Ģenētiskās attiecības starp ogļūdeņražiem. Piesātināto vienvērtīgo spirtu ģenētiskā saistība ar ogļūdeņražiem Kur šos ogļūdeņražus var atrast

“Ķīmijas mērķis nav izgatavot zeltu un sudrabu, bet gan ražot zāles.” Paracelzs (), Šveices ārsts.

Izlasi tekstu un izpildi uzdevumus Medicīnas panākumus nevar saskaitīt: Līdz šī gadsimta sākumam cilvēka apziņā ienāca Genomi, kloni un vakcīnas. Satraukums, laime, prieks, sāpes – ķīmijas likumi ir pamatā, bet kā tie darbojas? Iedziļināsimies Visuma noslēpumos, Galu galā šī vēlmes asums nosaka mūsu dienas.

Senā zinātne ir precīza: tā apgalvo (un Paracelzs to gribēja) Veselības un stresa līdzsvars Tāpat kā mūsu ķermeņa šūnās notiekošo procesu līdzsvars. Ar neuzmanīgu ietekmi nemaz nav grūti izmainīt līdzsvaru un nodarīt nopietnu kaitējumu savai veselībai. Zinātne mums sniedz risinājumu, kā pussolī novērst iznīcināšanas slimības.

Veiciet uzdevumus 1. Uzrakstiet visu dzejolī nosaukto vielu pilnīgas un saīsinātas struktūrformulas. 2. Uzskaitiet faktorus, kas ietekmē ķīmiskā līdzsvara maiņu. 3. Izskaidrojiet vārda “sintēze” (sinonīms?) nozīmi. Kāds ir zinātniskais jēdziens - vārda “sintēze” antonīms? 4. Izveidojiet dzejolī apspriesto vielu pārvērtību ķēdi. Nosauciet visas vielas. 5. Uzrakstiet ķīmisko reakciju vienādojumus, ar kuriem jūs varat veikt šādas pārvērtības: etanolaacetaldehīdetiķskābes oglekļa oksīds (IV) 6. Vai piekrītat apgalvojumam, ka VĀRDS var būt ZĀLES? Sniedziet detalizētu atbildi..

"Alkānu īpašības" - Alkāni. Izpētiet rindkopā sniegto informāciju. IUPAC nomenklatūra. Savienojumi. Alkānu fizikālās īpašības. Mēs risinām problēmas. Alkēni un alkīni. Dabiskie ogļūdeņražu avoti. Piesātinātie ogļūdeņraži. Metāna halogenēšana. Nomenklatūra. Dabasgāze kā degviela. Ūdeņradis. Alkānu ķīmiskās īpašības. Speciālo vingrinājumu variants.

“Metāns” - Pirmā palīdzība smagas asfiksijas gadījumā: cietušā izņemšana no kaitīgās atmosfēras. Metāns. Koncentrācijas bieži izsaka daļās uz miljonu vai miljardu. Atmosfēras metāna noteikšanas vēsture ir īsa. Bažas rada metāna un slāpekļa trifluorīda palielināšanās Zemes atmosfērā. Metāna loma vides procesos ir ārkārtīgi svarīga.

“Ķīmija Piesātinātie ogļūdeņraži” - 8. Pielietojums. Metānu izmanto dabasgāzes veidā kā degvielu. Leņķi starp orbitālēm ir 109 grādi 28 minūtes. 1. Piesātināto ogļūdeņražu raksturīgākās reakcijas ir aizvietošanas reakcijas. Alkānu molekulās visi oglekļa atomi atrodas SP3 hibridizācijas stāvoklī.

“Piesātināto ogļūdeņražu ķīmija” — piesātināto ogļūdeņražu tabula. Organiskā ķīmija. Laboratorijā. C2H6. Tāpēc oglekļa ķēde iegūst zigzaga formu. Ierobežojiet ogļhidrātus (alkānus vai parafīnus). Kur izmanto metānu? Kvīts. Metāns. Kādus savienojumus sauc par piesātinātajiem ogļūdeņražiem? Jautājumi un uzdevumi. Pieteikums.

Gāzu maisījumi, kas iegūti no saistītās gāzes. Dabasgāze. Dabiski gāzveida ogļūdeņražu maisījumi. Eļļas izcelsme. Tāpēc piesātinātie ogļūdeņraži satur maksimālo ūdeņraža atomu skaitu molekulā. 1. Alkānu jēdziens 2. Dabiskie avoti 3. Nafta kā avots 4. Dabasgāze. Dabiskie avoti.

“Piesātināto ogļūdeņražu struktūra” - Alkānu sadedzināšana. Izomēru piemēri. Homologa alkānu sērija. Piesātinātie ogļūdeņraži. Pozitīvas un negatīvas sekas. Metāna īpašības. Vienas saites raksturojums. Jaunu zināšanu un prasmju veidošana. Radikāļi. Alkānu fizikālās īpašības. Alkāni. Sadalīšanās reakcijas. Sintēzes gāzes ražošana.

Tēmā kopā ir 14 prezentācijas

Iegult kodu

Saskarsmē ar

Klasesbiedriem

Telegramma

Atsauksmes

Pievienojiet savu atsauksmi

2. slaids

Attiecības starp vielu klasēm izsaka ģenētiskās ķēdes

• Ģenētiskā sērija ir ķīmisko transformāciju īstenošana, kā rezultātā vienas klases vielas var iegūt no citas klases vielām.
• Lai veiktu ģenētiskās transformācijas, jums jāzina:
• vielu klases;
• vielu nomenklatūra;
• vielu īpašības;
• reakciju veidi;
• nominālās reakcijas, piemēram, Wurtz sintēze:

Skatīt visus slaidus

Abstrakts

Kas ir nano?

