हाइड्रोकार्बन के आनुवंशिक संबंध विषय पर प्रस्तुति। पाठ विषय "हाइड्रोकार्बन, अल्कोहल, एल्डिहाइड और कीटोन का आनुवंशिक संबंध" लक्ष्य इस जानकारी का उपयोग करके संरचनात्मक सूत्रों को संकलित करने की क्षमता विकसित करना
ओएस कार्यक्रम के अनुसार 10वीं कक्षा में "हाइड्रोकार्बन" विषय पर ज्ञान की पुनरावृत्ति और सामान्यीकरण पर पाठ। गेब्रियलियन। विषय के प्रमुख मुद्दों को समेकित करने के उद्देश्य से: नामकरण, आइसोमेरिज्म, उत्पादन के तरीके और संतृप्त, असंतृप्त और सुगंधित हाइड्रोकार्बन के गुण। पाठ में गणना और गुणात्मक समस्याओं और परिवर्तनों की श्रृंखलाओं को हल करना शामिल है। छात्रों को प्रस्तावित पदार्थों का नाम देना होगा, कार्बनिक पदार्थों के वर्ग के आधार पर सहसंबंध बनाना होगा और उनमें से समरूप और आइसोमर्स का चयन करना होगा।
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पूर्व दर्शन:
नगर शिक्षण संस्थान
माध्यमिक विद्यालय क्रमांक 6
क्रास्नोडार क्षेत्र के ओक्त्रैबर्स्काया गांव
10वीं कक्षा में रसायन विज्ञान में
के विषय पर:
रसायन शास्त्र में खुला पाठ
इस विषय पर 10वीं कक्षा में:
« विषय पर ज्ञान का सामान्यीकरण और व्यवस्थितकरण: "हाइड्रोकार्बन"।
"हाइड्रोकार्बन की आनुवंशिक श्रृंखला"।
पाठ मकसद:
- इस विषय का अध्ययन करते समय अर्जित ज्ञान और कौशल को दोहराएं, सामान्यीकृत करें और समेकित करें; हाइड्रोकार्बन को वर्गीकृत करने, उनकी संरचना, संरचना, गुणों की तुलना करने में सक्षम हो; कारण-और-प्रभाव संबंध (रचना, संरचना, गुण, अनुप्रयोग) स्थापित करें।
- कार्बनिक पदार्थों की विविधता, अकार्बनिक एवं कार्बनिक पदार्थों की भौतिक एकता के कारणों को उदाहरण सहित समझाने में सक्षम हो सकेंगे।
- रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण बनाने में सक्षम हो जो विभिन्न समजातीय श्रृंखला के हाइड्रोकार्बन के बीच आनुवंशिक संबंधों को प्रकट करते हैं।
- गैर-मानक कार्यों का उपयोग करके संज्ञानात्मक गतिविधि विकसित करना; तार्किक सोच कौशल विकसित करना और निष्कर्ष निकालना; प्रयोग के पाठ्यक्रम की व्याख्या करें, मुख्य बात पर प्रकाश डालें, तुलना करें, सामान्यीकरण करें।
- रसायन विज्ञान में रुचि पैदा करना, वर्तमान स्तर पर इसकी भूमिका से परिचित कराना।
पाठ का प्रकार: अर्जित ज्ञान के सामान्यीकरण और व्यवस्थितकरण का पाठ।
तरीके: गुणात्मक और गणना समस्याओं को हल करना, स्वतंत्र कार्य।
उपकरण: हाइड्रोकार्बन के सभी प्रतिनिधियों के मॉडल, आनुवंशिक तालिकाएँ
हाइड्रोकार्बन संबंध.
कक्षाओं के दौरान.
मैं। आयोजन का समय.
परस्पर एक-दूसरे का अभिवादन करना, अनुपस्थित लोगों की रिकॉर्डिंग करना, पाठ के लिए तैयारी की जाँच करना।
द्वितीय. शिक्षक का प्रारंभिक भाषण.
अध्यापक। हमने "हाइड्रोकार्बन" विषय का अध्ययन समाप्त कर लिया है। आज के पाठ में हम इन यौगिकों की संरचना, गुणों और समावयवता पर ज्ञान का सारांश देंगे।
किसी भी प्राकृतिक वस्तु एवं घटना का अध्ययन उनके अंतर्संबंध में किया जाता है। कई प्रकार के कनेक्शनों में से, कोई उन कनेक्शनों को उजागर कर सकता है जो इंगित करते हैं कि प्राथमिक क्या है और माध्यमिक क्या है, कैसे कुछ वस्तुएं या घटनाएं दूसरों को जन्म देती हैं। इस प्रकार के संबंधों को आनुवंशिक कहा जाता है।
हाइड्रोकार्बन की समजातीय श्रृंखला के बीच एक आनुवंशिक संबंध है, जो इन पदार्थों के पारस्परिक परिवर्तन की प्रक्रिया में प्रकट होता है।
तृतीय. पाठ के विषय पर काम करें.
- पहला मुद्दा जिस पर हम विचार करते हैं वह हाइड्रोकार्बन की संरचना, वर्गीकरण और नामकरण है।
यौगिकों के वर्ग को इंगित करें और निम्नलिखित पदार्थों को नाम दें:
पदार्थों के सूत्र एक पोस्टर पर लिखकर बोर्ड पर लगाए जाते हैं। छात्र बारी-बारी से पदार्थों के नाम बताते हैं और यौगिक के वर्ग का संकेत देते हैं।
होमोलॉग्स: ए) और बी); जी) और और); सी) और जे)
आइसोमर्स: सी) और डी); ई)एच) और एफ)
- हाइड्रोकार्बन के सामान्य गुणों में से एक आइसोमेरिज्म की घटना की उपस्थिति है।
कक्षा के लिए प्रश्न:
- किस घटना को समावयवता कहा जाता है?
- समावयवता कितने प्रकार की होती है?
- कौन से हाइड्रोकार्बन स्थानिक समावयवता की विशेषता रखते हैं?
- कौन से हाइड्रोकार्बन वर्ग समावयवता प्रदर्शित करते हैं?
- कौन से पदार्थ समजात कहलाते हैं?
ऊपर दिए गए पदार्थों में से a) होमोलोग्स, b) आइसोमर्स का चयन करें।
- अध्यापक। सजातीय श्रृंखला के बीच एक आनुवंशिक संबंध होता है, जिसे पदार्थों के पारस्परिक परिवर्तन के दौरान पता लगाया जा सकता है। हाइड्रोकार्बन के सबसे समृद्ध प्राकृतिक स्रोत तेल और प्राकृतिक गैस हैं।
एक समूह से दूसरे समूह में जाने के लिए प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है: डिहाइड्रोजनीकरण, हाइड्रोजनीकरण, चक्रीकरण और अन्य। हमारे रूसी वैज्ञानिकों - एन.डी. ज़ेलिंस्की, वी.वी. मार्कोवनिकोव, बी.ए. कज़ानस्की, एम.जी. कुचेरोव - के विकास का बहुत महत्व है।
प्रतिबिंबित परिवर्तनों की श्रृंखलाओं को सुलझाना
हाइड्रोकार्बन का आनुवंशिक संबंध।
- दो लोग बोर्ड पर दो श्रृंखलाओं को हल करते हैं:
सी 2 एच 6 → सी 2 एच 4 → सी 2 एच 2 → सी 6 एच 6 → सी 6 एच 6 सीएल 6; 1 - विद्यार्थी
2- केवल छात्र a)
- बोर्ड पर एक व्यक्ति बढ़ी हुई कठिनाई की श्रृंखला को हल करता है:
- कक्षा के बाकी सदस्य बारी-बारी से बोर्ड पर जाकर सामान्य श्रृंखला को हल करते हैं:
CaCO 3 → CaO → CaC 2 → C 2 H 2 ट्रिमराइजेशन, सी(एक्ट)एक्स + सीएल2, FeCl3 ए
H2, Ni Y H2O, H3PO4 B
बोर्ड नंबर 1 (ए और बी), नंबर 2 के पीछे की चेन की जाँच करना।
- "हाइड्रोकार्बन" विषय का अध्ययन करते समय, कम्प्यूटेशनल और प्रायोगिक समस्याओं को अक्सर हल किया जाता है जिसमें पदार्थों के व्यक्तिगत गुणों का उपयोग किया जाता है।
गुणवत्ता संबंधी समस्याओं का समाधान।
- बोर्ड में दो लोग व्यक्तिगत कार्ड के रूप में जारी उच्च गुणवत्ता वाली समस्याओं का समाधान करते हैं:
कार्ड 1.
