Rezumatul lecției „Relații genetice între principalele clase de compuși organici. Rezolvarea problemelor"

74. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

75. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

76. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

77. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

78. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

79. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

80. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

81. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

82. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

83. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

84. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

85. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

86. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

87. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

88. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

89. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

90. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

91. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

92. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

93. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

94. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

95. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

96. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

97. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

98. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

99. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

100. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

101. Scrieți ecuații și denumiți produșii de reacție după schema:

Modulul 2. Compuși heterociclici și naturali

Compuși heterociclici cu cinci membri

1. Scrieți diagrame și denumiți produșii reacțiilor aziridinei cu următorii reactivi: a) H 2 O (t); b) NH3 (t); c) HC1 (t).

2. Dați o schemă de reacție pentru extracția oxiranului. Scrieţi ecuaţiile şi numiţi produşii reacţiilor oxiranului: a) cu H 2 O, H +; b) cu C2H5OH, H+; c) cu CH3NH2.

3. Dați scheme pentru transformările reciproce ale heterociclurilor cu cinci membri cu un heteroatom (ciclul de reacție al lui Yur’ev).

4. Ce este acidofobia? Ce compuși heterociclici sunt acidofobi? Scrieți schemele de reacție pentru sulfonarea pirolului, tiofenului și indolului. Denumiți produsele.

5. Dați diagrame și denumiți produșii reacțiilor de halogenare și nitrare a pirolului și tiofenului.

6. Dați diagrame și numiți produșii finali ai reacțiilor de oxidare și reducere a furanilor și pirolului.

7. Dați o schemă de reacție pentru extracția indolului din N-formil o toluidină. Scrieți ecuațiile pentru reacțiile de nitrare și sulfonare a indolului. Denumiți produsele.

8. Dați o schemă de reacție pentru producerea de 2-metilindol din fenilhidrazină folosind metoda Fischer. Scrieţi ecuaţiile şi denumiţi produşii reacţiilor 2-metil-indolului: a) cu KOH; b) cu CH 3 I.

9. Dați și denumiți formele tautomerice ale indoxilului. Scrieți o diagramă de reacție pentru extracția albastrului indigo din indoxil.

10. Dați diagrame și denumiți produsele reacțiilor de reducere și oxidare ale albastrului indigo.

11. Scrieţi diagrame şi denumiţi produşii de reacţie ai 2-aminotiazolului: a) cu HC1; a) cu (CH3CO)20; c) cu CH3I.

12. Ce tip de tautomerie este caracteristic azolilor, de ce este cauzat? Indicați formele tautomerice ale pirazolului și imidazolului.

13. Dați o schemă pentru sinteza imidazolului din glioxal. Confirmați natura amfoterică a imidazolului cu schemele de reacție corespunzătoare. Numiți produșii de reacție.

14. Prezentați scheme de reacție care confirmă natura amfoterică a pirazolului, benzimidazolului, acidului nicotinic (3-piridincarboxilic), acidului antranilic (2-aminobenzoic).

15. Scrieți o schemă pentru sinteza 3-metilpirazolonei-5 din esterul acetoacetic și hidrazină. Dați și numiți trei forme tautomerice de pirazolonă-5.

16. Scrieți o schemă pentru sinteza antipirinei din esterul acetoacetic. Dați o diagramă și numiți produsul unei reacții calitative la antipirină.

17. Scrieți o schemă pentru sinteza amidopirinei din antipirină. Precizați reacția calitativă la amidopirină.

Compuși heterociclici cu șase membri

18. Scrieți diagrame și denumiți produșii de reacție care confirmă proprietățile de bază ale piridinei și proprietățile amfotere ale imidazolului.

19. Desenați și denumiți formele tautomerice ale 2-hidroxipiridinei. Scrieţi ecuaţiile şi numiţi produşii de reacţie ai 2-hidroxipiridinei: a) cu PCl 5 ; b) cu CH3I.

20. Desenați și denumiți formele tautomerice ale 2-aminopiridinei. Scrieți o ecuație și numiți produșii interacțiunii 2-aminopiridinei și 3-aminopiridinei cu acid clorhidric.

21. Dați diagrame și denumiți produșii de reacție care confirmă prezența unei grupări amino aromatice primare în b-aminopiridină.

22. Dați o schemă pentru sinteza chinolinei folosind metoda lui Scroup. Numiți compușii intermediari.

23. Dați o schemă pentru sinteza 7-metilchinolinei folosind metoda Scroup. Numiți toți compușii intermediari.

24. Dați o schemă pentru sinteza 8-hidroxichinolinei folosind metoda Scroup. Numiți compușii intermediari. Utilizați reacții chimice pentru a confirma natura amfoteră a produsului final.

25. Dați diagrame și denumiți produșii reacțiilor de sulfonare, nitrare și oxidare a chinolinei.

26. Scrieţi diagrame şi denumiţi produşii reacţiilor chinolinei: a) cu CH 3 I; b) cu CON; c) cu HNO3, c H2S04; d) cu HC1.

27. Dați diagrame și denumiți produșii reacțiilor de nitrare ale indolului, piridininei și chinolinei.

28. Dați diagrame și denumiți produșii reacțiilor izochinolinei: a) cu CH 3 I; b) cu NaNH2, NH3; c) cu Br 2, FeBr 3.

29. Dați o schemă pentru sinteza acridinei din acidul N-fenilantranilic conform metodei Rubtsov-Magidson-Grigorovsky.

30. Dați o schemă de reacție pentru producerea 9-aminoacridinei din acridină. Scrieți ecuații și denumiți produșii interacțiunii 9-aminoacridinei a) cu HCI; b) cu (CH3CO)2O.

31. Dați scheme de reacție pentru oxidarea și reducerea chinolinei, izochinolinei și acridinei. Denumiți produsele finale.

32. Scrieți ecuațiile și numiți produsele reacției g-Pyrone cu conc. acid clorhidric. Dați formulele compușilor naturali a căror structură include ciclurile g-Pyron și a-Pyron.

33. Scrieţi diagrame şi denumiţi produşii reacţiilor piridinei: a) cu HCl; b) cu NaNH2, NH3; c) cu CON.

34. Scrieţi diagrame şi denumiţi produşii de reacţie ai 4-aminopirimidinei: a) cu sup. INS; b) cu NaNH2, NH3; c) cu Br 2) FeBr 3.

35. Dați o schemă pentru sinteza acidului barbituric din esterul malonic și uree. Ce cauzează natura acidă a acidului barbituric? Sprijiniți-vă răspunsul cu diagrame ale reacțiilor corespunzătoare.

36. Dați o diagramă a transformărilor tautomerice și denumiți formele tautomerice ale acidului barbituric. Scrieți ecuația pentru reacția acidului barbituric cu o soluție apoasă alcalină.

37. Dați o schemă de reacție pentru producerea acidului 5,5-dietilbarbituric din esterul malonic. Scrieți ecuațiile și numiți produsul interacțiunii acidului numit cu un alcali (soluție apoasă).

38. Dați diagrame, indicați tipul de tautomerie și dați nume formelor tautomerice ale bazelor nucleice ale grupului pirimidinic.