.�

3. slaids

4. slaids

5. slaids

6. slaids

7. slaids

9. slaids

10. slaids

11. slaids

12. slaids

13. slaids

14. slaids

Videoklipa demonstrēšana.

15. slaids

16. slaids

17. slaids

18. slaids

19. slaids

20. slaids

21. slaids

22. slaids

23. slaids

24. slaids

25. slaids

Kas ir nano?

Jaunās tehnoloģijas virza cilvēci uz priekšu progresa ceļā.�

Šī darba mērķi un uzdevumi ir paplašināt un uzlabot skolēnu zināšanas par apkārtējo pasauli, jauniem sasniegumiem un atklājumiem. Salīdzināšanas un vispārināšanas prasmju veidošana. Spēja izcelt galveno, attīstīt radošo interesi, izkopt neatkarību materiāla meklēšanā.

21. gadsimta sākums iezīmējas ar nanotehnoloģijām, kas apvieno bioloģiju, ķīmiju, IT un fiziku.

Pēdējos gados zinātnes un tehnikas progresa tempi ir sākuši būt atkarīgi no mākslīgi radītu nanometru izmēra objektu izmantošanas. Uz to bāzes radītas vielas un objektus ar izmēru 1–100 nm sauc par nanomateriāliem, bet to ražošanas un izmantošanas metodes – par nanotehnoloģijām. Ar neapbruņotu aci cilvēks var redzēt objektu, kura diametrs ir aptuveni 10 tūkstoši nanometru.

Visplašākajā nozīmē nanotehnoloģijas ir pētniecība un izstrāde atomu, molekulārā un makromolekulārā līmenī izmēru skalā no viena līdz simts nanometriem; mākslīgu konstrukciju, ierīču un sistēmu izveide un izmantošana, kam to īpaši mazo izmēru dēļ ir būtiski jaunas īpašības un funkcijas; manipulācijas ar vielu atomu attāluma skalā.

3. slaids

Tehnoloģijas nosaka katra no mums dzīves kvalitāti un tās valsts spēku, kurā dzīvojam.

Industriālā revolūcija, kas sākās tekstilrūpniecībā, veicināja dzelzceļa sakaru tehnoloģiju attīstību.

Pēc tam dažādu preču pārvadājumu izaugsme kļuva neiespējama bez jaunām automobiļu tehnoloģijām. Tādējādi katra jauna tehnoloģija izraisa saistīto tehnoloģiju dzimšanu un attīstību.

Pašreizējo laika posmu, kurā mēs dzīvojam, sauc par zinātnes un tehnoloģiju revolūciju vai informācijas revolūciju. Informācijas revolūcijas sākums sakrita ar datortehnoloģiju attīstību, bez kurām mūsdienu sabiedrības dzīve vairs nav iedomājama.

Datortehnoloģiju attīstība vienmēr ir bijusi saistīta ar elektronisko shēmu elementu miniaturizāciju. Pašlaik viena datora ķēdes loģiskā elementa (tranzistora) izmērs ir aptuveni 10-7 m, un zinātnieki uzskata, ka tālāka datora elementu miniaturizācija iespējama tikai tad, ja tiek izstrādātas īpašas tehnoloģijas, ko sauc par "nanotehnoloģiju".

4. slaids

Tulkojumā no grieķu valodas vārds "nano" nozīmē punduris, rūķis. Viens nanometrs (nm) ir viena miljardā daļa no metra (10-9 m). Nanometrs ir ļoti mazs. Nanometrs ir tikpat reižu mazāks par vienu metru, cik pirksta biezums ir mazāks par Zemes diametru. Lielākajai daļai atomu diametrs ir no 0,1 līdz 0,2 nm, un DNS virkņu biezums ir aptuveni 2 nm. Sarkano asinsķermenīšu diametrs ir 7000 nm, un cilvēka matu biezums ir 80 000 nm.

Attēlā redzami dažādi objekti no kreisās puses uz labo augošā izmēra secībā – no atoma līdz Saules sistēmai. Cilvēks jau ir iemācījies gūt labumu no dažāda izmēra priekšmetiem. Mēs varam sadalīt atomu kodolus, lai iegūtu atomu enerģiju. Veicot ķīmiskās reakcijas, mēs iegūstam jaunas molekulas un vielas ar unikālām īpašībām. Ar speciālu instrumentu palīdzību cilvēks ir iemācījies radīt objektus – no adatas galviņas līdz milzīgām struktūrām, kas redzamas pat no kosmosa.

Bet, ja paskatās uz skaitli uzmanīgi, jūs pamanīsit, ka ir diezgan liels diapazons (logaritmiskā skalā), kur zinātnieki ilgu laiku nav spēruši kāju - no simts nanometriem līdz 0,1 nm. Nanotehnoloģijai būs jāstrādā ar objektiem, kuru izmērs ir no 0,1 nm līdz 100 nm. Un ir pamats uzskatīt, ka mēs varam likt nanopasaulei darboties mūsu labā.

Nanotehnoloģijas izmanto jaunākos ķīmijas, fizikas un bioloģijas sasniegumus.

5. slaids

Jaunākie pētījumi ir pierādījuši, ka Senajā Ēģiptē matu krāsošanai melnos tika izmantotas nanotehnoloģijas. Šim nolūkam tika izmantota kaļķa Ca(OH)2, svina oksīda un ūdens pasta. Krāsošanas procesā tika iegūtas svina sulfīda (galēna) nanodaļiņas mijiedarbības rezultātā ar sēru, kas ir daļa no keratīna, kas nodrošināja vienmērīgu un stabilu krāsošanu.

