необходими определени условия, а много често не е възможно да се създадат такива. Следователно огромен брой химични реакции съществуват само на хартия. За тяхното осъществяване са необходими катализатори - вещества, които допринасят за реакцията, но не участват в нея.

Учените са открили, че вътрешната повърхност на въглеродните нанотръби също има голяма каталитична активност. Те вярват, че когато "графитен" лист от въглеродни атоми се навие в тръба, концентрацията на електрони върху вътрешната му повърхност става по-малка. Това обяснява способността на вътрешната повърхност на нанотръбите да отслабва, например, връзката между кислородните и въглеродните атоми в CO молекула, превръщайки се в катализатор за окисляването на CO до CO2.

За да се комбинират каталитичната способност на въглеродните нанотръби и преходните метали, наночастици от тях бяха въведени вътре в нанотръбите (Оказа се, че този нанокомплекс от катализатори е в състояние да започне реакцията, за която само мечтаеха - директен синтез на етилов алкохол от синтезен газ ( смес от въглероден окис и водород), получена от природен газ, въглища и дори биомаса.

Всъщност човечеството винаги се е опитвало да експериментира с нанотехнологиите, без дори да го знае. Научихме за това в началото на нашето запознанство, чухме концепцията за нанотехнологиите, научихме историята и имената на учените, които направиха възможно да се направи такъв качествен скок в развитието на технологиите, запознахме се със самите технологии и дори чухме историята на откриването на фулерени от откривателя, носител на Нобелова награда Ричард Смолли.

Технологиите определят качеството на живот на всеки от нас и силата на държавата, в която живеем.

По-нататъшното развитие на тази посока зависи от вас.

"Свойства на алканите" - Алкани. Прочетете информацията в параграфа. Номенклатура на IUPAC. Връзки. Физични свойства на алканите. Решаваме проблеми. Алкени и алкини. Естествени източници на въглеводороди. Ограничете въглеводородите. Халогениране на метан. Номенклатура. Природен газ като гориво. Водород. Химични свойства на алканите. Вариант на специални упражнения.

"Метан" - Първа помощ при тежка асфиксия: отстраняване на жертвата от вредната атмосфера. Метан. Често концентрациите се изразяват в части на милион или милиард. Историята на откриването на метан в атмосферата е кратка. Увеличаването на съдържанието на метан и азотен трифлуорид в земната атмосфера предизвиква безпокойство. Ролята на метана в екологичните процеси е изключително голяма.

"Химия Пределни въглеводороди" - 8. Приложение. Приложен под формата на природен газ, метанът се използва като гориво. Ъглите между орбиталите са 109 градуса 28 минути. 1. Най-характерните реакции на наситените въглеводороди са реакциите на заместване. В молекулите на алканите всички въглеродни атоми са в състояние SP3 - хибридизация.

"Химия на ограничените въглеводороди" - Таблица на наситените въглеводороди. Органична химия. В лабораторията. C2H6. Следователно въглеродната верига приема зигзагообразна форма. Ограничете въглехидратите (алкани или парафини). Къде се използва метанът? Касова бележка. Метан. Какви съединения се наричат ​​наситени въглеводороди? Въпроси и задачи. Приложение.

Газови смеси, получени от свързан газ. Природен газ. Природни газови смеси от въглеводороди. Произход на петрола. Следователно наситените въглеводороди съдържат максимален брой водородни атоми в молекулата. 1. Концепцията за алкани 2. Природни източници 3. Нефт като източник 4. Природен газ. естествени източници.

„Структура на наситените въглеводороди” – Изгаряне на алкани. Примери за изомери. Хомоложна серия от алкани. Ограничете въглеводородите. положителни и отрицателни последици. свойства на метана. Характеристики на единична връзка. Формиране на нови знания и умения. Радикали. Физични свойства на алканите. Алкани. реакции на разлагане. Получаване на синтез газ.

Общо в темата има 14 презентации