Межпредметный проект "Удивительный мир графита" 2014
Скачать:
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Государственное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 1056 СЗОУО г. Москвы Авторы: Вербицкий Максим 8 кл . Ларченков Михаил 8 кл . Руководители: Наумова И.В., учитель черчения Луканенко Ю.В., заместитель директора по УВР, учитель химии и биологии
Удивительный мир графита МЕЖПРЕДМЕТНЫЙ ПРОЕКТ Цель исследования: Осуществить комплексное разностороннее изучение и описание графита, предложить неожиданный вгляд на, казалось бы, всем известный химический элемент. Задачи: 1. Систематизировать разрозненный материал по теме исследования; 2. Изучить свойства графита; 3. Выяснить области применения графита; 4.Продемонстрировать «удивительный мир графита».
Введение История общения человека с веществом углеродом уходит во времена доисторические . Неизвестно, какая из форм элементарного углерода – алмаз или графит – была открыта раньше. И то и другое случилось слишком давно. Но и до настоящего времени, применяя новейшие технологии, человечество продолжает изучать углерод.
Происхождение слова «графит» Графит - это природный минерал серого или черно-стального цвета с металлическим блеском, жирный на ощупь, являющийся одной из модификаций углерода . При соприкосновении с бумагой или другой поверхностью оставляет плотный темно-серебристый след. Само название "графит", происходящее от греческого слова, означающего " писать».
Добыча графита Крупные месторождения, разрабатываемые промышленным способом, находятся в Шри-Ланке, на Мадагаскаре, в России, многих областях США, Канаде , Мексике, Южной Корее и Германии. Прекрасные кристаллы совершенной формы находят в мраморах Стерлинг-Хилл (штат Нью-Джерси). Графит. Шри-Ланка. Фото: © А.А. Евсеев.
Модификации углерода Известны две кристаллические модификации углерода: графит, алмаз . Как можно заметить, структура графита похожа на структуру алмаза.
Разновидности графита по структурному строению В зависимости от структурного строения графиты делятся на : явнокристаллические, скрытокристаллические, графитоиды , высокодисперсные графитовые материалы, обычно называемые углями. В свою очередь, явнокристаллические графиты по величине и структуре кристаллов делятся на: плотнокристаллические ( Боготольское месторождение графита), чешуйчатые ( Тайгинское месторождение графита). В чешуйчатых графитах кристаллы имеют форму пластинок или листочков. Чешуйки их жирные, пластичные и имеют металлический блеск. Ширина самых маленьких в мире туннелей составляет всего несколько нанометров. А «прокопаны» эти туннели были в образцах графита во время исследования, проведенного учеными из Технологического института Карлсруэ (Германия). Это достижение позволит осуществлять структурирование внутренних частей материалов в нанометровом масштабе и создавать разные виды графита, подходящие для использования в медицине и аккумуляторных технологиях. Результаты проделанной работы были представлены в научном журнале Nature Communications . Туннели проделывались с помощью никелевых наночастиц , которые наносились на графит, а затем нагревались в присутствии газообразного водорода. Поверхность металлических частиц служит катализатором для удаления из графита атомов углерода и превращения их в метан с помощью водорода. За счет капиллярных сил никелевая частица затягивается в образующееся в материале отверстие. Размер туннелей, полученных в результате экспериментов, находился в диапазоне от 1 до 50 нм. Чтобы представить доказательство существования этих графитовых туннелей, исследователи воспользовались сканирующей электронной и сканирующей туннельной микроскопией.
Пористый графит используется, например, в электродах литий-ионных аккумуляторов. Время зарядки таких устройств можно сократить за счет применения материалов с определенным размером пор. А если заменить графит непроводящими материалами (например, нитридом бора), атомарная структура которых похожа на структуру графита, туннели могут служить базовыми структурами для наноэлектронных компонентов, таких как сенсоры или солнечные ячейки. Визуализация дефекта кристаллической решетки графита в эксперименте
Свойства графита 1 . Электрические свойства 2. Термические свойства 3. Магнитные свойства 4. Растворимость графита 5. Упругость графита 6. Оптические свойства В результате нескольких экспериментов мы выяснили несколько фактов, что у графита: - устойчивость к агрессивным средам; - устойчивость к высоким температурам; - высокая смазывающая способность.
