ความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระหว่างไฮโดรคาร์บอน ความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมของแอลกอฮอล์โมโนไฮดริกอิ่มตัวกับไฮโดรคาร์บอน สามารถพบไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้ได้ที่ไหน

“จุดประสงค์ของเคมีไม่ใช่เพื่อสร้างทองคำและเงิน แต่เพื่อสร้างยา” พาราเซลซัส () แพทย์ชาวสวิส

อ่านข้อความและทำงานให้เสร็จสิ้น ไม่สามารถนับความสำเร็จของการแพทย์ได้: ในช่วงต้นศตวรรษนี้ จีโนม โคลนนิ่ง และวัคซีนได้เข้าสู่จิตสำนึกของมนุษย์ ความตื่นเต้น ความสุข ความยินดี ความเจ็บปวด กฎของเคมีเป็นหัวใจหลัก แต่มันทำงานอย่างไร? เจาะลึกความลับของจักรวาลกันเถอะ เพราะความปรารถนาอันแรงกล้านี้กำหนดวันของเรา

วิทยาศาสตร์โบราณนั้นแม่นยำ: มันโต้แย้ง (และพาราเซลซัสต้องการมัน) ความสมดุลของสุขภาพและความเครียด เช่นเดียวกับความสมดุลของกระบวนการที่เกิดขึ้นในเซลล์ในร่างกายของเรา ด้วยอิทธิพลที่ไม่ระมัดระวัง การเปลี่ยนสมดุลและก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อสุขภาพของคุณจึงไม่ใช่เรื่องยาก วิทยาศาสตร์ให้วิธีแก้ปัญหาป้องกันโรคร้ายให้เราได้เพียงครึ่งก้าว

งานที่สมบูรณ์ 1. เขียนสูตรโครงสร้างของสารทั้งหมดที่มีชื่อในบทกวีให้สมบูรณ์และย่อ 2. ระบุปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงของสมดุลเคมี 3. อธิบายความหมายของคำว่า “สังเคราะห์” (คำพ้องความหมาย?) แนวคิดทางวิทยาศาสตร์คืออะไร - คำตรงข้ามของคำว่า "การสังเคราะห์"? 4. สร้างห่วงโซ่การเปลี่ยนแปลงของสารที่กล่าวถึงในบทกวี ตั้งชื่อสารทั้งหมด 5. เขียนสมการของปฏิกิริยาเคมีซึ่งคุณสามารถใช้ในการแปลงต่อไปนี้: เอธานอลอะซีตัลดีไฮด์อะซิติกกรดคาร์บอนออกไซด์ (IV) 6. คุณเห็นด้วยกับข้อความที่ว่า WORD สามารถเป็นยาได้ หรือไม่ ให้คำตอบแบบละเอียด..

“คุณสมบัติของอัลเคน” - อัลเคน ศึกษาข้อมูลในย่อหน้า ระบบการตั้งชื่อ IUPAC การเชื่อมต่อ คุณสมบัติทางกายภาพของอัลเคน เราแก้ปัญหา อัลคีนและอัลคีน แหล่งไฮโดรคาร์บอนตามธรรมชาติ ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว ฮาโลเจนมีเทน ศัพท์. ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิง ไฮโดรเจน คุณสมบัติทางเคมีของอัลเคน แบบฝึกหัดพิเศษที่หลากหลาย

“มีเทน” - การปฐมพยาบาลเบื้องต้นสำหรับภาวะขาดอากาศหายใจขั้นรุนแรง: นำผู้ป่วยออกจากบรรยากาศที่เป็นอันตราย มีเทน ความเข้มข้นมักแสดงเป็นส่วนต่อล้านหรือพันล้าน ประวัติความเป็นมาของการตรวจจับมีเทนในชั้นบรรยากาศนั้นค่อนข้างสั้น การเพิ่มขึ้นของมีเทนและไนโตรเจนไตรฟลูออไรด์ในชั้นบรรยากาศโลกทำให้เกิดความกังวล บทบาทของมีเทนในกระบวนการด้านสิ่งแวดล้อมมีความสำคัญอย่างยิ่ง

“เคมีไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว” - 8. การใช้งาน ใช้ในรูปของก๊าซธรรมชาติ มีเทนใช้เป็นเชื้อเพลิง มุมระหว่างวงโคจรคือ 109 องศา 28 นาที 1. ปฏิกิริยาที่มีลักษณะเฉพาะที่สุดของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวคือปฏิกิริยาทดแทน ในโมเลกุลอัลเคน อะตอมของคาร์บอนทั้งหมดอยู่ในสถานะ SP3 ของการผสมพันธุ์

“เคมีไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว” - ตารางไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว เคมีอินทรีย์. ในห้องปฏิบัติการ C2H6. โซ่คาร์บอนจึงมีรูปทรงซิกแซก จำกัดคาร์โบไฮเดรต (อัลเคนหรือพาราฟิน) มีเทนใช้ที่ไหน? ใบเสร็จ. มีเทน สารประกอบใดเรียกว่าไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว? คำถามและการมอบหมายงาน แอปพลิเคชัน.

ก๊าซผสมที่ได้จากก๊าซที่เกี่ยวข้อง ก๊าซธรรมชาติ. ส่วนผสมของก๊าซธรรมชาติของไฮโดรคาร์บอน ต้นกำเนิดของน้ำมัน ดังนั้นไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวจึงมีอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลจำนวนสูงสุด 1. แนวคิดของอัลเคน 2. แหล่งธรรมชาติ 3. น้ำมันเป็นแหล่ง 4. ก๊าซธรรมชาติ น้ำพุธรรมชาติ

“โครงสร้างของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว” - การเผาไหม้ของอัลเคน ตัวอย่างของไอโซเมอร์ อนุกรมอัลเคนที่คล้ายคลึงกัน ไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว ผลบวกและผลเสีย คุณสมบัติของมีเทน ลักษณะของพันธะเดี่ยว การก่อตัวของความรู้และทักษะใหม่ พวกหัวรุนแรง คุณสมบัติทางกายภาพของอัลเคน อัลเคน ปฏิกิริยาการสลายตัว การผลิตก๊าซสังเคราะห์

มีการนำเสนอทั้งหมด 14 หัวข้อ

รหัสฝัง

ติดต่อกับ

เพื่อนร่วมชั้น

โทรเลข

รีวิว

เพิ่มความคิดเห็นของคุณ

สไลด์ 2

ความสัมพันธ์ระหว่างประเภทของสารแสดงโดยสายโซ่พันธุกรรม

• อนุกรมพันธุกรรมคือการนำการเปลี่ยนแปลงทางเคมีไปใช้ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่สารประเภทหนึ่งสามารถรับได้จากสารประเภทอื่น
• ในการดำเนินการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม คุณจำเป็นต้องรู้:
• ประเภทของสาร
• ศัพท์เฉพาะของสาร
• คุณสมบัติของสาร
• ประเภทของปฏิกิริยา
• ปฏิกิริยาที่ระบุ เช่น การสังเคราะห์ Wurtz:

ดูสไลด์ทั้งหมด

เชิงนามธรรม

นาโนคืออะไร?�

.�

สไลด์ 3

สไลด์ 4

สไลด์ 5

สไลด์ 6

สไลด์ 7

สไลด์ 9

สไลด์ 10

สไลด์ 11

สไลด์ 12

สไลด์ 13

สไลด์ 14

สาธิตการทำคลิปวีดีโอ

สไลด์ 15

สไลด์ 16

สไลด์ 17

สไลด์ 18

สไลด์ 19

สไลด์ 20

สไลด์ 21

สไลด์ 22

สไลด์ 23

สไลด์ 24

สไลด์ 25

นาโนคืออะไร?�

เทคโนโลยีใหม่คือสิ่งที่ขับเคลื่อนมนุษยชาติไปข้างหน้าบนเส้นทางสู่ความก้าวหน้า.�

เป้าหมายและวัตถุประสงค์ของงานนี้คือเพื่อขยายและปรับปรุงความรู้ของนักเรียนเกี่ยวกับโลกรอบตัว ความสำเร็จและการค้นพบใหม่ๆ การก่อตัวของทักษะการเปรียบเทียบและลักษณะทั่วไป ความสามารถในการเน้นสิ่งสำคัญพัฒนาความสนใจเชิงสร้างสรรค์ปลูกฝังความเป็นอิสระในการค้นหาเนื้อหา

จุดเริ่มต้นของศตวรรษที่ 21 โดดเด่นด้วยนาโนเทคโนโลยี ซึ่งผสมผสานชีววิทยา เคมี ไอที และฟิสิกส์เข้าด้วยกัน

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเริ่มขึ้นอยู่กับการใช้วัตถุขนาดนาโนเมตรที่สร้างขึ้นโดยเทียม สสารและวัตถุที่มีขนาด 1–100 นาโนเมตรที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของพวกมันเรียกว่าวัสดุนาโน และวิธีการผลิตและการใช้งานเรียกว่านาโนเทคโนโลยี ด้วยตาเปล่า บุคคลสามารถมองเห็นวัตถุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10,000 นาโนเมตร

ในความหมายกว้างๆ นาโนเทคโนโลยีคือการวิจัยและพัฒนาในระดับอะตอม โมเลกุล และโมเลกุลขนาดใหญ่ ในขนาดตั้งแต่หนึ่งร้อยนาโนเมตร การสร้างและการใช้โครงสร้าง อุปกรณ์ และระบบเทียมซึ่งมีคุณสมบัติและฟังก์ชันใหม่ที่สำคัญ เนื่องจากมีขนาดเล็กเป็นพิเศษ การจัดการกับสสารในระดับระยะห่างอะตอม

สไลด์ 3

เทคโนโลยีเป็นตัวกำหนดคุณภาพชีวิตของเราแต่ละคนและอำนาจของรัฐที่เราอาศัยอยู่

การปฏิวัติอุตสาหกรรมซึ่งเริ่มต้นในอุตสาหกรรมสิ่งทอ กระตุ้นให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารทางรถไฟ

ต่อมาการเติบโตของการขนส่งสินค้าต่างๆ กลายเป็นไปไม่ได้หากไม่มีเทคโนโลยียานยนต์ใหม่ๆ ดังนั้นเทคโนโลยีใหม่แต่ละเทคโนโลยีทำให้เกิดการกำเนิดและพัฒนาเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง

ช่วงเวลาปัจจุบันที่เราอาศัยอยู่เรียกว่าการปฏิวัติทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีหรือการปฏิวัติข้อมูล จุดเริ่มต้นของการปฏิวัติข้อมูลเกิดขึ้นพร้อมกับการพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ โดยที่ชีวิตของสังคมยุคใหม่ไม่สามารถจินตนาการได้อีกต่อไป

การพัฒนาเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์มีความเกี่ยวข้องกับการย่อขนาดขององค์ประกอบวงจรอิเล็กทรอนิกส์มาโดยตลอด ปัจจุบันขนาดขององค์ประกอบลอจิคัลหนึ่งองค์ประกอบ (ทรานซิสเตอร์) ของวงจรคอมพิวเตอร์คือประมาณ 10-7 ม. และนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการย่อองค์ประกอบคอมพิวเตอร์ให้เล็กลงอีกจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีการพัฒนาเทคโนโลยีพิเศษที่เรียกว่า "นาโนเทคโนโลยี" เท่านั้น

สไลด์ 4

แปลจากภาษากรีกคำว่า "นาโน" แปลว่าคนแคระคำพังเพย หนึ่งนาโนเมตร (nm) เท่ากับหนึ่งในพันล้านของเมตร (10-9 เมตร) นาโนเมตรมีขนาดเล็กมาก นาโนเมตรคือจำนวนคูณที่น้อยกว่า 1 เมตร เนื่องจากความหนาของนิ้วน้อยกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก อะตอมส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 ถึง 0.2 นาโนเมตร และความหนาของเส้นดีเอ็นเออยู่ที่ประมาณ 2 นาโนเมตร เส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์เม็ดเลือดแดงคือ 7000 นาโนเมตร และความหนาของเส้นผมมนุษย์คือ 80,000 นาโนเมตร

รูปภาพนี้แสดงวัตถุต่างๆ จากซ้ายไปขวาตามลำดับขนาดที่เพิ่มขึ้น ตั้งแต่อะตอมไปจนถึงระบบสุริยะ มนุษย์ได้เรียนรู้ที่จะได้รับประโยชน์จากวัตถุขนาดต่างๆ แล้ว เราสามารถแยกนิวเคลียสของอะตอมเพื่อผลิตพลังงานปรมาณูได้ จากปฏิกิริยาเคมี เราได้โมเลกุลและสารใหม่ที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องมือพิเศษ มนุษย์ได้เรียนรู้ที่จะสร้างวัตถุต่างๆ ตั้งแต่หัวเข็มหมุดไปจนถึงโครงสร้างขนาดใหญ่ที่มองเห็นได้แม้จากอวกาศ

แต่ถ้าคุณดูตัวเลขอย่างละเอียด คุณจะสังเกตเห็นว่ามีช่วงที่ค่อนข้างใหญ่ (ในระดับลอการิทึม) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ไม่ได้เดินเท้ามาเป็นเวลานาน - ระหว่างหนึ่งร้อยนาโนเมตรถึง 0.1 นาโนเมตร นาโนเทคโนโลยีจะต้องทำงานกับวัตถุที่มีขนาดตั้งแต่ 0.1 นาโนเมตรถึง 100 นาโนเมตร และมีเหตุผลทุกประการที่เชื่อได้ว่าเราสามารถทำให้โลกนาโนทำงานแทนเราได้

นาโนเทคโนโลยีใช้ความสำเร็จล่าสุดของวิชาเคมี ฟิสิกส์ และชีววิทยา

สไลด์ 5

การวิจัยล่าสุดได้พิสูจน์แล้วว่าในอียิปต์โบราณ มีการใช้นาโนเทคโนโลยีในการย้อมผมให้เป็นสีดำ เพื่อจุดประสงค์นี้ ให้ใช้ปูนขาว Ca(OH)2 ตะกั่วออกไซด์ และน้ำ ในระหว่างกระบวนการย้อม อนุภาคนาโนของลีดซัลไฟด์ (กาลีนา) ได้มาจากการทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเคราติน ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าการย้อมสีจะสม่ำเสมอและเสถียร