39. Scrieți o diagramă a interacțiunii acidului uric cu alcalii. De ce acidul uric este dibazic și nu tribazic?

40. Dați ecuații pentru reacția calitativă la acidul uric. Denumiți produsele intermediare și finale.

41. Scrieți o diagramă a echilibrului tautomeric și denumiți formele tautomerice ale xantinei. Dați ecuații și numiți produșii de reacție care confirmă natura amfoteră a xantinei.

42. Dați diagrame, indicați tipul de tautomerie și denumiți formele tautomerice ale bazelor nucleice ale grupului purinic.

43. Care dintre următorii compuşi se caracterizează prin tautomerie lactam-lactimă: a) hipoxantina; b) cofeina; c) acid uric? Dați diagrame ale transformărilor tautomerice corespunzătoare.

Legături naturale

44. Scrieţi diagrame şi denumiţi produşii reacţiilor mentolului: a) cu HCI; b) cu Na; c) cu acid izovaleric (3-metilbutanoic) în prezenţa K. H 2 SO. Denumiți mentol conform nomenclaturii IUPAC.

45. Dați scheme de reacții secvențiale pentru producerea camforului din a-pinenă. Scrieți ecuațiile de reacție care confirmă prezența unei grupări carbonil în structura camforului. Denumiți produsele.

46. ​​​​Dați diagrame și denumiți giroprodușii interacțiunii camforului: a) cu Br 2; b) cu NH2OH; c) cu H2, Ni.

47. Dați o schemă de reacție pentru extracția camforului din acetat de bornil. Scrieți o ecuație de reacție care confirmă prezența unei grupări carbonil în structura camforului.

48. Ce compuși se numesc epimeri? Folosind D-glucoza ca exemplu, explicați fenomenul de epimerizare. Dați formula de proiecție a hexozei, D-glucoză epimerică.

49. Ce fenomen se numește mutarotație? Dați o diagramă a transformărilor tautomerice ciclo-lanțului b-D-glucopiranozelor în soluție apoasă. Numiți toate formele de monozaharide.

50. Oferiți o diagramă a transformării tautomere de ciclo-lanț a D-galactozei într-o soluție apoasă. Numiți toate formele de monozaharide.

51. Oferiți o diagramă a transformării tautomere de ciclo-lanț a D-manozei într-o soluție apoasă. Numiți toate formele de monozaharide.

52. Dați o diagramă a transformării tautomerice ciclo-lanțului a-D-fructofuranozei (soluție de apă). Numiți toate formele de monozaharide.

53. Scrieți diagrame ale reacțiilor secvențiale pentru formarea fructozei în ozazonă. Alte monoze formează aceeași osazonă?

54. Dați scheme de reacție care dovedesc prezența următoarelor într-o moleculă de glucoză: a) cinci grupări hidroxil; b) hidroxil naivacetal; c) gruparea aldehidă. Numiți produșii de reacție.

55. Scrieţi schemele de reacţie pentru fructoză cu următorii reactivi: a) HCN; b) C2H5OH, H+; c) peste CH3I; r) Ag(NH3)2OH. Numiți compușii obținuți.

56. Scrieţi scheme de reacţie pentru transformarea D-glucozei: a) în metil-b-D-glucopiranozidă; b) în pentaacetil-b-D-glucopiranoză.

57. Dați formula și dați denumire chimică dizaharidă, care la hidroliză va da glucoză și galactoză. Scrieți scheme de reacție pentru hidroliza și oxidarea acesteia.

58. Ce sunt zaharurile reducătoare și nereducătoare? Dintre dizaharide - maltoză sau zaharoză, va reacționa cu reactivul lui Tollens (soluție de oxid de amoniu argentum)? Dați formulele acestor dizaharide, dați-le nume conform nomenclaturii IUPAC, scrieți o schemă de reacție. Ce dizaharide pot fi găsite în formele a și b?

59. Ce carbohidrați se numesc dizaharide? Ce sunt zaharurile reducătoare, dar nereducătoare? Reacţionează maltoza, lactoza şi zaharoza cu reactivul Tollens (soluţie de oxid de amoniu argentum)? Dați ecuațiile de reacție, dați denumirile dizaharidelor indicate conform nomenclaturii IUPAC.

60. Scrieţi diagrame ale reacţiilor secvenţiale pentru producerea acidului ascorbic din D-glucoză. Indicați centrul acidului din molecula de vitamina C.

61. Scrieţi scheme de reacţie pentru prepararea: a) 4-O-a-D-glucopiranozid-D-glucopiranoză; b) a-D-glucopiranozid-b-D-fructofuranozid. Numiți monozaharidele originale. Cărui tip de dizaharide aparține fiecare dintre a) și b)?

62. Dați o schemă de reacție care vă permite să distingeți zaharoza de maltoză. Dați nume conform nomenclaturii IUPAC pentru aceste dizaharide, dați scheme pentru hidroliza lor.

63. Dați o schemă pentru sinteza metil-b-D-galactopiranozidei din D-galactoză și hidroliza acidă a acesteia.

Informații conexe.

Alice (în Țara Minunilor către pisica Cheshire): - Spune-mi, unde să merg de aici? Alice (în Țara Minunilor către pisica Cheshire): - Spune-mi, unde să merg de aici? Pisica Cheshire: – Depinde unde vrei să vii? Pisica Cheshire: – Depinde unde vrei să vii? 2

Strategia de sinteză „Vreau să cânt laudele creării moleculelor - sinteza chimică... ...sunt profund convins că este o artă. Și, în același timp, sinteza este logică.” Roald Hoffman (Premiul Nobel pentru Chimie 1981) Selecția materiilor prime Construcția coloanei vertebrale de carbon a moleculei Introducerea, îndepărtarea sau înlocuirea unei grupe funcționale Protecția grupului Stereoselectivitatea 5

CO + H 2 Ru, 1000 atm, C ThO 2, 600 atm, C Cr 2 O 3, 30 atm, C Fe, 2000 atm, C ZnO, Cr 2 O 3, 250 atm, C PARAFINE ISOPARAFINE TOLUEN, XILENI ALCOOLI SUPERIORI CH30H6

С n H 2n+2 Schema de formare a legăturilor σ într-o moleculă de metan Modele de molecule de metan: bile-și-stick (stânga) și scară (dreapta) CH4CH4CH4CH4 Structura tetraedrică sp 3 -hibridarea legăturilor σ scindarea omolitică a X: Legătura Y clivarea omolitică a legăturii Reacții de substituție radicală ( S R) substituție (S R) ArdereDehidrogenare S – ing. înlocuire - înlocuire Prognoza reactivitate 7

CH 3 Cl – CLORURĂ DE METIL CH 4 METAN C – SOAR C 2 H 2 – ACETILENĂ CH 2 Cl 2 – DICLORMETAN CHCl 3 – TRICLORMETAN CCl 4 – TETRACLORMETAN H 2 – SINTEZĂ HIDROGEN GAZ CO + H 2 GAZ DE SINTEZĂ CO + H 2 GAZ CO. , hγ Clorurare C piroliza H 2 O, Ni, C Conversia O 2, Oxidare CH 3 OH – METANOL HCHO – METANAL Solvenți Benzen СHFCl 2 freon HCOOH - acid formic Benzină sintetică SINTEZĂ PE BAZĂ DE METAN 8 CH NITRONOMETAN2 – CCl33 NO 2 cloropicrin CH 3 NH 2 metilamină HNO 3, C Nitrare