उत्तर: छोड़ें दोनों पदार्थ ब्रोमीन या आयोडीन पानी के माध्यम से। जहां प्रोपाइन-ब्रोमीन पानी स्थित था, उसका रंग फीका पड़ जाएगा।
कार्ड 2.
उत्तर: आप प्रत्येक गैस को जलाते समय लौ की प्रकृति से इसे पहचान सकते हैं। इथेन एक रंगहीन नीली लौ के साथ जलता है, एथिलीन एक चमकदार पीली लौ के साथ, और एसिटिलीन धुएँ के रंग की लौ के साथ जलता है।
- बाकी सभी लोग (जो चाहते हैं) कक्षा के समर्थन से मुख्य बोर्ड पर गुणवत्ता संबंधी समस्या का समाधान करते हैं:
कार्ड 3.
एक सिलेंडर में मीथेन और प्रोपेन होता है। इस मिश्रण को अलग कैसे करें? उचित प्रतिक्रियाएँ लिखिए।
उत्तर . ब्रोमीन जल को गैस मिश्रण से प्रवाहित किया जाता है:
शुद्ध मीथेन गैस के रूप में रहती है। परिणामी 1,2-डाइब्रोमोप्रोपेन को जिंक से उपचारित किया जाता है:
शुद्ध प्रोपेन को गैस के रूप में छोड़ा जाता है।
गणना संबंधी समस्याओं का समाधान।
- बोर्ड में दो लोग कार्ड का उपयोग करके समस्याओं का समाधान करते हैं:
कार्ड 1.
कार्ड 2.
- एक व्यक्ति और कक्षा मुख्य बोर्ड पर एक समस्या का समाधान करते हैं:
कार्ड 3.
जब 4.4 ग्राम अज्ञात हाइड्रोकार्बन जलाया गया, तो 6.72 लीटर कार्बन डाइऑक्साइड और 7.2 ग्राम पानी निकला। इस हाइड्रोकार्बन का सूत्र प्राप्त करें यदि हाइड्रोजन के लिए इसका सापेक्ष घनत्व 22 है।
कार्ड 1 और 2 से समस्याओं के समाधान की जाँच करना।
चतुर्थ. पाठ के लिए ग्रेड का विश्लेषण।
वी गृहकार्य:"हाइड्रोकार्बन" विषय पर सब कुछ दोहराएं + परिवर्तनों की श्रृंखला को हल करें: सीओ 2
सीएच 4 → सी 2 एच 2 → सी 6 एच 6 +HNO3 ए
↓H2SO4
C6H5Cl
कार्ड 1.
दो कंटेनरों में प्रोपेन और प्रोपाइन हैं। प्रतिक्रिया समीकरणों द्वारा समर्थित गुणात्मक प्रतिक्रियाओं का उपयोग करके पदार्थों की पहचान करें।
कार्ड 2.
तीन कंटेनरों में ईथेन, एथीन और एथाइन हैं। कैसे पहचानें कौन सी गैस कहां है? संगत प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें।
कार्ड 1.
किसी हाइड्रोकार्बन का आणविक सूत्र निर्धारित करें यदि यह ज्ञात हो कि इसकी संरचना 80% कार्बन, 20% हाइड्रोजन है, और हवा में सापेक्ष वाष्प घनत्व 1.034 है।
कार्ड 2.
96% एथिल अल्कोहल के द्रव्यमान की गणना करें जो 67.2 लीटर की मात्रा के साथ एथिलीन की जलयोजन प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।
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ग्रेड 10 में रसायन विज्ञान का खुला पाठ हाइड्रोकार्बन की आनुवंशिक श्रृंखला। ज्ञान का सामान्यीकरण और व्यवस्थितकरण
1. इस विषय का अध्ययन करते समय अर्जित ज्ञान और कौशल को दोहराएं, सामान्यीकृत करें और समेकित करें; हाइड्रोकार्बन को वर्गीकृत करने, उनकी संरचना, संरचना, गुणों की तुलना करने में सक्षम हो; कारण-और-प्रभाव संबंध (रचना, संरचना, गुण, अनुप्रयोग) स्थापित करें। 2. रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समीकरण बनाने में सक्षम हो जो विभिन्न समजातीय श्रृंखला के हाइड्रोकार्बन के बीच आनुवंशिक संबंधों को प्रकट करते हैं। पाठ मकसद:
किसी भी प्राकृतिक वस्तु एवं घटना का अध्ययन उनके अंतर्संबंध में किया जाता है। कई प्रकार के कनेक्शनों में से, कोई उन कनेक्शनों को उजागर कर सकता है जो इंगित करते हैं कि प्राथमिक क्या है और माध्यमिक क्या है, कैसे कुछ वस्तुएं या घटनाएं दूसरों को जन्म देती हैं। इस प्रकार के संबंधों को आनुवंशिक कहा जाता है। हाइड्रोकार्बन की समजातीय श्रृंखला के बीच एक आनुवंशिक संबंध है, जो इन पदार्थों के पारस्परिक परिवर्तन की प्रक्रिया में प्रकट होता है।
पाठ विषय "हाइड्रोकार्बन, अल्कोहल, एल्डिहाइड और कीटोन का आनुवंशिक संबंध" लक्ष्य इस जानकारी का उपयोग करके संरचनात्मक सूत्रों को संकलित करने की क्षमता विकसित करना। कार्बनिक पदार्थों के परिवर्तनों की श्रृंखलाओं को क्रियान्वित करने का कौशल विकसित करना। कार्बनिक पदार्थों के वर्गीकरण और नामकरण के ज्ञान में सुधार करें।
गतिविधि कार्यक्रम "इस जानकारी का उपयोग करके किसी पदार्थ का संरचनात्मक सूत्र तैयार करना" 1) इस जानकारी का आरेख की भाषा में अनुवाद करें। 2) कनेक्शन वर्ग का अनुमान लगाएं। 3) यौगिक का वर्ग और उसका संरचनात्मक सूत्र स्थापित करें। 4) होने वाली प्रतिक्रियाओं के समीकरण लिखें।
गतिविधि कार्यक्रम: "परिवर्तनों की श्रृंखलाओं का कार्यान्वयन" 1)। रासायनिक अभिक्रियाओं को क्रमांकित करें। 2).परिवर्तनों की श्रृंखला में प्रत्येक पदार्थ का वर्ग निर्धारित करें और लेबल करें। 3).श्रृंखला का विश्लेषण करें: ए) तीर के ऊपर अभिकर्मकों और प्रतिक्रिया स्थितियों के सूत्र लिखें; बी) तीर के नीचे, ऋण चिह्न के साथ अतिरिक्त उत्पादों के सूत्र लिखें। 4).प्रतिक्रिया समीकरण लिखें: ए) गुणांक व्यवस्थित करें; बी) प्रतिक्रिया उत्पादों का नाम बताइए।
कार्बन श्रृंखला की संरचना के अनुसार कार्बनिक यौगिकों का वर्गीकरण 1. कार्बन कंकाल की प्रकृति के आधार पर, एसाइक्लिक (रैखिक और शाखित और चक्रीय) यौगिकों को प्रतिष्ठित किया जाता है। एसाइक्लिक (स्निग्ध, गैर-चक्रीय) यौगिक - ऐसे यौगिक जिनमें एक खुलापन होता है रैखिक या शाखित कार्बन श्रृंखला को अक्सर सामान्य कहा जाता है। चक्रीय यौगिक - यौगिक, जिसमें सीए चक्र में बंद अणु होते हैं
व्यक्तिगत कार्बन परमाणुओं का वर्गीकरण कार्बन कंकालों में, व्यक्तिगत कार्बन परमाणुओं को रासायनिक रूप से बंधे कार्बन परमाणुओं की संख्या के अनुसार वर्गीकृत करने की प्रथा है। यदि कोई दिया गया कार्बन परमाणु एक कार्बन परमाणु से जुड़ा है, तो इसे प्राथमिक कहा जाता है, जिसमें दो - द्वितीयक, तीन - तृतीयक और चार - चतुर्धातुक होते हैं। स्वयं कार्बन कंकालों में, व्यक्तिगत कार्बन परमाणुओं को रासायनिक रूप से उनसे बंधे कार्बन परमाणुओं की संख्या के अनुसार वर्गीकृत करने की प्रथा है। यदि कोई दिया गया कार्बन परमाणु एक कार्बन परमाणु से जुड़ा है, तो इसे प्राथमिक कहा जाता है, जिसमें दो - द्वितीयक, तीन - तृतीयक और चार - चतुर्धातुक होते हैं। दिखाए गए कार्बन परमाणु का नाम क्या है: दिखाए गए कार्बन परमाणु का नाम क्या है: ए) सर्कल के अंदर _________________; बी) वर्ग के अंदर __________________; ग) हृदय के अंदर __________________; घ) त्रिभुज के अंदर _________________;
विषय: "हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव का आनुवंशिक संबंध।"
लक्ष्य:
हाइड्रोकार्बन के प्रकार और कार्बनिक यौगिकों के वर्गों के बीच आनुवंशिक संबंध पर विचार कर सकेंगे;
हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव के बारे में छात्रों के ज्ञान को उनके गुणों की तुलनात्मक विशेषताओं के आधार पर सामान्यीकृत और व्यवस्थित करना।
हाइड्रोकार्बन और उनके डेरिवेटिव के रसायन विज्ञान के आधार पर तार्किक सोच का विकास।
छात्रों में स्व-शिक्षा कौशल विकसित करना।
पाठ मकसद:
छात्रों में लक्ष्य निर्धारित करने और पाठ में उनकी गतिविधियों की योजना बनाने की क्षमता विकसित करना;
छात्रों में तार्किक सोच विकसित करना (हाइड्रोकार्बन के विभिन्न वर्गों के बीच आनुवंशिक संबंध स्थापित करके, अपरिचित कार्बनिक पदार्थों के रासायनिक गुणों के बारे में परिकल्पनाएँ सामने रखना);
छात्रों में तुलना करने की क्षमता विकसित करना (हाइड्रोकार्बन के रासायनिक गुणों की तुलना के उदाहरण का उपयोग करके);
छात्रों की सूचनात्मक और संज्ञानात्मक क्षमता विकसित करना;
छात्रों में रासायनिक भाषण विकसित करना, प्रश्नों का यथोचित उत्तर देने की क्षमता,
छात्रों की संचार क्षमताओं का विकास करना, सहपाठियों के उत्तर सुनने की क्षमता विकसित करना।
पाठ का प्रकार:
उपदेशात्मक उद्देश्यों के लिए - ज्ञान में सुधार,
संगठन की विधि द्वारा - सामान्यीकरण।
तरीकों:
मौखिक (बातचीत),
व्यावहारिक - परिवर्तन योजनाएं तैयार करना और उनका कार्यान्वयन,
स्वतंत्र कार्य करना.