พิพิธภัณฑ์อังกฤษเป็นที่ตั้งของ "Lycurgus Cup" (ผนังถ้วยแสดงถึงฉากชีวิตของสมาชิกสภานิติบัญญัติชาวสปาร์ตันผู้ยิ่งใหญ่คนนี้) ซึ่งสร้างโดยช่างฝีมือชาวโรมันโบราณ โดยบรรจุอนุภาคขนาดเล็กจิ๋วของทองคำและเงินที่เติมลงในแก้ว ภายใต้แสงที่แตกต่างกัน ถ้วยจะเปลี่ยนสี - จากสีแดงเข้มเป็นสีทองอ่อน เทคโนโลยีที่คล้ายกันนี้ถูกนำมาใช้เพื่อสร้างหน้าต่างกระจกสีในมหาวิหารของยุโรปยุคกลาง

ปัจจุบัน นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าขนาดของอนุภาคเหล่านี้อยู่ระหว่าง 50 ถึง 100 นาโนเมตร

สไลด์ 6

ในปี 1661 นักเคมีชาวไอริช Robert Boyle ตีพิมพ์บทความซึ่งเขาวิพากษ์วิจารณ์การยืนยันของอริสโตเติลที่ว่าทุกสิ่งบนโลกประกอบด้วยสี่องค์ประกอบ - น้ำ ดิน ไฟ และอากาศ (พื้นฐานทางปรัชญาของรากฐานของการเล่นแร่แปรธาตุ เคมี และฟิสิกส์ในขณะนั้น) บอยล์แย้งว่าทุกสิ่งประกอบด้วย "คอร์พัสเคิล" ซึ่งเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กพิเศษที่เมื่อรวมกันต่างกันจะก่อตัวเป็นสสารและวัตถุต่างๆ ต่อมาแนวคิดของเดโมคริตุสและบอยล์ได้รับการยอมรับจากชุมชนวิทยาศาสตร์

ในปี 1704 ไอแซก นิวตันแนะนำให้สำรวจความลึกลับของคลังข้อมูล

ในปี 1959 ริชาร์ด ไฟน์แมน นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันกล่าวว่า “ในตอนนี้ เราถูกบังคับให้ใช้โครงสร้างอะตอมที่ธรรมชาติมอบให้เรา” “แต่โดยหลักการแล้ว นักฟิสิกส์สามารถสังเคราะห์สารใดๆ ตามสูตรทางเคมีที่กำหนดได้”

ในปี 1959 Norio Taniguchi ใช้คำว่า "นาโนเทคโนโลยี" เป็นครั้งแรก

ในปี 1980 Eric Drexler ใช้คำนี้

สไลด์ 7

Richard Phillips Feyman (1918-1988) นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันผู้โดดเด่น หนึ่งในผู้สร้างไฟฟ้าพลศาสตร์ควอนตัม ผู้ชนะรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1965

การบรรยายอันโด่งดังของไฟน์แมน ซึ่งรู้จักกันในชื่อ "ยังมีห้องมากมายอยู่ที่นั่น" ถือเป็นจุดเริ่มต้นในการต่อสู้เพื่อพิชิตโลกนาโน มันถูกอ่านครั้งแรกที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียในปี 1959 คำว่า "ด้านล่าง" ในชื่อการบรรยายหมายถึง "โลกแห่งมิติที่เล็กมาก"

นาโนเทคโนโลยีกลายเป็นสาขาวิชาวิทยาศาสตร์และกลายเป็นโครงการทางเทคนิคระยะยาวหลังจากการวิเคราะห์โดยละเอียดโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน Eric Drexler ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 และการตีพิมพ์หนังสือ Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology

สไลด์ 9

อุปกรณ์แรกที่ทำให้สามารถสังเกตวัตถุนาโนและเคลื่อนย้ายพวกมันได้คือกล้องจุลทรรศน์แบบโพรบสแกน - กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมและกล้องจุลทรรศน์อุโมงค์สแกนที่ทำงานบนหลักการที่คล้ายกัน กล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) ได้รับการพัฒนาโดย Gerd Binnig และ Heinrich Rohrer ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสำหรับงานวิจัยนี้ในปี 1986

สไลด์ 10

พื้นฐานของ AFM คือโพรบซึ่งมักทำจากซิลิคอนและเป็นตัวแทนของแผ่นคานยื่นบาง (เรียกว่าคานยื่นจากคำภาษาอังกฤษว่า "คานยื่น" - คอนโซล, คาน) ที่ส่วนปลายของคานยื่นออกมา จะมีปลายแหลมแหลมมากที่สิ้นสุดในกลุ่มของอะตอมตั้งแต่หนึ่งอะตอมขึ้นไป วัสดุหลักคือซิลิคอนและซิลิคอนไนไตรด์

เมื่อไมโครโพรบเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวของตัวอย่าง ส่วนปลายของเดือยแหลมจะขึ้นและตกลงไป โดยสรุปโครงร่างไมโครรีลีฟของพื้นผิว เช่นเดียวกับที่สไตลัสแผ่นเสียงเลื่อนไปตามแผ่นเสียง ที่ปลายยื่นออกมาของคานยื่นจะมีพื้นที่กระจกซึ่งลำแสงเลเซอร์จะตกลงมาและสะท้อนกลับ เมื่อสไปค์ลดลงและเพิ่มขึ้นจากความผิดปกติของพื้นผิว ลำแสงที่สะท้อนกลับจะถูกเบี่ยงเบน และการเบี่ยงเบนนี้จะถูกบันทึกโดยเครื่องตรวจจับแสง และแรงที่สไปค์ถูกดึงดูดไปยังอะตอมใกล้เคียงจะถูกบันทึกโดยเซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริก

ข้อมูลเครื่องตรวจจับแสงและเซ็นเซอร์เพียโซถูกนำมาใช้ในระบบป้อนกลับ ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถสร้างปริมาตรนูนของพื้นผิวตัวอย่างได้แบบเรียลไทม์

สไลด์ 11

กล้องจุลทรรศน์โพรบสแกนอีกกลุ่มหนึ่งใช้สิ่งที่เรียกว่า "เอฟเฟกต์อุโมงค์" เชิงกลควอนตัมเพื่อสร้างการบรรเทาพื้นผิว สาระสำคัญของเอฟเฟกต์อุโมงค์คือกระแสไฟฟ้าระหว่างเข็มโลหะแหลมคมกับพื้นผิวซึ่งอยู่ที่ระยะประมาณ 1 นาโนเมตรเริ่มขึ้นอยู่กับระยะห่างนี้ - ยิ่งระยะทางน้อยลงเท่าไรกระแสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น หากใช้แรงดันไฟฟ้า 10 V ระหว่างเข็มกับพื้นผิว กระแส "อุโมงค์" นี้สามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 10 pA ถึง 10 nA ด้วยการวัดกระแสนี้และรักษาให้คงที่ ระยะห่างระหว่างเข็มกับพื้นผิวจึงสามารถรักษาให้คงที่ได้ สิ่งนี้ช่วยให้คุณสร้างโปรไฟล์ปริมาตรของพื้นผิวได้ กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนแตกต่างจากกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอมตรงที่สามารถศึกษาเฉพาะพื้นผิวของโลหะหรือเซมิคอนดักเตอร์เท่านั้น

กล้องจุลทรรศน์แบบอุโมงค์สแกนสามารถใช้เพื่อย้ายอะตอมใดๆ ไปยังจุดที่ผู้ปฏิบัติงานเลือกได้ ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถจัดการอะตอมและสร้างโครงสร้างนาโนได้ เช่น โครงสร้างบนพื้นผิวที่มีขนาดประมาณนาโนเมตร ย้อนกลับไปในปี 1990 พนักงานของ IBM แสดงให้เห็นว่าสิ่งนี้เกิดขึ้นได้โดยการรวมชื่อบริษัทของตนจากอะตอมซีนอน 35 อะตอมไว้บนแผ่นนิกเกิล

ส่วนต่างแบบเอียงประดับหน้าแรกของเว็บไซต์ Institute of Molecular Manufacturing เรียบเรียงโดย E. Drexler จากอะตอมของไฮโดรเจน คาร์บอน ซิลิคอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส ไฮโดรเจน และกำมะถัน จำนวนรวม 8298 การคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่าการดำรงอยู่และการทำงานของมันไม่ได้ขัดแย้งกับกฎแห่งฟิสิกส์

สไลด์ 12

ชั้นเรียนสำหรับนักเรียน Lyceum ในชั้นเรียนนาโนเทคโนโลยีของ Russian State Pedagogical University ตั้งชื่อตาม A.I. เฮอร์เซน.

