Sarkaçın kütlesini arttırırsanız, nasıl değişecektir. Görev B3. Bir bilim olarak nanoteknoloji

Eserin metni, resim ve formüller olmadan yerleştirilmiştir.
Çalışmanın tam sürümü "İş Dosyaları" sekmesinde PDF formatında mevcuttur.

Amaç:

Okul laboratuvarında bir nano-nesne elde etmek ve özelliklerini incelemek.

Görevler:

Nanoteknoloji ve amaçları hakkında çeşitli kaynaklarda bilgi bulun;

Bu maddelerin kullanımları hakkında bilgi toplayın;

Okul laboratuvarında ferromanyetleri alın, özelliklerini keşfedin;

Araştırmadan sonuçlar çıkarın.

1. Giriş

Bu bilimin arkasında gelecek yatmasına rağmen, şu anda çok az insan nanoteknolojinin ne olduğunu biliyor. 100 yıldan fazla bir süre önce, ünlü fizikçi Max Planck, atomlar ve temel parçacıklar dünyasının kapısını ilk kez açtı ve kuantum teorisi, bu kürenin yeni, şaşırtıcı yasalara tabi olduğunu öne sürdü.

2.1 "nano" ön ekinin altında ne gizlidir?

Son yıllarda gazete ve dergi haberlerinin manşetlerinde “nano” ön ekiyle başlayan kelimelere giderek daha fazla rastlıyoruz. Radyo ve televizyonda neredeyse her gün nanoteknolojinin gelişimi için beklentiler ve elde edilen ilk sonuçlar hakkında bilgilendirilmekteyiz. "Nano" kelimesi ne anlama geliyor? Latince nanus - "cüce" ​​kelimesinden gelir ve kelimenin tam anlamıyla parçacıkların küçük boyutuna atıfta bulunur. Bilim adamları "nano" ön ekine daha kesin bir anlam, yani milyarda bir kısım koydular. Örneğin, bir nanometre metrenin milyarda biridir veya 0.0000000001m (10 -9 m)

2.2 Bir bilim olarak nanoteknoloji.

Araştırmacıların nano nesnelere artan ilgisi, sözde "kuantum boyutu etkilerinin" tezahürü ile ilişkili olan olağandışı fiziksel ve kimyasal özelliklerin keşfedilmesinden kaynaklanmaktadır. Bu etkilere, boyutta bir azalma ve makroskopik bir gövdeden birkaç yüz veya birkaç bin atom ölçeğine geçişle birlikte, dış bölgedeki ve iletim bandındaki durumların yoğunluğunun çarpıcı biçimde değişmesi gerçeği neden olur. başta manyetik ve elektrik olmak üzere elektronların davranışından kaynaklanan özelliklerde. Makro ölçekte var olan durumların “sürekli” yoğunluğunun yerini, partikül boyutuna bağlı olarak aralarındaki mesafelerle ayrı seviyeler alır. Böyle bir ölçekte, malzeme, maddenin makro durumunda bulunan fiziksel özellikleri göstermeyi bırakır veya bunları değiştirilmiş bir biçimde sergiler. Fiziksel özelliklerin bu boyuta bağlı davranışı ve bir yandan atomların özelliklerine ve diğer yandan makroskopik cisimlere kıyasla bu özelliklerin tipik olmaması nedeniyle, nanoparçacıklar ayrı bir ara bölgede izole edilir ve genellikle "yapay atomlar" olarak adlandırılır

2.3 Nanoteknoloji gelişiminin tarihi

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

1931 Alman fizikçiler Max Knoll ve Ernst Ruska, ilk kez nano nesneleri incelemeyi mümkün kılan bir elektron mikroskobu yarattı.

1959 Amerikalı fizikçi Richard Feynman, minyatürleştirme olasılıklarını değerlendiren bir makale yayınlayan ilk kişi oldu.

1968 Amerikan şirketi Bell'in bilimsel bölümünün çalışanları Alfred Cho ve John Arthur, yüzey işlemede nanoteknolojinin teorik temellerini geliştirdiler.

1974 Japon fizikçi Norio Taniguchi, bir mikrondan daha küçük mekanizmalara atıfta bulunmak için "nanoteknoloji" terimini kullandı. 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 Kroto ve Richard Smaley, bir nanometre çapındaki nesneleri doğru bir şekilde ölçmenizi sağlayan bir teknoloji yarattı.

1986 Nanoteknoloji halk tarafından bilinir hale geldi. Amerikalı fütürist Erk Drexler, nanoteknolojinin yakında hızla gelişmeye başlayacağını öngördüğü bir kitap yayınladı.

1959'da Nobel ödüllü Richard Feynman konuşmasında gelecekte, tek tek atomları manipüle etmeyi öğrenen insanlığın her şeyi sentezleyebileceğini öngördü. 1981'de atomları manipüle etmek için ilk araç ortaya çıktı - IBM'den bilim adamları tarafından icat edilen bir tünel mikroskobu. Bu mikroskobun yardımıyla sadece tek tek atomları "görmenin" değil, aynı zamanda onları kaldırmanın ve hareket ettirmenin de mümkün olduğu ortaya çıktı. Bu, atomları manipüle etmenin ve dolayısıyla onlardan herhangi bir şeyi, sanki tuğlalardanmış gibi doğrudan bir araya getirmenin temel olasılığını gösterdi: herhangi bir nesne, herhangi bir madde.

Nanoteknoloji genellikle üç alana ayrılır:

elemanları birkaç atomdan oluşan elektronik devrelerin üretimi;

nanomakinelerin, yani bir molekül boyutunda mekanizmalar ve robotların yaratılması;

atomların ve moleküllerin doğrudan manipülasyonu ve bunların herhangi bir şeye birleştirilmesi.

1992'de ABD Kongresi'nin bir komitesinin önünde konuşan Dr. Eric Drexler, nanoteknolojinin dünyamızı değiştireceği öngörülebilir geleceğin bir resmini çizdi. Açlık, hastalık, çevre kirliliği ve insanlığın karşı karşıya olduğu diğer acil sorunlar ortadan kalkacaktır.

2.4 Uygulama.

Şu anda, gelişmiş ülkelerde manyetik akışkanlar aktif olarak incelenmektedir: Japonya, Fransa, Büyük Britanya ve İsrail. Ferroakışkanlar, sabit disklerde dönen eksenler etrafında sıvı sızdırmazlık cihazları oluşturmak için kullanılır. Ferrofluid ayrıca birçok tweeter'da ses bobininden ısıyı çıkarmak için kullanılır.

Mevcut Uygulamalar:

Termal koruma;

Optik koruma (görünür ışık ve UV radyasyonu);

Yazıcılar için mürekkep;

Bilgi kaydetmek için medya.

3-5 yıllık perspektif:

İlaçların hedefli transferi;

Gen tedavisi;

Otomotiv endüstrisi için nanokompozit malzemeler;

Hafif ve antikorozif nanokompozit malzemeler;

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

Uzun vadeli bakış açısı:

Nanoteknolojinin enerji ve yakıt endüstrisinde uygulanması;

Nanoteknoloji çevre koruma ürünleri;

Protez ve yapay organların üretimi için nanoteknolojinin kullanımı;

Nanoparçacıkların entegre nano ölçekli sensörlerde kullanımı;

Uzay araştırmalarında nanoteknoloji;

Sıvı susuz ortamda nanomalzemelerin sentezi;

Nanopartiküllerin temizlik ve dezenfeksiyon için kullanımı.