अध्यापक:
कार्बनिक रसायन विज्ञान- महत्वपूर्ण पदार्थों का विज्ञान.
आधुनिक उद्योगों, प्रौद्योगिकी और लोगों के रोजमर्रा के जीवन के लिए हाइड्रोकार्बन का बहुत महत्व है। ये पदार्थ, व्यक्तिगत रूप से और प्राकृतिक मिश्रण (गैस, तेल, कोयला) दोनों के रूप में, हजारों अधिक जटिल कार्बनिक यौगिकों के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में काम करते हैं, जो हमारे घरों में गर्मी और रोशनी लाते हैं।
मल्टीमीडिया प्रस्तुति
कार्बनिक पदार्थ हमारे जीवन में बहुत बड़ा स्थान रखते हैं। आज 20 मिलियन से अधिक हैं। उनके बिना, कई परिचित चीजें रोजमर्रा की जिंदगी से गायब हो जाएंगी: प्लास्टिक और रबर उत्पाद, घरेलू रसायन, सौंदर्य प्रसाधन। हर दिन अधिक से अधिक नए पदार्थों का संश्लेषण होता है। हर चीज़ के बारे में सब कुछ जानना असंभव है। लेकिन कार्बनिक पदार्थों के परिवर्तन में लागू होने वाले बुनियादी नियमों को समझना संभव है।
हमारे रूसी वैज्ञानिकों - एन.डी. ज़ेलिंस्की, वी.वी. मार्कोवनिकोव, बी.ए. कज़ानस्की, एम.जी. कुचेरोव - के विकास का बहुत महत्व है।
अध्यापक:
आप हाइड्रोकार्बन के कौन से वर्ग जानते हैं, उन्हें तुरंत सामान्य सूत्र के साथ नाम दें।
तालिका "पदार्थों का वर्गीकरण"
प्रश्नों के उत्तर दें:
अध्यापक:
विभिन्न प्रकार के हाइड्रोकार्बन संरचना में किस प्रकार भिन्न होते हैं?
छात्र(हाइड्रोजन परमाणुओं की संख्या)
अध्यापक:
एक प्रकार के हाइड्रोकार्बन से दूसरा हाइड्रोकार्बन प्राप्त करने के लिए कौन सी अभिक्रियाएँ की जानी चाहिए?
छात्र:
(हाइड्रोजनीकरण या डिहाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाएँ।
इस प्रकार अधिकांश परिवर्तन पूरे किए जा सकते हैं; हालाँकि, हाइड्रोकार्बन उत्पादन की यह विधि सार्वभौमिक नहीं है। आरेख में तीर हाइड्रोकार्बन को दर्शाते हैं जिन्हें एक प्रतिक्रिया में सीधे एक दूसरे में परिवर्तित किया जा सकता है).
अध्यापक:
योजनाबद्ध रूप से यह इस तरह दिखता है:
व्यायाम:अध्ययन की गई सामग्री को समेकित करने के लिए परिवर्तन की कई श्रृंखलाएँ चलाएँ। प्रत्येक प्रतिक्रिया का प्रकार निर्धारित करें:
अध्यापक:आप जानते हैं कि आनुवंशिक संबंध न केवल हाइड्रोकार्बन के बीच, बल्कि उनके डेरिवेटिव - ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक पदार्थों के बीच भी मौजूद है, जो औद्योगिक पैमाने पर तेल, गैस और कोयला प्रसंस्करण के उत्पादों से प्राप्त होते हैं। आइए परिवर्तन श्रृंखलाओं के उदाहरण का उपयोग करके इस संबंध की पहचान करें:
छात्र इंटरैक्टिव व्हाइटबोर्ड पर काम करते हैं।
यह आवश्यक रासायनिक प्रतिक्रियाओं (परिवर्तनों की श्रृंखला) की एक श्रृंखला का उपयोग करके निर्दिष्ट यौगिकों के लक्षित संश्लेषण की अनुमति देता है।
एक वीडियो कहानी का अंश.
असाइनमेंट: प्रतिक्रिया समीकरण बनाएं, प्रतिक्रियाओं की घटना और प्रकार के लिए शर्तों को इंगित करें।
निष्कर्ष:आज पाठ में - विभिन्न समरूप श्रृंखला के कार्बनिक पदार्थों के आनुवंशिक संबंध के उदाहरण का उपयोग करते हुए, हमने परिवर्तनों की सहायता से देखा और साबित किया - दुनिया की भौतिक एकता की एकता।
गृहकार्य:
एक समस्या का समाधान:एथिल अल्कोहल के 2 मोल दिए गए।
1 पंक्ति कितनी बनती है - डाइब्रोमोइथेन का ग्राम;
पंक्ति 2 - लीटर कार्बन डाइऑक्साइड
तीसरी पंक्ति - एथिलीन ग्लाइकॉल का ग्राम;
समरूपता और समावयवता पर विषयों की समीक्षा करें: रचना के एक और दो समावयवों के लिए सूत्र बनाएं।
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पदार्थों के वर्गों के बीच संबंध आनुवंशिक श्रृंखलाओं द्वारा व्यक्त किया जाता है
- आनुवंशिक श्रृंखला रासायनिक परिवर्तनों का कार्यान्वयन है, जिसके परिणामस्वरूप एक वर्ग के पदार्थ दूसरे वर्ग के पदार्थों से प्राप्त किए जा सकते हैं।
- आनुवंशिक परिवर्तन करने के लिए, आपको यह जानना आवश्यक है:
- पदार्थों के वर्ग;
- पदार्थों का नामकरण;
- पदार्थों के गुण;
- प्रतिक्रियाओं के प्रकार;
- नाममात्र प्रतिक्रियाएं, उदाहरण के लिए वर्ट्ज़ संश्लेषण:
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- एक प्रकार के हाइड्रोकार्बन से दूसरा हाइड्रोकार्बन प्राप्त करने के लिए कौन सी अभिक्रियाएँ की जानी चाहिए?