สไลด์ 13

โครงสร้างนาโนสามารถประกอบได้ไม่เพียงแต่จากแต่ละอะตอมหรือโมเลกุลเดี่ยวเท่านั้น แต่ยังมาจากบล็อกโมเลกุลด้วย บล็อกหรือองค์ประกอบดังกล่าวสำหรับการสร้างโครงสร้างนาโน ได้แก่ กราฟีน ท่อนาโนคาร์บอน และฟูลเลอรีน

สไลด์ 14

พ.ศ. 2528 Richard Smalley, Robert Curl และ Harold Kroteau ค้นพบฟูลเลอรีนและสามารถวัดวัตถุขนาด 1 นาโนเมตรได้เป็นครั้งแรก

ฟูลเลอรีนเป็นโมเลกุลที่ประกอบด้วยอะตอม 60 อะตอมเรียงตัวกันเป็นรูปทรงกลม ในปี 1996 นักวิทยาศาสตร์กลุ่มหนึ่งได้รับรางวัลโนเบล

สาธิตการทำคลิปวีดีโอ

สไลด์ 15

อลูมิเนียมที่มีสารเติมแต่งขนาดเล็ก (ไม่เกิน 1%) ของฟูลเลอรีนจะได้ความแข็งของเหล็ก

สไลด์ 16

กราฟีนเป็นอะตอมของคาร์บอนแผ่นแบนแผ่นเดียวที่เชื่อมติดกันจนเกิดโครงตาข่าย แต่ละเซลล์มีลักษณะคล้ายรวงผึ้ง ระยะห่างระหว่างอะตอมคาร์บอนที่ใกล้ที่สุดในกราฟีนคือประมาณ 0.14 นาโนเมตร

ลูกบอลแสงคืออะตอมของคาร์บอน และแท่งที่อยู่ระหว่างพวกมันคือพันธะที่ยึดอะตอมในแผ่นกราฟีน

สไลด์ 17

กราไฟท์ซึ่งเป็นไส้ดินสอทั่วไปทำมาจากแผ่นกราฟีนหนึ่งแผ่น กราฟีนในกราไฟท์มีการยึดเกาะได้ไม่ดีนักและสามารถเลื่อนผ่านกันและกันได้ ดังนั้น หากคุณใช้กราไฟท์บนกระดาษ แผ่นกราฟีนที่สัมผัสกับมันจะถูกแยกออกจากกราไฟท์และยังคงอยู่บนกระดาษ สิ่งนี้จะอธิบายว่าทำไมกราไฟท์ถึงสามารถใช้เขียนได้

สไลด์ 18

Dendrimers เป็นหนึ่งในเส้นทางสู่โลกนาโนในทิศทาง "จากล่างขึ้นบน"

โพลีเมอร์ที่มีลักษณะคล้ายต้นไม้เป็นโครงสร้างนาโนที่มีขนาดตั้งแต่ 1 ถึง 10 นาโนเมตร ซึ่งเกิดขึ้นจากการรวมโมเลกุลเข้ากับโครงสร้างที่แตกแขนง การสังเคราะห์ Dendrimer เป็นหนึ่งในนาโนเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเคมีโพลีเมอร์ เช่นเดียวกับโพลีเมอร์อื่นๆ dendrimers ประกอบด้วยโมโนเมอร์ และโมเลกุลของโมโนเมอร์เหล่านี้มีโครงสร้างที่แตกแขนง

โพรงที่เต็มไปด้วยสารซึ่งมีเดนไดเมอร์เกิดขึ้นสามารถก่อตัวขึ้นภายในเดนไดเมอร์ได้ ถ้าเดนไดรเมอร์ถูกสังเคราะห์ในสารละลายที่มียาใดๆ เดนไดเมอร์นี้จะกลายเป็นนาโนแคปซูลพร้อมกับยานี้ นอกจากนี้โพรงภายในเดนไดเมอร์อาจมีสารกัมมันตภาพรังสีที่ใช้ในการวินิจฉัยโรคต่างๆ

สไลด์ 19

ใน 13% ของกรณี ผู้คนเสียชีวิตด้วยโรคมะเร็ง โรคนี้คร่าชีวิตผู้คนทั่วโลกประมาณ 8 ล้านคนทุกปี มะเร็งหลายชนิดยังถือว่ารักษาไม่หาย การวิจัยทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่านาโนเทคโนโลยีสามารถเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังในการต่อสู้กับโรคนี้ได้ Dendrimers – แคปซูลที่มีพิษต่อเซลล์มะเร็ง

เซลล์มะเร็งต้องการกรดโฟลิกจำนวนมากเพื่อแบ่งตัวและเติบโต ดังนั้นโมเลกุลของกรดโฟลิกจึงเกาะติดกับพื้นผิวของเซลล์มะเร็งได้เป็นอย่างดี และหากเปลือกด้านนอกของเดนดไรเมอร์มีโมเลกุลของกรดโฟลิกอยู่ด้วย เดนดไรเมอร์ดังกล่าวก็จะเลือกเกาะติดกับเซลล์มะเร็งเท่านั้น ด้วยความช่วยเหลือของเดนไดเมอร์ดังกล่าว เซลล์มะเร็งสามารถมองเห็นได้หากมีโมเลกุลอื่นๆ ติดอยู่กับเปลือกของเดนไดเมอร์ ซึ่งเรืองแสงได้ เช่น ภายใต้แสงอัลตราไวโอเลต ด้วยการติดยาที่ฆ่าเซลล์มะเร็งเข้ากับเปลือกนอกของเดนดไรเมอร์ ไม่เพียงแต่จะตรวจพบพวกมันเท่านั้น แต่ยังสามารถฆ่าพวกมันได้อีกด้วย

ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าด้วยความช่วยเหลือของนาโนเทคโนโลยีจะเป็นไปได้ที่จะฝังเซ็นเซอร์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ในเซลล์เม็ดเลือดของมนุษย์เพื่อเตือนถึงการปรากฏตัวของสัญญาณแรกของการพัฒนาของโรค