С n H 2n Schema formării legăturilor σ cu participarea norilor sp 2 -hibrizi ai atomului de carbon Schema formării legăturilor π cu participarea norilor p ai atomului de carbon Modelul moleculei de etilenă Electrofil reacții de adiție (A E) Polimerizare Polimerizare Oxidare OxidareCombustie Moleculă plată (120 0) sp 2 – hibridizarea legăturilor σ– și σ– și π– Eb (C = C) = 611 kJ/mol Eb (C – C) = 348 kJ/ mol A – ing. adăugare – aderare Prognoza reactivitate 9

C 2 H 4 Etilenă Polimerizare H 2 O, H + Hidratare Cl 2 Clorurare Oxidare ALCOOL ETIL CU 2 H 5 OH ALCOHUR ETIL CU 2 H 5 OH SINTEZĂ PE BAZĂ DE ETILEN DICLOROETAN ETILEN ACOLETIL OXID OXID DE ETIL 4 H 4 , H20O 2, PdCl 2, CuCl 2 HDPE HDPE CU MPa 80 0 C, 0,3 MPa, Al(C 2 H 5) 3, TiCl 4 SKD LDPE LDPE Butadien-1,3 (divinil) Acid acetic Dioxan Acid acetic 10

С n H 2n-2 Schema de formare a legăturilor σ și π cu participarea norilor sp-hibrizi ai atomului de carbon Modele ale moleculei de acetilenă reacții de adiție electrofilă (A E) oxidare oxidare di-, tri- și tetramerizare di -, tri- și tetramerizare reacții de ardere de combustie care implică atomul de hidrogen „acid” Structura liniară (180 0) (distribuția cilindrică a densității electronilor) sp – hibridizarea legăturilor σ– și 2 σ – și 2π – Prognoza reactivității 11

C2H2C2H2 HСl, Hg 2+ H 2 O, Hg 2+ Reacția Kucherov C act, C trimerizare SINTEZĂ PE BAZĂ DE ACETILEN ACETALDEHIDĂ ACETALDEHIDĂ CuCl 2, HCl, NH 4 Cl dimerizare ROH Acid acetic BENZENIL CLORPRIN VILOR VINIL CLORVIN ESTERI Polivinil eteriPolivinil clorura CLORURĂ DE VINIL HCN, СuCl, HCl, 80 0 C ACRILINITRIL Fibre 12

13

Schema formării legăturilor π într-o moleculă de benzen Delocalizarea densității electronice într-o moleculă de benzen Schema formării legăturilor σ într-o moleculă de benzen cu participarea sp 2 - orbitali hibrizi ai atomilor de carbon C n H 2n-6 Predicția reactivității Moleculă plată sp 2 - hibridizarea legăturilor σ- și σ – și π – Structura aromatică Reacții de substituție electrofilă (S E) Reacții de adiție radicală (A R) Reacții de adiție radicală (A R) Combustie 14 M. Faraday (1791–1867) Fizician englez si chimist. Fondatorul electrochimiei. Benzen descoperit; a fost primul care a obținut clor, hidrogen sulfurat, amoniac și oxid nitric (IV) sub formă lichidă.

BENZEN H 2 /Pt, C hidrogenare SINTEZĂ PE BAZĂ DE BENZEN NITROBENZEN NITROBENZEN Cl 2, FeCl 3 clorurare HNO 3, H 2 SO 4 (concentrat) nitrare CH 3 Cl, AlCl 3 alchilare CLOROBENZEN, Acid benzol TILIN62, TOLIIN, Acid Benzen trinitrotoluen STIREN STIREN Polistiren 1. CH 3 CH 2 Cl, AlCl 3 Alchilare 2. – H 2, Ni dehidrogenare CH 2 =CH-CH 3, AlCl 3 alchilare CUMEN (IZOPROPILBENZEN) CUMEN (ISOPROPILBENOXON HEXTONA HEXTONA) EXACLORAN 15

SINTEZĂ PE BAZĂ DE METANOL CH 3 OH VINIL METIL ETER VINIL METIL ETER DIMETILANILINĂ C 6 H 5 N(CH 3) 2 DIMETIL ANIlină C 6 H 5 N(CH 3) 2 DIMETIL ETER CH 3 –O–CH 3 DIMETIL ETER O–CH 3 METILAMINA CH 3 NH 2 METILAMINA CH 3 NH 2 ACETAT DE VINIL CLORURĂ DE METIL CH 3 Cl CLORURĂ DE METIL CH 3 Cl FORMALDEHIDĂ CuO, t HCl NH 3 METIL TIOL CH 3 SH METIL TIOL CH 3 SH TIOL TIOL CHHI2 S, CHHI2 S H5NH2 + CO16H+, t

SINTEZĂ PE BAZĂ DE FORMALDEHIDĂ METANOL CH 3 OH METANOL CH 3 OH PARAFORMĂ RĂȘINI FENOLFORMALDEHIDICE RĂȘINI FENOLFORMALDEHIDICE TRIOXAN ALCOOLI PRIMARI RĂȘINI UREICE UROTROPINĂ (HEXMETILENTEXTROMICĂ) ACETAMINĂ (HEXMETILENTEXTREMINE) ACETAMINĂ (HEXMETILEXTROMIC) xogen [O] [H] 1861 A.M. Butlerov 18

CxHyOzCxHyOz Legătura genetică conţinând oxigen compuși organici ALDEHIDE ALDEHIDE ACIZI CARBOXILICI ACIZI CARBOXILICI CETONE CETONE ESTERI ESTERI ESTERI ESTERI ESTERI ALCOOL hidroliza deshidratare hidrogenare oxidare, dehidrogenare esterificare esterificare oxidare H +, t

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alchine Alcadiene C n H 2n-6 Arene, benzen

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alchine Alcadiene Primar Secundar Terțiar C n H 2n-6 Arene, benzen 12 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alchine Alcadiene α 23

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alchine Alcadiene Primar Secundar Terțiar C n H 2n-6 Arene, benzen 12 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alchine Alcadiene

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alchine Alcadiene Primar Secundar Terțiar C n H 2n-6 Arene, benzen Polietilenă Polipropilenă 12 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alcadiene Cauciuc Catalyst Ziegler – Natta (1963) 25

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alchine Alcadiene Primar Secundar Terțiar C n H 2n-6 Arene, benzen Polietilenă Polipropilenă Cauciucuri Grăsimi Rășini fenol-formaldehidice 12 C n H 2n Alchen C n H n Cicloalcani 2n- 2 AlchineAlcadiene

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alchine Alcadiene Primar Secundar Terțiar C n H 2n-6 Arene, benzen Polietilenă Polipropilenă Cauciucuri Grăsimi Coloranți sintetici Rășini fenol-formaldehidice 12 C n H 2 alcheni Cicloalcani n H 2n-2 AlchineAlcadiene