Britu muzejā atrodas senās Romas amatnieku darinātais "Likurga kauss" (uz krūzes sienām attēlotas ainas no šī diženā Spartas likumdevēja dzīves) – tajā ir stiklam pievienotas mikroskopiskas zelta un sudraba daļiņas. Dažādā apgaismojumā krūzīte maina krāsu – no tumši sarkanas uz gaiši zeltainu. Līdzīgas tehnoloģijas tika izmantotas, veidojot vitrāžas viduslaiku Eiropas katedrālēs.

Šobrīd zinātnieki ir pierādījuši, ka šo daļiņu izmēri ir no 50 līdz 100 nm.

6. slaids

1661. gadā īru ķīmiķis Roberts Boils publicēja rakstu, kurā kritizēja Aristoteļa apgalvojumu, ka viss uz Zemes sastāv no četriem elementiem – ūdens, zemes, uguns un gaisa (toreizējās alķīmijas, ķīmijas un fizikas pamatu filozofiskais pamats). Boils apgalvoja, ka viss sastāv no "ķermenīšiem" - īpaši mazām daļām, kas dažādās kombinācijās veido dažādas vielas un priekšmetus. Pēc tam Demokrita un Boila idejas pieņēma zinātnieku aprindās.

1704. gadā Īzaks Ņūtons ierosināja izpētīt asinsķermenīšu noslēpumu;

1959. gadā amerikāņu fiziķis Ričards Feinmens teica: "Pagaidām mēs esam spiesti izmantot atomu struktūras, ko mums piedāvā daba." "Bet principā fiziķis varētu sintezēt jebkuru vielu saskaņā ar noteiktu ķīmisko formulu."

1959. gadā Norio Taniguči pirmo reizi izmantoja terminu "nanotehnoloģija";

Ēriks Drekslers 1980. gadā lietoja šo terminu.

7. slaids

Ričards Filips Feimans (1918-1988) izcils amerikāņu fiziķis. Viens no kvantu elektrodinamikas radītājiem.Nobela prēmijas laureāts fizikā 1965. gadā.

Feinmana slavenā lekcija, kas pazīstama kā "There's Still Plenty of Room There Down There" tagad tiek uzskatīta par sākumpunktu cīņā par nanopasaules iekarošanu. Pirmo reizi tas tika lasīts Kalifornijas Tehnoloģiju institūtā 1959. gadā. Vārds “apakšā” lekcijas nosaukumā nozīmēja “ļoti mazu izmēru pasauli”.

Nanotehnoloģijas kļuva par atsevišķu zinātnes jomu un kļuva par ilgtermiņa tehnisku projektu pēc amerikāņu zinātnieka Ērika Drekslera detalizētas analīzes 80. gadu sākumā un viņa grāmatas “Radīšanas dzinēji: Nanotehnoloģiju ēra”.

9. slaids

Pirmās ierīces, kas ļāva novērot nanoobjektus un tos pārvietot, bija skenējošās zondes mikroskopi - atomu spēka mikroskops un skenējošais tuneļmikroskops, kas darbojās pēc līdzīga principa. Atomu spēka mikroskopiju (AFM) izstrādāja Gerds Binigs un Heinrihs Rors, kuriem 1986. gadā tika piešķirta Nobela prēmija par šo pētījumu.

10. slaids

AFM pamatā ir zonde, kas parasti izgatavota no silīcija un attēlo plānu konsoles plāksni (to sauc par konsoles, no angļu vārda “konsoles” - konsole, sija). Konsoles galā ir ļoti asa smaile, kas beidzas ar viena vai vairāku atomu grupu. Galvenais materiāls ir silīcijs un silīcija nitrīds.

Kad mikrozonde pārvietojas pa parauga virsmu, tapas gals paceļas un nokrīt, iezīmējot virsmas mikroreljefu, tāpat kā gramofona irbulis slīd pa gramofona ierakstu. Konsoles izvirzītajā galā ir spoguļa zona, uz kuras krīt un tiek atstarots lāzera stars. Kad smaile nolaižas un paceļas uz virsmas nelīdzenumiem, atstarotais stars tiek novirzīts, un šo novirzi reģistrē fotodetektors, un spēku, ar kādu smaile tiek piesaistīta blakus esošajiem atomiem, reģistrē ar pjezoelektrisko sensoru.

Atgriezeniskās saites sistēmā tiek izmantoti fotodetektora un pjezo sensora dati. Rezultātā ir iespējams reāllaikā konstruēt parauga virsmas tilpuma reljefu.

11. slaids

Cita skenēšanas zondes mikroskopu grupa izmanto tā saukto kvantu mehānisko "tuneļa efektu", lai izveidotu virsmas reljefu. Tuneļa efekta būtība ir tāda, ka elektriskā strāva starp asu metāla adatu un virsmu, kas atrodas aptuveni 1 nm attālumā, sāk būt atkarīga no šī attāluma - jo mazāks attālums, jo lielāka strāva. Ja starp adatu un virsmu tiek pielikts 10 V spriegums, šī "tuneļa" strāva var svārstīties no 10 pA līdz 10 nA. Izmērot šo strāvu un uzturot to nemainīgu, attālumu starp adatu un virsmu var arī saglabāt nemainīgu. Tas ļauj izveidot virsmas tilpuma profilu. Atšķirībā no atomu spēka mikroskopa, skenējošs tunelēšanas mikroskops var pētīt tikai metālu vai pusvadītāju virsmas.