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Пористый графит используется, например, в электродах литий-ионных аккумуляторов. Время зарядки таких устройств можно сократить за счет применения материалов с определенным размером пор. А если заменить графит непроводящими материалами (например, нитридом бора), атомарная структура которых похожа на структуру графита, туннели могут служить базовыми структурами для наноэлектронных компонентов, таких как сенсоры или солнечные ячейки.
Визуализация дефекта кристаллической решетки графита в эксперименте
Свойства графита 1. Электрические свойства 2. Термические свойства 3. Магнитные свойства 4. Растворимость графита 5. Упругость графита 6. Оптические свойства В результате нескольких экспериментов мы выяснили несколько фактов, что у графита: - устойчивость к агрессивным средам; - устойчивость к высоким температурам; - высокая смазывающая способность.
Графит –помощник Каждый человек знает , что графит – это «начинка» карандаша. И все. Редко кто может назвать другие области применения этого, казалось бы, всем известного минерала. Итак :
Тигли графитовые для плавки черных, цветных металлов и ювелирного производства
Графитовые стержни в атомных реакторах чистый графит имеет низкий коэффициент поглощения нейтронов и самый высокий коэффициент замедления, благодаря чему он незаменим в атомных реакторах. ( стержни из графита)
Без графитовых электродов немыслимо развитие черной и цветной, химической промышленности.
Графит используется как антифрикционный смазочный материал Между отдельными слоями графита взаимодействие настолько слабое, что возникает скольжение. . А в быту, если заржавел, например гаражный замок , можно мелко наточить графит из обычного карандаша и смазать им замок и ключ. Например, графитовая смазка в аэрозоле находит применение при починке кинескопов, потенциометров и т. д
Графитовый порошок используют для изготовления минеральных красок, твердых смазочные материалы, наполнителей пластмасс.
С добавлением графита изготавливают теплозащитные материалы для головных частей ракет.
Графитовые токосъемников и контактных щеток для электротранспорта, электрических машин, подъемных кранов…
графиты находят широкое применение в процессе получения синтетических алмазов.
Графит - …
ЛИНЕЙКА ТВЕРДОСТИ ГРАФИТОВЫХ КАРАНДАШЕЙ 9H 8H 7H 6H 5H 4H 3H 2H H F HB B 2B 3B 4B 5B 6B 7B 8B 9B ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ ШКАЛ ТВЕРДОСТИ. Оттенок США Европа Россия #1 B М #2 HB ТМ #2½ F - #3 H Т #4 2H 2Т
Неизвестный графит
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
Этими скульптурками можно любоваться. А можно использовать как обычный простой карандаш. Ведь сделаны они из обычного графита. Автор необычных произведений - Agelio Batle , художник из Сан-Франциско. Ручная работа.
Художник-самоучка из Великобритании Clive Meredith рисует исключительно графитом. С трудом верится, что такие фотореалистичные работы можно сделать карандашом. Затрачивая до 100 часов на каждое произведение, талантливый художник стремится не упустить тончайшие детали ...
Это не фото!! Это рисунок графитным карандшом !!
Мастер из Венгрии, который называет себя в мировой паутине исключительно по никнейму cerkahegyzo , увлекается миниатюрными скульптурами из графитных карандашей.
Фото- победитель соревнований по микроскопическому фотографированию Carl Zeiss Nano Image . Конкурс на лучшее электронно-микроскопическое изображение был объявлен весной 2010 года. Генрих Баденхорст ( Heinrich Badenhorst ) из Университета Претории (Южная Африка) выиграл в секции «Растровая электронная микроскопия». Причудливое фото графита, сделанное с помощью микроскопа ULTRA REM.
Заключение В работе систематизирован разрозненный материал по теме исследования, описано строения, свойства, графита, его применения в науке, технике, искусстве. В работе представлены результаты опытов с графитом. Сделана попытка комплексно и с неожиданной стороны взглянуть на казалось бы всем известный химический элемент . Угольнографитовый бой Мир удивительнее, чем нам кажется ! Слоган из телепрограммы Галилео
Есть ли лёд на других планетах?
Паук
Зимовье зверей
Человек несгибаем. В.А. Сухомлинский
А. Усачев. Что значит выражение "Белые мухи"?