Aplicarea anilinei ANILINE N.N. Zinin (1812 - 1880) Substanțe medicinale Coloranți Explozivi Streptocid Norsulfazol Ftalazol Prepararea reacției anilinei - Zinină Tetril Galben anilină Nitrobenzen Acid p-aminobenzoic (PABA) Acid indigo sulfanilic Paracetamol 28

C n H 2n+2 C n H 2n Cicloalcani Alchene C n H 2n-2 Alchine Alcadiene Primar Secundar Terțiar C n H 2n-6 Arene, benzen Polietilenă Polipropilenă Cauciucuri Grăsimi Coloranți sintetici Rășini fenol-formaldehidice Proteine ​​12 Cicloalcani C n H2n C n H 2n-2 AlchineAlcadiene

Cod încorporat

VKontakte

Colegii de clasă

Telegramă

Recenzii

Adaugă recenzia ta

Slide 2

Relația dintre clasele de substanțe este exprimată prin lanțuri genetice

• Seria genetică este implementarea transformărilor chimice, în urma cărora substanțele dintr-o clasă pot fi obținute din substanțe din altă clasă.
• Pentru a efectua transformări genetice, trebuie să știți:
• clase de substanțe;
• nomenclatura substanțelor;
• proprietățile substanțelor;
• tipuri de reacții;
• reacții nominale, de exemplu sinteza Wurtz:

Vizualizați toate diapozitivele

Abstract

Ce este nano?�

.�

Slide 3

Slide 4

Slide 5

Slide 6

Slide 7

Slide 9

Slide 10

Slide 11

Slide 12

Slide 13

Slide 14

Demonstrarea unui videoclip.

Slide 15

Slide 16

Slide 17

Slide 18

Slide 19

Slide 20

Slide 21

Slide 22

Slide 23

Slide 24

Slide 25

Ce este nano?�

Noile tehnologii sunt cele care fac omenirea înainte pe drumul său spre progres.�

Scopurile și obiectivele acestei lucrări sunt extinderea și îmbunătățirea cunoștințelor elevilor despre lumea din jurul lor, noile realizări și descoperiri. Formarea abilităților de comparare și generalizare. Capacitatea de a evidenția principalul lucru, de a dezvolta interesul creativ, de a cultiva independența în căutarea materialului.

Începutul secolului 21 este marcat de nanotehnologie, care combină biologia, chimia, IT și fizica.

ÎN ultimii ani ritmul progresului științific și tehnologic a început să depindă de utilizarea obiectelor de dimensiuni nanometrice create artificial. Substanțele și obiectele cu o dimensiune de 1–100 nm create pe baza lor se numesc nanomateriale, iar metodele de producere și utilizare a acestora se numesc nanotehnologii. Cu ochiul liber, o persoană poate vedea un obiect cu un diametru de aproximativ 10 mii de nanometri.

În sensul său cel mai larg, nanotehnologia este cercetare și dezvoltare la nivel atomic, molecular și macromolecular pe o scară de dimensiune de la o sută de nanometri; crearea și utilizarea de structuri, dispozitive și sisteme artificiale care, datorită dimensiunilor lor ultra-mice, au proprietăți și funcții semnificativ noi; manipularea materiei pe scara distanței atomice.

Slide 3

Tehnologiile determină calitatea vieții fiecăruia dintre noi și puterea statului în care trăim.

Revoluția industrială, care a început în industria textilă, a stimulat dezvoltarea tehnologiilor de comunicații feroviare.

Ulterior, creșterea transportului diverselor mărfuri a devenit imposibilă fără noi tehnologii auto. Astfel, fiecare tehnologie nouă determină nașterea și dezvoltarea tehnologiilor conexe.

Perioada actuală de timp în care trăim se numește revoluție științifică și tehnologică sau revoluție informațională. Începutul revoluției informaționale a coincis cu dezvoltarea tehnologiilor informatice, fără de care viața societății moderne nu mai este imaginabilă.

Dezvoltarea tehnologiei informatice a fost întotdeauna asociată cu miniaturizarea elementelor circuitelor electronice. În prezent, dimensiunea unui element logic (tranzistor) al unui circuit de calculator este de aproximativ 10-7 m, iar oamenii de știință cred că miniaturizarea ulterioară a elementelor computerului este posibilă numai atunci când tehnologii speciale, numită „nanotehnologie”.

Slide 4

Tradus din greacă, cuvântul „nano” înseamnă pitic, gnom. Un nanometru (nm) este o miliardime dintr-un metru (10-9 m). Un nanometru este foarte mic. Un nanometru este de același număr de ori mai mic de un metru cu cât grosimea unui deget este mai mică decât diametrul Pământului. Majoritatea atomilor au un diametru de 0,1 până la 0,2 nm, iar grosimea catenelor de ADN este de aproximativ 2 nm. Diametrul globulelor roșii este de 7000 nm, iar grosimea unui păr uman este de 80.000 nm.

Figura prezintă o varietate de obiecte de la stânga la dreapta, în ordinea mărimii crescătoare - de la un atom la sistem solar. Omul a învățat deja să beneficieze de obiecte de diferite dimensiuni. Putem împărți nucleele atomilor, extragând energie atomica. Prin efectuarea reacțiilor chimice, obținem noi molecule și substanțe care au proprietăți unice. Cu ajutorul unor instrumente speciale, omul a învățat să creeze obiecte - de la un cap de ac până la structuri uriașe care sunt vizibile chiar și din spațiu.

Dar dacă te uiți la figură cu atenție, vei observa că există o gamă destul de mare (la scară logaritmică) în care oamenii de știință nu au mai pus piciorul de multă vreme - între o sută de nanometri și 0,1 nm. Nanotehnologia va trebui să lucreze cu obiecte cu dimensiuni cuprinse între 0,1 nm și 100 nm. Și există toate motivele să credem că putem face ca nanolumul să funcționeze pentru noi.

Nanotehnologiile folosesc cele mai recente realizări ale chimiei, fizicii și biologiei.

Slide 5

Studii recente au demonstrat că în Egiptul antic Nanotehnologia a fost folosită pentru a vopsi părul în negru. În acest scop s-a folosit o pastă de var Ca(OH)2, oxid de plumb și apă. În timpul procesului de vopsire, nanoparticulele de sulfură de plumb (galena) au fost obținute ca urmare a interacțiunii cu sulful, care face parte din keratina, care a asigurat o vopsire uniformă și stabilă.

Muzeul Britanic găzduiește „Cupa Lycurgus” (pereții cupei înfățișează scene din viața acestui mare legiuitor spartan), realizată de vechii meșteri romani - conține particule microscopice de aur și argint adăugate sticlei. Sub iluminare diferită, cupa își schimbă culoarea - de la roșu închis la auriu deschis. Tehnologii similare au fost folosite și pentru a crea vitralii în catedralele medievale europene.

În prezent, oamenii de știință au demonstrat că dimensiunile acestor particule sunt de la 50 la 100 nm.

Slide 6

În 1661, chimistul irlandez Robert Boyle a publicat un articol în care critica afirmația lui Aristotel conform căreia totul pe Pământ este format din patru elemente - apă, pământ, foc și aer (baza filozofică a fundamentelor alchimiei, chimiei și fizicii de atunci). Boyle a susținut că totul constă din „corpusculi” - părți ultra-mici care diferite combinații formă diverse substanțe si obiecte. Ulterior, ideile lui Democrit și Boyle au fost acceptate de comunitatea științifică.