3. Pratik kısım

3.1 Laboratuvar deneyi No. 1

Gümüş nanoparçacıkların 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 olarak işlev görür) ilave edildi. Çözeltiyi kaynama noktasına kadar ısıtın ve buna %1 sodyum karbonat çözeltisi karıştırarak damla damla ilave edin. Turuncu-sarı renkli bir 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 nanoparçacıklarının hazırlanması.

Bir şişeye 10 ml saf su döküldü ve üzerine 3 ml %1'lik sarı kan tuzu çözeltisi ve 1 ml %5'lik demir(III) klorür çözeltisi ilave edildi. İzole edilen mavi çökelti süzüldü. Bir kısmı damıtılmış su içeren bir behere aktarıldı, buna 1 ml %0.5'lik oksalik asit çözeltisi ilave edildi ve süspansiyon, çökelti tamamen eriyene kadar bir cam çubukla karıştırıldı. Prusya mavisi nanoparçacıkları içeren parlak mavi bir sol oluşur.

3.3 Laboratuvar deneyi No. 3

Laboratuvarda FMF alacağız.

Bir lazer yazıcı için tonerin yanı sıra yağ (ayçiçeği) aldılar (toz şeklinde madde). Her iki malzemeyi de ekşi krema kıvamında karıştırın.

Etkisinin maksimum olması için, elde edilen karışım, karıştırmayı unutmadan, yaklaşık yarım saat bir su banyosunda ısıtıldı.

Her tonerden uzak, güçlü bir mıknatıslanma vardır, ancak yalnızca iki bileşenli bir tane - bir geliştirici içerir. Bu yüzden en iyi kaliteyi seçmelisiniz.

3.4 Bir manyetik sıvının bir manyetik alanla etkileşimi.

Manyetik sıvı manyetik alanla şu şekilde etkileşir: Mıknatısı yana getirirseniz sıvı duvara tırmanır ve mıknatısın arkasında istediğiniz kadar yükseğe çıkabilir. Manyetik sıvının hareket yönünü değiştirerek kabın duvarında bir desen oluşturabilirsiniz. Manyetik bir sıvının manyetik bir alandaki hareketi, bir cam slayt üzerinde de gözlemlenebilir. Bir Petri kabına dökülen manyetik sıvı, mıknatıs yukarı kaldırıldığında gözle görülür şekilde şişti, ancak sivri uçlarla kaplanmadı. Yalnızca bitmiş manyetik sıvı MF-01 (üretici - NPO Santon LLC) ile çoğaltmayı başardık. Bunu yapmak için, bir Petri kabına ince bir manyetik sıvı tabakası döküldü ve ona bir mıknatıs, ardından birkaç mıknatıs getirildi. Sıvı, şeklini değiştirerek kirpi dikenlerine benzeyen "dikenlerle" kaplanır.

3.5 Tyndall etkisi

Damıtılmış suya biraz manyetik sıvı ilave edildi ve çözelti iyice karıştırıldı. Bir lazer işaretçisinden gelen bir ışık demeti, damıtılmış su içeren bir bardaktan ve elde edilen solüsyonla birlikte bir bardaktan geçirildi. Lazer ışını suyun içinden iz bırakmadan geçer ve manyetik sıvının çözeltisinde ışıklı bir yol bırakır. Tyndall konisinin görünümünün temeli, ışığın koloidal parçacıklar, bu durumda manyetit parçacıkları tarafından saçılmasıdır. Parçacık boyutu, gelen ışığın dalga boyunun yarısından küçükse, ışığın kırınım saçılımı gözlenir. Işık, parçacıkların etrafında bükülür ve dalgalar şeklinde saçılır, her yöne dağılır. Kolloidal sistemlerde dağılmış fazın partikül boyutu 10-9 - 10-7 m'dir, yani. nanometrelerden mikrometrelerin kesirlerine kadar olan aralıkta yer alır. Bu bölge tipik bir küçük molekülün boyutunu aşar, ancak geleneksel bir optik mikroskopta görülen bir nesnenin boyutundan daha küçüktür.

3.6 "Manyetik" kağıt yapmak

Filtre kağıdı parçalarını aldılar, manyetik sıvıya batırdılar ve kuruttular. Kağıdın gözeneklerini dolduran manyetik fazın nanoparçacıkları, ona zayıf manyetik özellikler verdi - kağıt doğrudan mıknatısa çekilir. Bir mıknatıs yardımıyla “manyetik” kağıttan yapılmış bir heykelciği bir bardaktan camın içinden çekmeyi başardık.

3.7 Etanol içindeki manyetik sıvının davranışının incelenmesi

Bizim tarafımızdan elde edilen manyetik sıvının az bir miktarı etil alkole ilave edildi. İyice karıştırılır. Manyetit parçacıklarının çökme hızı gözlendi. Manyetit parçacıkları, manyetik alanın dışında 2-3 dakika içinde yerleşti. Etanol içine yerleşmiş manyetit ilginç davranır - mıknatıstan sonra bir pıhtı şeklinde kompakt bir şekilde hareket eder ve test tüpünün duvarında iz bırakmaz. Bu konumda bırakıldığında, onu uzun süre manyetik alanın dışında tutar.

3.8 Motor yağındaki kirleticileri su yüzeyinden çıkarmak için deneyler

Suya biraz makine yağı döküldü, ardından az miktarda manyetik sıvı eklendi. İyice karıştırıldıktan sonra karışımın çökmesine izin verildi. Manyetik sıvı motor yağında çözülmüştür. Bir manyetik alanın etkisi altında, içinde çözünmüş bir manyetik sıvı bulunan bir makine yağı filmi mıknatısa doğru küçülmeye başlar. Suyun yüzeyi yavaş yavaş temizleniyor.

3.9 Makine yağı ile makine yağı ve ferrofluid karışımının yağlama özelliklerinin karşılaştırılması

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

Bardakları eğerek mıknatısları hareket ettirdik ve hareket hızlarını gözlemledik. Bir fincan ferroakışkanda, mıknatıs bir fincan motor yağından biraz daha kolay ve hızlı hareket etti. 1000'den fazla atom içermeyen bireysel nanoparçacıklara kümeler denir. Bu tür parçacıkların özellikleri, çok sayıda atom içeren bir kristalin özelliklerinden önemli ölçüde farklıdır. Bu, yüzeyin özel rolü ile açıklanır, çünkü katıları içeren reaksiyonlar hacimde değil, yüzeyde meydana gelir.

4. Sonuç

Bir manyetik sıvı (ferromanyetik sıvı, ferrofluid), genellikle organik bir çözücü veya su olan bir taşıyıcı sıvı içinde asılı duran nanometre boyutlu ferromanyetik parçacıklardan oluşan kararlı bir kolloidal sistemdir. Özelliklerine göre, ferromanyetik sıvı "sıvı metale" benzer - bir manyetik alana tepki verir ve birçok endüstride yaygın olarak kullanılır. Böylece, ferromanyetik sıvının özelliklerini inceleyerek okul laboratuvarında nano nesneler elde etmeyi başardık.