สไลด์ 20

ควอนตัมดอทเป็นเครื่องมือที่สะดวกสำหรับนักชีววิทยาในการมองเห็นโครงสร้างต่างๆ ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต โครงสร้างเซลล์ต่างๆ มีความโปร่งใสและไม่มีสีเท่ากัน ดังนั้นหากคุณมองเซลล์ผ่านกล้องจุลทรรศน์ คุณจะไม่เห็นอะไรเลยนอกจากขอบของมัน เพื่อให้มองเห็นโครงสร้างเซลล์บางอย่างได้ จึงได้มีการสร้างจุดควอนตัมที่มีขนาดต่างกันซึ่งสามารถยึดติดกับโครงสร้างภายในเซลล์ที่เฉพาะเจาะจงได้

ส่วนที่เล็กที่สุดซึ่งมีสีเขียวเรืองแสงติดอยู่กับโมเลกุลที่สามารถเกาะติดกับไมโครทูบูลที่ประกอบเป็นโครงกระดูกภายในของเซลล์ จุดควอนตัมขนาดกลางสามารถเกาะติดกับเยื่อหุ้มของอุปกรณ์ Golgi และจุดที่ใหญ่ที่สุดสามารถเกาะติดกับนิวเคลียสของเซลล์ได้ เซลล์ถูกจุ่มลงในสารละลายที่มีจุดควอนตัมเหล่านี้ทั้งหมด และเก็บไว้ในนั้นระยะหนึ่ง พวกมันจะทะลุเข้าไปข้างในและติดอยู่ทุกที่ที่ทำได้ หลังจากนั้น เซลล์จะถูกล้างด้วยสารละลายที่ไม่มีจุดควอนตัมและอยู่ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ มองเห็นโครงสร้างเซลล์ได้ชัดเจน

สีแดง – แกน; สีเขียว – ไมโครทูบูล; สีเหลือง – เครื่อง Golgi

สไลด์ 21

ไทเทเนียมไดออกไซด์ TiO2 เป็นสารประกอบไทเทเนียมที่พบมากที่สุดในโลก ผงมีสีขาวพราวจึงใช้เป็นสีย้อมในการผลิตสี กระดาษ ยาสีฟัน และพลาสติก เหตุผลก็คือดัชนีการหักเหของแสงสูงมาก (n=2.7)

ไทเทเนียมออกไซด์ TiO2 มีฤทธิ์เร่งปฏิกิริยาที่รุนแรงมาก - ช่วยเร่งการเกิดปฏิกิริยาเคมี ในที่ที่มีรังสีอัลตราไวโอเลต มันจะแยกโมเลกุลของน้ำออกเป็นอนุมูลอิสระ - กลุ่มไฮดรอกซิล OH- และแอนไอออนซูเปอร์ออกไซด์ O2- ของกิจกรรมที่สูงเช่นนั้นที่สารประกอบอินทรีย์สลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ

กิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นตามขนาดอนุภาคที่ลดลง ดังนั้น จึงใช้ในการกรองน้ำ อากาศ และพื้นผิวต่างๆ จากสารประกอบอินทรีย์ซึ่งมักเป็นอันตรายต่อมนุษย์

ตัวเร่งปฏิกิริยาแสงสามารถรวมอยู่ในคอนกรีตของทางหลวง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงสภาพแวดล้อมรอบๆ ถนน นอกจากนี้ เสนอให้เติมผงจากอนุภาคนาโนเหล่านี้ลงในเชื้อเพลิงรถยนต์ ซึ่งควรลดปริมาณสิ่งเจือปนที่เป็นอันตรายในก๊าซไอเสียด้วย

ฟิล์มอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ที่ติดบนกระจกมีความโปร่งใสและมองไม่เห็นด้วยตา อย่างไรก็ตาม เมื่อสัมผัสกับแสงแดด กระจกดังกล่าวสามารถทำความสะอาดตัวเองจากสารปนเปื้อนอินทรีย์ โดยเปลี่ยนสิ่งสกปรกอินทรีย์ให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ กระจกที่เคลือบด้วยอนุภาคนาโนไทเทเนียมออกไซด์ไม่มีคราบมันจึงเปียกน้ำได้ดี ส่งผลให้กระจกเกิดฝ้าน้อยลง เนื่องจากหยดน้ำจะกระจายไปตามพื้นผิวกระจกทันทีและก่อตัวเป็นฟิล์มใสบาง ๆ

ไทเทเนียมไดออกไซด์หยุดทำงานในพื้นที่ปิดเนื่องจาก... ในทางปฏิบัติแล้วไม่มีรังสีอัลตราไวโอเลตในแสงประดิษฐ์ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเล็กน้อยจะทำให้มีความไวต่อส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมสุริยะได้ จากอนุภาคนาโนดังกล่าวจะเป็นไปได้ที่จะทำการเคลือบผิวเช่นห้องน้ำซึ่งเป็นผลมาจากปริมาณแบคทีเรียและสารอินทรีย์อื่น ๆ บนพื้นผิวห้องน้ำสามารถลดลงได้หลายครั้ง

เนื่องจากความสามารถในการดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต ไทเทเนียมไดออกไซด์จึงถูกนำมาใช้ในการผลิตครีมกันแดด เช่น ครีมอยู่แล้ว ผู้ผลิตครีมได้เริ่มใช้มันในรูปแบบของอนุภาคนาโนซึ่งมีขนาดเล็กมากจนทำให้ครีมกันแดดเกือบจะโปร่งใสอย่างสมบูรณ์

สไลด์ 22

หญ้านาโนที่ทำความสะอาดตัวเองและ “เอฟเฟกต์ดอกบัว”

นาโนเทคโนโลยีทำให้สามารถสร้างพื้นผิวที่คล้ายกับไมโครแปรงนวดได้ พื้นผิวดังกล่าวเรียกว่านาโนกราส และประกอบด้วยเส้นลวดนาโนขนานหลายเส้น (นาโนรอด) ที่มีความยาวเท่ากัน ซึ่งอยู่ห่างจากกันเท่ากัน

หยดน้ำที่ตกลงบนหญ้านาโนไม่สามารถแทรกซึมระหว่างหญ้านาโนได้ เนื่องจากแรงตึงผิวสูงของของเหลวป้องกันสิ่งนี้ได้

เพื่อลดความสามารถในการเปียกน้ำของหญ้านาโนให้น้อยลง พื้นผิวของหญ้านาโนจึงถูกปกคลุมด้วยชั้นบางๆ ของโพลีเมอร์ที่ไม่ชอบน้ำ และไม่ใช่แค่น้ำเท่านั้น แต่อนุภาคใดๆ ก็จะไม่เกาะติดกับหญ้านาโนด้วย สัมผัสได้เพียงไม่กี่จุดเท่านั้น ดังนั้นอนุภาคสิ่งสกปรกที่พบว่าตัวเองอยู่บนพื้นผิวที่ปกคลุมด้วยนาโนวิลลีจะหลุดออกมาเองหรือถูกหยดน้ำกลิ้งออกไป

การทำความสะอาดพื้นผิวที่เป็นขนแกะจากอนุภาคสิ่งสกปรกด้วยตนเองเรียกว่า "เอฟเฟกต์ดอกบัว" เพราะ ดอกและใบบัวยังบริสุทธิ์แม้ว่าน้ำรอบๆ จะมีเมฆมากและสกปรกก็ตาม สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากใบไม้และดอกไม่เปียกน้ำ ดังนั้นหยดน้ำจึงกลิ้งออกมาเหมือนลูกบอลปรอท โดยไม่ทิ้งร่องรอยและชะล้างสิ่งสกปรกทั้งหมด แม้แต่หยดกาวและน้ำผึ้งก็ไม่สามารถอยู่บนพื้นผิวใบบัวได้

