Перспективные направления развития современных технологий

Перспективные направления развития современных технологий 10 класс

Нанотехнологии

Цели : сформировать представление учащихся о наиболее перспективных современных технологиях, познакомить с основными достижениями в области нанотехнологий в современном мире.

Задачи:

 привить интерес к современным развивающим технологиям через понимание их значимости для общества;

- продолжить развитие умения анализировать, сопоставлять факты, выделять главное, устанавливать причинно – следственные связи, формировать умения работать с различными литературными источниками;

Дидактические средства обучения: учебник, рабочая тетрадь, демонстрационный экран, компьютер, мультимедиапроектор.

Методы обучения: рассказ, беседа, презентация.

Тип уроков: комбинированный урокприобретения учащимися новых знаний.

Опорные понятия: нанотехнологии, наноматериал, ассемблер, дизассемблер, нанотехника.

Ход урока

1. Организационный момент
Проверка готовности учащихся к уроку. Эмоциональный настрой на занятие.

2. Вопросы по пройденному материалу

- что такое лазер? Опишите принцип работы лазера.

- какие инструменты может заменить лазер в хирургии?

- как действует ультразвук при использовании его в ультразвуковых технологиях?

- что такое плазма?

- назовите преимущества изделий, изготовленных методом послойного прототипирования?

3. Новый материал (слайд 1)

При изучении материала о нанотехнологиях многие учащиеся испытывают затруднения, вызванные отсутствием образного аналога. Важно объяснить школьникам, что одно и то же вещество, например углерод, на микроуровне (на уровне молекулы) имеет свойства, совершенно отличные от того же вещества на микроуровне. Подчеркнуть, что наноматериалом может быть любая микроскопическая частица (атом или молекула) любого вещества. Образно говоря, и природа и человек (наноразработчик) используют каждый при своем микрокирпичики – молекулы. Но если природа использует молекулы в их естественном виде, то наноразработчик предварительно изменяет их и складывает свой наноматериал уже модифицированными кирпичиками- молекулами.

Нанотехнология - это совокупность методов и приёмов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, хотя бы в одном измерении.

Запись в тетрадь (слайд 2)

В результате этого получаются принципиально новые качества, позволяющие осуществить их интеграцию в полноценно функционирующие системы большого масштаба; в более широком смысле этот термин охватывает также методы диагностики, характерологии и исследований таких объектов.

Запись в тетрадь (слайд 3)

Наноматериалы — материалы, созданные с использованиемнаночастиц или посредством нанотехнологий, обладающие какими-либо уникальными свойствами, обусловленными присутствием этих частиц в материале. К наноматериалам относят объекты, один из характерных размеров которых лежит в интервале от 1 до 100 нм^[1]

(слайд 4) Записи в тетради

^{(слайд 5)}

^{Объяснить учащимся, что означает приставка «нано»}

^{Нано (русское обозначение :н, международное n)- одна из приставок, используемых в Международной системе единиц (СИ)для обозначения наименований и обозначения десятичных единиц. Чаще всего используется для измерения электротехнической емкости (нанофарад), времени (наносекунд) или расстояний(нанометров)}

^{(слайд 6 )}

Познакомить учащихся с самым известным материалом, которым является «фуллерен». Диаметр такой молекулы0.7 нм. В центре сферы имеется свободное, не занятое атомами пространство. В него можно ввести другие атомы и молекулы, например лекарства и транспортировать их этой оболочке к нужному месту в организме.

(слайд 7)

Если в «углеродный шарик» - фуллерен С60 вставить «поясок» из 10 атомов углерода, то получается удлиненная молекула – С70. (запись в тетрадь)

(слайд 8)

При введении молекулы фуллерена внутрь нанотрубки свойства последней кардинально меняются. В зависимости от расположения фуллерена в нанотрубке (в центре, ближе к краю и т.д.) система может проявлять свойства проводника, полупроводника или диэлектрика.

Предполагается, что наиболее полно нанотехнологии будут реализованы при использовании специальных наномашин- ассемблеров

(слайд 9)

Ассемблер– это своеобразный сборщик атомов и молекул. Он должен захватывать их соединять между собой и с базовой поверхностью, а также выполнять другие манипуляции в соответствии с заданным алгоритмом. (запись в тетрадь)

(слайд 10)

Дизассемблер-наноустройство, разбирающий вещество на атомы. (запись в тетрадь)

Нанотехника – технологии настоящего и будущего. (слайд 11) (слайд 12)

Закрепление материала ответы на вопросы

- Чем наноматериал отличается от любого вещества, также состоящего из микрочастиц (атомов и молекул)

- Что такое фуллерен?

- какое имеет строение С60 ?

Домашнее задание: стр. 75-79 (учебник 10-11 классы: В.Д. Симоненко, О.П. Очинин, Н.В.Матяш)

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/319208-perspektivnye-napravlenija-razvitija-sovremen