Skenējošo tunelēšanas mikroskopu var izmantot, lai pārvietotu jebkuru atomu uz operatora izvēlētu punktu. Tādā veidā iespējams manipulēt ar atomiem un veidot nanostruktūras, t.i. struktūras uz virsmas ar izmēriem nanometra kārtībā. Jau 1990. gadā IBM darbinieki parādīja, ka tas ir iespējams, apvienojot sava uzņēmuma nosaukumu no 35 ksenona atomiem uz niķeļa plāksnes.

Molekulārās ražošanas institūta tīmekļa vietnes sākumlapu rotā slīps diferenciālis. Sastādījis E. Drekslers no ūdeņraža, oglekļa, silīcija, slāpekļa, fosfora, ūdeņraža un sēra atomiem ar kopējo skaitu 8298. Datoraprēķini liecina, ka tā esamība un funkcionēšana nav pretrunā ar fizikas likumiem.

12. slaids

Nodarbības liceja skolēniem A.I. vārdā nosauktajā Krievijas Valsts pedagoģiskās universitātes nanotehnoloģiju klasē. Herzens.

13. slaids

Nanostruktūras var salikt ne tikai no atsevišķiem atomiem vai atsevišķām molekulām, bet arī no molekulāriem blokiem. Šādi bloki vai elementi nanostruktūru veidošanai ir grafēns, oglekļa nanocaurules un fullerēni.

14. slaids

1985. gads Ričards Smolijs, Roberts Kērls un Harolds Kroto atklāj fullerēnus un pirmo reizi spēja izmērīt objektu, kura izmērs ir 1 nm.

Fullerēni ir molekulas, kas sastāv no 60 atomiem, kas sakārtoti sfēras formā. 1996. gadā zinātnieku grupai tika piešķirta Nobela prēmija.

Videoklipa demonstrēšana.

15. slaids

Alumīnijs ar nelielu fullerēna piedevu (ne vairāk kā 1%) iegūst tērauda cietību.

16. slaids

Grafēns ir viena plakana oglekļa atomu loksne, kas savienota kopā, veidojot režģi, un katra šūna atgādina šūnveida šūnu. Attālums starp tuvākajiem oglekļa atomiem grafēnā ir aptuveni 0,14 nm.

Gaismas bumbiņas ir oglekļa atomi, un stieņi starp tām ir saites, kas satur atomus grafēna loksnē.

17. slaids

Grafīts, no kā tiek izgatavoti parastie zīmuļu pievadi, ir grafēna lokšņu kaudze. Grafēni grafītā ir ļoti vāji saistīti un var slīdēt viens otram garām. Tāpēc, ja grafītu palaižat virs papīra, grafēna loksne, kas ar to saskaras, tiek atdalīta no grafīta un paliek uz papīra. Tas izskaidro, kāpēc rakstīšanai var izmantot grafītu.

18. slaids

Dendrimeri ir viens no ceļiem uz nanopasauli virzienā “no apakšas uz augšu”.

Kokam līdzīgi polimēri ir nanostruktūras, kuru izmērs ir no 1 līdz 10 nm, kas veidojas, apvienojot molekulas ar sazarotu struktūru. Dendrimeru sintēze ir viena no nanotehnoloģijām, kas ir cieši saistīta ar polimēru ķīmiju. Tāpat kā visi polimēri, arī dendrimēri sastāv no monomēriem, un šo monomēru molekulām ir sazarota struktūra.

Dendrimera iekšpusē var veidoties dobumi, kas piepildīti ar vielu, kuras klātbūtnē veidojās dendrimeri. Ja dendrimers tiek sintezēts šķīdumā, kas satur jebkuru medikamentu, tad šis dendrimers ar šīm zālēm kļūst par nanokapsulu. Turklāt dobumos dendrimera iekšpusē var būt radioaktīvi iezīmētas vielas, ko izmanto dažādu slimību diagnosticēšanai.

19. slaids

13% gadījumu cilvēki mirst no vēža. Šī slimība katru gadu nogalina aptuveni 8 miljonus cilvēku visā pasaulē. Daudzi vēža veidi joprojām tiek uzskatīti par neārstējamiem. Zinātniskie pētījumi liecina, ka nanotehnoloģijas var būt spēcīgs līdzeklis cīņā pret šo slimību. Dendrimeri – kapsulas ar indi vēža šūnām

Vēža šūnām ir nepieciešams liels daudzums folijskābes, lai tās sadalītos un augtu. Tāpēc folijskābes molekulas ļoti labi pielīp pie vēža šūnu virsmas, un, ja dendrimeru ārējā apvalkā ir folijskābes molekulas, tad šādi dendrimēri selektīvi pieķersies tikai vēža šūnām. Ar šādu dendrimeru palīdzību vēža šūnas var padarīt redzamas, ja dendrimeru apvalkam ir pievienotas kādas citas molekulas, kas spīd, piemēram, ultravioletajā gaismā. Piestiprinot pie dendrimera ārējā apvalka zāles, kas iznīcina vēža šūnas, ir iespējams tās ne tikai atklāt, bet arī iznīcināt.

Pēc zinātnieku domām, ar nanotehnoloģiju palīdzību cilvēka asins šūnās būs iespējams iestrādāt mikroskopiskus sensorus, kas brīdina par pirmo slimības attīstības pazīmju parādīšanos.

