Решение изобретательских задач
Подведение итогов конкурса и награждение победителей
Для подведения итогов создается жюри в составе 6 человек (Приложение №4). Жюри подводит итоги и определяет победителей в каждом направлении конкурса.
Победители, занявшие призовые места (1,2,3) награждаются Почетными грамотами организаторов. Конкурс входит в рейтинг образовательных учреждений.
Порядок предоставления работ
Работы предоставляются в Центр детского (юношеского) технического творчества до 15 декабря 2016 года включительно по адресу: ул. Коммунистическая 12, с 9.00 до 18.00, электронную презентацию можно прислать на электронную почту cdutt@inbox.ru. Справки по телефону 24-75-18
.
Приложение №1
Темы электронных презентаций:
1. Сохрани мир вокруг себя.
2. Отходы химических производств и их утилизация.
3. Ресурсы воды. Рациональное природопользование воды.
4. Бытовые отходы. Проблема мусора и ее решение.
5. Загрязнение и охрана воды.
6. Исследовательские проекты по экологии.
7. Как сохранить здоровье.
8. Стерлитамак – чистый город.
Приложение №2
Экологическая викторина
1. Где на сегодняшний день находится самый большой заповедник на Земле? Сколько видов растений произрастает на его территории?
2. Назовите самое опасное загрязнение для океанической и морской воды? Каким образом человек борется с этим загрязнением?
3. Какое излучение – инфракрасное или ультрафиолетовое – наиболее опасно для живых организмов?
4. Зачем некоторые животные и птицы едят мухоморы?
5. Что вы знаете о «Биосфере - 2»?
6. Что является самым важным веществом на нашей планете? Как это вещество называл Леонардо да Винчи?
7. Что является самым экологичным источником энергии?
8. Зачем нам нужны зоопарки?
9. Что такое Детский тропический лес?
10. Из древесины какого дерева мы получаем искусственный шелк, вискозу, бездымный порох, целлулоид, скрипки, рояли и бумагу?
11. Из этого растения получают смолу, канифоль, скипидар, сургуч, ванилин. Но это и ценный источник витаминов. Укажите, из чего приготавливают витамин? Какой это витамин?
12. Из семян этого дерева можно получить муку или крупу. Можно варить кашу или печь лепешки. Можно приготовить кофе. Что это за дерево? Как называются его семена?
13. Почему ученые оправдали кукушку, несмотря на то, что подкидыши-кукушата выбрасывают других птенцов из гнезда?
14. К загрязнениям атмосферы относят накопление в воздухе пыли (твердых частиц). Она образуется при сжигании твердого топлива, при переработке минеральных веществ и в ряде других случаев. Атмосфера над сушей загрязнена в 15-20 раз больше, чем над океаном, над небольшим городом в 30-35 раз, а над большим мегаполисом в 60-70 раз больше. Пылевое загрязнение атмосферы несет вредные последствия для здоровья человека. Почему?
15. Профессор А.М. Мауринь предложил несложный метод анализа изменений окружающей среды в городе. При этом используются срезы деревьев в городе и за его пределами. В чем заключается суть метода?
16. Биологи установили такую парадоксальную зависимость: как только на каком-нибудь водоеме истребляют выдр, так сразу становится больше рыбы, но вскоре ее становится гораздо меньше. Если снова в водоеме появляются выдры, то снова рыбы становится больше. Почему?
17. Оказывается, не все болота одинаковые. Есть верховые болота, расположенные на водоразделах, они питаются только атмосферными осадками. В верховых болотах с толщиной торфа около 5 метров на каждые 100 гектаров площади приходится примерно 4,5 миллиона кубометров воды, причем чистой. Низинные болота, расположенные главным образом в поймах рек, питаются богатыми грунтовыми водами. Выскажите свое мнение относительно осушения болот.
18. Вычислить возможность существования в озере Лох-Несс плезиозавра, причем не одного, а целой семьи, так как для сохранения вида необходима репродукция.
Допустим, что общая масса семьи плезиозавров-100 тонн (5-7 особей, 40% сухое вещество). Общая площадь озера Лох-Несс- (57000 км2). Цепь питания: фитопланктон –рыбы – семья плезиозавров. Вычислим, какая площадь акватории озера необходима, чтоб прокормить этих животных, когда известно, что биомасса фитопланктона – 500г/м2 сухой массы.
19. На карте России восточнее Камчатки отмечены в Тихом океане две маленькие точки – это Командорские острова. Острова были открыты в 1741 году экспедицией русского мореплавателя Витуса Беринга. Командоры – два острова (Беринга и Медный) с уникальным животным миром, бесценной сокровищницей самых разных зверей и птиц. Лет 30 назад на остров Беринга были завезены норки и создана звероферма. Но нескольким ловким зверькам удалось сбежать из клетки на волю. Последствия для природы острова оказались печальны. Почему?