- आरेख में तीर हाइड्रोकार्बन को दर्शाते हैं जिन्हें एक प्रतिक्रिया द्वारा सीधे एक दूसरे में परिवर्तित किया जा सकता है।
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परिवर्तनों की अनेक शृंखलाएँ चलाएँ
प्रत्येक प्रतिक्रिया का प्रकार निर्धारित करें:
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चेकिंग
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पदार्थों को वर्गों में बाँटें:
C3H6; CH3COOH; CH3OH; C2H4; यूएनएससी; सीएच4; C2H6; C2H5OH; एनएसएसओएन; C3H8; CH3COOC2H5; CH3SON; CH3COOCH3;
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इंतिहान
- अल्केन्स: CH4; C2H6; С3Н8
- अल्केन्स: C3H6; С2Н4
- अल्कोहल: CH3OH; C2H5OH
- एल्डिहाइड: НСО; CH3SON
- कार्बोक्जिलिक एसिड: CH3COOH; यूएनडीसी
- एस्टर: CH3COOC2H5; CH3COOCH3
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- इसे हाइड्रोकार्बन से कैसे प्राप्त किया जा सकता है:
- ए) अल्कोहल बी) एल्डिहाइड सी) एसिड?
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कार्बन यात्रा
- C CaC2 C2H2 CH3CHO C2H5OH
- CH3COOH CH3COOCH2CH3
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- 2C + Ca CaC2
- CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2
- C2H2 + H2O CH3CHO
- CH3CHO + H2 C2H5OH
- CH3CHO + O2 CH3COOH
- CH3COOH + CH3CH2OH CH3COOC2H5
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ऑक्सीजन युक्त यौगिकों के लिए
प्रतिक्रिया समीकरण बनाएं, घटित होने की स्थितियों और प्रतिक्रियाओं के प्रकार को इंगित करें।
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हाइड्रोकार्बन से एस्टर प्राप्त करना
C2H6 C2H5ClC2H5OH CH3CHO CH3COOH CH3COOCH2CH3
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निष्कर्ष: आज पाठ में, विभिन्न समरूप श्रृंखला के कार्बनिक पदार्थों के आनुवंशिक संबंध के उदाहरण का उपयोग करते हुए, हमने परिवर्तनों की सहायता से भौतिक संसार की एकता को देखा और सिद्ध किया।
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- ब्यूटेन ब्यूटेन-1 1,2-डाइब्रोमोब्यूटेन ब्यूटेन-1
- पेंटीन-1 पेंटेन 2-क्लोरोपेंटेन
- पेंटेन-2 CO2
- परिवर्तन करें.
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अमूर्त
नैनो क्या है?
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एक वीडियो क्लिप का प्रदर्शन.
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नैनो क्या है?
नई प्रौद्योगिकियाँ ही मानवता को प्रगति के पथ पर आगे बढ़ाती हैं.�
इस कार्य के लक्ष्य और उद्देश्य छात्रों के उनके आसपास की दुनिया, नई उपलब्धियों और खोजों के बारे में ज्ञान का विस्तार और सुधार करना है। तुलना और सामान्यीकरण कौशल का निर्माण। मुख्य चीज़ को उजागर करने, रचनात्मक रुचि विकसित करने, सामग्री की खोज में स्वतंत्रता पैदा करने की क्षमता।
21वीं सदी की शुरुआत नैनोटेक्नोलॉजी द्वारा चिह्नित है, जो जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान, आईटी और भौतिकी को जोड़ती है।
हाल के वर्षों में, वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति की गति कृत्रिम रूप से निर्मित नैनोमीटर आकार की वस्तुओं के उपयोग पर निर्भर होने लगी है। उनके आधार पर बनाए गए 1-100 एनएम आकार वाले पदार्थों और वस्तुओं को नैनोमटेरियल्स कहा जाता है, और उनके उत्पादन और उपयोग के तरीकों को नैनोटेक्नोलॉजीज कहा जाता है। नग्न आंखों से कोई व्यक्ति लगभग 10 हजार नैनोमीटर व्यास वाली वस्तु देख सकता है।
अपने व्यापक अर्थ में, नैनोटेक्नोलॉजी एक से एक सौ नैनोमीटर के आकार के पैमाने पर परमाणु, आणविक और मैक्रोमोलेक्यूलर स्तर पर अनुसंधान और विकास है; कृत्रिम संरचनाओं, उपकरणों और प्रणालियों का निर्माण और उपयोग, जिनमें उनके अति-छोटे आकार के कारण, महत्वपूर्ण रूप से नए गुण और कार्य होते हैं; परमाणु दूरी पैमाने पर पदार्थ का हेरफेर।
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प्रौद्योगिकियाँ हममें से प्रत्येक के जीवन की गुणवत्ता और हम जिस स्थिति में रहते हैं उसकी शक्ति निर्धारित करती हैं।
औद्योगिक क्रांति, जो कपड़ा उद्योग में शुरू हुई, ने रेलवे संचार प्रौद्योगिकियों के विकास को प्रेरित किया।
इसके बाद, नई ऑटोमोटिव प्रौद्योगिकियों के बिना विभिन्न वस्तुओं के परिवहन का विकास असंभव हो गया। इस प्रकार, प्रत्येक नई तकनीक संबंधित प्रौद्योगिकियों के जन्म और विकास का कारण बनती है।
वर्तमान समय जिसमें हम रहते हैं उसे वैज्ञानिक एवं तकनीकी क्रांति या सूचना क्रांति कहा जाता है। सूचना क्रांति की शुरुआत कंप्यूटर प्रौद्योगिकियों के विकास के साथ हुई, जिसके बिना आधुनिक समाज के जीवन की अब कल्पना नहीं की जा सकती।
कंप्यूटर प्रौद्योगिकी का विकास हमेशा इलेक्ट्रॉनिक सर्किट तत्वों के लघुकरण से जुड़ा रहा है। वर्तमान में, कंप्यूटर सर्किट के एक तार्किक तत्व (ट्रांजिस्टर) का आकार लगभग 10-7 मीटर है, और वैज्ञानिकों का मानना है कि कंप्यूटर तत्वों का और लघुकरण तभी संभव है जब "नैनोटेक्नोलॉजी" नामक विशेष तकनीक विकसित की जाती है।
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ग्रीक से अनुवादित, "नैनो" शब्द का अर्थ बौना, सूक्ति है। एक नैनोमीटर (एनएम) एक मीटर (10-9 मीटर) का एक अरबवां हिस्सा है। एक नैनोमीटर बहुत छोटा होता है. एक नैनोमीटर एक मीटर से उतना ही गुना छोटा होता है जितनी एक उंगली की मोटाई पृथ्वी के व्यास से कम होती है। अधिकांश परमाणुओं का व्यास 0.1 से 0.2 एनएम है, और डीएनए स्ट्रैंड की मोटाई लगभग 2 एनएम है। लाल रक्त कोशिकाओं का व्यास 7000 एनएम है, और मानव बाल की मोटाई 80,000 एनएम है।
यह चित्र बढ़ते आकार के क्रम में बाएं से दाएं विभिन्न प्रकार की वस्तुओं को दर्शाता है - परमाणु से लेकर सौर मंडल तक। मनुष्य पहले ही विभिन्न आकारों की वस्तुओं से लाभ उठाना सीख चुका है। हम परमाणु ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए परमाणुओं के नाभिक को विभाजित कर सकते हैं। रासायनिक प्रतिक्रियाओं को अंजाम देकर, हम अद्वितीय गुणों वाले नए अणु और पदार्थ प्राप्त करते हैं। विशेष उपकरणों की मदद से, मनुष्य ने वस्तुएं बनाना सीख लिया है - एक पिनहेड से लेकर विशाल संरचनाएं तक जो अंतरिक्ष से भी दिखाई देती हैं।
लेकिन अगर आप आंकड़े को ध्यान से देखेंगे, तो आप देखेंगे कि एक काफी बड़ी रेंज है (लघुगणकीय पैमाने पर) जहां वैज्ञानिकों ने लंबे समय से कदम नहीं रखा है - सौ नैनोमीटर और 0.1 एनएम के बीच। नैनोटेक्नोलॉजी को 0.1 एनएम से 100 एनएम तक के आकार की वस्तुओं के साथ काम करना होगा। और यह विश्वास करने का हर कारण है कि हम नैनोवर्ल्ड को हमारे लिए काम कर सकते हैं।
नैनोटेक्नोलॉजी रसायन विज्ञान, भौतिकी और जीव विज्ञान की नवीनतम उपलब्धियों का उपयोग करती है।
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हाल के शोध से साबित हुआ है कि प्राचीन मिस्र में बालों को काला करने के लिए नैनो तकनीक का इस्तेमाल किया जाता था। इस प्रयोजन के लिए, चूने Ca(OH)2, लेड ऑक्साइड और पानी के पेस्ट का उपयोग किया गया था। रंगाई प्रक्रिया के दौरान, सल्फर के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप लेड सल्फाइड (गैलेना) के नैनोकण प्राप्त हुए, जो कि केराटिन का हिस्सा है, जिसने एक समान और स्थिर रंगाई सुनिश्चित की।