5. Referanslar

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

Shtansky DV, Levashov EA Çok bileşenli nanoyapılı ince filmler: sorunlar ve çözümler. Izv. 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=ru

6.Uygulama

6. Deneylerden fotoğraflar

Görev B3. Okul laboratuvarında, sarkacın kütlesinin çeşitli değerlerinde bir yaylı sarkacın salınımlarını incelerler. Sarkaçın kütlesini arttırırsanız, 3 nicelik nasıl değişecek: salınımlarının periyodu, frekansları, potansiyel enerjisinin değişim periyodu? İlk sütunun her konumu için, ikincinin istediğiniz konumunu seçin ve seçilen sayıları tabloya karşılık gelen harflerin altına yazın. Salınım dönemi. bir). artacak. Salınım frekansı. 2). azalacak. Potansiyel enerji değişiminin periyodu. 3). Değişmeyecek. A). B). V). A. B. V. Fiziksel nicelikler. Fiziksel özellikler. Onların değişimi. Onların değişimi.

Fizik 10. sınıf

"Elektrostatik Dersi" - Cama sürtündüğünde ipek elektriklenir. Voltaj. Potansiyel fark birimi. Enerji. yapısal model. Güç. Elektrostatik. Vücutların elektrifikasyonu hakkında ne biliyorsun? İletişimsel aktivite. Analist raporu. Şarj işaretleri. Araştırma. Elektrodinamik bölümü. Baskı makinelerinde kağıdın sürtünmesi. Teorisyenler bölümünün çalışmaları. Elektrik alanının enerji karakteristiği. Seçim soruları.

"Enerjinin korunumu ve dönüşümü yasası" - Enerjinin korunumu yasasının uygulanmasına örnekler. Vücudun toplam mekanik enerjisi. Enerji ortaya çıkmaz ve yok olmaz. Vücut dikey olarak yukarı doğru atılır. Kütlesi m olan bir kızak sabit hızla yokuş yukarı çekiliyor. Hedef. İki tür mekanik enerji vardır. Almadıysa, enerji vücutta görünemez. Russkoe köyünde enerjinin korunumu yasasının uygulanmasına örnekler. "Sürekli hareket makinesi" yaratmanın imkansızlığı hakkındaki ifade.

"Isı motorları, ısı motorları çeşitleri" - Maksimum verim elde etmek. Wankel döner pistonlu motor. Genişleme türbini. Modern içten yanmalı motorların ısı dengesi diyagramı. Pistonlu ICE. Pistonlu motorlar Otto ve Diesel. Döner kanatlı içten yanmalı motor. Isı motorlarında mümkün ve imkansız olan. Eksik hacimsel genişlemenin modern motorları. Tam hacimsel olmayan genleşmeli gaz türbinli motorlar.

"İç Enerji" Derece 10 - Bir termodinamik sistem çok sayıda mikro parçacıktan oluşur. İdeal gaz, gerçek gazın basitleştirilmiş bir modelidir. Baskı yapmak. Bir atomun ortalama kinetik enerjisi. İç enerjinin iki tanımı. İzoproseslerin çizimleri. İç enerji kavramının moleküler-kinetik yorumu. Enerji. Enerjinin ölçü birimi Joule'dür. Tekrar edelim. İç enerjide değişiklik. izotermal süreç.

"Termodinamikte problemler" - Sıcaklık. Gazın iç enerjisi. İfade. ısı 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 arasındaki nesne. Listelenen üç ışından ikisi. Doğrusal yakınlaştırma. Bileme. küresel aynalar. Aynaya dik. Lensler. Lenslere ıraksak denir. Lensteki S noktasının görüntüsü. kırılma indeksleri. Optik merkezden geçen düz çizgiler. Aynaya N noktasında bir ışın geliyor. Düz ayna. Değerler. Tanıtım. Yansıma yasaları.

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

Ders dışı etkinliklerin kursuna hakim olmanın planlanan sonuçları

Kişiye özel:

Bilimin ve sosyal pratiğin mevcut gelişim düzeyine karşılık gelen bütünsel bir dünya görüşünün oluşumu;

Öğrenmeye karşı sorumlu bir tutumun oluşumu, kendini geliştirme ve kendi kendine eğitim için hazır olma ve yetenek, sürdürülebilir bilişsel çıkarları dikkate alarak bireysel bir eğitim yörüngesinin bilinçli inşası;

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

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

Çevre bilincinin temellerinin oluşturulması ve kişinin sağlığına ve çevreye karşı sorumlu, dikkatli bir tutum sergileme ihtiyacı;

Yaratıcı sorunları çözmeye hazır olma, eğitim ve ders dışı etkinlikler sırasında ortaklarla yeterli davranış ve etkileşim yollarını bulma yeteneği, sorun durumlarını değerlendirme ve çeşitli üretken faaliyetlerde hızlı bir şekilde sorumlu kararlar verme yeteneği.

Metakonu:

Bağımsız olarak yeni bilgi edinme, eğitim faaliyetlerinin organizasyonu, uygulama araçlarını arama becerilerine hakim olmak;

Koşulların ve bunlara ulaşmanın araçlarının bağımsız bir analizine dayanarak hedeflere ulaşmanın yollarını planlama, hedefe ulaşmanın alternatif yollarını belirleme ve en etkili yolu seçme, eğitsel ve çözme eylemleriyle ilgili bilişsel yansıma gerçekleştirme yeteneği. bilişsel problemler;

Problemi anlama, soru sorma, hipotez ortaya koyma, kavramları tanımlama, sınıflandırma, materyali yapılandırma, deney yapma, kendi konumunu tartışma, sonuçları ve sonuçları formüle etme yeteneği;

Eylemlerini planlanan sonuçlarla ilişkilendirme, sonuca ulaşma sürecinde faaliyetlerini kontrol etme, önerilen koşullar ve gereksinimler çerçevesinde eylem yöntemlerini belirleme, eylemlerini değişen duruma göre ayarlama yeteneği;

iletişimsel ve bilişsel evrensel eğitim faaliyetlerinin geliştirilmesi için araçsal bir temel olarak bilgi teknolojisinin (bilgisayarlar ve yazılım) araçlarının ve teknik araçlarının kullanımında yetkinliğin oluşumu ve geliştirilmesi;

Eğitimsel ve bilişsel sorunları çözmek için işaretler ve semboller, modeller ve şemalar oluşturma, uygulama ve dönüştürme becerisi;

Çeşitli kaynaklardan (medya, eğitim CD'leri, İnternet kaynakları dahil) bilgi alma, elektronik medya dahil olmak üzere referans literatürünü özgürce kullanma, bilgi seçiciliği, etik normlarına uyma yeteneği;

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

Bir grup içinde çalışma yeteneği - ortak faaliyetlerde ortak bir çözüm geliştirmede çeşitli pozisyonların koordinasyonuna dayalı olarak etkin bir şekilde işbirliği ve etkileşim; bir ortağı dinleyin, görüşünü formüle edin ve tartışın, konumunu doğru bir şekilde savunun ve çıkar çatışması durumu da dahil olmak üzere ortakların konumundan koordine edin; tüm katılımcılarının çıkarlarını ve konumlarını dikkate alarak çatışmaları verimli bir şekilde çözmek, çatışmaları çözmek için alternatif yolların araştırılması ve değerlendirilmesi.