20. slaids

Kvantu punkti jau ir ērts instruments biologiem, lai redzētu dažādas struktūras dzīvo šūnu iekšienē. Dažādas šūnu struktūras ir vienlīdz caurspīdīgas un nekrāsotas. Tāpēc, ja paskatās uz šūnu caur mikroskopu, jūs neredzēsit neko, izņemot tās malas. Lai padarītu redzamas noteiktas šūnu struktūras, tika izveidoti dažāda izmēra kvantu punkti, kas var pielipt pie konkrētām intracelulārām struktūrām.

Mazākie, mirdzoši zaļi, tika pielīmēti pie molekulām, kas spēj pielipt pie mikrotubulām, kas veido šūnas iekšējo skeletu. Vidēja izmēra kvantu punkti var pielipt pie Golgi aparāta membrānām, bet lielākie - pie šūnas kodola. Šūnu iemērc šķīdumā, kas satur visus šos kvantu punktus, un patur tajā kādu laiku, tie iekļūst iekšā un pielīp visur, kur vien var. Pēc tam šūna tiek izskalota šķīdumā, kas nesatur kvantu punktus, un zem mikroskopa. Šūnu struktūras kļuva skaidri redzamas.

Sarkans – kodols; zaļš – mikrocaurulītes; dzeltens – Golgi aparāts.

21. slaids

Titāna dioksīds, TiO2, ir visizplatītākais titāna savienojums uz zemes. Tā pulverim ir žilbinoši balta krāsa, tāpēc to izmanto kā krāsvielu krāsu, papīra, zobu pastu un plastmasas ražošanā. Iemesls ir ļoti augsts refrakcijas indekss (n=2,7).

Titāna oksīdam TiO2 ir ļoti spēcīga katalītiskā aktivitāte – tas paātrina ķīmisko reakciju rašanos. Ultravioletā starojuma klātbūtnē tas sadala ūdens molekulas brīvajos radikāļos - hidroksilgrupās OH- un superoksīda anjonos O2- ar tik augstu aktivitāti, ka organiskie savienojumi sadalās oglekļa dioksīdā un ūdenī.

Samazinoties daļiņu izmēram, palielinās katalītiskā aktivitāte, tāpēc tos izmanto ūdens, gaisa un dažādu virsmu attīrīšanai no organiskiem savienojumiem, kas parasti ir kaitīgi cilvēkiem.

Šoseju betonā var iekļaut fotokatalizatorus, kas uzlabos vidi ap ceļiem. Turklāt tiek ierosināts pievienot pulveri no šīm nanodaļiņām automobiļu degvielai, kas arī samazina kaitīgo piemaisījumu saturu izplūdes gāzēs.

Titāna dioksīda nanodaļiņu plēve, kas uzklāta uz stikla, ir caurspīdīga un acij neredzama. Taču šāds stikls, pakļauts saules gaismai, spēj pašattīrīties no organiskajiem piesārņotājiem, pārvēršot visus organiskos netīrumus oglekļa dioksīdā un ūdenī. Stiklam, kas apstrādāts ar titāna oksīda nanodaļiņām, nav taukainu traipu, tāpēc to labi mitrina ūdens. Rezultātā šāds stikls mazāk aizsvīst, jo ūdens pilieni nekavējoties izplatās pa stikla virsmu un veido plānu caurspīdīgu plēvi.

Titāna dioksīds pārstāj darboties slēgtās telpās, jo... Mākslīgā gaismā ultravioletā starojuma praktiski nav. Tomēr zinātnieki uzskata, ka, nedaudz mainot tā struktūru, to izdosies padarīt jutīgu pret Saules spektra redzamo daļu. Uz šādu nanodaļiņu bāzes varēs izgatavot pārklājumu, piemēram, tualetēm, kā rezultātā baktēriju un citu organisko vielu saturu uz tualetes virsmām varēs samazināt vairākas reizes.

Pateicoties spējai absorbēt ultravioleto starojumu, titāna dioksīds jau tiek izmantots saules aizsargkrēmu, piemēram, krēmu, ražošanā. Krēmu ražotāji ir sākuši to izmantot nanodaļiņu veidā, kas ir tik mazas, ka nodrošina gandrīz absolūtu saules aizsarglīdzekļa caurspīdīgumu.

22. slaids

Pašattīroša nanozāle un "lotosa efekts"

Nanotehnoloģijas ļauj izveidot masāžas mikrobirstei līdzīgu virsmu. Šādu virsmu sauc par nanozāli, un tā sastāv no daudziem paralēliem vienāda garuma nanovadiem (nanorodiem), kas atrodas vienādā attālumā viens no otra.

Ūdens piliens, kas nokrīt uz nanozāles, nevar iekļūt starp nanozālēm, jo ​​to novērš šķidruma augstais virsmas spraigums.

Lai nanozāles mitrināmība būtu vēl mazāka, tās virsma ir pārklāta ar plānu kāda hidrofoba polimēra kārtu. Un tad pie nanozāles nekad nepielips ne tikai ūdens, bet arī jebkādas daļiņas, jo pieskarieties tam tikai dažos punktos. Tāpēc netīrumu daļiņas, kas nonāk uz virsmas, kas pārklāta ar nanovillītēm, vai nu pašas no tās nokrīt, vai arī tiek aiznestas, ripinot ūdens pilienus.

Mīkstās virsmas pašattīrīšanos no netīrumu daļiņām sauc par “lotosa efektu”, jo Lotosa ziedi un lapas ir tīras pat tad, ja ūdens apkārt ir duļķains un netīrs. Tas notiek tāpēc, ka lapas un ziedus nesamitrina ūdens, tāpēc ūdens lāses no tām noripo kā dzīvsudraba bumbiņas, neatstājot nekādas pēdas un aizskalojot visus netīrumus. Pat līmes un medus pilieni nevar palikt uz lotosa lapu virsmas.