ब्रिटिश संग्रहालय में प्राचीन रोमन कारीगरों द्वारा बनाया गया "लाइकुर्गस कप" (कप की दीवारें इस महान स्पार्टन विधायक के जीवन के दृश्यों को दर्शाती हैं) हैं - इसमें कांच में जोड़े गए सोने और चांदी के सूक्ष्म कण शामिल हैं। विभिन्न प्रकाश व्यवस्था के तहत, कप का रंग बदलता है - गहरे लाल से हल्के सुनहरे तक। मध्ययुगीन यूरोपीय कैथेड्रल में रंगीन ग्लास खिड़कियां बनाने के लिए इसी तरह की तकनीकों का उपयोग किया गया था।
वर्तमान में, वैज्ञानिकों ने साबित कर दिया है कि इन कणों का आकार 50 से 100 एनएम तक है।
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1661 में, आयरिश रसायनज्ञ रॉबर्ट बॉयल ने एक लेख प्रकाशित किया जिसमें उन्होंने अरस्तू के इस दावे की आलोचना की कि पृथ्वी पर हर चीज़ चार तत्वों से बनी है - जल, पृथ्वी, अग्नि और वायु (तत्कालीन कीमिया, रसायन विज्ञान और भौतिकी की नींव का दार्शनिक आधार)। बॉयल ने तर्क दिया कि हर चीज़ में "कोशिकाएँ" होती हैं - अति-छोटे भाग, जो विभिन्न संयोजनों में, विभिन्न पदार्थों और वस्तुओं का निर्माण करते हैं। इसके बाद, डेमोक्रिटस और बॉयल के विचारों को वैज्ञानिक समुदाय ने स्वीकार कर लिया।
1704 में, आइजैक न्यूटन ने कणिकाओं के रहस्य की खोज करने का सुझाव दिया;
1959 में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी रिचर्ड फेनमैन ने कहा: "फिलहाल हम उन परमाणु संरचनाओं का उपयोग करने के लिए मजबूर हैं जो प्रकृति हमें प्रदान करती है।" "लेकिन सिद्धांत रूप में एक भौतिक विज्ञानी किसी दिए गए रासायनिक सूत्र के अनुसार किसी भी पदार्थ को संश्लेषित कर सकता है।"
1959 में, नोरियो तानिगुची ने पहली बार "नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द का इस्तेमाल किया;
1980 में एरिक ड्रेक्सलर ने इस शब्द का प्रयोग किया था।
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रिचर्ड फिलिप्स फ़ेमैन (1918-1988) उत्कृष्ट अमेरिकी भौतिक विज्ञानी। क्वांटम इलेक्ट्रोडायनामिक्स के रचनाकारों में से एक। 1965 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार के विजेता।
फेनमैन का प्रसिद्ध व्याख्यान, जिसे "वहाँ नीचे अभी भी बहुत जगह है" के नाम से जाना जाता है, अब नैनोवर्ल्ड को जीतने के संघर्ष में शुरुआती बिंदु माना जाता है। इसे पहली बार 1959 में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में पढ़ा गया था। व्याख्यान के शीर्षक में "नीचे" शब्द का अर्थ "बहुत छोटे आयामों की दुनिया" है।
1980 के दशक की शुरुआत में अमेरिकी वैज्ञानिक एरिक ड्रेक्सलर के विस्तृत विश्लेषण और उनकी पुस्तक इंजन्स ऑफ क्रिएशन: द कमिंग एरा ऑफ नैनोटेक्नोलॉजी के प्रकाशन के बाद नैनोटेक्नोलॉजी अपने आप में विज्ञान का एक क्षेत्र बन गई और एक दीर्घकालिक तकनीकी परियोजना बन गई।
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पहले उपकरण जिन्होंने नैनोऑब्जेक्ट्स का निरीक्षण करना और उन्हें स्थानांतरित करना संभव बनाया, वे स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप थे - एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप और एक समान सिद्धांत पर काम करने वाला स्कैनिंग टनल माइक्रोस्कोप। परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) का विकास गर्ड बिनिग और हेनरिक रोहरर द्वारा किया गया था, जिन्हें 1986 में इस शोध के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।
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एएफएम का आधार एक जांच है, जो आमतौर पर सिलिकॉन से बना होता है और एक पतली ब्रैकट प्लेट का प्रतिनिधित्व करता है (इसे ब्रैकट कहा जाता है, अंग्रेजी शब्द "कैंटिलीवर" से - कंसोल, बीम)। ब्रैकट के अंत में एक या अधिक परमाणुओं के समूह में समाप्त होने वाली एक बहुत तेज स्पाइक होती है। मुख्य सामग्री सिलिकॉन और सिलिकॉन नाइट्राइड है।
जब माइक्रोप्रोब नमूने की सतह के साथ चलता है, तो स्पाइक की नोक ऊपर उठती है और गिरती है, सतह की सूक्ष्म राहत को रेखांकित करती है, जैसे एक ग्रामोफोन स्टाइलस एक ग्रामोफोन रिकॉर्ड के साथ स्लाइड करता है। ब्रैकट के उभरे हुए सिरे पर एक दर्पण क्षेत्र होता है जिस पर लेजर किरण गिरती है और परावर्तित होती है। जब स्पाइक नीचे आती है और सतह की अनियमितताओं पर ऊपर उठती है, तो परावर्तित किरण विक्षेपित हो जाती है, और यह विचलन एक फोटोडिटेक्टर द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है, और जिस बल के साथ स्पाइक पास के परमाणुओं की ओर आकर्षित होता है, उसे एक पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर द्वारा रिकॉर्ड किया जाता है।
फीडबैक सिस्टम में फोटोडिटेक्टर और पीजो सेंसर डेटा का उपयोग किया जाता है। परिणामस्वरूप, वास्तविक समय में नमूना सतह की एक बड़ी राहत का निर्माण करना संभव है।
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स्कैनिंग जांच सूक्ष्मदर्शी का एक अन्य समूह सतह राहत के निर्माण के लिए तथाकथित क्वांटम मैकेनिकल "सुरंग प्रभाव" का उपयोग करता है। सुरंग प्रभाव का सार यह है कि एक तेज धातु सुई और लगभग 1 एनएम की दूरी पर स्थित सतह के बीच विद्युत प्रवाह इस दूरी पर निर्भर करना शुरू कर देता है - दूरी जितनी छोटी होगी, धारा उतनी ही अधिक होगी। यदि सुई और सतह के बीच 10 V का वोल्टेज लगाया जाता है, तो यह "सुरंग" धारा 10 pA से 10 nA तक हो सकती है। इस धारा को मापकर और इसे स्थिर बनाए रखकर सुई और सतह के बीच की दूरी को भी स्थिर रखा जा सकता है। यह आपको सतह का एक बड़ा प्रोफ़ाइल बनाने की अनुमति देता है। परमाणु बल माइक्रोस्कोप के विपरीत, स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप केवल धातुओं या अर्धचालकों की सतहों का अध्ययन कर सकता है।
एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप का उपयोग किसी भी परमाणु को ऑपरेटर द्वारा चुने गए बिंदु पर ले जाने के लिए किया जा सकता है। इस तरह, परमाणुओं में हेरफेर करना और नैनोस्ट्रक्चर बनाना संभव है, यानी। नैनोमीटर के क्रम पर आयामों वाली सतह पर संरचनाएँ। 1990 में, आईबीएम कर्मचारियों ने दिखाया कि निकेल प्लेट पर 35 क्सीनन परमाणुओं से उनकी कंपनी का नाम मिलाकर यह संभव था।
एक बेवल डिफरेंशियल इंस्टीट्यूट ऑफ मॉलिक्यूलर मैन्युफैक्चरिंग वेबसाइट के होम पेज को सुशोभित करता है। ई. ड्रेक्सलर द्वारा हाइड्रोजन, कार्बन, सिलिकॉन, नाइट्रोजन, फॉस्फोरस, हाइड्रोजन और सल्फर के परमाणुओं से संकलित, जिनकी कुल संख्या 8298 है। कंप्यूटर गणना से पता चलता है कि इसका अस्तित्व और कार्यप्रणाली भौतिकी के नियमों का खंडन नहीं करती है।
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रूसी राज्य शैक्षणिक विश्वविद्यालय के नैनोटेक्नोलॉजी वर्ग में लिसेयुम छात्रों के लिए कक्षाओं का नाम ए.आई. के नाम पर रखा गया है। हर्ज़ेन।
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नैनोस्ट्रक्चर को न केवल व्यक्तिगत परमाणुओं या एकल अणुओं से, बल्कि आणविक ब्लॉकों से भी इकट्ठा किया जा सकता है। नैनोस्ट्रक्चर बनाने के लिए ऐसे ब्लॉक या तत्व ग्राफीन, कार्बन नैनोट्यूब और फुलरीन हैं।
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1985 रिचर्ड स्माले, रॉबर्ट कर्ल और हेरोल्ड क्रोटेउ ने फुलरीन की खोज की और पहली बार 1 एनएम आकार की किसी वस्तु को मापने में सक्षम हुए।
फुलरीन एक गोले के आकार में व्यवस्थित 60 परमाणुओं से बने अणु होते हैं। 1996 में वैज्ञानिकों के एक समूह को नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।
एक वीडियो क्लिप का प्रदर्शन.