În 1704, Isaac Newton a sugerat explorarea misterului corpusculilor;

În 1959, fizicianul american Richard Feynman spunea: „Deocamdată suntem forțați să folosim structurile atomice pe care ni le oferă natura”. „Dar, în principiu, un fizician ar putea sintetiza orice substanță conform unei formule chimice date.”

În 1959, Norio Taniguchi a folosit pentru prima dată termenul de „nanotehnologie”;

În 1980, Eric Drexler a folosit termenul.

Slide 7

Richard Phillips Feyman (1918-1988) fizician american remarcabil. Unul dintre creatorii electrodinamicii cuantice Premiul Nobelîn fizică 1965.

Celebra prelegere a lui Feynman, cunoscută sub numele de „Există multă cameră acolo jos”, este acum considerată punctul de plecare în lupta pentru cucerirea nanolumei. A fost citit pentru prima dată la Institutul de Tehnologie din California în 1959. Cuvântul „dedesubt” din titlul prelegerii însemna „o lume de dimensiuni foarte mici”.

Nanotehnologia a devenit un domeniu independent al științei și a devenit un domeniu pe termen lung proiect tehnicîn urma analizei detaliate a omului de știință american Eric Drexler la începutul anilor 1980 și a publicării cărții sale Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology.

Slide 9

Primele dispozitive care au făcut posibilă observarea nanoobiectelor și mutarea lor au fost microscoapele cu sondă de scanare - un microscop cu forță atomică și un microscop tunel de scanare care funcționează pe un principiu similar. Microscopia cu forță atomică (AFM) a fost dezvoltată de Gerd Binnig și Heinrich Rohrer, care au primit Premiul Nobel pentru această cercetare în 1986.

Slide 10

Baza AFM este o sondă, de obicei realizată din siliciu și reprezentând o placă subțire cantilever (se numește cantilever, din Cuvânt englezesc„consolă” - consolă, grindă). La capătul cantileverului există un vârf foarte ascuțit care se termină într-un grup de unul sau mai mulți atomi. Materialul principal este siliciu și nitrură de siliciu.

Când microsonda se mișcă de-a lungul suprafeței probei, vârful vârfului se ridică și coboară, conturând microrelieful suprafeței, la fel cum un stylus de gramofon alunecă de-a lungul unei discuri de gramofon. La capătul proeminent al cantileverului există o zonă de oglindă pe care cade și se reflectă fasciculul laser. Când vârful este coborât și ridicat pe suprafețe neuniforme, fasciculul reflectat este deviat, iar această abatere este înregistrată de un fotodetector, iar forța cu care vârful este atras de atomii din apropiere este înregistrată de un senzor piezoelectric.

Datele fotodetectorului și ale senzorului piezo sunt utilizate în sistem feedback. Ca rezultat, este posibil să se construiască un relief volumetric al suprafeței probei în timp real.

Slide 11

Un alt grup de microscoape cu sondă de scanare utilizează așa-numitul „efect de tunel” mecanic cuantic pentru a construi relieful de suprafață. Esența efectului de tunel este că curent electricîntre un ac de metal ascuțit și o suprafață situată la o distanță de aproximativ 1 nm începe să depindă de această distanță - cu cât distanța este mai mică, cu atât curentul este mai mare. Dacă se aplică o tensiune de 10 V între ac și suprafață, atunci acest curent „tunel” poate varia de la 10 pA la 10 nA. Măsurând acest curent și menținându-l constant, distanța dintre ac și suprafață poate fi de asemenea menținută constantă. Acest lucru vă permite să construiți un profil volumetric al suprafeței. Spre deosebire de un microscop cu forță atomică, un microscop de scanare cu tunel poate studia doar suprafețele metalelor sau semiconductorilor.

Un microscop tunel de scanare poate fi folosit pentru a muta orice atom într-un punct ales de operator. În acest fel, este posibil să se manipuleze atomii și să se creeze nanostructuri, de ex. structuri la suprafață cu dimensiuni de ordinul unui nanometru. În 1990, angajații IBM au arătat că acest lucru a fost posibil combinând numele companiei lor din 35 de atomi de xenon pe o placă de nichel.

Un diferențial teșit împodobește pagina de pornire a site-ului web al Institutului de Fabricare Moleculară. Compilat de E. Drexler din atomi de hidrogen, carbon, siliciu, azot, fosfor, hidrogen și sulf cu un număr total de 8298. Calculele computerizate arată că existența și funcționarea acestuia nu contrazice legile fizicii.

Slide 12

Cursuri pentru studenții de liceu la clasa de nanotehnologie a Universității Pedagogice de Stat din Rusia, numită după A.I. Herzen.

Slide 13

Nanostructurile pot fi asamblate nu numai din atomi individuali sau molecule simple, ci blocuri moleculare. Astfel de blocuri sau elemente pentru crearea nanostructurilor sunt grafenul, nanotuburile de carbon și fulerenele.

Slide 14

1985 Richard Smalley, Robert Curl și Harold Kroteau au descoperit fullerene și au reușit să măsoare pentru prima dată un obiect cu dimensiunea de 1 nm.

Fulerenele sunt molecule formate din 60 de atomi dispuși în formă de sferă. În 1996, un grup de oameni de știință a primit Premiul Nobel.

Demonstrarea unui videoclip.

Slide 15

Aluminiul cu un mic aditiv (nu mai mult de 1%) de fuleren dobândește duritatea oțelului.

Slide 16

Grafenul este unul singur cearceaf plat, constând din atomi de carbon legați între ei și formând o rețea, fiecare celulă a cărei celulă seamănă cu un fagure de miere. Distanța dintre cei mai apropiați atomi de carbon din grafen este de aproximativ 0,14 nm.

Bilele de lumină sunt atomi de carbon, iar tijele dintre ele sunt legăturile care țin atomii din foaia de grafen.

Slide 17

Grafitul, din care sunt făcute mine obișnuite, este un teanc de foi de grafen. Grafenele din grafit sunt foarte slab legate și pot aluneca unul pe lângă celălalt. Prin urmare, dacă treceți grafit peste hârtie, foaia de grafen în contact cu aceasta este separată de grafit și rămâne pe hârtie. Aceasta explică de ce grafitul poate fi folosit pentru a scrie.

Slide 18

Dendrimerii sunt una dintre căile către nanolume în direcția „de jos în sus”.

Polimerii de tip arbore sunt nanostructuri cu dimensiuni cuprinse între 1 și 10 nm, formate prin combinarea moleculelor cu o structură ramificată. Sinteza dendrimerului este una dintre nanotehnologiile care este strâns legată de chimia polimerilor. Ca toți polimerii, dendrimerii sunt compuși din monomeri, iar moleculele acestor monomeri au o structură ramificată.

În interiorul dendrimerului se pot forma cavități, umplute cu substanța în prezența căreia s-au format dendrimerii. Dacă un dendrimer este sintetizat într-o soluție care conține orice medicament, atunci acest dendrimer devine o nanocapsulă cu acest medicament. În plus, cavitățile din interiorul dendrimerului pot conține substanțe marcate radioactiv folosite pentru a diagnostica diferite boli.

