Занятие в секции научного общества учащихся. Гидрофобизация поверхности дерева, ткани с помощью экспериментального школьного набора "Нанобокс".
план-конспект занятия (4 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Троицкая средняя общеобразовательная школа»

Губкинского района Белгородской области

Опыты и эксперименты на занятиях секции научного общества учащихся. Экспериментальный школьный набор «Нанобокс»

Автор:

Посохова Л.П.,

руководитель секции НОУ «Возрождение»

Цель: создание условий для проявления творческой активности, познавательного интереса обучающихся через включение их в эксперименты, опыты исследовательской направленности.

Задачи:

• рассмотреть применение нанотехнологий в физике на примере гидрофобизации поверхностей;
• научить школьников придавать различным поверхностям (деревянным, пористым минеральным веществам, ткани водоотталкивающие (гидрофобные) свойства с помощью специальных аэрозолей из нанобокса.

Оборудование: презентация. Экспериментальный школьный набор «Нанобокс»: баллончики с аэрозолями «Покрытие для дерева/камня», «Покрытие для ткани», необработанная древесина, пористые минеральные вещества: галька, пемза, бетон, средства индивидуальной защиты: защитные очки, лабораторные халаты, перчатки, жидкости: вода, кофе, лимонад, молоко. Ткани, не обработанные гидрофобизирующим составом, ткани на полиэфирной основе.

ХОД ЗАСЕДАНИЯ

1. Оргмомент.

Я держу в ладошках солнце, я дарю его друзьям,

Улыбнитесь, это просто!

Лучик солнца – это вам!

        Добрый день, уважаемые гости, дети. Сегодня на занятии секции научного общества предпримем попытку познать неизведанное, неопознанное, загадочное. Готовы. Тогда начинаем.

2. Постановка темы заседания НОУ.

-Ребята, внимание на экран.

-Что вы видите? Наномонитор, наноробот, нанокружка, нанокостюм, нанокоптер.

-Иногда магазинах мы можем увидеть товары с приставкой нано.  

-Чем же они отличаются от обычных? Стоят дорого.

-Какой смысл несет в себе это загадочное слово НАНО?

На этот и другие вопросы мы постараемся ответить на нашем занятии.

3. Актуализация знаний.

-Вспомните, что такое нанотехнологии?

а) выступление уч-ся

        Удивительно, но научные изобретения превзошли все самые смелые человеческие мечты. Сегодня не только летают самолеты, но и ракеты поднимаются в космос, есть телевидение, телефон, компьютер. Все эти открытия были совершены в макромире, в мире больших вещей. Затем человек решил отправиться в микромир.

        Представьте себе монитор компьютера толщиной с бумажный лист!Бумагу, которая не горит и не промокает! Или одежду, которая не пачкается! Это не фантастика - все это можно создать, применяя нанотехнологии. Слово нанотехнологии состоит из двух частей: нано-греческое слово, означает карлик, это одна миллиардная часть чего-нибудь. Например, метра. Вот метр. А нанометр во столько раз меньше метра, во сколько раз обыкновенная горошина меньше земного шара.

        Слово технологии означает создание материалов и предметов, необходимых человеку.

        Таким образом нанотехнологии - это создание материалов и предметов с заранее заданными свойствами из наночастиц при помощи специальных приборов.

        Получение вещей из наночастиц напоминает работу с конструктором. Только в качестве деталей используются мельчайшие частицы, из которых ученые создают удивительные наноматериалы и наноустройства. Нанотехнологии применяются в различных областях наук.

4. Сообщение цели и задач занятия.

        Сегодня на заседании секции научного общества мы продолжим знакомство с удивительным миром нанотехнологий с помощью экспериментального набора «Нанобокс» и рассмотрим применение нанотехнологий в физике. Наша основная задача - придать различным поверхностям водоотталкивающие свойства с помощью специальных аэрозолей. Выяснить, где эти свойства применяют в жизни.

5. Эксперимент «Придание поверхностям водоотталкивающих слов». Проведем эксперимент. Применим средства защиты: перчатки, очки, халат. Нам понадобится:

• древесина,
• пористые минеральные вещества: галька, пемза, бетон,
• баллончик с аэрозолем «Покрытие для дерева/камня»

        Перед экспериментом  тщательно обработали поверхности: очистили, удалили налет, высушили. Возьмем баллончик с аэрозолем «Покрытие для дерева», распылим на поверхность водоотталкивающий состав так, чтобы он покрыл ее сплошным слоем. Подождем пока состав высохнет. Теперь мы распылим состав баллончика на поверхность пористых минеральных веществх: гальку, пемзу, бетон.

-Продолжим эксперимент. Испытаем поверхности на воздействие различных жидкостей.

-Выполните исследование в парах по плану. Приложение 1.

        Таким образом, обработка поверхности с целью получения и сохранения  водоотталкивающего эффекта называется гидрофобизацией.        Гидрофобизации подвергают поверхности, на которые попадает вода. Например, этот эффект применяют в строительстве. Гидрофобные покрытия наносят на кровельные и отделочные материалы, кирпичную кладку. При этом закупорки пор материала не происходит, сохраняется паро- и воздухопроницаемость, что особенно важно для стен жилых помещений, которые не промокают под воздействием осадков.

6. Эксперимент «Гидрофобизация поверхности ткани».

-Для следующего опыта нам необходимы кусочки ткани не обработанные гидрофобизирующим составом и баллончик с аэрозолем «Покрытие для ткани».

        Ткань предварительно необходимо постирать,  прополоскать, чтобы удалить специальные текстильные вещества, просушить. Тщательно взболтать содержимое баллончика и распылить на сухую ткань до образования тонкого влажного слоя покрытия. Высушить ткань при комнатной температуре. Предварительно мы сделали это и можем продолжить дальше наш опыт.         Аналогично предыдущему эксперименту подвергаем гидрофобизированную ткань испытаниям на воздействие воды и других жидкостей.

        Вывод: обработанная ткань не впитывает жидкости. Она скатывается с поверхности.

        Гидрофобизация ткани используется в повседневной жизни. Если на такую ткань попадет жидкость, то она не промокнет и не повредится. Ее можно легко очистить при помощи воды. Производители текстильных изделий обрабатывают галстуки, костюмы, дождевики, покрытия для навесов, зонты подобным образом.

7. Рефлексия деятельности.

Продолжите фразу:

Я узнал(а)...

Я научился...

Больше всего мне понравилось...

Мне бы хотелось...

        На следующем занятии мы узнаем, как придать поверхности противоположные свойства гидрофобизации - гидрофильность. Тема занятия “Невидимая краска для стекла - средство от запотевания поверхности”.        Ребята, наше занятие окончено. Спасибо за приятное общение.

Приложение 1.

Лист исследования

1. Нанести на обработанную и необработанную поверхность древесины с помощью пипетки капли воды, кофе, лимонада, молока.

2. Понаблюдать за поведением капли.

3. Сделать вывод.

(На обработанной древесине капли четко выражены. На остальной - вода растекается. Обработанная поверхность отталкивает жидкости)

Лист исследования

1. Нанести на обработанную и не обработанную поверхность гальки, бетона, пемзы с помощью пипетки капли воды, кофе, лимонада, молока.

2. Понаблюдать за поведением капли.

3. Сделать вывод.

(На обработанных поверхностях гальки, бетона, пемзы капли четко выражены. На остальных - вода смачивает поверхности. Обработанные поверхности отталкивают жидкости)