ปรากฎว่าพื้นผิวใบบัวทั้งหมดถูกปกคลุมไปด้วยสิวขนาดเล็กที่มีความสูงประมาณ 10 ไมครอนอย่างหนาแน่น และในทางกลับกัน สิวเองก็ถูกปกคลุมไปด้วยไมโครวิลลี่ที่เล็กกว่าด้วยซ้ำ การวิจัยพบว่าไมโครเพมเพิลและวิลลี่เหล่านี้ทำมาจากขี้ผึ้ง ซึ่งทราบกันว่ามีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ ทำให้พื้นผิวของใบบัวดูเหมือนนาโนกราส โครงสร้างที่เป็นสิวบนผิวใบบัวช่วยลดความเปียกชื้นได้อย่างมาก สำหรับการเปรียบเทียบ: พื้นผิวที่ค่อนข้างเรียบของใบแมกโนเลียซึ่งไม่สามารถทำความสะอาดตัวเองได้

ดังนั้นนาโนเทคโนโลยีจึงสามารถสร้างวัสดุเคลือบที่ทำความสะอาดตัวเองได้และวัสดุที่มีคุณสมบัติไม่ซับน้ำด้วย วัสดุที่ทำจากผ้าดังกล่าวยังคงสะอาดอยู่เสมอ มีการผลิตกระจกบังลมแบบทำความสะอาดตัวเองแล้วซึ่งพื้นผิวด้านนอกเคลือบด้วยนาโนวิลลี ไม่มีอะไรที่ที่ปัดน้ำฝนจะทำบนกระจกแบบนี้ มีขอบล้อรถที่ทำความสะอาดอย่างถาวรลดราคาซึ่งทำความสะอาดตัวเองโดยใช้ "เอฟเฟกต์ดอกบัว" และตอนนี้คุณสามารถทาสีด้านนอกบ้านของคุณด้วยสีที่สิ่งสกปรกจะไม่เกาะติด

จากโพลีเอสเตอร์ที่เคลือบด้วยเส้นใยซิลิกอนขนาดเล็กจำนวนมาก นักวิทยาศาสตร์ชาวสวิสสามารถสร้างวัสดุกันน้ำได้

สไลด์ 23

เส้นลวดนาโนเป็นลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณนาโนเมตร ทำจากโลหะ สารกึ่งตัวนำ หรือไดอิเล็กทริก ความยาวของเส้นลวดนาโนมักจะเกินเส้นผ่านศูนย์กลางได้ 1,000 เท่าหรือมากกว่านั้น ดังนั้นเส้นลวดนาโนจึงมักถูกเรียกว่าโครงสร้างหนึ่งมิติ และมีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กมาก (ประมาณ 100 ขนาดอะตอม) ทำให้สามารถแสดงผลกระทบทางกลควอนตัมต่างๆ ได้ สายนาโนไม่มีอยู่ในธรรมชาติ

คุณสมบัติทางไฟฟ้าและทางกลที่เป็นเอกลักษณ์ของเส้นลวดนาโนสร้างข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์และนาโนอิเล็คทรอนิกส์เชิงกลในอนาคต เช่นเดียวกับองค์ประกอบของวัสดุคอมโพสิตและไบโอเซนเซอร์ชนิดใหม่

สไลด์ 24

ต่างจากทรานซิสเตอร์ การย่อขนาดของแบตเตอรี่เกิดขึ้นช้ามาก ขนาดของแบตเตอรี่กัลวานิกซึ่งลดลงเหลือหนึ่งหน่วยกำลังได้ลดลงในช่วง 50 ปีที่ผ่านมาเพียง 15 เท่า และขนาดของทรานซิสเตอร์ในช่วงเวลาเดียวกันก็ลดลงมากกว่า 1,000 เท่า และปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 100 นาโนเมตร เป็นที่ทราบกันดีว่าขนาดของวงจรอิเล็กทรอนิกส์อัตโนมัติมักไม่ได้ถูกกำหนดโดยการเติมแบบอิเล็กทรอนิกส์ แต่ตามขนาดของแหล่งกำเนิดกระแส ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของอุปกรณ์มีความชาญฉลาดมากขึ้นเท่าใด แบตเตอรี่ก็จะยิ่งมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่านั้น ดังนั้นเพื่อการย่อขนาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมจึงจำเป็นต้องพัฒนาแบตเตอรี่ประเภทใหม่ และนาโนเทคโนโลยีก็ช่วยอีกครั้ง

ในปี พ.ศ. 2548 โตชิบาได้สร้างต้นแบบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งขั้วลบของแบตเตอรี่ถูกเคลือบด้วยนาโนคริสตัลลิเธียมไททาเนต ส่งผลให้พื้นที่อิเล็กโทรดเพิ่มขึ้นหลายสิบเท่า แบตเตอรี่ใหม่สามารถเพิ่มความจุได้ 80% ในการชาร์จเพียง 1 นาที ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบธรรมดาจะชาร์จด้วยอัตรา 2-3% ต่อนาที และใช้เวลาหนึ่งชั่วโมงในการชาร์จจนเต็ม

นอกเหนือจากความเร็วในการชาร์จที่สูงแล้ว แบตเตอรี่ที่มีอิเล็กโทรดอนุภาคนาโนยังมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น: หลังจากรอบการชาร์จ/คายประจุ 1,000 รอบ จะสูญเสียความจุเพียง 1% เท่านั้น และอายุการใช้งานรวมของแบตเตอรี่ใหม่มากกว่า 5,000 รอบ นอกจากนี้ แบตเตอรี่เหล่านี้สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิต่ำถึง -40°C โดยสูญเสียประจุเพียง 20% เทียบกับ 100% สำหรับแบตเตอรี่สมัยใหม่ทั่วไปที่อุณหภูมิ -25°C

ตั้งแต่ปี 2550 เป็นต้นมา ได้มีการจำหน่ายแบตเตอรี่ที่มีอิเล็กโทรดที่ทำจากอนุภาคนาโนนำไฟฟ้า ซึ่งสามารถติดตั้งในรถยนต์ไฟฟ้าได้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเหล่านี้สามารถกักเก็บพลังงานได้สูงถึง 35 kWh ชาร์จจนเต็มความจุสูงสุดได้ในเวลาเพียง 10 นาที ปัจจุบันรถยนต์ไฟฟ้าที่มีแบตเตอรี่ดังกล่าวมีระยะการเดินทางได้ 200 กม. แต่แบตเตอรี่รุ่นถัดไปได้รับการพัฒนาแล้ว ซึ่งช่วยเพิ่มระยะการเดินทางของรถยนต์ไฟฟ้าเป็น 400 กม. ซึ่งเกือบจะเทียบได้กับช่วงสูงสุดของรถยนต์เบนซิน (จากการเติมเชื้อเพลิงเป็นการเติมเชื้อเพลิง)

สไลด์ 25

เพื่อให้สารตัวหนึ่งเกิดปฏิกิริยาเคมีกับอีกสารหนึ่ง จำเป็นต้องมีเงื่อนไขบางประการ และบ่อยครั้งมากที่ไม่สามารถสร้างเงื่อนไขดังกล่าวได้ ดังนั้นปฏิกิริยาเคมีจำนวนมากจึงมีอยู่บนกระดาษเท่านั้น ในการดำเนินการนี้ จำเป็นต้องมีตัวเร่งปฏิกิริยา - สารที่เอื้อให้เกิดปฏิกิริยาแต่ไม่ได้มีส่วนร่วม