Izrādījās, ka visa lotosa lapu virsma ir blīvi klāta ar aptuveni 10 mikronu augstumu mikropūtītēm, savukārt pašas pūtītes ir klātas ar vēl mazākām mikrovilnītēm. Pētījumi liecina, ka visas šīs mikropūtītes un bārkstiņas ir izgatavotas no vaska, kuram, kā zināms, piemīt hidrofobas īpašības, padarot lotosa lapu virsmu līdzīgu nanozālei. Tieši lotosa lapu virsmas pūtītes struktūra ievērojami samazina to mitrināmību. Salīdzinājumam: magnolijas lapas salīdzinoši gludā virsma, kurai nav pašattīrīšanās spējas.

Tādējādi nanotehnoloģijas ļauj radīt pašattīrošus pārklājumus un materiālus, kuriem piemīt arī ūdeni atgrūdošas īpašības. Materiāli, kas izgatavoti no šādiem audumiem, vienmēr paliek tīri. Jau tagad tiek ražoti pašattīrošie vējstikli, kuru ārējā virsma ir pārklāta ar nanovillītēm. Stikla tīrītājiem uz tāda stikla nav ko darīt. Pārdošanā ir pastāvīgi tīri automašīnu riteņu diski, kas pašattīrās, izmantojot “lotosa efektu”, un tagad varat nokrāsot mājas ārpusi ar krāsu, kurai nepielīp netīrumi.

No poliestera, kas pārklāts ar daudzām sīkām silīcija šķiedrām, Šveices zinātniekiem ir izdevies izveidot ūdensnecaurlaidīgu materiālu.

23. slaids

Nanovadi ir vadi, kuru diametrs ir aptuveni nanometrs, kas izgatavoti no metāla, pusvadītāja vai dielektriķa. Nanovadu garums bieži var pārsniegt to diametru 1000 vai vairāk reižu. Tāpēc nanovadus mēdz dēvēt par viendimensionālām struktūrām, un to ārkārtīgi mazais diametrs (apmēram 100 atomu izmēri) ļauj izpaust dažādus kvantu mehāniskos efektus. Nanovadi dabā nepastāv.

Nanovadu unikālās elektriskās un mehāniskās īpašības rada priekšnoteikumus to izmantošanai nākotnes nanoelektroniskajās un nanoelektromehāniskajās ierīcēs, kā arī jaunu kompozītmateriālu elementos un biosensoros.

24. slaids

Atšķirībā no tranzistoriem, akumulatoru miniaturizācija notiek ļoti lēni. Galvanisko bateriju izmērs, kas samazināts līdz jaudas vienībai, pēdējo 50 gadu laikā ir samazinājies tikai 15 reizes, un tranzistora izmērs tajā pašā laikā ir samazinājies vairāk nekā 1000 reizes un tagad ir aptuveni 100 nm. Ir zināms, ka autonomas elektroniskās shēmas izmēru bieži nosaka nevis tās elektroniskais pildījums, bet gan strāvas avota lielums. Turklāt, jo viedāka ir ierīces elektronika, jo lielāks akumulators tai ir nepieciešams. Tāpēc turpmākai elektronisko ierīču miniaturizācijai ir nepieciešams izstrādāt jaunus bateriju veidus. Un šeit atkal palīdz nanotehnoloģija

2005. gadā Toshiba izveidoja litija jonu akumulatora prototipu, kura negatīvais elektrods tika pārklāts ar litija titanāta nanokristāliem, kā rezultātā elektroda laukums palielinājās vairākus desmitus reižu. Jaunais akumulators spēj iegūt 80% no savas jaudas tikai vienas uzlādes minūtes laikā, savukārt parastie litija jonu akumulatori tiek uzlādēti ar ātrumu 2-3% minūtē, un pilnīgai uzlādei nepieciešama stunda.

Papildus lielam uzlādes ātrumam akumulatoriem, kas satur nanodaļiņu elektrodus, ir pagarināts kalpošanas laiks: pēc 1000 uzlādes/izlādes cikliem tiek zaudēts tikai 1% no tā jaudas, un kopējais jauno akumulatoru kalpošanas laiks ir vairāk nekā 5 tūkstoši ciklu. Turklāt šie akumulatori var darboties temperatūrā līdz -40°C, zaudējot tikai 20% no uzlādes, salīdzinot ar 100% parastajiem mūsdienu akumulatoriem jau pie -25°C.

Kopš 2007. gada tirdzniecībā ir pieejami akumulatori ar elektrodiem, kas izgatavoti no vadošām nanodaļiņām, kurus var uzstādīt elektromobiļos. Šie litija jonu akumulatori spēj uzkrāt enerģiju līdz 35 kWh, uzlādējot līdz maksimālajai jaudai tikai 10 minūtēs. Tagad elektromobiļa darbības rādiuss ar šādiem akumulatoriem ir 200 km, bet jau ir izstrādāts nākamais šo akumulatoru modelis, kas ļauj palielināt elektromobiļa darbības rādiusu līdz 400 km, kas ir gandrīz pielīdzināms benzīna automašīnu maksimālajam nobraukumam. (no degvielas uzpildes līdz degvielas uzpildei).