Ders:

Bilgi alanında:

• çalışılan kavramların tanımlarını vermek;
• gösteri ve kendi kendine yapılan kimyasal deneyleri tanımlar;
• günlük yaşamda kullanılan incelenen maddeleri tanımlar ve ayırt eder;
• incelenen nesneleri ve fenomenleri sınıflandırır;
• gözlemlerden sonuçlar ve çıkarımlar yapmak;
• diğer kaynaklardan elde edilen çalışılan malzeme ve kimyasal bilgileri yapılandırır;
• Günlük yaşamda kullanılan maddeleri güvenli bir şekilde ele alın.

Değer - oryantasyon alanında:

Kimyasalların kullanımıyla ilişkili ev ve endüstriyel insan faaliyetlerinin çevre üzerindeki sonuçlarını analiz eder ve değerlendirir.

Çalışma alanında:

kimyasal bir deney yapın.

Can güvenliği alanında:

Maddelerin ve laboratuvar ekipmanlarının güvenli kullanımı için kuralları takip edin.

Tanıtım. Maddelerin güvenli elleçlenmesinin 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. Titrasyon ile doğal suyun sertliğinin belirlenmesi. 6. Toprak analizi. 7. Kar örtüsünün analizi.

Gıda ile deneyler.

Pratik iş.8. Gazlı içeceklerin özelliklerinin incelenmesi. 9. Dondurmanın kalitatif bileşiminin incelenmesi. 10. Çikolatanın özelliklerinin incelenmesi. 11. Araştırma çipleri. 12. Sakızın özelliklerinin incelenmesi. 13. Meyve suları ve nektarlarında C vitamini tayini. 14. Paketlenmiş siyah çayın özelliklerinin incelenmesi.

Bölüm 3. Yaratıcı laboratuvarda.

Çalışma zamanı rezervi - 4 saat

Sharonova Selena Mihaylovna

Fizik öğretmeni

Samara Bölgesi

Tolyatti

İlgili makale

"Kimya laboratuvarı ve ders dışı etkinlikler sisteminde okul kimya dersinin çalışmasında öğrencilerin gelişimindeki önemi"

Şu anda, modern eğitim krizde. Öğretmenler tamamen yeni bir durumla karşı karşıyadır - önceki neslin deneyimi bir sonrakine aktarılır, ancak buna ihtiyacı yoktur.

Müfredat dışı etkinlikler, temel eğitim çerçevesi dışında, belirli eğitim amaçları ve hedefleri olan eğitim programlarına göre yürütülen, öğrencinin bilişsel ve yaratıcılığa olan ilgilerini en üst düzeye çıkarmasına olanak tanıyan sonuçları değerlendiren motive edilmiş eğitim faaliyetleridir.

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

Kimya laboratuvarı, öğrencilerin derin ve sürdürülebilir bir ilgi oluşturmasını sağlar.gerekli pratik becerileri kazanmak için maddeler ve kimyasal dönüşümler dünyasına. Kimya laboratuvarı, çocuğun konunun ötesine geçmesine ve sınıfta asla öğrenemeyeceği şeylerle tanışmasına olanak tanır. Deneysel olarak, çocuklar öğrenir, yeni materyallerde ustalaşır, eylemlerini analiz etmeyi ve değerlendirmeyi öğrenir.

Laboratuvarda belirli işler yapılırken, çocuğa günlük yaşamında yardımcı olabilecek kimyada pratik bilgi ve beceriler oluşur. Bilişsel aktivite de oluşur, doğal bilimsel döngü çerçevesinde araştırma çalışması arzusu ve sürekli eğitim ve bilinçli bir meslek seçimi için ön hazırlık sağlar.

Kimya laboratuvarında yapılan deneyler, yalnızca yaratıcı aktiviteyi değil, aynı zamanda öğrencilerin inisiyatifini ve bağımsızlığını da geliştirirken, olumlu, sağlıklı, çevre dostu ev alışkanlıkları oluşturur. Emek eğitimi, deney kurma ve sonuçlarını işleme sürecinde reaktifler, ekipman ile çalışarak gerçekleştirilir. Ekipmanı, çeşitli basit deneyleri inceleyerek öğrenciler, kendi öz saygılarını ve öğrencilerin akranlarının, öğretmenlerin ve ebeveynlerin gözündeki durumunu artırdıkları başarı akışına girerler.

Laboratuvar çalışmaları, deneyler, araştırmalar yapan çocuklar, kimyasal bir deneyde becerilerini geliştirir ve araştırma ve proje faaliyetlerinde belirli beceriler kazanır, gerekli bilgileri bulma yöntemlerinde ustalaşır. Aynı zamanda, kimya konusuna sadece bilişsel bir ilgi gelişmez, yaratıcı yetenekler gelişir, bir sürpriz, eğlence, paradoks durumu yaratarak öğrenmeye karşı olumlu bir tutum, bilimsel bir dünya görüşü oluşur.

Bir kimya laboratuvarında herhangi bir deneysel çalışma yapmadan önce, çocuğu tercihen bir oyun versiyonunda tüm enstrümanla tanıştırmak gerekir.

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

Bir test tüpü, bir ucu kapatılmış, tüpe benzer uzun bir cam kaptır. Renksiz refrakter camdan yapılmıştır ve içinde oldukça güçlü bir şekilde yapabilirsiniz.
bir sıvıyı veya katıyı ısıtın, içine gaz toplanabilir. Ve elinizde tutmanın, bir tripod veya tutucuya sabitlemenin uygun olması için uzun yapılır. Deneyler, maddeler dikkatlice dökülerek veya dökülerek ısıtılmadan bir test tüpünde gerçekleştirilebilir. Test tüpünü düşürmemeniz gerektiğine dair bir uyarı vermek gerekir: cam kırılgandır.

Küçük bir test tüpü veya kap için kelepçe veya tutucu. Parmaklarınızı yakmamak için maddenin uzun süre ısıtılmasıyla içine sıkabilirsiniz.

Test tüpleri için durun veya onlar için durun. Metal veya plastik olabilir ve elbette, klinikte analiz için bir parmaktan kan almanın olup olmadığını gördünüz. Raf plastikten yapılmışsa, içine asla sıcak bir test tüpü koymayın: rafın altını ve test tüpünü mahvedeceksiniz.

Ruh lambası - alkol yakmak için özel bir cihaz. Yanan alkolün verdiği ısı ile maddeleri ihtiyacımız olduğu anda ısıtıyoruz. Ruh lambasını sadece kibritle yakarız ve bir kapakla kapatarak söndürürüz. Yanan bir ruh lambasına üfleyip taşıyamazsınız - bu tehlikelidir. Ve bir ruh lambası üzerinde bir test tüpünü ısıtırken, test tüpünün alt kısmı ile fitile dokunmamalısınız - test tüpü patlayabilir. Alkolün döküldüğü kap geniş ve sağlamdır ve kalın duvarlara sahiptir. Bu, ruh lambasıyla çalışmanın güvenli olmasını sağlamak için önemlidir.

Bazı laboratuvarlar maddeleri ısıtmak için gaz brülörleri kullanır. Daha sıcak bir alev verirler, ancak dikkatli kullanım gerektirirler - sonuçta gaz.
Şişeler, bir şekilde şişeleri andıran cam kaplardır. Maddeleri geçici olarak depolayabilir, kimyasal deneyler yapabilir, çözelti hazırlayabilirler. şişeler,
şekline göre konik, yuvarlak, düz tabanlı ve yuvarlak tabanlı olabilirler. Yuvarlak tabanlı şişelerde, maddeler şişeyi kırmadan çok uzun süre ısıtılabilir.