นักวิทยาศาสตร์พบว่าพื้นผิวด้านในของท่อนาโนคาร์บอนยังมีฤทธิ์ในการเร่งปฏิกิริยาที่ดีเยี่ยมอีกด้วย พวกเขาเชื่อว่าเมื่อแผ่นอะตอมคาร์บอน "กราไฟต์" ถูกรีดเข้าไปในท่อ ความเข้มข้นของอิเล็กตรอนบนพื้นผิวด้านในจะน้อยลง สิ่งนี้อธิบายถึงความสามารถของพื้นผิวด้านในของท่อนาโนที่จะลดลง เช่น พันธะระหว่างออกซิเจนและอะตอมของคาร์บอนในโมเลกุล CO ซึ่งกลายเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเกิดออกซิเดชันของ CO ถึง CO2

เพื่อรวมความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาของท่อนาโนคาร์บอนและโลหะทรานซิชัน อนุภาคนาโนจากพวกมันจึงถูกนำมาใช้ภายในท่อนาโน (ปรากฎว่าตัวเร่งปฏิกิริยานาโนคอมเพล็กซ์นี้สามารถปล่อยปฏิกิริยาที่ใฝ่ฝันเท่านั้น - การสังเคราะห์โดยตรงของเอทิลแอลกอฮอล์จากการสังเคราะห์ ก๊าซ (ส่วนผสมของคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรเจน) ที่ได้จากก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน และแม้กระทั่งชีวมวล

ในความเป็นจริง มนุษยชาติพยายามทดลองนาโนเทคโนโลยีมาโดยตลอดโดยที่ไม่รู้ตัว เราเรียนรู้เกี่ยวกับสิ่งนี้ตั้งแต่เริ่มต้นที่เราคุ้นเคย ได้ยินแนวคิดของนาโนเทคโนโลยี เรียนรู้ประวัติศาสตร์และชื่อของนักวิทยาศาสตร์ที่ทำให้สามารถก้าวกระโดดเชิงคุณภาพในการพัฒนาเทคโนโลยี ทำความคุ้นเคยกับเทคโนโลยีด้วยตนเอง และแม้แต่ ได้ยินประวัติการค้นพบฟูลเลอรีนจากผู้ค้นพบ Richard Smalley ผู้ได้รับรางวัลโนเบล

เทคโนโลยีเป็นตัวกำหนดคุณภาพชีวิตของเราแต่ละคนและอำนาจของรัฐที่เราอาศัยอยู่

การพัฒนาทิศทางนี้ต่อไปขึ้นอยู่กับคุณ

Tsepkova E.I.

ครูสอนเคมี

มาอู "SSOSH หมายเลข 2"

เคมี

ชั้นประถมศึกษาปีที่ 10

UMK.เคมี ม.10 หนังสือเรียนสำหรับองค์กรการศึกษาทั่วไป: พื้นฐาน

ระดับ/G.E.Rudzitiis, F.G.Feldman - ฉบับที่ 2 - M.: การศึกษา, 2012.

ระดับการฝึกเป็นพื้นฐาน

หัวข้อบทเรียน:ความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมของแอลกอฮอล์โมโนไฮดริกอิ่มตัวกับไฮโดรคาร์บอน

จำนวนชั่วโมงทั้งหมดที่จัดสรรเพื่อศึกษาหัวข้อนี้คือ 6 ชั่วโมง

สถานที่บทเรียน - บทเรียนที่ 4 ในหัวข้อ

ประเภทบทเรียน:บทเรียนเรื่องความรู้ทั่วไป

วัตถุประสงค์ของบทเรียน:รวบรวม สรุป และจัดระบบความรู้เกี่ยวกับสารประกอบอินทรีย์ที่มีออกซิเจน รวมถึงบนพื้นฐานของการเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างประเภทของสารเหล่านี้

งาน:

ทางการศึกษา: ทำซ้ำคำศัพท์และแนวคิดพื้นฐานในหัวข้อรวบรวมความรู้เกี่ยวกับองค์ประกอบโครงสร้างและคุณสมบัติของแอลกอฮอล์

การพัฒนา: ความสามารถในการวิเคราะห์ เปรียบเทียบ สร้างการเชื่อมโยงระหว่างโครงสร้างและคุณสมบัติของสารประกอบ พัฒนาความสามารถเชิงสร้างสรรค์ของนักเรียน และความสนใจทางปัญญาในวิชาเคมี

ทางการศึกษา: ให้ความสนใจเป็นพิเศษกับสิ่งที่เราใช้ในชีวิต

วิธีการ:วาจา ภาพ การค้นหาปัญหา การควบคุมความรู้

อุปกรณ์:คอมพิวเตอร์ หน้าจอ โปรเจคเตอร์ ตาราง “การจำแนกประเภทของสารอินทรีย์ที่มีออกซิเจน” สนับสนุนบทสรุป “กลุ่มฟังก์ชันกำหนดคุณสมบัติของสาร”

ผลการเรียนรู้ตามแผน

เรื่อง. ทราบความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบ โครงสร้าง และคุณสมบัติของสาร สามารถยกตัวอย่างและเขียนสมการปฏิกิริยาเคมีที่เปิดเผยได้

การเชื่อมต่อทางพันธุกรรมระหว่างแอลกอฮอล์และไฮโดรคาร์บอน ฝึกความสามารถในการคำนวณโดยใช้สมการทางเคมีหากมีการใช้สารตั้งต้นตัวใดตัวหนึ่งมากเกินไป

เมตาหัวข้อ. สามารถจัดความร่วมมือด้านการศึกษาและกิจกรรมร่วมกับครูและเพื่อนร่วมงาน ทำงานเป็นรายบุคคลและเป็นกลุ่ม (ค้นหาแนวทางแก้ไขทั่วไปและแก้ไขข้อขัดแย้งตามตำแหน่งที่ประสานงานและคำนึงถึงผลประโยชน์ของบัญชี) กำหนด โต้แย้งและปกป้องความคิดเห็นของคุณ

ส่วนตัว. เพื่อสร้างโลกทัศน์แบบองค์รวมที่สอดคล้องกับการพัฒนาวิทยาศาสตร์สมัยใหม่บนพื้นฐานแนวคิดเกี่ยวกับความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างที่แตกต่างกัน

ประเภทของสารอินทรีย์ พัฒนาความสามารถในการสื่อสาร

ในระหว่างเรียน

I. ช่วงเวลาขององค์กร

ครั้งที่สอง พวกคุณวันนี้ในบทเรียนเราจะแก้ปัญหาทางพันธุกรรมซึ่งเราจะรวบรวมความรู้ที่ได้รับระหว่างการศึกษาหัวข้อต่างๆ

คุณสมบัติของไฮโดรคาร์บอนขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางเคมี เชิงพื้นที่ และอิเล็กทรอนิกส์ของโมเลกุล และลักษณะของพันธะเคมี

จากการศึกษาโครงสร้าง คุณสมบัติทางเคมี และวิธีการผลิตไฮโดรคาร์บอนกลุ่มต่างๆ พบว่าทั้งหมด เกี่ยวข้องกับพันธุกรรมในหมู่พวกเขาเองนั่นคือ การเปลี่ยนแปลงของไฮโดรคาร์บอนบางชนิดไปเป็นไฮโดรคาร์บอนชนิดอื่นเป็นไปได้:

