Тематическое планирование курса

Наночастицами называют частицы, размер которых меньше 100 нм. Наночастицы состоят из 108 или меньшего количества атомов, и их свойства отличаются от свойств объемного вещества, состоящего из таких же атомов. Наночастицы, размер которых меньше 5-10 нм, называют нанокластерами. Слово "кластер" произошло от англ. cluster – скопление, гроздь. Обычно в нанокластере содержится до 1000 атомов.

Фуллерены – кластеры из более чем 40 атомов углерода, по форме представляющие собой шароподобные каркасные структуры, напоминающие футбольный мяч. Фуллерены получили свое название в честь архитектора Фуллера, который придумал подобные структуры для использования их в архитектуре.

В 1991 году были обнаружены длинные углеродные структуры, получившие название нанотрубок. Нанопористые вещества представляют собой пористые вещества с нанометровым размером пор. Размеры нанопор находятся в пределах 1-100 нм. При уменьшении размеров пор у наноматериалов появляются новые способности к фильтрации и сорбции различных химических элементов.

Нанодисперсии – системы, состоящие из жидкой фазы с равномерно растворенными в ней наночастицами. Сегодня нанодисперсии в основном применяются в медицине и косметике.

Пленки, или слои, собранные из полупроводниковых материалов, называют гетероструктурами. Самая тонкая пленка состоит из одного атомного слоя вещества, нанесенного на твердую или жидкую поверхность. Такие пленки называют пленками Ленгмюра – Блоджетта. Гетероструктура может состоять из последовательности десятков полупроводниковых слоев толщиной в несколько нанометров. Полупроводниковые гетероструктуры используются для создания ярких светодиодов, лазеров и других полупроводниковых приборов современной микроэлектроники.

Важно обратить внимание учащихся на то, что российский ученый Ж.И. Алферов в 2000 году получил Нобелевскую премию по физике за разработку технологий создания гетероструктур. Гетероструктуры создают методом молекулярно-лучевой, газофазной, жидкостной эпитаксии, а также методом самосборки.

Разъяснитяется, что на современном этапе сформировалось 2 подхода к получению наноматериалов: "сверху-вниз" и "снизу-вверх". Технология "сверху-вниз" основана на уменьшении размеров тел механической или иной обработкой, вплоть до получения объектов нанометрового размера. Технология "снизу-вверх" сводится к получению наноразмерного объекта путем сборки из отдельных атомов и молекул.

Последующее за лекцией семинарское задание может быть представлено выступлениями групп учащихся по предложенным вопросам. Все вопросы необходимо осветить с разных сторон, с использованием разных источников. После заслушивания докладов нужно провести обсуждение и анализ, высказать критические замечания и пожелания. По окончанию урока представитель каждой из групп предлагает окончательный проект. Учитель оценивает работу участников дискуссии.

3.Тесты

Сопоставьте определения:

наночастицы; частицы, размер которых меньше 5-10 нм;

нанокластеры; частицы, размер которых меньше 100 нм;

нанопленки; кристаллические вещества, размер которых меньше 100 нм;

нанокристаллы. вещества, состоящие из одного и более атомных слоев.

Что такое фуллерены?

длинные углеродные структуры;

кластеры из более чем 40 атомов углерода, по форме представляющие шароподобные каркасные структуры;

наночастицы, растворенные в жидкой фазе;

шарообразные молекулы, содержащие атомы, размером меньше 100 нм.

Что такое нанодисперсии?

системы, состоящие из жидкой фазы с равномерно растворенными в ней наночастицами;

системы, состоящие из нанокластеров;

системы, состоящие из нанопористых веществ;

системы, состоящие из нанопористого вещества.

Какие технологии относятся к технологии "сверху-вниз"?

Прочее о педагогике:

Педагогические взгляды А.И. Герцена
В наследии Герцена нет специальных теоретических работ о воспитании. Однако в течение всей жизни Герцен интересовался педагогическими проблемами и был одним из первых русских мыслителей и общественных деятелей, поднявшим в своих трудах проблемы воспитания. Его высказывания по вопросам воспитания и ...

Психологические основы дидактической системы К.Д. Ушинского
К.Д. Ушинский разработал цельную дидактическую систему. В этой системе важнейшее место отводилось положению о том, что психические качества человека формируются в единстве с их нейрофизиологической основой. В ней раскрыты принципиальные вопросы отбора содержания образования, его приспособления к ос ...

Влияние использования метода учебных проектов на качества образования учащихся
Опыт работы над технологией методики проекта в течение нескольких лет позволяет провести анализ и дать ответ на вопрос: "Как данная технология влияет на обучение иностранному языку". Естественно, меня, как учителя русского и иностранного языка, интересует тот факт, как технология влияет н ...