Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Тема проекта 12 - Металлотермическое получение материалов

Ключевые слова:  учителю

Автор(ы):  ФНМ МГУ

06 ноября 2011

Название(я): Металлотермическое получение материалов

Номер в каталоге: 12

Основной предмет (школа): химия

Область знания (ВУЗ): химическая тепмодинамика, СВС

Актуальность: Металлотермия – один из важных способов неорганического синтеза, который используется в ряде случаев и в промышленных масштабах. Очевидно, что одиночные показательные эксперименты с металлотермией не могут составить предмет проектной деятельности школьника, особенно с учетом того, что проведение таких экспериментов сопряжено с необходимостью очень тщательного соблюдения техники безопасности. В предлагаемом проекте предлагается использование металлотермии для получения неорганических веществ, недоступных в обычной школьной лаборатории, которые, собственно, и являются предметом дальнейших исследований.

Новизна: использование алюмотермии как препаративного метода для синтеза необычных веществ

Цель: использование алюмотермии для получения тугоплавких веществ

Задачи:

1. изучение литературы по химической термодинамике (тепловые эффекты реакций, фазовые переходы, направления химических реакций)

2. анализ промышленных и лабораторных способов практического использования алюмотермии для синтеза веществ и материалов

3. ознакомление с литературой по самораспространяющемуся высокотемпературному синтезу, использующему высокодисперсные реагенты

4. изучение применений алюмотермических реакций для достижения высоких температур (сварка, прожигание брони, шоковые гранаты)

5. получение кристаллического элементарного кремния при алютермическом восстановлении диоксида кремния в присутствии избытка элементарной серы (требуется гидролиз образовавшегося флюса с использованием соляной кислоты – сульфида алюминия – с поглощением больших количеств сероводорода), последующее изучение электрофизических характеристик и морфологических особенностей кристаллов кремния (особенности роста субмиллиметровых кристаллов из расплавленного флюса)

6. получение высокодисперсных нитридов, фосфидов, боридов при протекании алюмотермических реакций (требуется анализ специальной литературы)

7. подготовка составов для бенгальских огней (цветное пламя, школьникам необходимо освоение литературы по спектрам поглощения и испускания в высокотемпературном пламени или в плазме для различных элементов), подготовка спичек, горящих под водой (и вариантов охотничьих спичек)

8. обощение полученных результатов

Экспериментальные подходы: смешение твердофазных реагентов, проведение экзотермических твердофазных реакций

Методические подходы: изучение отдельных элементов химической термодинамики

Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: большинство реактивов общедоступно

Освоение школьником теоретического материала: химия алюминия, строение атома

Навыки, получаемые школьником: смешение и перетирание

Предшествующий материал по школьной программе: строение атома, химия алюминия

Роль учителя: общее руководство, строгий контроль соблюдения техники безопасности

Возможная помощь тьюторов: обеспечение реактивами, специальной литературой, консультативная поддержка

Техника безопасности: все эксперименты делаются группой школьников со строгим соблюдением правил техники безопасности и всегда в присутствии учителя

Примечания: в качестве возможных вариантов можно предложить (для младших школьников) изготовление бенгальских огней, для школьников старших классов - получение кремния (флюс - сульфид алюминия, образующийся в процессе алюмотермии из алюминия и серы) и пр.

Алюмотермия (экспресс - выплавка слитка железа).

Первичные литературные ссылки для начала поиска: огонь и материалы

Другие работы кластера "Каталог тем проектных работ" (гипертекстовый навигатор):

 

Прикрепленные файлы:
proekt12.pdf (79.79 КБ.)

Информация о теме проекта.

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 



Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Цветочки-лепесточки
Цветочки-лепесточки

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.