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

Тема проекта 29 - Кольца Лизеганга

Ключевые слова:  учителю

Автор(ы):  ФНМ МГУ

12 ноября 2011

Название(я): Кольца Лизеганга

Номер в каталоге: 29

Основной предмет (школа): химия

Область знания (ВУЗ): коллоидные системы, самоорганизация

Актуальность: Значительную роль в процессах формирования наноматериалов играют процессы самоорганизации. Они позволяют контролируемо получать иерархические структуры с заданными пространственным расположением элементов и практически - важными свойствами. Одним из примеров самоорганизации являются периодические структуры из концентрических окружностей, впервые полученные в 1896 г. немецким химиком Р. Лизегангом. Открытое им явление нашло практическое применение при изучении различных процессов в физике и химии, в прикладном искусстве, кольца Лизеганга использовали для украшения различных изделий с имитацией яшмы, малахита, агата и др. Лизеганг также предложил технологию изготовления искусственного жемчуга. Классический механизм, объясняющий образование структур Лизеганга, был впервые предложен Оствальдом в 1987 году. Он основан на предположении о периодическом возникновении пересыщения при образовании трудно растворимого осадка и его влиянии на скорость зародышеобразования. В проекте предлагается получить имитации рисунков природных камней и минералов с использованием различных реагентов, а также ознакомиться с самим явлением формирования колец Лизеганга и его практическим использованием.

Новизна: экспериментальное исследование явлений самоорганизации

Цель: получение имитаций естественных камней и минералов

Задачи:

1. изучение истории открытия явления и его проявлений в природе (в том числе в минералогии)

2. анализ литературы по существующим механизмам формирования колец Лизеганга и его математическому моделированию (требуется помощь тьютора)

3. проведение опытов по получению колец Лизеганга в различных средах (органических, типа желатина, и неорганических гелях, типа геля кремниевой кислоты, в пористых средах) и с различными реактивами (трудно растворимые окрашенные соли переходных металлов и др.).

4. мониторинг развития колец Лизеганга во времени (фотозапись и оцифровка полученных структур и их временной эволюции), опыты по "интерференции" (взаимодействию при формировании) колец Лизеганга из различных реагентов.

5. создание фотокаталога полученных структур

6. обобщение материала и предложения по практическому использованию изученного явления.

Экспериментальные подходы: проведение диффузионно - контролируемых реакций

Методические подходы: ознакомление с явлением диффузии и свойствами гелей, с существованием нелинейной кинетики химических реакций

Требующиеся нестандартные реактивы и ресурсы: могут потребоваться реактивы, отстствующие в школьной лаборатории

Освоение школьником теоретического материала: уравнения диффузии, произведение растворимости, зародышеобразование и рост кристаллов, химия элементов, структура гелей

Навыки, получаемые школьником: работа с растворами, получение гелей, макрофотосъемка и работа с изображениями

Предшествующий материал по школьной программе: теория растворов, химия элементов, закон Фика

Роль учителя: общее руководство за выполнением проекта

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

Техника безопасности: работа в школьной лаборатории

Примечания: в качестве продолжения работы (или ее основной части для учащихся физмат лицеев) можно предложить моделирование процессов формирования колец Лизеганга и виртуальное исследование явления (с его визуализацией).

Экспериментально полученные кольца Лизеганга.

Первичные литературные ссылки для начала поиска: кольца Лизеганга.

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

 

Прикрепленные файлы:
proekt29.pdf (111.47 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

 

Углеродные нанотрубки
Углеродные нанотрубки

Территория STEM 2020
20 ноября в онлайн-формате состоится ежегодная конференция проекта "Стемфорд" - Территория STEM 2020. Тема 2020 года - "Подготовка инженеров будущего: партнерство образования, науки и бизнеса".

Актуальные проблемы неорганической химии 2020
Приглашаем студентов, аспирантов и молодых ученых принять участие в XIX Всероссийской конференции «Актуальные проблемы неорганической химии: материалы для генерации, преобразования и хранения энергии», которая будет проходить 13-15 ноября 2020 г. в on-line формате

Начинается XV Олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!"
Совсем скоро начнется юбилейная XV Всероссийская Интернет-олимпиада по нанотехнологиям «Нанотехнологии – прорыв в будущее!». Предлагаем ознакомиться с актуальной информацией и расписанием Олимпиады.

Нобелевская премия за графен, или 10 лет спустя
Алексей Арсенин
О том, как графен повлиял на развитие науки и промышленности и можно ли его назвать материалом будущего — заместитель директора Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, кандидат физико-математических наук Алексей Арсенин

Летние лектории для школьников
ФНМ
Сотрудники Факультета наук о материалах и химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова участвуют в лекториях двух летних школ, организованных Фондом Инфраструктурных и Образовательных Программ (группа РОСНАНО) - Нанограде и летней школе МФТИ.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

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.