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

 

Новонаногоднее 2015
Новонаногоднее 2015

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ» (Интересные научные события 2020 года от Американского физического общества (APS): Новый век сверхпроводимости. Магические углы в графене. Новые рекорды LIGO и Virgo: сверхмассивные и асимметричные слияния черных дыр. Свет от темной материи в эксперименте Xenon. Чего не хватает для создания квантового интернета? Коперниканский переворот в нейронных сетях. Червякомешалка. Вселенский метроном и предел точности атомных часов. Благородные металлы и графен против токсичных газов. Мультиферроик с ферродолинным упорядочением. Борные сенсоры азотосодержащих загрязнителей.

Наносистемы: физика, химия, математика (2020, Т. 11, № 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/volume11/11-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

С Новым годом!
Дорогие друзья и коллеги!
Поздравляем с наступающим 2021 годом!
Желаем всем хорошего настроения и здоровья, удачи во всем и новых достижений!

Спинтроника и iPod
В.В.Уточникова
В 1988 году Альберт Ферт и Петер Грюнберг независимо друг от друга обнаружили, что электросопротивление композитов, составленных из чередующихся слоев магнитного и немагнитного металла может невероятно сильно меняться при приложении магнитного поля. В течение десятилетия это, казалось бы, эзотерическое наблюдение революционным образом изменило электронную промышленность, позволяя накапливать на жестких дисках все возрастающий объем информации.

ДНК правит компьютером
Бидыло Тимофей Иванович
Наиболее вероятно, что главным революционным отличием процессоров будущего станут объемная (3D) архитектура и наноразмер составляющих, что позволит головокружительно увеличить количество элементов. Сегодня кремниевые технологии приближаются к своему технологическому пределу, и ученые ищут адекватную замену кремниевой логике. Клеточные автоматы, спиновые транзисторы, элементы логики на молекулах, транзисторы на нанотрубках, ДНК-вычисления…

Будущее техники отразилось в идеальном нанозеркале
Кушнир Сергей Евгеньевич
Свыше 99,9% падающего излучения отражает новое зеркало, построенное физиками США. А ведь толщина его составляет всего-то 0,23 микрометра. Специалисты говорят, что новинка способна улучшить параметры многих компьютерных устройств, где применяется лазерная оптика.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

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!



 
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.