Slide 19

În 13% din cazuri, oamenii mor din cauza cancerului. Această boală ucide aproximativ 8 milioane de oameni în întreaga lume în fiecare an. Multe tipuri de cancer sunt încă considerate incurabile. Cercetare științifică arată că utilizarea nanotehnologiei poate deveni un instrument puternic în lupta împotriva acestei boli. Dendrimeri – capsule cu otravă pentru celulele canceroase

Celulele canceroase trebuie să se dividă și să crească cantitati mari acid folic. Prin urmare, moleculele de acid folic aderă foarte bine la suprafața celulelor canceroase și, dacă învelișul exterior al dendrimerilor conține molecule de acid folic, atunci astfel de dendrimeri vor adera selectiv doar la celulele canceroase. Cu ajutorul unor astfel de dendrimeri, celulele canceroase pot fi făcute vizibile dacă alte molecule sunt atașate de coaja dendrimerilor care strălucesc, de exemplu, sub lumină ultravioletă. Prin atașarea unui medicament care ucide celulele canceroase la învelișul exterior al dendrimerului, este posibil nu numai să le detectăm, ci și să le ucideți.

Potrivit oamenilor de știință, cu ajutorul nanotehnologiei, va fi posibilă încorporarea unor senzori microscopici în celulele sanguine umane care avertizează asupra apariției primelor semne de dezvoltare a bolii.

Slide 20

Punctele cuantice sunt deja un instrument convenabil pentru biologi pentru a vedea diferite structuri din interiorul celulelor vii. Diferitele structuri celulare sunt la fel de transparente și necolorate. Prin urmare, dacă priviți o celulă printr-un microscop, nu puteți vedea nimic altceva decât marginile ei. Pentru a face vizibile anumite structuri celulare, au fost create puncte cuantice de diferite dimensiuni care se pot lipi de structuri intracelulare specifice.

Cele mai mici, de culoare verde strălucitoare, au fost lipite de molecule capabile să se lipească de microtubulii care alcătuiesc scheletul intern al celulei. Punctele cuantice de dimensiuni medii se pot lipi de membranele aparatului Golgi, iar cele mai mari se pot lipi de nucleul celulei. Celula este scufundată într-o soluție care conține toate aceste puncte cuantice și ținută în ea o perioadă de timp, ele pătrund în interior și se lipesc de oriunde pot. După aceasta, celula este clătită într-o soluție care nu conține puncte cuantice și la microscop. Structurile celulare au devenit clar vizibile.

Roșu – miez; verde – microtubuli; galben – aparatul Golgi.

Slide 21

Dioxidul de titan, TiO2, este cel mai comun compus de titan de pe pământ. Pulberea sa are un orbitor albși, prin urmare, este folosit ca colorant în producția de vopsele, hârtie, paste de dinți și materiale plastice. Motivul este un indice de refracție foarte mare (n=2,7).

Oxidul de titan TiO2 are o activitate catalitică foarte puternică - accelerează fluxul de reactii chimice. În prezența radiațiilor ultraviolete, ea împarte moleculele de apă în radicali liberi - grupe hidroxil OH- și anioni superoxid O2- cu o activitate atât de mare încât compușii organici se descompun în dioxid de carbon și apă.

Activitatea catalitică crește odată cu scăderea dimensiunii particulelor. Prin urmare, acestea sunt utilizate pentru purificarea apei, a aerului și diverse suprafete din compuși organici, care sunt de obicei nocivi pentru oameni.

Fotocatalizatorii pot fi incluși în betonul autostrăzilor, ceea ce va îmbunătăți mediul din jurul drumurilor. În plus, se propune adăugarea de pulbere din aceste nanoparticule la combustibilul pentru automobile, ceea ce ar trebui, de asemenea, să reducă conținutul de impurități nocive din gazele de eșapament.

Un film de nanoparticule de dioxid de titan aplicat pe sticlă este transparent și invizibil pentru ochi. Cu toate acestea, o astfel de sticlă, atunci când este expusă la lumina soarelui, este capabilă să se autocurățeze de contaminanții organici, transformând orice murdărie organică în dioxid de carbon și apă. Sticla tratată cu nanoparticule de oxid de titan este lipsită de pete graseși prin urmare este bine umezită de apă. Drept urmare, o astfel de sticlă se aburi mai puțin, deoarece picăturile de apă se răspândesc imediat de-a lungul suprafeței sticlei și formează o peliculă subțire transparentă.

Dioxidul de titan nu mai funcționează în interior, pentru că Practic nu există ultraviolete în lumina artificială. Cu toate acestea, oamenii de știință cred că, modificându-i puțin structura, va fi posibil să o facem sensibilă la partea vizibilă. spectrul solar. Pe baza unor astfel de nanoparticule, va fi posibilă realizarea unei acoperiri, de exemplu, pentru toalete, în urma căreia conținutul de bacterii și alte substanțe organice de pe suprafețele toaletei poate fi redus de mai multe ori.

Datorită capacității sale de absorbție radiații ultraviolete Dioxidul de titan este deja folosit la fabricarea cremelor de protecție solară, cum ar fi cremele. Producătorii de cremă au început să o folosească sub formă de nanoparticule, care sunt atât de mici încât oferă o transparență aproape absolută cremei solare.

Slide 22

Nanoiarbă cu autocurățare și „efect de lotus”

Nanotehnologia face posibilă crearea unei suprafețe asemănătoare cu o microperie de masaj. O astfel de suprafață se numește nanoiarbă și constă din multe nanofire paralele (nanorods) de aceeași lungime, situate la o distanță egală unul de celălalt.

O picătură de apă care cade pe nanoiarbă nu poate pătrunde între nanoiarbă, deoarece acest lucru este împiedicat de tensiunea superficială ridicată a lichidului.

Pentru a reduce umecbilitatea nanoiarbei, suprafața sa este acoperită cu un strat subțire de polimer hidrofob. Și atunci nu numai apa, ci și orice particule nu se vor lipi niciodată de nanoiarbă, pentru că atingeți-l doar în câteva puncte. Prin urmare, particulele de murdărie care se găsesc pe o suprafață acoperită cu nanovili fie cad de pe ea, fie sunt duse de picături de apă.

Auto-curățarea unei suprafețe pufoase de particulele de murdărie se numește „efect de lotus”, deoarece Florile și frunzele de lotus sunt pure chiar și atunci când apa din jur este tulbure și murdară. Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că frunzele și florile nu sunt umezite de apă, așa că picăturile de apă se rostogolesc de pe ele ca niște bile de mercur, fără a lăsa urme și spălând toată murdăria. Chiar și picăturile de lipici și miere nu pot rămâne pe suprafața frunzelor de lotus.