25. slaids

Lai viena viela nonāktu ķīmiskā reakcijā ar citu, ir nepieciešami noteikti apstākļi, un ļoti bieži šādus apstākļus nav iespējams radīt. Tāpēc milzīgs skaits ķīmisko reakciju pastāv tikai uz papīra. Lai tos veiktu, nepieciešami katalizatori – vielas, kas atvieglo reakciju, bet tajā nepiedalās.

Zinātnieki ir atklājuši, ka oglekļa nanocauruļu iekšējai virsmai ir arī liela katalītiskā aktivitāte. Viņi uzskata, ka, kad oglekļa atomu "grafīta" loksne tiek velmēta caurulē, elektronu koncentrācija uz tās iekšējās virsmas kļūst mazāka. Tas izskaidro nanocauruļu iekšējās virsmas spēju vājināt, piemēram, saikni starp skābekļa un oglekļa atomiem CO molekulā, kļūstot par katalizatoru CO oksidēšanai līdz CO2.

Lai apvienotu oglekļa nanocauruļu un pārejas metālu katalītisko spēju, nanocauruļu iekšienē tika ievadītas nanodaļiņas no tām (Izrādījās, ka šis katalizatoru nanokomplekss spēj uzsākt reakciju, par kuru tikai sapņots - tiešu etilspirta sintēzi no sintēzes gāze (oglekļa monoksīda un ūdeņraža maisījums), ko iegūst no dabasgāzes, akmeņoglēm un pat biomasas.

Patiesībā cilvēce vienmēr ir mēģinājusi eksperimentēt ar nanotehnoloģiju, pat to nezinot. Mēs par to uzzinājām savas iepazīšanās sākumā, dzirdējām nanotehnoloģiju jēdzienu, uzzinājām zinātnieku vēsturi un vārdus, kas ļāva veikt šādu kvalitatīvu lēcienu tehnoloģiju attīstībā, iepazināmies ar pašām tehnoloģijām un pat dzirdēja fullerēnu atklāšanas vēsturi no atklājēja, Nobela prēmijas laureāta Ričarda Smolija.

Tehnoloģijas nosaka katra no mums dzīves kvalitāti un tās valsts spēku, kurā dzīvojam.

Šī virziena tālākā attīstība ir atkarīga no jums.

Cepkova E.I.,

ķīmijas skolotājs

MAOU "SSOSH Nr. 2"

ķīmija

10. klase

UMK.Ķīmija.10.klase Mācību grāmata vispārējās izglītības organizācijām: pamata

līmenis/G.E.Rudzitiis, F.G.Feldman - 2.izdevums - M.: Izglītība, 2012.g.

Apmācības līmenis ir pamata.

Nodarbības tēma:Piesātināto vienvērtīgo spirtu ģenētiskā saistība ar ogļūdeņražiem.

Kopējais tēmas apguvei atvēlētais stundu skaits ir 6 stundas.

Nodarbības vieta - 4. nodarbība par tēmu

Nodarbības veids: zināšanu vispārināšanas nodarbība.

Nodarbības mērķi: konsolidēt, vispārināt un sistematizēt zināšanas par skābekli saturošiem organiskajiem savienojumiem, tostarp pamatojoties uz ģenētiskajām saiknēm starp šo vielu klasēm.

Uzdevumi:

izglītojošs: atkārtojiet pamatjēdzienus un jēdzienus par tēmu, nostiprinājiet zināšanas par spirtu sastāvu, struktūru un īpašībām;

attīstot: spēju analizēt, salīdzināt, noteikt savienojumu uzbūvi un īpašības, attīstīt studentu radošās spējas un izziņas interesi par ķīmiju;

izglītojošs: pievērsiet īpašu uzmanību lietām, ko lietojam dzīvē.

Metodes: verbālā, vizuālā, problēmu meklēšana, zināšanu kontrole.

Aprīkojums: dators, ekrāns, projektors, tabula “Skābekli saturošu organisko vielu klasifikācija”, atbalstošais kopsavilkums “Funkcionālā grupa nosaka vielas īpašības”.

Plānotie mācību rezultāti

Priekšmets. Zināt saistību starp vielu sastāvu, struktūru un īpašībām. Prast sniegt piemērus un sastādīt ķīmisko reakciju vienādojumus, kas atklāj

ģenētiskie savienojumi starp spirtiem un ogļūdeņražiem. Praktizējiet spēju veikt aprēķinus, izmantojot ķīmiskos vienādojumus, ja kāds no reaģentiem tiek uzņemts pārāk daudz.

Metasubjekts. Prast organizēt izglītības sadarbību un kopīgus pasākumus ar skolotāju un vienaudžiem, strādāt individuāli un grupā (rast kopīgu risinājumu un risināt konfliktus, balstoties uz pozīciju saskaņošanu un ņemot vērā intereses), formulēt, argumentēt un aizstāvēt savu viedokli.

Personīga. Veidot holistisku pasaules uzskatu, kas atbilst mūsdienu zinātnes attīstības līmenim, balstoties uz priekšstatiem par ģenētisko saistību starp dažādām

organisko vielu klases. Attīstīt komunikācijas kompetenci.

Nodarbību laikā.

I. Organizatoriskais moments.

II. Puiši, šodien nodarbībā risināsim ģenētiskas problēmas, par kurām nostiprināsim tēmu apguvē iegūtās zināšanas.

Ogļūdeņražu īpašības ir atkarīgas no molekulu ķīmiskās, telpiskās, elektroniskās struktūras un ķīmisko saišu rakstura.

