Сегодня: 05.12.2020
6+
Регистрация
Вход на сайт



Главная » Методическая копилка » Блоги


Рабочая программа курса "Введение в нанотехнологии"

СКАЧАТЬ (36.5 Kb) 19.10.2020, 09:41
Понкратова Анна Сергеевна
учитель химии, МБОУ СОШ №2 г. Амурска
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа №2 г. Амурска
Амурского муниципального района
Хабаровского края

Программа курса «Введение в нанохимию»
Срок реализации программы 1 год

Разработала Понкратова А.С
учитель химии МБОУ СОШ № 2 г. Амурска
Амурского муниципального района
Хабаровского края

2015 год
Пояснительная записка

Актуальность программы состоит в том, что сфера нанотехнологий считается во всем мире ключевой темой для технологий XXI века. Возможности их разностороннего применения в таких областях экономики, как производство полупроводников, медицина, сенсорная техника, экология, автомобилестроение, строительные материалы, биотехнологии, химия, авиация и космонавтика, машиностроение и текстильная промышленность, несут в себе огромный потенциал роста.

Главным результатом обучения станет не сумма переданных знаний (т.е. информации), а формирование интереса учащихся к проблеме нанотехнологий, развитие их мышления, содействие формированию представлений о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности познания в области естествознания, возможности его дальнейшего развития, роли нанотехнологий в реализации потребностей человечества, профессиональная ориентация наиболее заинтересованной части учащихся.

Цель программы – дать ученику возможность ознакомиться с новой отраслью знаний – нанотехнологией, в частности, нанохимией, оценить свои склонности и интересы к данной области знания, как одного из условий формирования кадрового резерва для высокотехнологичных отраслей экономики через интеграцию знаний в естественно-научной области.

Основные задачи:
 Распространить знания об истории возникновения нанотехнологий, о методиках, используемых при создании нанообъектов, об уникальных свойствах наноматериалов, об их применении и перспективах развития этой отрасли науки;
 Формировать представление о межпредметных связях (физики, биологии, химии и других естественных наук);
 Расширить представление школьников о физической и химической картине мира на примере знакомства со свойствами нанообъектов;
 Познакомить учащихся с основными методами исследования в нанохимии;
 Помочь в создании собственных проектов и исследовательских работ.

Требования к уровню освоения дисциплины.
Ученик должен иметь представление:
• о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности естествознания и возможности его дальнейшего развития;
• о соотношениях порядка и беспорядка в природе, упорядоченности строения объектов, переходах в неупорядоченное состояние и наоборот;
• об основных нанохимических системах и нанопроцессах;
• о возможности использования основных достижений нанохимии для реализации потребностей человечества.
знать:
• основы нанотехнологии и нанохимии, основные принципы нанохимии и методы ее исследования;
• основные достижения нанохимии, уникальные свойства наноматериалов, их применение и перспективы развития этой отрасли науки;
• о роли нанохимии в решении общечеловеческих проблем (экологических, медицинских, технологических и др.).
уметь:
• выполнять творческие задания для самостоятельного получения и применения знаний, писать рефераты;
• принимать участие в дискуссиях и отстаивать свою точку зрения.
приобрести навыки:
• самостоятельной работы с учебной, научной и справочной литературой;
• вести поиск и делать обобщающие выводы.

Место в образовательном процессе: программу курса можно использовать в рамках занятий внеурочной деятельности школьников, элективных курсов, индивидуально-групповых занятий.

В курсе предусмотрено 3 лабораторных и 7 практических работ:
1. Лабораторная работа №1 «Необычные свойства жидкостей» Получение неньютоновской жидкости. Молоко и красители.
2. Лабораторная работа №2 «Получение наночастиц». Проведение экспериментов по получению наночастиц берлинской глазури и серебра.
3. Лабораторная работа №3 «От микро к нано (полиэтилен)».
4. Практическая работа №1 «Знакомство с устройством сканирующего зондового микроскопа – наноэдьюкатором II. Получение первого изображения».
5. Практическая работа №2. «Приготовление и свойства магнитной жидкости – коллоидного раствора магнетита в воде».
6. Практическая работа №3 «Получение изображения методом литографии».
7. Практическая работа № 4 «Изучение образцов углеродных нано-трубок».
8. Практическая работа №5 «Изучение образцов высокопрочного чугуна, подвергшихся пластической деформации».
9. Практическая работа №6 «Анализ поверхностей диска до и после воздействия лазера DVD-ROM».
10. Практическая работа №7 «Исследование образцов стали в условиях агрессивной среды».