Şişeler çeşitli boyutlarda gelir: büyük, orta, küçük. Delikleri kauçuktan veya kabuktan yapılmış bir mantar ile kapatılabilir. Bazen şişede işaretler vardır: böyle
Şişeye ölçüm şişesi denir ve sıvıları ölçmek için kullanılır. Ve bazı şişelerin ortaya çıkan gazları çıkarmak için dalları vardır. Böyle bir işlemde giyebilirsin
lastik tüp ve gazı istenen yere yönlendirin. Kimyasal beherler sıradan beherlere benzer ve genellikle çözelti hazırlamak veya deney yapmak için kullanılır. Sıvıyı dökmeyi kolaylaştırmak için bardağın üstünde bir ağız vardır. Bardaklar, farklı boyutlarda cam ve porselendir. Huniler herkese aşinadır, mutfakta da bulunurlar. Dar boyunlu bir kaba sıvı dökmeniz gerektiğinde huni kullanışlıdır. Huninin içine katlanmış bir filtre kağıdı koyarsanız, sıvıyı katı parçacıklardan ayırabilirsiniz.

Gaz çıkış boruları camdan yapılır ve mantarın içine sokulur. Tepkimenin gerçekleştiği ve gazın serbest bırakıldığı şişeyi veya test tüpünü böyle bir tıpa ile kapatırsak, gaz havaya uçmayacak, tüpten geçerek bu tüpü yönlendireceğimiz kaba girecektir. Bu tüpler farklı şekillerde gelir. Bazen bir değil, birkaç viraj vardır. Tüpü kendiniz bükebilirsiniz. Bunu yapmak için, bir alkol lambasının alevinde veya bir laboratuvar gaz brülöründe (mutfakta değil!) Doğru yerde bir süre düz bir tüp ısıtmanız gerekir. Cam ısıdan yumuşadığında çok yavaş ve dikkatli bir hareketle tüpü bükebilirsiniz. Ama biraz acele edersen kırılacak. Ve borunun sıcak kısmına parmaklarınızla dokunmamaya dikkat edin, yoksa kendinizi yakarsınız. Bir cam tüpten bir parça kesmek için, üçgen bir dosya ile doğru yerde küçük bir çizik yapmanız ve ardından bu yerde dikkatlice kırmanız gerekir.
Porselen buharlaşan fincan, ağızlı bir tabağa benziyor. İçine bir madde çözeltisi, örneğin sofra tuzu döker ve uzun süre ısıtırsanız, yakında hepsi
su buharlaşacak ve tuz kristalleri kapta kalacaktır. Bu şekilde, bir madde bir çözeltiden izole edilebilir.

Bir kimyagerin havana ve havana ihtiyacı vardır. Bir katıyı un benzeri ince bir toz haline getirmek için kullanılabilirler. Böyle bir tozla deney, maddenin büyük parçacıklarından daha hızlı geçer. Ayrıca deney için gereken cihazları yerleştirebileceğimiz bir laboratuvar tripoduna da ihtiyacımız var. Tripodun sabit bir dökme demir ayağı vardır, ayak içine vidalanmıştır. Rafta, içine çelik bir ayağın veya halkanın yerleştirildiği ve vidalandığı kelepçeyi güçlendirebilirsiniz. Ayağa bir test tüpü veya başka bir cihaz sıkıştırılabilir ve halka üzerine özel bir ızgara üzerinde bir ruh lambası veya bir şişe yerleştirilebilir. Okulda hem kimya hem de fizik derslerinde bu tür tripodlar var, bu yüzden muhtemelen onlara aşinasınızdır. Bir kimya laboratuvarında bulunabileceklerin hepsi bu değil: O kadar çok farklı alet ve gereç var ki listelenmesi zor. Geriye en ilginç şey kalıyor - bu cihazlarla nasıl çalışılacağını öğrenmek.

Sadece özel kimya kitlerinden bir kimya laboratuvarı oluşturulamaz, aynı zamanda evde ev aletleri kullanılarak da mini bir laboratuvar yapabilirsiniz. Böyle bir laboratuvarda, güvenlik önlemlerini kullanarak bazı deneyler ve deneyler yapabilirsiniz: eldiven, sabahlık, önlük, atkı veya şapka, gözlük.

13-18 yaş arası her çocuğun yapabileceği ancak bir yetişkinin, ebeveynin, öğretmenin rehberliğinde küçük bir deney listesi vereceğim.

kırmızı lahana suyu turnusol kağıtları . . Bunun için kırmızı lahanaya ihtiyacınız var. Kırmızı lahana suyu çeşitli maddelerle karıştırıldığında rengini kırmızıdan (güçlü bir asitte), pembeye, mora (nötr bir ortamda doğal rengi budur), maviye ve son olarak da yeşile (güçlü bir alkalide) değiştirir. Resimde, soldan sağa, kırmızı lahana suyunun aşağıdakilerle karıştırılmasının sonuçları: 1. limon suyu (kırmızı sıvı); 2. ikinci test tüpünde, saf kırmızı lahana suyu, mor bir renge sahiptir; 3. üçüncü tüpte lahana suyu amonyak (amonyak) ile karıştırılır - mavi bir sıvı elde edilir; 4. Dördüncü test tüpünde, meyve suyunun karıştırılmasının sonucuçamaşır tozu - yeşil sıvı.

Aşağıda bazı sıvılar için PH değerleri verilmiştir:

1. Mide suyu - 1.0-2.0 ph
2. Limon suyu - 2.0 ph
3. Yemek Sirkesi - 2,4 ph
4. Coca Cola - 3,0 saat
5. Elma suyu - 3,0 ph
6. Bira - 4,5 ph
7. Kahve - 5.0 saat
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. Saf su - 7.0 ph
13. Kan - 7.36-7.44 saat
14. Deniz suyu - 8.0 ph
15. Kabartma tozu çözeltisi - 8,5 ph
16. Eller için sabun (yağlı) - 9.0-10.00 ph
17. Amonyak - 11,5 ph
18. Çamaşır suyu (klor) - 12,5 ph
19. Kostik soda veya sodyum hidroksit > 13 ph

pH

Renk

kırmızı

Mor

Menekşe

Mavi

Mavi-yeşil

yeşil sarı

Turnusol kağıtları yapmak için kırmızı lahana suyu kullanılabilir. Bunun için filtre kağıdına ihtiyacınız olacak. Lahana suyuna batırılmalı ve kurumaya bırakılmalıdır. Daha sonra ince şeritler halinde kesin. Turnusol kağıtları hazır!

Turnusolun çeşitli ortamlardaki rengini hatırlamak için bir şiir vardır:

Turnusol göstergesi - kırmızı
Asit açıkça gösterecektir.
Turnusol göstergesi - mavi,
Lye burada - açık olmayın,
tarafsız ortam ne zaman
Hep mor.

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

mavi iyot

P bu deneyi yaptıktan sonra şeffaf sıvının nasıl bir anda koyu maviye dönüştüğünü göreceksiniz. Deneyi yapmak için gerekli malzemeler için eczaneye gitmeniz gerekebilir, ancak mucize dönüşüm buna değer.