S-a dovedit că întreaga suprafață a frunzelor de lotus este acoperită dens cu microcosuri de aproximativ 10 microni înălțime, iar coșurile în sine, la rândul lor, sunt acoperite cu microvilli și mai mici. Cercetările au arătat că toate aceste microcosuri și vilozități sunt făcute din ceară, despre care se știe că are proprietăți hidrofobe, făcând ca suprafața frunzelor de lotus să arate ca nanoiarbă. Structura cu coșuri a suprafeței frunzelor de lotus este cea care reduce semnificativ umecbilitatea acestora. Pentru comparație: suprafața relativ netedă a unei frunze de magnolie, care nu are capacitatea de a se autocurăța.

Astfel, nanotehnologia face posibilă crearea de acoperiri și materiale cu autocurățare care au și proprietăți hidrofuge. Materialele realizate din astfel de țesături rămân întotdeauna curate. Se produc deja parbrize cu autocurățare, a căror suprafață exterioară este acoperită cu nanovili. Nu este nimic de făcut pentru ștergătoarele pe o astfel de sticlă. Există la vânzare jante permanent curate pentru roțile de mașină care se autocurăță folosind „efectul de lotus”, iar acum poți vopsi exteriorul casei cu vopsea de care murdăria nu se va lipi.

Din poliester acoperit cu multe fibre minuscule de siliciu, oamenii de știință elvețieni au reușit să creeze un material impermeabil.

Slide 23

Nanofirele sunt fire cu un diametru de ordinul unui nanometru, realizate dintr-un metal, semiconductor sau dielectric. Lungimea nanofirelor poate depăși adesea diametrul lor de 1000 de ori sau mai mult. Prin urmare, nanofirele sunt adesea numite structuri unidimensionale, iar diametrul lor extrem de mic (aproximativ 100 de dimensiuni atomice) face posibilă manifestarea diferitelor efecte mecanice cuantice. Nanofirele nu există în natură.

Electrice unice și proprietăți mecanice nanofirele creează premisele pentru utilizarea lor în viitoarele dispozitive nanoelectronice și nanoelectromecanice, precum și în elemente de noi materiale compozite și biosenzori.

Slide 24

Spre deosebire de tranzistori, miniaturizarea bateriilor are loc foarte lent. Dimensiunea bateriilor galvanice, redusă la o unitate de putere, a scăzut în ultimii 50 de ani de numai 15 ori, iar dimensiunea tranzistorului în același timp a scăzut de peste 1000 de ori și acum este de aproximativ 100 nm. Se știe că dimensiunea unui circuit electronic autonom este adesea determinată nu de umplerea sa electronică, ci de dimensiunea sursei de curent. Mai mult, cu cât electronica dispozitivului este mai inteligentă, cu atât este mai mare bateria de care are nevoie. Prin urmare, pentru miniaturizarea în continuare a dispozitivelor electronice, este necesar să se dezvolte noi tipuri de baterii. Și aici, din nou, nanotehnologia ajută

În 2005, Toshiba a creat un prototip de baterie litiu-ion, al cărui electrod negativ a fost acoperit cu nanocristale de titanat de litiu, în urma căruia suprafața electrodului a crescut de câteva zeci de ori. Noua baterie este capabilă să câștige 80% din capacitatea sa în doar un minut de încărcare, în timp ce bateriile convenționale cu litiu-ion se încarcă cu o rată de 2-3% pe minut și durează o oră pentru a se încărca complet.

Pe lângă viteza mare de reîncărcare, bateriile care conțin electrozi cu nanoparticule au o durată de viață crescută: după 1000 de cicluri de încărcare/descărcare, doar 1% din capacitatea sa se pierde, iar durata de viață totală a bateriilor noi este de peste 5 mii de cicluri. Mai mult, aceste baterii pot funcționa la temperaturi de până la -40°C, pierzând doar 20% din încărcare față de 100% pentru cele moderne obișnuite. baterii deja la -25°C.

Din 2007 sunt disponibile spre vânzare baterii cu electrozi din nanoparticule conductoare, care pot fi instalate în vehiculele electrice. Aceste baterii litiu-ion sunt capabile să stocheze energie până la 35 kWh, încărcându-se până la capacitate maximăîn doar 10 minute. Acum autonomia unei mașini electrice cu astfel de baterii este de 200 km, dar următorul model al acestor baterii a fost deja dezvoltat, care permite creșterea autonomiei unei mașini electrice la 400 km, ceea ce este aproape comparabil cu autonomia maximă a mașinilor pe benzină. (de la realimentare la realimentare).

Slide 25

Pentru ca o substanță să intre într-o reacție chimică cu alta, este necesar anumite conditii, și de foarte multe ori nu este posibil să se creeze astfel de condiții. Prin urmare, un număr mare de reacții chimice există doar pe hârtie. Pentru a le realiza, sunt necesari catalizatori - substanțe care facilitează reacția, dar nu participă la ea.

Oamenii de știință au descoperit că suprafața interioară nanotuburi de carbon are, de asemenea, o mare activitate catalitică. Ei cred că atunci când o foaie de „grafit” de atomi de carbon este rulată într-un tub, concentrația de electroni pe suprafata interioara devine mai mic. Aceasta explică capacitatea suprafeței interioare a nanotuburilor de a slăbi, de exemplu, legătura dintre atomii de oxigen și carbon din molecula de CO, devenind un catalizator pentru oxidarea CO la CO2.

Pentru a combina capacitatea catalitică a nanotuburilor de carbon și a metalelor de tranziție, nanoparticulele din acestea au fost introduse în interiorul nanotuburilor (S-a dovedit că acest nanocomplex de catalizatori este capabil să lanseze o reacție la care a fost doar visat - sinteza directă a alcoolului etilic din sinteza). gaz (un amestec de monoxid de carbon și hidrogen) obținut din gaze naturale, cărbune și chiar biomasă.

De fapt, omenirea a încercat întotdeauna să experimenteze cu nanotehnologia fără să știe. Am aflat despre acest lucru la începutul cunoștinței noastre, am auzit conceptul de nanotehnologie, am învățat istoria și numele oamenilor de știință care au făcut posibilă realizarea unui astfel de salt calitativ în dezvoltarea tehnologiei, ne-am familiarizat cu tehnologiile în sine și chiar a auzit istoria descoperirii fulerenelor de la descoperitorul, laureatul Premiului Nobel Richard Smalley.

Tehnologiile determină calitatea vieții fiecăruia dintre noi și puterea statului în care trăim.

Dezvoltarea ulterioară a acestei direcții depinde de tine.

Tsybina Lyubov Mikhailovna Profesor de chimie Note de lecție.

Rezumatul lecției pe tema: „Conexiunea genetică între principalele clase de compuşi organici. Rezolvarea problemelor.”

Clasă: clasa a XI-a

Ţintă: crearea condițiilor pentru sistematizarea și aprofundarea cunoștințelor elevilor despre relația substanțelor organice conform schemei: compoziție – structură – proprietăți ale substanțelor și capacitatea de a rezolva probleme de calcul.

Sarcini:

Educațional:

Generalizarea și aprofundarea cunoștințelor elevilor despre relația dintre compoziție – structură – proprietăți ale substanțelor organice folosind exemplul hidrocarburilor și serii omoloage care conțin oxigen.

Extinderea orizontului cultural general al elevilor

Educațional:

Dezvoltarea abilităților de a analiza, compara, trage concluzii, stabili relații genetice cauză-efect între substanțele organice.