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फुलरीन के एक छोटे से योजक (1% से अधिक नहीं) के साथ एल्युमीनियम स्टील की कठोरता प्राप्त कर लेता है।
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ग्राफीन कार्बन परमाणुओं की एक एकल, सपाट शीट है जो एक जाली बनाने के लिए एक साथ बंधी होती है, प्रत्येक कोशिका एक छत्ते के समान होती है। ग्राफीन में निकटतम कार्बन परमाणुओं के बीच की दूरी लगभग 0.14 एनएम है।
प्रकाश के गोले कार्बन परमाणु हैं, और उनके बीच की छड़ें वे बंधन हैं जो ग्राफीन शीट में परमाणुओं को पकड़ते हैं।
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ग्रेफाइट, जिससे नियमित पेंसिल लीड बनाई जाती है, ग्राफीन की शीटों का एक ढेर है। ग्रेफाइट में ग्रेफीन बहुत खराब तरीके से जुड़े होते हैं और एक-दूसरे से फिसल सकते हैं। इसलिए, यदि आप कागज पर ग्रेफाइट चलाते हैं, तो इसके संपर्क में आने वाली ग्राफीन की शीट ग्रेफाइट से अलग हो जाती है और कागज पर बनी रहती है। यह बताता है कि ग्रेफाइट का उपयोग लिखने के लिए क्यों किया जा सकता है।
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डेंड्रिमर नैनोवर्ल्ड में "नीचे से ऊपर" दिशा में जाने वाले रास्तों में से एक हैं।
पेड़ जैसे पॉलिमर 1 से 10 एनएम आकार के नैनोस्ट्रक्चर होते हैं, जो एक शाखा संरचना के साथ अणुओं के संयोजन से बनते हैं। डेंड्रिमर संश्लेषण उन नैनो प्रौद्योगिकियों में से एक है जो पॉलिमर रसायन विज्ञान से निकटता से संबंधित है। सभी पॉलिमर की तरह, डेंड्रिमर मोनोमर्स से बने होते हैं, और इन मोनोमर्स के अणुओं में एक शाखित संरचना होती है।
जिस पदार्थ की उपस्थिति में डेंड्रिमर का निर्माण हुआ था, उससे भरी हुई गुहाएं डेंड्रिमर के अंदर बन सकती हैं। यदि एक डेंड्रिमर को किसी दवा युक्त घोल में संश्लेषित किया जाता है, तो यह डेंड्रिमर इस दवा के साथ एक नैनोकैप्सूल बन जाता है। इसके अलावा, डेंड्रिमर के अंदर की गुहाओं में विभिन्न रोगों के निदान के लिए उपयोग किए जाने वाले रेडियोधर्मी लेबल वाले पदार्थ हो सकते हैं।
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13% मामलों में लोग कैंसर से मरते हैं। इस बीमारी से हर साल दुनिया भर में करीब 80 लाख लोगों की मौत हो जाती है। कई प्रकार के कैंसर अभी भी लाइलाज माने जाते हैं। वैज्ञानिक शोध से पता चलता है कि नैनोटेक्नोलॉजी इस बीमारी के खिलाफ लड़ाई में एक शक्तिशाली उपकरण हो सकती है। डेंड्रिमर्स - कैंसर कोशिकाओं के लिए जहर वाले कैप्सूल
कैंसर कोशिकाओं को विभाजित होने और बढ़ने के लिए बड़ी मात्रा में फोलिक एसिड की आवश्यकता होती है। इसलिए, फोलिक एसिड अणु कैंसर कोशिकाओं की सतह पर बहुत अच्छी तरह से चिपकते हैं, और यदि डेंड्रिमर्स के बाहरी आवरण में फोलिक एसिड अणु होते हैं, तो ऐसे डेंड्रिमर चुनिंदा रूप से केवल कैंसर कोशिकाओं का पालन करेंगे। ऐसे डेंड्रिमर की मदद से, कैंसर कोशिकाओं को दृश्यमान बनाया जा सकता है यदि कुछ अन्य अणु डेंड्रिमर के खोल से जुड़े होते हैं, उदाहरण के लिए, पराबैंगनी प्रकाश के तहत चमकते हुए। डेंड्रिमर के बाहरी आवरण में कैंसर कोशिकाओं को मारने वाली दवा संलग्न करके, न केवल उनका पता लगाना संभव है, बल्कि उन्हें मारना भी संभव है।
वैज्ञानिकों के अनुसार, नैनोटेक्नोलॉजी की मदद से मानव रक्त कोशिकाओं में सूक्ष्म सेंसर लगाना संभव होगा जो रोग के विकास के पहले लक्षणों की उपस्थिति की चेतावनी देते हैं।
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जीवित कोशिकाओं के अंदर विभिन्न संरचनाओं को देखने के लिए क्वांटम डॉट्स पहले से ही जीवविज्ञानियों के लिए एक सुविधाजनक उपकरण है। विभिन्न कोशिकीय संरचनाएँ समान रूप से पारदर्शी और बिना रंग वाली हैं। इसलिए, यदि आप किसी कोशिका को माइक्रोस्कोप से देखेंगे तो आपको उसके किनारों के अलावा कुछ भी दिखाई नहीं देगा। कुछ कोशिका संरचनाओं को दृश्यमान बनाने के लिए, विभिन्न आकारों के क्वांटम डॉट्स बनाए गए जो विशिष्ट इंट्रासेल्युलर संरचनाओं से चिपक सकते हैं।
सबसे छोटे, चमकते हुए हरे, अणुओं से चिपके हुए थे जो कोशिका के आंतरिक कंकाल को बनाने वाली सूक्ष्मनलिकाएं से चिपकने में सक्षम थे। मध्यम आकार के क्वांटम बिंदु गोल्गी तंत्र की झिल्लियों से चिपक सकते हैं, और सबसे बड़े बिंदु कोशिका नाभिक से चिपक सकते हैं। सेल को इन सभी क्वांटम डॉट्स वाले घोल में डुबोया जाता है और कुछ समय के लिए उसमें रखा जाता है, वे अंदर घुस जाते हैं और जहां भी संभव हो चिपक जाते हैं। इसके बाद, कोशिका को एक ऐसे घोल में धोया जाता है जिसमें क्वांटम डॉट्स नहीं होते हैं और एक माइक्रोस्कोप के नीचे रखा जाता है। सेलुलर संरचनाएँ स्पष्ट रूप से दिखाई देने लगीं।
लाल - कोर; हरा - सूक्ष्मनलिकाएं; पीला - गॉल्जी उपकरण।
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टाइटेनियम डाइऑक्साइड, TiO2, पृथ्वी पर सबसे आम टाइटेनियम यौगिक है। इसके पाउडर का रंग चमकदार सफेद होता है और इसलिए इसका उपयोग पेंट, कागज, टूथपेस्ट और प्लास्टिक के उत्पादन में डाई के रूप में किया जाता है। इसका कारण बहुत अधिक अपवर्तनांक (n=2.7) है।
टाइटेनियम ऑक्साइड TiO2 में बहुत मजबूत उत्प्रेरक गतिविधि होती है - यह रासायनिक प्रतिक्रियाओं की घटना को तेज करता है। पराबैंगनी विकिरण की उपस्थिति में, यह पानी के अणुओं को इतनी उच्च गतिविधि वाले मुक्त कणों - हाइड्रॉक्सिल समूह OH- और सुपरऑक्साइड आयन O2- में विभाजित करता है कि कार्बनिक यौगिक कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में विघटित हो जाते हैं।
कण आकार घटने के साथ उत्प्रेरक गतिविधि बढ़ती है। इसलिए, उनका उपयोग कार्बनिक यौगिकों से पानी, हवा और विभिन्न सतहों को शुद्ध करने के लिए किया जाता है, जो आमतौर पर मनुष्यों के लिए हानिकारक होते हैं।
राजमार्गों के कंक्रीट में फोटोकैटलिस्ट को शामिल किया जा सकता है, जिससे सड़कों के आसपास का वातावरण बेहतर होगा। इसके अलावा, इन नैनोकणों से पाउडर को ऑटोमोबाइल ईंधन में जोड़ने का प्रस्ताव है, जिससे निकास गैसों में हानिकारक अशुद्धियों की सामग्री भी कम होनी चाहिए।