İhtiyacın olacak:

3 sıvı kap- 1 tablet (1000 mg) C vitamini (eczanede satılır)- %5 iyotlu alkol çözeltisi (eczanede satılır)- %3 hidrojen peroksit (eczanede satılır)- nişasta- ölçü kaşıkları- ölçüm kaplarıÇalışma planı:1. 1000 mg C vitaminini bir kapta kaşık veya havanla iyice ezerek tableti toz haline getirin. 60 ml ılık su ekleyin, en az 30 saniye boyunca iyice karıştırın. Ortaya çıkan sıvı Çözüm A'yı şartlı olarak arayacağız.2. Şimdi 1 çay kaşığı (5 ml) A Solüsyonunu başka bir kaba dökün ve ayrıca 60 ml ılık su ve 5 ml iyot alkol solüsyonu ekleyin. Kahverengi iyotun C vitamini ile reaksiyona girdiğinde renksiz hale geleceğini unutmayın. Ortaya çıkan sıvı Çözüm B'yi arayacağız. Bu arada, artık Çözüm A'ya ihtiyacımız olmayacak, bir kenara koyabilirsiniz.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. Seyirciyi arayabilir ve bir gösteri yapabilirsiniz! B Çözümünün tamamını C Çözeltisi içeren kaba dökün. Elde edilen sıvıyı birkaç kez bir kaptan diğerine ve tekrar geri dökün. Biraz sabır ve... bir süre sonra sıvı renksizden koyu maviye dönecek.Deneyim Açıklaması:Bir okul öncesi çocuğa, deneyimin özünü onun için erişilebilir bir dilde açıklamak şu şekilde olabilir: iyot, nişasta ile reaksiyona girerek onu maviye çevirir. C vitamini ise iyotu renksiz tutmaya çalışır. Nişasta ve C vitamini arasındaki mücadelede sonunda nişasta kazanır ve sıvı bir süre sonra koyu maviye döner.firavun yılanları

Hazırlık kısmı.
Standa bir tablet kuru yakıt (ürotropin) koyun. Bir tablet kuru yakıt üzerine üç tablet norsülfazol koyun. (Fotoğraf 1)
Ana bölüm.
Kuru yakıtı ateşleyin. Sürünen parlak siyah ışık hacimli "yılanları" düzeltmek için metal bir çubuk kullanın. Deneyin bitiminden sonra kuru yakıtı plastik bir kapakla kapatarak yangını söndürün. (Fotoğraf 2)
Spesifik koku nedeniyle, bu deney en iyi şekilde geniş, iyi havalandırılan odalarda veya açık havada yapılır.
Deneyimin açıklaması.
Norsulfazolün ayrışması sırasında açığa çıkan gazlar reaksiyon ürünlerini "köpürtüyor", sonuç olarak uzun bir siyah kömür "yılan" büyüyor. Norsulfazol organik maddesinin en olası bozunma ürünleri - C, CO 2 , H 2 O, SO 2 (muhtemelen S) ve N 2'dir.
Yangının kendiliğinden yanması

Hazırlık kısmı.
Porselen bir kaba biraz kristal potasyum permanganat KMnO koyun. 4 . Uzun bir pipet veya cam tüp kullanarak kristalleri 1 ml konsantre sülfürik asit H ile hafifçe nemlendirin. 2 Ö 4 . Metal bir tepsinin üzerine porselen bir fincan koyun ve maskeleyin,

talaşların porselen fincanın içine girmemesine dikkat edilerek üstüne ve çevresine talaşlar serilir. (Fotoğraf 1)
Ana bölüm.
Seyircinin haberi olmadan, bir parça pamuğu alkolle bolca nemlendirin ve bir porselen fincan üzerine birkaç damla alkolü çabucak sıkın. (Fotoğraf 2)
Elinizde alkol bulunan pamuğun alev almaması için hemen elinizi çekin.
Ateş parlak bir şekilde parlar ve çabucak söner. (Fotoğraf 3)
Deneyimin açıklaması.
Konsantre sülfürik asit potasyum permanganat ile etkileşime girdiğinde, en güçlü oksitleyici ajan olan manganez (VII) oksit oluşur. Alkol manganez (VII) oksit ile temas ettiğinde tutuşur, ardından talaşlar tutuşur.

Suda sodyum yakmak

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

Ana bölüm.

işletim sistemi Sodyum filtresini dikkatlice suya indirin. Güvenli bir mesafeye (2 metre) geri çekiliyoruz. Sodyum suyla temas ettiğinde erimeye başlar, açığa çıkan hidrojen hızla tutuşur, ardından sodyum tutuşur ve güzel bir sarı alevle yanar. (Fotoğraf 2)
V Deneyin sonunda genellikle çatlama ve sıçrama meydana gelir, bu nedenle porselen bir bardağın yakınında olmak tehlikelidir.
Ortaya çıkan çözeltiye bir damla fenolftalein indikatörü eklenirse (Fotoğraf 3), çözelti parlak kıpkırmızı olur ve bu da alkali bir ortamın oluşumunu gösterir. (Fotoğraf 4)
deneyim açıklaması
Sodyum, denkleme göre su ile etkileşime girer
2Na + 2H20 \u003d 2NaOH + H2
Kağıt filtre, açığa çıkan ısı nedeniyle sodyumun suyun yüzeyinde "akmasına" izin vermez, hidrojen tutuşur ve ardından sodyumun kendisi tutuşarak sodyum peroksit oluşturur.
2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O
2Na + O2 \u003d Na2O2
Bir mendil ile odaklanın

İle
hazırlık kısmı.
Beyaz bir mendilin ortasına biraz kristal fenolftalein dökün.
Bir çamaşır sodası çözeltisi dökün (sodyum karbonat Na 2C03). (Fotoğraf 1)
Ana bölüm.

Fenolftalein fark edilmeden bardağa dökülecek şekilde bardağı bir mendille dikkatlice kapatın. (Fotoğraf 2) .Mendili çıkarmadan bardağı elinize alın ve karıştırmak için birkaç dairesel hareket yapın. (Fotoğraf 3)C bir eşarp al.
F bardaktaki sıvı kıpkırmızı oldu. (Fotoğraf 4)

Deneyimin açıklaması.
Sodyum karbonat suda çözündüğünde hidrolize uğrayarak alkali bir ortam oluşturur.
Na2C03 + H20 \u003d NaHC03 + NaOH
Alkali bir ortamda fenolftalein kıpkırmızı olur.