Примерные темы исследовательских и проектных работ:
1. Визуализация поверхностей компакт диска до и после воздействия лазера DVD – ROM.
2. Влияние пластической деформации на микроструктуру высокопрочного чугуна.
3. Изучение строения углеродных нанотрубок и их сферы применения.
4. Исследование влияния агрессивной среды на стальные конструкции.
5. Исследование микроструктуры поверхности стали после различных режимов термообработки.

Ресурсное обеспечение дисциплины:
Основная учебно-методическая литература (рекомендуемая как обязательная)
1. Введение в нанотехнологии. УлГУ, 2008.
2. Сергеев, Г. Б. Нанохимия / Г. Б. Сергеев. – М. : Изд-во МГУ, 2007. – 336 с.
Дополнительная литература
1. Андриевский, Р.А. Рагуля, А.В. Наноструктурные материалы. – М.: Академия, 2005.
2. Баженов, С.Л., Берлин, А.А., Кульков, А.А. Полимерные композиционные материалы. - ИД «Интеллект», 2-3 квартал, 2008.
3. Генералов, М.Б. Криохимическая нанотехнология: учеб. пособие для вузов по спец. "Машины и аппараты хим. пр-в" и "Автоматизир. пр-во хим. предприятий" - М.: Академкнига, 2006. - 325 с.
4. Губин, С.П. Химия кластеров. Основы классификации и строения. – М.: Наука, 1987. – 262 с.
5. Гусев, А.И., Ремпель, А.А. Нанокристаллические материалы. /А.И. Гусев, А.А. Ремпель – М.: Физматлит. – 2000. – 224 с.
6. Мелихов, И.В. Физико-химическая эволюция твердого вещества. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006 -309 с.
7. Нанотехнология в ближайшем десятилетии / Под ред. М.К. Роко. – М.: 2002.
8. Петров, Ю.И. Кластеры и малые частицы. – М.: Наука. – 1986.
9. Помогайло, А.Д., Розенберг, А.С., Уфлянд, И.Е. Наночастицы металлов в полимерах. – М.: Химия. 2000. – 627 с.
10. Пул, Ч., Оуэнс, Ф. Нанотехнологии. – М.: Техносфера, 2004.
11. Раков, Э.Г. Нанотрубки и фуллерены: Учебное пособие. - М.: ИД Интеллект, 2008.
12. Рамбиди, Н.Г. Полимеры – молекулы и наноструктуры. - М.: ИД Интеллект, 2-3 квартал, 2008.
13. Рыбалкина, М. Нанотехнологии для всех – М.: Nanotechnology News Network, 2005. - 444 с.
14. Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов - М.: КомКнига, 2006. - 590 c.
15. Суздалев, И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов - М.: КомКнига, 2006. - 590 c.
16. Фахльман, Б. Химия новых материалов и нанотехнологии - М.: ИД Интеллект, 2-3 квартал, 2008.
17. Харрис, П. Углеродные нанотрубки и родственные структуры. Новые материалы XXI века. – М.: Техносфера, 2005.
18. Шабанова, Н.А. Химия и технология нанодисперсных оксидов: учеб. пособие для вузов / Н.А. Шабанова, В.В. Попов, П.Д. Саркисов - М.: Академкнига, 2006. - 309 с.

Материально-техническое обеспечение дисциплины
Обучение дисциплине подразумевает использование стандартного лабораторного оборудования: СЗМ «NanoEducator II» и оснащенный мультимедийным оборудованием учебный класс.


Календарно-тематическое планирование индивидуально-групповых занятий «Введение в нанохимию» (всего 34 ч.- 1 час в неделю)
№ п/п Тема

Лабораторные работы.
Содержание работ.
Тема 1. Основные объекты и понятия нанотехнологии. Методы исследования и получения наночастиц ( часа)
1. Что скрывается за приставкой «нано»? Основные объекты и понятия нанотехнологии.
2. История возникновения нанохимии. Нанохимия как наука.
3. Основные объекты нанохимии, их строение и уникальные свойства.