ซึ่งช่วยให้สามารถสังเคราะห์สารประกอบที่ระบุได้แบบกำหนดเป้าหมายโดยใช้ชุดปฏิกิริยาเคมีที่จำเป็น (สายโซ่แห่งการเปลี่ยนแปลง)

ภารกิจที่ 1ตั้งชื่อผลิตภัณฑ์ระดับกลางในโครงการการเปลี่ยนแปลง:

เอทิลแอลกอฮอล์ H 2 SO 4 (k), t X HBr Y Na Z Cr 2 O 3 อัล 2 O 3 บิวทาไดอีน-1,3

สารละลาย.ในห่วงโซ่การเปลี่ยนแปลงนี้รวมถึง 4 ปฏิกิริยาจากเอทิลแอลกอฮอล์ กับ 2 เอ็น 5 เขาจะต้องได้รับบิวทาไดอีน-1,3 ช 2 =ช–ช=ช 2 .
1. เมื่อให้ความร้อนแอลกอฮอล์ด้วยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น
เกิด H 2 SO 4 (สารกำจัดน้ำ) การคายน้ำด้วยการก่อตัวของอัลคีน การกำจัดน้ำจากเอทิลแอลกอฮอล์ทำให้เกิดเอทิลีน:

2. เอทิลีนเป็นตัวแทนของอัลคีน เนื่องจากเป็นสารประกอบไม่อิ่มตัวจึงสามารถทำปฏิกิริยาเพิ่มเติมได้ ผลที่ตามมา ไฮโดรโบรมิเนชันเอทิลีน:

3.เมื่อโบรโมอีเทนถูกให้ความร้อนต่อหน้าโลหะโซเดียม ( ปฏิกิริยาเวิร์ทซจะเกิดเอ็น-บิวเทน (สาร ซี):

4.ดีไฮโดรจีเนชันเอ็น-บิวเทนโดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นหนึ่งในวิธีการผลิตบิวทาไดอีน-1,3 ช 2 =ช–ช=ช 2
(มาตรา 5.4 การเตรียมอัลคาเดียน).

คำตอบ:


1. ดำเนินการเปลี่ยนแปลง:

ทำแบบฝึกหัดเพื่อรวบรวมความรู้

นักเรียนทำงานที่ได้รับมอบหมายในสมุดงานของตนเอง

ใช้แผนภาพการเชื่อมต่อทางพันธุกรรมเพื่อระบุว่าสามารถรับแอลกอฮอล์จากสารใดตามสูตรที่กำหนดในงานได้ในระยะเดียว เขียนสมการของปฏิกิริยาที่สอดคล้องกัน บอกชื่อสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา สำหรับคำต่อท้ายในชื่อของไฮโดรคาร์บอนและไฮโดรคาร์บอนที่มีฮาโลเจน ให้ขีดเส้นใต้ความหลากหลายของพันธะตามลำดับ

ตั้งชื่อประเภทของสารและสร้างความสัมพันธ์ทางพันธุกรรม (แสดงด้วยลูกศร)

ดำเนินการเปลี่ยนแปลง:

CaC 2 → A → B → H 3 C-CH 2 -Cl → B → H 3 C-CH 2 -O-C 3 H 7

CaC 2 + 2H 2 O → HC≡CH + Ca(OH) 2 A

2) HC≡CH + 2H 2 → H 3 C-CH 3 B

3) H 3 C-CH 3 + C1 2 → H 3 C-CH 2 -C1 + HC1

4) H 3 C-CH 2 -C1 + KOH (aq.) → H 3 C-CH 2 -OH + KS1 B

5) ชม 3 C-CH 2 -OH + HO-C 3 H 7 → H 3 C-CH 2 -O-C 3 H 7 + H 2 O

ตอนนี้เรามาทำให้งานของเราซับซ้อนขึ้นเล็กน้อย . สร้างห่วงโซ่แห่งการเปลี่ยนแปลงจาก การเชื่อมต่อที่นำเสนอ. ในบรรดาสูตรของสารนั้นมีสารที่ "พิเศษ" งานนี้เปรียบเทียบกับงานก่อนหน้าอย่างไร

ก )ค 6H5- โอ้,ข) ค 4H8, ค) ค 6H5- บรา,ง) C 5H11-Cl, จ) ค 6H6,ฉ) C 3H6, ก )HC≡CH,ชั่วโมง)H 2 C =CH 2 ผม) ช 4 .

CH 4 → HC≡CH → C 6 H 6 → C 6 H 5 -Br → C 6 H 5 -OH

2CH 4 → HC≡CH + 3H 2

3HC≡CH → C 6 H 6

3. C 6 H 6 + Br 2 → C 6 H 5 Br + HBr

4. C 6 H 5 -Br + KOH → C 6 H 5 -OH + KBr

เสริมคุณสมบัติของไฮโดรคาร์บอนในรูปแบบเกม “ไม่-ใช่”»
1. คุณสามารถรับแอลกอฮอล์จากเอเธนได้หรือไม่? (ใช่)
2. พบเอทานอลในใบพืชหรือไม่? (เลขที่)
3. การหมักสารที่มีน้ำตาลทำให้เกิดเมทานอล? (เลขที่)
4. สามารถผลิตเอทานอลจากเศษไม้โดยการหมักได้หรือไม่? (เลขที่)
5. ถ้าคุณแช่แข็งมันฝรั่ง คุณจะรับเอทิลแอลกอฮอล์ได้หรือไม่? (ใช่)

.การทดสอบการสะท้อนแสง:
1. สิ่งนี้จะเป็นประโยชน์กับฉันในชีวิต
2. มีเรื่องให้คิดมากมายระหว่างบทเรียน
3. ฉันได้รับคำตอบสำหรับคำถามทั้งหมดที่ฉันมี
4. ฉันทำงานอย่างเป็นเรื่องเป็นราวในระหว่างบทเรียน

การบ้าน. Pov.§20-21, แบบฝึกหัดแผนการเปลี่ยนแปลง 14,15*,

ดำเนินการเปลี่ยนแปลง:
C2H5OH-C2H5CL-C2H5OH-C2H5OC2H5
คาร์บอนไดออกไซด์
บรรณานุกรม

เคมี.เคมีอินทรีย์.เกรด10: หนังสือเรียน. เพื่อการศึกษาทั่วไป สถาบัน : ระดับพื้นฐาน G.E. Rudzitis, F.G. เฟลด์แมน. – ฉบับที่ 13-ม.: ศึกษาศาสตร์, 2552.

เคมีเกรด 8-11 (การวางแผนเฉพาะเรื่องตามตำราเรียนของ G.E. Rudzitis, F.G. Feldman) / comp. Breiger L.M.-โวลโกกราด: Teacher-AST, 1999

เคมี. หนังสืออ้างอิงขนาดใหญ่สำหรับการเตรียมตัวสำหรับการสอบ Unified State: คู่มือการศึกษาและระเบียบวิธี / แก้ไขโดย V.N. Doronkina - ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2 แก้ไขแล้ว - Rostov n/D: Legion, 2016

Surovtseva R.P. และอื่น ๆ เคมี เกรด 10-11: คู่มือระเบียบวิธี - อ.: อีแร้ง, 2000.