r gümüş ayna reaksiyonu

Hazırlık kısmı.
İlk test tüpünde, 5 ml damıtılmış su içinde çeyrek çay kaşığı glikozu çözdüğümüz bir glikoz çözeltisi hazırlıyoruz.
İkinci test tüpünde, bir gümüş oksit amonyak çözeltisi hazırlıyoruz: 2 ml gümüş nitrat çözeltisine dikkatlice amonyak çözeltisi ekleyin, çökeltinin fazla amonyak çözeltisi içinde tamamen çözüldüğünü gözlemleyin. (Fotoğraf 1)
Ana bölüm
Her iki solüsyonu da temiz bir test tüpüne dökün. Tüp ne kadar temiz olursa sonuç o kadar iyi olur!
Test tüpünü bir bardak sıcak suya daldırın. Tüpü dik tutmaya çalışıyoruz, sallamayın. (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 açıklaması.
Glikoz bir aldehit alkoldür. Aldehit grubunda, glukonik asit oluşturan bir amonyak gümüş oksit çözeltisi ile oksitlenebilir. Gümüş indirgenir ve test tüpünün duvarlarına yerleşerek bir "gümüş ayna" oluşturur.
2AgNO 3 + 2NH 3 + H 2 O \u003d Ag 2 O? + 2NH4NO3
Ag20 + 4NH3 + H20 \u003d 2OH
Bir "gümüş ayna" elde etmenin reaksiyonu denklemle açıklanır:
2OH + C6H12O6 \u003d 2Ag? + C 6 H 12 O 7 + 4NH 3 + H 2 O

Hidrojen peroksitten oksijen elde etmek

Hazırlık kısmı.
%3'lük hidrojen peroksit çözeltisini konik bir şişeye dökün. (Fotoğraf 1)
Ana bölüm.
Şişeye - manganez oksit (IV) içine küçük bir katalizör katıyoruz. (Fotoğraf 2) Şişede hemen oksijen salınmaya başlar.
Z uzun bir kıymık yakarız ve onu söndürürüz, böylece kıymık yanmaz, sadece için için yanar. (Fotoğraf 3)
Şişeye için için yanan bir kıymık getiriyoruz, parlıyor ve parlak bir alevle yanıyor.

(Fotoğraf 4)
Deneyimin açıklaması.
Hidrojen peroksit, bir katalizör (reaksiyon hızlandırıcı) eklendiğinde aşağıdaki denkleme göre ayrışır:
2H 2 O 2 \u003d 2H 2 O + O 2
İçin için yanan bir meşale takıldığında, kömür oksijende aşağıdaki denkleme göre yanar:

C + O2 \u003d CO2

KİMYA LABORATUVARINDA ÇALIŞMA KURALLARI

Deneylere başlamadan önce işyerini, gerekli araç ve gereçleri hazırlamanız ve deneyin açıklamasını dikkatlice okumanız gerekmektedir.

Kimyasal reaktiflerle yapılan deneyler ek bir tehlike arz eder. Çeşitli maddelerden, çıkarılması zor lekeler ve hatta giysiler üzerinde delikler kalabilir. Reaktifler cilt yanıklarına neden olabilir; özellikle gözlerinize dikkat etmelisiniz. Ek olarak, tamamen zararsız bazı maddeleri karıştırırken, zehirli olabilen toksik bileşiklerin oluşumu mümkündür.

Beklenmedik sıkıntılardan, istenmeyen tepkilerden kaçınmanın güvenilir bir yolu, talimatları, deneyimin açıklamasını kesinlikle takip etmektir.

Unutulmamalıdır ki maddeler elle tadılamaz ve alınamaz. Ve büyük bir özenle maddelerin kokusuna aşina olmanız, maddenin bulunduğu kaptan havayı elin hafif bir hareketi ile buruna yönlendirmeniz gerekir.

Kaptaki sıvı pipetle alınmalıdır. Katılar - bir kaşık, spatula veya kuru test tüpü ile. Maddeler gıda maddeleriyle birlikte depolanmamalıdır. Ayrıca deneyler sırasında yemek yiyemezsiniz.

İçinde ısıtılmış bir madde bulunan test tüpü, boynu size veya yanınızda duran birine doğru yönlendirilmemelidir. Sıçrayan sıvılar yüze veya gözlere kaçabileceğinden, ısıtılmakta olan sıvının üzerine eğilmeyin.

Deneyin bitiminden sonra işyerini temizlemek ve bulaşıkları yıkamak gerekir. Deneyden sonra kalan maddeler kanalizasyona verilmemeli veya çöp kutusuna atılmamalıdır.

Reaktif şişeleri güvenlik uyarı etiketleri içerebilir. Bu işaretler, asitlerin ve alkalilerin (bunlar yakıcı ve tahriş edici maddelerdir), yanıcı ve toksik maddelerin çözeltilerini kullanırken özellikle dikkatli olunması gerektiği konusunda uyarır.

ISITICI MADDELER İÇİN KURALLAR

Maddelerin ısıtılması, elektrikli ısıtıcılar ve açık alev kullanılarak gerçekleştirilebilir. Ancak her durumda, güvenlik kurallarına uymalısınız.

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

Pirinç. 3. Ruh lambasının cihazı

TEST TÜPÜNDEKİ ISITICI MADDELER

Test tüpünün ısıtılması, bir test tüpü tutucusu kullanılarak gerçekleştirilir. Bir deney tüpündeki bir maddeyi ısıtmadan önce, deney tüpünün tamamını ısıtmak gerekir. Test tüpü bir alkol lambasının alevinde sürekli hareket ettirilmelidir. Bir test tüpünde sıvıyı kaynatmak imkansızdır.

ŞİŞEDEKİ SIVININ ISITILMASI

Sıvılar sadece test tüplerinde değil, aynı zamanda şişelerde de ısıtılabilir. İnce duvarlı cam şişelerin, ısıtılmış sıvının yerel olarak aşırı ısınmasını önlemeye izin veren asbest ağı olmadan açık ateşte ısıtmak yasaktır. Konik düz tabanlı bir şişede su ısıtmaya bir örnek verelim. Bunu yapmak için, şişeyi, altında bir ruh lambasının bulunduğu asbest ağlı bir halka üzerine yerleştirin. Şişenin boynu, tripodun ayağına sabitlenmiştir. Isıtılmış bir sıvı bir şişede kaynatılabilir.

Pirinç. 4. Şişedeki sıvının ısıtılması

Modern multimedya sistemleri de dahil olmak üzere bilgi teknolojileri, aktif öğrenme sürecini desteklemek için kullanılabilir. Bunlar son zamanlarda çok dikkat çekenler. Bu tür öğrenme sistemlerine bir örnek, bir bilgisayar eğitim ortamında gerçek dünyadaki nesnelerin davranışını simüle edebilen ve öğrencilerin kimya, fizik ve biyoloji gibi bilimsel ve doğal disiplinlerin çalışmasında yeni bilgi ve beceriler edinmelerine yardımcı olabilen sanal laboratuvarlardır.

Sanal laboratuvarları kullanmanın başlıca avantajları şunlardır:

Öğrencileri gerçek koşullarda bir kimya atölyesine hazırlamak:

a) ekipmanla çalışma konusunda temel becerilerin geliştirilmesi;

b) sanal bir laboratuvarın güvenli koşullarında güvenlik gereksinimlerinin uygulanması konusunda eğitim;

c) gözlemin gelişimi, ana şeyi vurgulama, çalışmanın amaç ve hedeflerini belirleme, deneyin seyrini planlama, sonuçlar çıkarma;

d) optimal çözümü bulma becerilerinin geliştirilmesi, gerçek bir problemi model koşullarına aktarma yeteneği ve bunun tersi;

e) işin tescili becerilerinin geliştirilmesi.

Okul kimya laboratuvarında mevcut olmayan deneyler yapmak.

Engelli çocuklarla çalışma ve coğrafi olarak uzak okul çocukları ile etkileşim dahil olmak üzere uzaktan atölye ve laboratuvar çalışmaları.