4. Методы исследования нанообъектов. Наноустройства. Лабораторная работа №1 «Необычные свойства жидкостей» Получение неньютоновской жидкости. Молоко и красители.
5-6. Практическая работа №1 «Знакомство с устройством сканирующего зондового микроскопа – наноэдьюкатором II. Получение первого изображения». Техника безопасности, эксплуатации, устройство прибора, назначение микроскопа, обслуживание, первый запуск и сканирование.
7. Уникальные физические и химические свойства наночастиц. Лабораторная работа №2 «Получение наночастиц». Проведение экспериментов по получению наночастиц берлинской глазури и серебра.
8. Методы получения наночастиц металлов. Лабораторная работа №3 «От микро к нано (полиэтилен)».
9.

Ферромагнитные материалы и их применение.
10-11. Практическая работа №2. «Приготовление и свойства магнитной
жидкости – коллоидного раствора магнетита в воде». Изучение свойств жидкости.
Тема 2. Наноматериалы и перспективы их применения (3 часа)
12. Факторы, определяющие уникальные свойства наноматериалов. Нанопорошки, нанопористый углерод, нанокомпозиты, перспективы их применения.
13. «Умные» наноматериалы и принципы их действия. Биомиметики. перспективы их применения.
14. Литография.
15-16 Практическая работа №3 «Получение изображения методом литографии». Знакомство с методом литографии и получение первых изображений.
Тема 3. Особая роль углерода в наномире (3 часа)
17. Получение углеродных наноструктур и их химические свойства.
18. Основные представители, методы получения и химические свойства углеродных нано-структур.
19-20 Практическая работа № 4 «Изучение образцов углеродных нано-трубок».
Исследование образцов углеродных нанотрубок.
Тема 4. Медицинская и экологическая нанохимия (3 часа)
21. Роль нанохимии в ранней диагностике и лечении заболеваний. Направление развития биотехнологии.
22. Нанотехнологии в борьбе за здоровье человека. Генная инженерия. Методы введения биоматериалов в живые клетки.
23-25. Практическая работа №5 «Изучение образцов высокопрочного чугуна, подвергшихся пластической деформации». Исследование образцов чугуна, сравнение показателей до и после деформации.
26-28. Практическая работа №6 «Анализ поверхностей диска до и после воздействия лазера DVD-ROM». Исследование образцов, сравнение показателей до и после воздействия лазера.
29-31. Практическая работа №7 «Исследование образцов стали в условиях агрессивной среды». Сравнение образцов стали до и после повреждения коррозией.
Тема 5. Нанохимия в задачах.
32-33. Оформление проектных, исследовательских работ.
34. Защита проектов (работы, рефераты, мультимедийные презентации, материальные или компьютерные модели (3D) кластеров, фуллеренов, производных фуллеренов, нанотрубок, графенов и других объектов нанохимии, литературные работы в прозе и стихах ).


Категория: Блоги | Добавил: anna-makarycheva87
Просмотров: 29 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0

Нравится

Понравился материал? Оставьте свой комментарий ;)
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:



Каталог

Я - Учитель!



Журнал для педагогов


Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей

Конкурсы для детей


© 2012 - 2020 Международное сообщество педагогов "Я - Учитель!"

Я - Учитель!
------------------------------
О проекте
.............................................
Обратная связь
.............................................
Отзывы о сообществе
.............................................
Баннеры, награды
.............................................
Образовательные сайты
.............................................
Реклама на сайте



Яндекс.Метрика

Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-54568 от 21.06.2013г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (РОСКОМНАДЗОР).
Соучредители: ИП Львова Е.С., Власова Н.В.
Главный редактор: Львова Елена Сергеевна
info@pochemu4ka.ru
Тел. 89277797310
Информация на сайте обновлена: 05.12.2020

Сайт для учителей, воспитателей и педагогических работников.

Все права на материалы сайта охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе законом РФ «Об авторском праве и смежных правах». Любое использование материалов с сайта запрещено без письменного разрешения администрации сайта.


Опубликовать разработку
................................................
Получить свидетельство
................................................
Создать портфолио
................................................
Создать блог
................................................

Партнеры сообщества:
---------------------------------
Конкурсы Рунета
.................................................
Детский портал "ПочемуЧка"
.................................................
Конкурсы "Любознайка"
.................................................
Мастерилкино
.................................................
ПедБлог