कांच पर लगाई गई टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोकणों की एक फिल्म पारदर्शी और आंखों के लिए अदृश्य होती है। हालाँकि, ऐसा ग्लास, जब सूरज की रोशनी के संपर्क में आता है, तो कार्बनिक संदूषकों से स्वयं-सफाई करने में सक्षम होता है, जिससे किसी भी कार्बनिक गंदगी को कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में बदल दिया जाता है। टाइटेनियम ऑक्साइड नैनोकणों से उपचारित ग्लास चिकना दाग से मुक्त होता है और इसलिए पानी से अच्छी तरह गीला हो जाता है। परिणामस्वरूप, ऐसे कांच पर धुंध कम बनती है, क्योंकि पानी की बूंदें तुरंत कांच की सतह पर फैल जाती हैं और एक पतली पारदर्शी फिल्म बनाती हैं।
टाइटेनियम डाइऑक्साइड बंद स्थानों में काम करना बंद कर देता है क्योंकि... कृत्रिम प्रकाश में व्यावहारिक रूप से कोई पराबैंगनी नहीं होती है। हालाँकि, वैज्ञानिकों का मानना है कि इसकी संरचना में थोड़ा बदलाव करके इसे सौर स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग के प्रति संवेदनशील बनाना संभव होगा। ऐसे नैनोकणों के आधार पर, उदाहरण के लिए, शौचालयों के लिए एक कोटिंग बनाना संभव होगा, जिसके परिणामस्वरूप शौचालय की सतहों पर बैक्टीरिया और अन्य कार्बनिक पदार्थों की सामग्री को कई गुना कम किया जा सकता है।
पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करने की अपनी क्षमता के कारण, टाइटेनियम डाइऑक्साइड का उपयोग पहले से ही क्रीम जैसे सनस्क्रीन के निर्माण में किया जाता है। क्रीम निर्माताओं ने इसे नैनोकणों के रूप में उपयोग करना शुरू कर दिया है, जो इतने छोटे होते हैं कि वे सनस्क्रीन को लगभग पूर्ण पारदर्शिता प्रदान करते हैं।
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स्व-सफाई नैनोग्रास और "कमल प्रभाव"
नैनोटेक्नोलॉजी मसाज माइक्रोब्रश के समान सतह बनाना संभव बनाती है। ऐसी सतह को नैनोग्रास कहा जाता है, और इसमें समान लंबाई के कई समानांतर नैनोवायर (नैनोरोड) होते हैं, जो एक दूसरे से समान दूरी पर स्थित होते हैं।
नैनोग्रास पर गिरने वाली पानी की एक बूंद नैनोग्रास के बीच प्रवेश नहीं कर सकती है, क्योंकि तरल के उच्च सतह तनाव से इसे रोका जाता है।
नैनोग्रास की वेटेबिलिटी को और भी कम करने के लिए, इसकी सतह को कुछ हाइड्रोफोबिक पॉलिमर की एक पतली परत से ढक दिया जाता है। और फिर न केवल पानी, बल्कि कोई भी कण नैनोग्रास से कभी नहीं चिपकेगा, क्योंकि इसे केवल कुछ बिंदुओं पर ही स्पर्श करें। इसलिए, गंदगी के कण जो खुद को नैनोविली से ढकी सतह पर पाते हैं, या तो खुद ही गिर जाते हैं या पानी की लुढ़कती बूंदों के साथ बह जाते हैं।
गंदगी के कणों से ऊनी सतह की स्व-सफाई को "कमल प्रभाव" कहा जाता है, क्योंकि कमल के फूल और पत्ते तब भी शुद्ध होते हैं जब आसपास का पानी गंदा और गंदा हो। यह इस तथ्य के कारण होता है कि पत्तियां और फूल पानी से गीले नहीं होते हैं, इसलिए पानी की बूंदें पारे की गेंदों की तरह उन पर लुढ़क जाती हैं, कोई निशान नहीं छोड़ती हैं और सारी गंदगी को धो देती हैं। गोंद और शहद की बूँदें भी कमल के पत्तों की सतह पर नहीं टिक पातीं।
यह पता चला कि कमल के पत्तों की पूरी सतह लगभग 10 माइक्रोन ऊंचाई के माइक्रोपिंपल्स से घनी रूप से ढकी हुई है, और बदले में, पिंपल्स और भी छोटे माइक्रोविली से ढके हुए हैं। शोध से पता चला है कि ये सभी माइक्रोपिंपल्स और विली मोम से बने होते हैं, जो हाइड्रोफोबिक गुणों के लिए जाना जाता है, जिससे कमल के पत्तों की सतह नैनोग्रास जैसी दिखती है। यह कमल के पत्तों की सतह की दानेदार संरचना है जो उनकी गीलेपन को काफी कम कर देती है। तुलना के लिए: मैगनोलिया पत्ती की अपेक्षाकृत चिकनी सतह, जिसमें स्वयं साफ करने की क्षमता नहीं होती है।
इस प्रकार, नैनोटेक्नोलॉजी स्वयं-सफाई कोटिंग्स और सामग्री बनाना संभव बनाती है जिसमें जल-विकर्षक गुण भी होते हैं। ऐसे कपड़ों से बनी सामग्री हमेशा साफ रहती है। स्व-सफाई विंडशील्ड का उत्पादन पहले से ही किया जा रहा है, जिसकी बाहरी सतह नैनोविली से ढकी हुई है। ऐसे ग्लास पर वाइपर के करने को कुछ नहीं होता। बिक्री पर कार के पहियों के लिए स्थायी रूप से साफ रिम उपलब्ध हैं जो "कमल प्रभाव" का उपयोग करके स्वयं साफ हो जाते हैं, और अब आप अपने घर के बाहरी हिस्से को ऐसे पेंट से पेंट कर सकते हैं जिस पर गंदगी नहीं चिपकेगी।
कई छोटे सिलिकॉन फाइबर से लेपित पॉलिएस्टर से, स्विस वैज्ञानिक एक जलरोधी सामग्री बनाने में कामयाब रहे हैं।
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नैनोवायर एक नैनोमीटर के क्रम के व्यास वाले तार होते हैं, जो धातु, अर्धचालक या ढांकता हुआ से बने होते हैं। नैनोवायरों की लंबाई अक्सर उनके व्यास से 1000 गुना या उससे भी अधिक हो सकती है। इसलिए, नैनोवायरों को अक्सर एक-आयामी संरचनाएं कहा जाता है, और उनका बेहद छोटा व्यास (लगभग 100 परमाणु आकार) विभिन्न क्वांटम यांत्रिक प्रभावों को प्रकट करना संभव बनाता है। नैनोवायर प्रकृति में मौजूद नहीं हैं।
नैनोवायरों के अद्वितीय विद्युत और यांत्रिक गुण भविष्य के नैनोइलेक्ट्रॉनिक और नैनोइलेक्ट्रोमैकेनिकल उपकरणों के साथ-साथ नए मिश्रित सामग्रियों और बायोसेंसर के तत्वों में उनके उपयोग के लिए आवश्यक शर्तें बनाते हैं।
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ट्रांजिस्टर के विपरीत, बैटरियों का लघुकरण बहुत धीरे-धीरे होता है। बिजली की एक इकाई तक कम हो गई गैल्वेनिक बैटरियों का आकार पिछले 50 वर्षों में केवल 15 गुना कम हुआ है, और उसी समय के दौरान ट्रांजिस्टर का आकार 1000 गुना से अधिक कम हो गया है और अब लगभग 100 एनएम है। यह ज्ञात है कि एक स्वायत्त इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का आकार अक्सर उसके इलेक्ट्रॉनिक भरने से नहीं, बल्कि वर्तमान स्रोत के आकार से निर्धारित होता है। इसके अलावा, डिवाइस का इलेक्ट्रॉनिक्स जितना स्मार्ट होगा, उतनी ही बड़ी बैटरी की आवश्यकता होगी। इसलिए, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को और अधिक लघु बनाने के लिए नई प्रकार की बैटरियां विकसित करना आवश्यक है। और यहां फिर से नैनोटेक्नोलॉजी मदद करती है