Dažādu grupu ogļūdeņražu struktūras, ķīmisko īpašību un iegūšanas metožu izpēte liecina, ka visi no tiem ģenētiski saistīti savā starpā, t.i. Ir iespējama dažu ogļūdeņražu transformācija citos:

Tas ļauj veikt noteiktu savienojumu mērķtiecīgu sintēzi, izmantojot virkni nepieciešamo ķīmisko reakciju (pārvērtību ķēde).

1. uzdevums. Nosauciet starpproduktus transformācijas shēmā:

Etilspirts H 2 SO 4 (k), t X HBr Y Na Z Cr 2 O 3 Al 2 O 3 butadiēns-1,3

Risinājums.Šajā transformāciju ķēdē, ieskaitot 4 reakcijas, no etilspirta AR 2 N 5 VIŅŠ jāiegūst butadiēns-1,3 CH 2 =CH–CH=CH 2 .
1. Karsējot spirtus ar koncentrētu sērskābi
Rodas H 2 SO 4 (ūdeni atdalošs līdzeklis). dehidratācija veidojoties alkēnam. Ūdens izvadīšana no etilspirta noved pie etilēna veidošanās:

2. Etilēns ir alkēnu pārstāvis. Tā kā tas ir nepiesātināts savienojums, tas spēj iesaistīties pievienošanas reakcijās. Rezultātā hidrobromēšana etilēns:

3.Kad brometānu karsē metāla nātrija klātbūtnē ( Wurtz reakcija, veidojas n-butāns (viela Z):

4.Dehidrogenēšana n-butāns katalizatora klātbūtnē ir viena no metodēm butadiēna-1,3 iegūšanai. CH 2 =CH–CH=CH 2
(Sadaļa 5.4. Alkadiēnu sagatavošana).

Atbilde:


1. Veiciet transformācijas:

Vingrinājumu veikšana zināšanu nostiprināšanai.

Studenti pilda uzdevumus savās darba burtnīcās.

Izmantojot ģenētisko saistību diagrammu, norādiet, no kurām vielām, kuru formulas dotas uzdevumā, vienā posmā var iegūt spirtus? Pierakstiet atbilstošo reakciju vienādojumus. Nosauciet reakcijas izejvielas un produktus. Attiecībā uz sufiksiem ogļūdeņražu un halogenēto ogļūdeņražu nosaukumos, attiecīgi pasvītrojiet saites daudzveidību.

Nosauciet vielu klasi un izveidojiet ģenētiskas attiecības (parādiet to ar bultiņām).

Veiciet transformācijas:

CaC2 → A → B → H3 C-CH2-Cl → B → H3 C-CH2-O-C3H7

CaC 2 + 2H 2 O → HC≡CH + Ca(OH) 2 A

2) HC≡CH + 2H2 → H3 C-CH3B

3) H3C-CH3 + C12 → H3C-CH2-C1 + HC1

4) H3C-CH2-C1 + KOH (ūdens) → H3C-CH2-OH + KS1B

5) H3C-CH2-OH + HO-C3H7 → H3C-CH2-O-C3H7 + H2O

Tagad nedaudz sarežģīsim savu uzdevumu. . Izveidojiet transformāciju ķēdi no piedāvātie savienojumi. Starp vielu formulām ir “papildus”. Kā šis uzdevums ir salīdzināms ar iepriekšējo?

a )C 6H5- ak, b) C 4H8, c) C 6H5- Br, d) C 5H11-Cl, e) C 6H6, f) C 3H6, g )HC≡CH, h)H2C =CH2i) CH 4 .

CH4 → HC≡CH → C6H6 → C6H5-Br → C6H5-OH

2CH 4 → HC≡CH + 3H 2

3HC≡CH → C6H6

3. C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

4. C6H5-Br + KOH → C6H5-OH + KBr

Ogļūdeņražu īpašību pastiprināšana spēles “Nē-jā” veidā»
1. Vai no etēna var iegūt alkoholu? (Jā)
2. Vai augu lapās ir atrodams etanols? (Nē)
3. Cukurotu vielu raudzēšana rada metanolu? (Nē)
4. Vai no koksnes skaidām var ražot etanolu fermentācijas ceļā? (Nē)
5. Ja sasaldē kartupeļus, vai var dabūt etilspirtu? (Jā)

.Atstarojošais tests:
1. Tas man dzīvē noderēs.
2. Nodarbības laikā bija daudz ko pārdomāt.
3. Saņēmu atbildes uz visiem man radušajiem jautājumiem.
4. Nodarbības laikā strādāju apzinīgi.

Mājasdarbs. Pov.§20-21, transformācijas shēmu vingrinājumi 14,15*,

Veiciet transformācijas:
C2H5OH-C2H5CL-C2H5OH-C2H5OC2H5
CO2
Bibliogrāfija

Ķīmija.Organiskā ķīmija.10.klase: mācību grāmata. vispārējai izglītībai iestādes: pamatlīmenis G.E. Rudzītis, F.G. Feldmanis. – 13. izd.-M.: Izglītība, 2009.g.

Ķīmijas 8.-11.klase (tematiskais plānojums pēc G.E.Rudzīša, F.G.Feldmaņa mācību grāmatas) / sast. Breigers L.M.-Volgograda: Skolotājs-AST, 1999

Ķīmija. Liela uzziņu grāmata, lai sagatavotos vienotajam valsts eksāmenam: izglītības un metodiskā rokasgrāmata / Rediģējis V.N. Doronkina. - 2. izdevums, pārskatīts - Rostova n/D: Leģions, 2016.

Surovceva R.P. un citi.Ķīmija.10-11.klases: Metodiskā rokasgrāmata.- M.:Bustards,2000.