Să fie capabil să aleagă algoritmul potrivit pentru rezolvarea unei probleme de calcul.

Educațional:

Dezvăluirea ideilor ideologice despre relația dintre compoziția, structura și proprietățile substanțelor; educația unei personalități dezvoltate intelectual; promovarea unei culturi a comunicării.

Să fie capabil să lucreze folosind algoritmul și literatura suplimentară.

Tipul de lecție:

în scop didactic: lecție de sistematizare a cunoștințelor;

prin metoda de organizare: generalizarea cu dobandirea de noi cunostinte (lectie combinata).

Tehnologia educației:

învăţare bazată pe probleme;

informare si comunicare

Metode folosite în lecție:

explicativ și ilustrativ:
– conversație frontală;
– explicația profesorului.

– tabele de schemă, algoritmi

practic:
– elaborarea schemelor de transformare și implementarea acestora.

deductiv:
– de la cunoscut la necunoscut;
– de la simplu la complex.

Tipuri de control:

sondaj curent,

lucrul cu carduri.

Tehnologii educaționale utilizate:

Informaţii

Tehnologie pentru actualizarea experienței personale

Tehnologia orientării către dezvoltarea cognitivă a personalității

Forma de conduită : o combinație de conversație cu material explicativ ilustrativ, activitate independentă a elevilor.

Echipament: calculator, algoritm pentru rezolvarea unei probleme de calcul.

Planul de lecție

Planul de lecție

Sarcini

eu

Moment organizatoric

Pregătiți elevii pentru lucrul în clasă.

II

Actualizarea cunoștințelor de referință

„Furmă de idei”

(recenzia materialului studiat)

Pregătiți elevii să învețe materiale noi. Revizuiți subiectele studiate anterior pentru a identifica lacunele în cunoștințe și pentru a le aborda. Îmbunătățiți cunoștințele și abilitățile, pregătiți-vă pentru a percepe material nou.

III

Învățarea de materiale noi

conexiune genetică;

seria genetică de hidrocarburi și soiurile sale;

genetic o serie de hidrocarburi care conțin oxigen și varietățile acesteia.

Dezvoltați capacitatea de a generaliza faptele, de a construi analogii și de a trage concluzii.

Să dezvolte capacitatea elevilor de a face predicții chimice și capacitatea de a rezolva probleme de calcul folosind relații genetice.

Dezvoltați gândirea ecologică.

Dezvoltarea unei culturi a comunicării, a capacității de a-și exprima opiniile și judecățile și modalități raționale de rezolvare a unei probleme de calcul.

IV

Consolidarea cunoștințelor dobândite

Repetarea, reproducerea materialului învățat.

Se lucrează a acestui material pe teme în format UNT.

V

Rezumând lecția

Percepția simțului responsabilității pentru cunoștințele dobândite. Evaluarea activităților elevilor la lecție. Reflecţie. Făcând semne.

VI

Teme pentru acasă

Manual: Chimie pentru clasa a 11-a A. Temirbulatova N. Nurakhmetov, R. Zhumadilova, S. Alimzhanova. §10.6 p.119(23,26), p.150(18),

Caiet de lucru Exercițiul 107 a), b) p.22.

Etapa 1 a lecției

organizatoric. Anunțarea subiectului lecției. Actualizarea cunoștințelor de bază.

Ce înseamnă conceptul?„legătură genetică”?
Conversia substanțelor dintr-o clasă de compuși în substanțe din alte clase;

Legătura genetică este legătura dintre substanțe de diferite clase, bazată pe transformările lor reciproce și reflectând unitatea originii lor, adică geneza substanțelor.
Punctul cheie al lecției este crearea situație problematică. Pentru a face acest lucru, folosesc conversația de căutare a problemelor, care încurajează elevii să facă presupuneri, să-și exprime punctul de vedere și provoacă o ciocnire de idei, opinii și judecăți.
Sarcina principală este de a sublinia elevilor insuficiența cunoștințelor lor despre obiectul cunoașterii, precum și metodele de acțiune pentru îndeplinirea sarcinii care le-a fost propusă.

A compara înseamnă a alege, în primul rând, criterii de comparare. Vă rog să-mi spuneți ce criterii credeți că ar trebui să comparăm. Elevii raspund:

Proprietățile chimice ale substanțelor;

Posibilitatea de a obține noi substanțe;

Relația substanțelor din toate clasele de compuși organici.

Etapa 2 a lecției

“Brainstorming” – conversație frontală cu clasa:

Ce clase de compuși organici cunoașteți?

Ce este special la structura acestor clase de compuși?

Cum îi afectează structura unei substanțe proprietățile?

Ce formule de bază știți care pot fi folosite pentru a rezolva o problemă de calcul?

Folosind cunoștințele despre structura substanțelor organice, caracteristicile formulelor lor generale, elevii notează în mod independent formulele de bază și prezic posibilele proprietăți chimice substanțe organice.

Etapa 3 a lecției

Efectuarea legăturii genetice a compușilor organici

Prima opțiune: etanol →etilenă →etan →cloretan →etanol →acetaldehidă → dioxid de carbon

a doua opțiune: metan → acetilenă → etanal → etanol → brometan → etilenă → dioxid de carbon

A treia opțiune: acetilenă → etanal → etanol → brometan → etilenă → etanol → acetat de etil

lucru la tablă folosind cartonașe: rezolvarea unei probleme de calcul

Sarcina – 1: Din metan s-au obținut 6 kg de formiat de metil. Scrieți ecuațiile de reacție corespunzătoare. Calculați cât de mult metan a fost consumat?

Sarcina – 2: Cât de mult acetat de etil se poate obține prin reacția a 120 g de acid acetic și 138 g de etanol dacă randamentul produsului de reacție este de 90% din cel teoretic?

Sarcina – 3: Am oxidat 2 moli de metanol. Produsul rezultat a fost dizolvat în 200 g de apă. Calculați conținutul de metan în soluție (în%)?

Soluția corectă la problemele de calcul este proiectată pe o placă inteligentă.

Concluzie generală :

Evidențiem caracteristicile care caracterizează seria genetică a substanțelor organice:

Substanțe din diferite clase;

Diferitele substanțe sunt formate dintr-una singură element chimic, adică reprezenta forme diferite existența unui element;

Diferitele substanțe ale aceleiași serii omoloage sunt legate prin transformări reciproce.

Cunoașterea relației genetice dintre diferitele clase de substanțe organice ne permite să selectăm metode convenabile și economice pentru sinteza substanțelor din reactivii disponibili.

Etapa a 4-a lecției

Repetarea, reproducerea materialului învățat. Exersarea acestui material folosind teme în format UNT. p.119(23); Caiet de lucru exercițiul 107 a), b) p.22.

Scurte instrucțiuni despre teme pentru acasă: §10.6 p.119(23,26), p.150(18),

Etapa 5 a lecției

Rezumând. Reflecţie.

Elevii răspund la întrebările:

Ce concepte noi au fost învățate în lecție?

Ce întrebări au cauzat dificultăți? etc.

Profesorul acordă note acelor elevi care au dat dovadă de cunoștințe bune și excelente în timpul lecției și au fost activi.