İşin hızı, reaktiflerin ekonomisi.

Artan merak. Kimya laboratuvarının bilgisayar modellerinin öğrencileri deney yapmaya ve kendi keşiflerinden memnuniyet duymaya teşvik ettiği belirtilmektedir.

Aynı zamanda, aktif öğrenme için bir bilgi eğitim ortamının tasarlanması ve uygulanmasının, bir eğitim hiper metni oluşturma maliyetleriyle karşılaştırılamayacak kadar büyük zaman ve finansal maliyetler gerektiren karmaşık bir görev olduğu belirtilmelidir. Sanal kimya laboratuvarlarının muhalifleri, bir okul çocuğunun deneyimsizliği nedeniyle sanal dünyayı gerçek dünyadan ayırt edemeyeceği, yani Bir bilgisayar tarafından oluşturulan model nesneler, etrafındaki gerçek dünyadaki nesnelerin tamamen yerini alacaktır.

Model bilgisayar ortamlarının öğrenme sürecinde kullanılmasının olası olumsuz etkilerinden kaçınmak için iki ana yön belirlenmiştir. İlk olarak, bir eğitim kaynağı geliştirirken, kısıtlamalar getirmek, uygun yorumları getirmek, örneğin bunları pedagojik ajanların ağzına koymak gerekir. İkincisi, modern bir bilgisayarın okul eğitiminde kullanılması öğretmenin öncü rolünü hiçbir şekilde azaltmaz. Yaratıcı çalışan bir öğretmen, bilgisayar teknolojilerinin öğrencilerin model nesneleri, varlık koşullarını anlamalarına, çalışılan materyali daha iyi anlamalarına ve en önemlisi öğrencinin zihinsel gelişimine katkıda bulunmalarına izin verdiğini anlar.

Sanal laboratuvarlar oluşturulurken çeşitli yaklaşımlar kullanılabilir. Sanal laboratuvarlar, eğitim içeriğinin teslim yöntemlerine göre bölünmüştür. Yazılım ürünleri, kompakt disklerde (CD-ROM) sağlanabilir veya multimedya ürünlerine bir takım kısıtlamalar getiren İnternet'teki bir web sitesine yerleştirilebilir. Açıktır ki, dar bilgi kanalları ile internet üzerinden teslimat için iki boyutlu grafikler daha uygundur. Aynı zamanda, CD-ROM'da sağlanan elektronik yayınların trafik ve kaynak tasarrufu yapmasına gerek yoktur ve bu nedenle 3D grafikler ve animasyon kullanılabilir. Görsel bilgilerin en yüksek kalitesini ve gerçekçiliğini sağlayan hacimsel kaynaklar - üç boyutlu animasyon ve video - olduğunu anlamak önemlidir. Görselleştirme yöntemine göre iki boyutlu, üç boyutlu grafik ve animasyon kullanan laboratuvarlar bulunmaktadır. Ayrıca sanal laboratuvarlar, konu alanıyla ilgili bilgilerin temsil edilme biçimine bağlı olarak iki kategoriye ayrılır. Konu alanıyla ilgili bilgilerin 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 olmayan herhangi bir deney yapmasına izin verir. Sanal laboratuvar, kimya öğretim sürecini yoğunlaştırmanın yollarından biridir.

Eğitimin tüm alanlarında, eğitim sistemini yoğunlaştırmanın ve hızlı bir şekilde modernleştirmenin, bilgisayar teknolojisini kullanarak eğitim kalitesini artırmanın yolları aranmaktadır. Bilgisayar teknolojisinin bir insan faaliyeti aracı ve temelde yeni bir öğrenme aracı olarak olanakları, yeni yöntemlerin ortaya çıkmasına yol açmıştır.Yaklaşımın ana avantajı, sanal bir laboratuvarın masaüstünün görsel olarak sınırlı da olsa eksiksiz olarak sunulmasıdır. , örgütsel öğrenme biçimi. gerçek bir laboratuvar tablosunun basitleştirilmiş görüntüsü: kimyasal kaplar ve diğer cihazlar gerçek oranlarda ve düzende gösterilir (standlar ve tutucular kullanılır), maddeler gerçeğe karşılık gelen bir renge sahiptir ve kimyasal reaksiyonların seyri görsel olarak gözlemlenebilir. Böylece kullanıcı gerçek bir laboratuvarda çalışma fikrine sahip olur. Böyle bir laboratuvara iyi bir örnek, eğitsel sanal bilgisayar laboratuvarları geliştirme konusunda uzmanlaşmış bir firma olan Crocodile Clips Ltd'nin Crocodile Chemistry programıdır. Kimya aletlerinin ekran görüntüsünün bir kısmı Şek. bir.

Yaklaşımın ana dezavantajı, ana avantajının devamıdır - cihazlarla manuel çalışma. Bu şu anlama gelir:

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

2) sözlü bir açıklama yardımı olmadan işlem sırasını korumanın imkansızlığı;

3) hata yapma hakkı yoktur: eğer bir test tüpü yanlışlıkla devrilirse, içeriği geri dönüşü olmayan bir şekilde kaybolur; bilinen sanal kimya laboratuvarlarında geri alma yoktur. Bu bir avantaj gibi görünebilir, kullanıcı kimyasal cihazlar ve reaktifler konusunda daha dikkatli olmayı öğrenir. Bununla birlikte, bu, gerçek cihazları herhangi bir şekilde kullanma yeteneğini etkilemez, ancak simüle edilen sürecin özünden bir bilgisayar programının kontrolüne kadar dikkati dağıttığı için yalnızca müdahale eder. "Sanal Kimya Laboratuvarı", organik ve inorganik bileşiklerin üç boyutlu molekül modellerini oluşturmak için tasarlanmış "Molekül Oluşturucu"yu içerir. Kimyasal olayları göstermek için üç boyutlu molekül ve atom modellerinin kullanılması, kimyasal bilginin üç düzeydeki temsilinin 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 uygulandı: yapı ® özellikleri ® uygulaması.

"Molekül Tasarımcısı", moleküllerin çizgi, top ve çubuk ve ölçekli modellerinin kontrollü dinamik 3B renkli görüntülerini elde etmenizi sağlar. "Molekül Tasarımcısı", kimya öğretiminde moleküler modellerin kullanım kapsamını büyük ölçüde genişleten atomik orbitalleri ve elektronik etkileri görselleştirme yeteneği sağlar.

Edebiyat:

1. Batyshev S. Ya. “Profesyonel Pedagoji”, M. 2003

2. Voskresensky P.I. "Laboratuvar çalışması tekniği" ed. "Kimya" 1970

3. Gurvich Ya.A. "Kimyasal Analiz" M. "Lise" 1989

4. Zhurin A.A. “Kimyada ödevler ve alıştırmalar: 8-9. sınıf öğrencileri için didaktik materyaller. – M.: Okul Basını, 2004.

5. Konovalov V.N. “Kimyada çalışma sırasında güvenlik” M. “Aydınlanma” 1987.

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

7. Çocuklar için ansiklopedi. Cilt 17. Kimya / Bölüm. V.A tarafından düzenlendi. Volodin, lider. ilmi ed. I. Leenson. – E.: Avanta+, 2003.

8. Yakuba Yu.A. “Eğitim sürecinde teori ve uygulama ilişkisi” M. “Lise”, 1998