2005 में, तोशिबा ने लिथियम-आयन बैटरी का एक प्रोटोटाइप बनाया, जिसके नकारात्मक इलेक्ट्रोड को लिथियम टाइटेनेट नैनोक्रिस्टल के साथ लेपित किया गया था, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोड क्षेत्र कई दसियों गुना बढ़ गया। नई बैटरी केवल एक मिनट की चार्जिंग में अपनी 80% क्षमता हासिल करने में सक्षम है, जबकि पारंपरिक लिथियम-आयन बैटरी 2-3% प्रति मिनट की दर से चार्ज होती है और पूरी तरह से चार्ज होने में एक घंटा लगता है।
उच्च रिचार्जिंग गति के अलावा, नैनोकण इलेक्ट्रोड युक्त बैटरी में विस्तारित सेवा जीवन होता है: 1000 चार्ज/डिस्चार्ज चक्रों के बाद, इसकी क्षमता का केवल 1% खो जाता है, और नई बैटरी की कुल सेवा जीवन 5 हजार चक्र से अधिक है। इसके अलावा, ये बैटरियां -40°C तक के तापमान पर भी काम कर सकती हैं, जिससे उनका चार्ज केवल 20% कम हो जाता है, जबकि पहले से ही -25°C पर सामान्य आधुनिक बैटरियों का चार्ज 100% कम हो जाता है।
2007 से, प्रवाहकीय नैनोकणों से बनी इलेक्ट्रोड वाली बैटरियां बिक्री के लिए उपलब्ध हैं, जिन्हें इलेक्ट्रिक वाहनों में स्थापित किया जा सकता है। ये लिथियम-आयन बैटरियां 35 kWh तक ऊर्जा संग्रहीत करने में सक्षम हैं, जो केवल 10 मिनट में अधिकतम क्षमता तक चार्ज हो जाती हैं। अब ऐसी बैटरियों वाली इलेक्ट्रिक कार की रेंज 200 किमी है, लेकिन इन बैटरियों का अगला मॉडल पहले ही विकसित किया जा चुका है, जो इलेक्ट्रिक कार की रेंज को 400 किमी तक बढ़ाने की अनुमति देता है, जो गैसोलीन कारों की अधिकतम रेंज के बराबर है। (ईंधन भरने से लेकर ईंधन भरने तक)।
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एक पदार्थ को दूसरे के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया में प्रवेश करने के लिए, कुछ शर्तें आवश्यक हैं, और अक्सर ऐसी स्थितियां बनाना संभव नहीं होता है। इसलिए, बड़ी संख्या में रासायनिक प्रतिक्रियाएं केवल कागज पर मौजूद हैं। उन्हें पूरा करने के लिए उत्प्रेरकों की आवश्यकता होती है - ऐसे पदार्थ जो प्रतिक्रिया को सुविधाजनक बनाते हैं लेकिन इसमें भाग नहीं लेते हैं।
वैज्ञानिकों ने पाया है कि कार्बन नैनोट्यूब की आंतरिक सतह में भी महान उत्प्रेरक गतिविधि होती है। उनका मानना है कि जब कार्बन परमाणुओं की "ग्रेफाइट" शीट को एक ट्यूब में घुमाया जाता है, तो इसकी आंतरिक सतह पर इलेक्ट्रॉनों की सांद्रता कम हो जाती है। यह नैनोट्यूब की आंतरिक सतह को कमजोर करने की क्षमता की व्याख्या करता है, उदाहरण के लिए, CO अणु में ऑक्सीजन और कार्बन परमाणुओं के बीच का बंधन, CO से CO2 के ऑक्सीकरण के लिए उत्प्रेरक बन जाता है।
कार्बन नैनोट्यूब और संक्रमण धातुओं की उत्प्रेरक क्षमता को संयोजित करने के लिए, उनसे नैनोकणों को नैनोट्यूब के अंदर पेश किया गया (यह पता चला कि उत्प्रेरक का यह नैनोकम्पलेक्स एक ऐसी प्रतिक्रिया शुरू करने में सक्षम है जिसका केवल सपना देखा गया है - संश्लेषण से एथिल अल्कोहल का प्रत्यक्ष संश्लेषण प्राकृतिक गैस, कोयला और यहां तक कि बायोमास से प्राप्त गैस (कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण)।
दरअसल, मानवता ने हमेशा बिना जाने-समझे ही नैनो टेक्नोलॉजी के साथ प्रयोग करने की कोशिश की है। हमने अपने परिचय की शुरुआत में इसके बारे में सीखा, नैनोटेक्नोलॉजी की अवधारणा को सुना, उन वैज्ञानिकों के इतिहास और नामों को सीखा जिन्होंने प्रौद्योगिकी के विकास में इतनी गुणात्मक छलांग लगाना संभव बनाया, स्वयं प्रौद्योगिकियों से परिचित हुए, और यहां तक कि खोजकर्ता, नोबेल पुरस्कार विजेता रिचर्ड स्माले से फुलरीन की खोज का इतिहास सुना।
प्रौद्योगिकियाँ हममें से प्रत्येक के जीवन की गुणवत्ता और हम जिस स्थिति में रहते हैं उसकी शक्ति निर्धारित करती हैं।
इस दिशा का आगे का विकास आप पर निर्भर करता है।
सार डाउनलोड करें"अल्केन्स के गुण" - अल्केन्स। पैराग्राफ में दी गई जानकारी का अध्ययन करें. IUPAC नामकरण. सम्बन्ध। अल्केन्स के भौतिक गुण। हम समस्याओं का समाधान करते हैं. ऐल्कीन और ऐल्काइन। हाइड्रोकार्बन के प्राकृतिक स्रोत. संतृप्त हाइड्रोकार्बन. मीथेन हैलोजनीकरण. नामपद्धति। ईंधन के रूप में प्राकृतिक गैस। हाइड्रोजन. अल्केन्स के रासायनिक गुण। विशेष अभ्यास के प्रकार.
"मीथेन" - गंभीर श्वासावरोध के लिए प्राथमिक उपचार: पीड़ित को हानिकारक वातावरण से निकालना। मीथेन. सांद्रता अक्सर प्रति मिलियन या बिलियन भागों में व्यक्त की जाती है। वायुमंडलीय मीथेन का पता लगाने का इतिहास छोटा है। पृथ्वी के वायुमंडल में मीथेन और नाइट्रोजन ट्राइफ्लोराइड की वृद्धि चिंता का कारण बन रही है। पर्यावरणीय प्रक्रियाओं में मीथेन की भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण है।
"रसायन विज्ञान संतृप्त हाइड्रोकार्बन" - 8. अनुप्रयोग। प्राकृतिक गैस के रूप में प्रयुक्त मीथेन का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। कक्षकों के बीच का कोण 109 डिग्री 28 मिनट है। 1. संतृप्त हाइड्रोकार्बन की सबसे विशिष्ट अभिक्रियाएँ प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ हैं। अल्केन अणुओं में, सभी कार्बन परमाणु संकरण की SP3 अवस्था में होते हैं।
"संतृप्त हाइड्रोकार्बन रसायन" - संतृप्त हाइड्रोकार्बन की तालिका। कार्बनिक रसायन विज्ञान। प्रयोगशाला में। C2H6. इसलिए कार्बन श्रृंखला एक ज़िगज़ैग आकार लेती है। कार्बोहाइड्रेट (अल्केन्स या पैराफिन) सीमित करें। मीथेन का उपयोग कहाँ किया जाता है? रसीद। मीथेन. कौन से यौगिक संतृप्त हाइड्रोकार्बन कहलाते हैं? प्रश्न और कार्य. आवेदन पत्र।
संबद्ध गैस से प्राप्त गैस मिश्रण। प्राकृतिक गैस। हाइड्रोकार्बन का प्राकृतिक गैसीय मिश्रण। तेल की उत्पत्ति. इसलिए, संतृप्त हाइड्रोकार्बन के अणु में हाइड्रोजन परमाणुओं की अधिकतम संख्या होती है। 1. अल्केन्स की अवधारणा 2. प्राकृतिक स्रोत 3. स्रोत के रूप में तेल 4. प्राकृतिक गैस। प्राकृतिक झरने.
"संतृप्त हाइड्रोकार्बन की संरचना" - अल्केन्स का दहन। आइसोमर्स के उदाहरण. अल्केन्स की सजातीय श्रृंखला। संतृप्त हाइड्रोकार्बन. सकारात्मक और नकारात्मक परिणाम. मीथेन के गुण. एकल बंधन के लक्षण. नए ज्ञान और कौशल का निर्माण। कट्टरपंथी. अल्केन्स के भौतिक गुण। अल्केन्स। अपघटन प्रतिक्रियाएँ. संश्लेषण गैस का उत्पादन.
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