20. Назовите фамилию, имя и отчество инженера Стерлитамакского лесхоза, руководителя школьного лесничества юннатского экологического центра, победителя Республиканского смотра 1999 года, внесшего большой вклад в сохранение природных богатств Башкирии.
Приложение №3
Решение изобретательских задач
Задача 1
В химической технологии широко применяют трубчатые реакторы: это башня до 10 м. Внутри прочного металлического корпуса расположены 200 трубок. Длина трубок – 9 м, внешний диаметр – 60 мм, толщина стенок – 5 мм. При работе реактора в трубки подают жидкое сырье под давлением до 60 атм., в межтрубное пространство – пар при 40 атм и 250°С. Внутри труб из-за разложения сырья (по побочным реакциям) отлагается кокс (тввердый остаток). Периодически (раз в месяц) приходится останавливать реактор, охлаждать его, снимать крышки и разбуривать кокс в трубках. Разбуривают пневматической сверлильной машиной – на очистку одной трубы уходит по 45 мин. Найдите более эффективный способ очистки труб, используя АРИЗ.
В реакторах ведутся самые разные процессы. Возможно, поиски способа уменьшения закоксовывания могут дать лишь частичные решения – для какой-то определенной реакции. Желательно найти способ быстрой очистки от жесткого кокса...
Задача 2
Существует серьезная проблема борьбы с распространением заболевания раком кожи - самым опасным из всех последствий повышенного ультрафиолетового (УФ) облучения. Рекомендации врачей о правилах загара неэффективны. Как предельно простым и дешевым способом довести до человека информацию о суммарной дозе УФ-облучения, полученной за день?
Задача 3
К катастрофическим последствиям приводит попадание нефтепродуктов в водоемы. Страдают от этого не только реки и озера, но и целые области Мирового океана. Конечно, чтобы ожили водоемы, нужно, прежде всего, перекрыть источники сбросов. Вместе с тем необходимо очистить от нефти уже сильно загрязненные области. Подумайте, какими способами это можно сделать?
Задача 4
При монтаже печатных плат используют многокомпонентный клей типа эпоксидного – длительность приготовления клея 30-40 мин., рабочее время после этого 45 мин. Потом клей застывает, фактическое его использование составляет 15%. Как уменьшить расход клея в 5-6 раз?
Задача 5
Сточные воды очищают от масел и смол, вводя в них крупинки сухой глины. Потом глина набухает в воде, плохо отстаивается, быстро забивает фильтры. Можно бы использовать для улучшения разделения глины и воды центрифуги, но воды надо чистить много – поэтому все эти способы неэффективны. Как обеспечить быструю очистку большого объема сточной воды от глины?
Задача 6
В кабинете химии хранится материальная склянка с использовавшимся ранее реактивом. На этикетке можно разобрать только один нестершийся символ: «Na...».
Известно, что препарат в склянке может быть гидрокарбонатом, гидроксидом
гидросульфатом или ортофосфатом. Юный химик, прилив к пробе содержимого склянки раствор соляной кислоты, наблюдал выделение газа. Исследовав пробу газа, юный химик доказал, что выделившийся газ - оксид углерода (IV).
На основании проведенного эксперимента выскажите предположения о возможности (невозможности) и однозначности (неоднозначности) определения вещества, находящегося в склянке.
Напишите химические уравнения, подтверждающие ваши предположения.
Задача 7.
Химическая промышленность является одной из важнейших базовых отраслей современной экономики. Ее продукция (70 тыс. наименований) в больших объемах используется для производства разнообразных потребительских товаров, а также в сельском хозяйстве, обрабатывающей промышленности, строительстве, производстве продуктов питания и сфере услуг.
Особого внимания заслуживает проблема охраны окружающей среды в связи с производством и применением полимеров. Это объясняется, по крайней мере, двумя серьезными причинами.
Во-первых, объемы производства полимеров во всем мире огромны, а отслужившие свой срок изделия из полимеров попросту выбрасываются и представляют собой угрозу для окружающей среды.
Во-вторых, сегодня специально синтезируют и производят полимеры, которые практически незаменимы как исключительно эффективные средства для решения разнообразных проблем, связанных с экологией.
Масштабы первой из проблем можно представить, если принять во внимание, что мировое производство, например, полиэтилена достигает сегодня десятков миллионов тонн в год.
Серьезную проблему для окружающей среды создают даже полимерные бытовые отходы различного происхождения и состава.
Предложите способы безопасной и эффективной утилизации бытового мусора (пластиковая упаковка продуктов и бытовой химии, одноразовая посуда и т.д.).
При решении задач можно использовать приемы ТРИЗ.
Приложение №4
Состав жюри:
Председатель жюри – Даминев Р.Р., депутат Совета городского округа город Стерлитамак, директор филиала ФГБОУ ВПО УГНТУ в г.Стерлитамаке, д.т.н., профессор
Заместитель председателя жюри – Тинишова Э.У., учитель химии МАОУ «Лицей №1», педагог дополнительного образования МАУ ДО ЦДЮТТ г.Стерлитамак РБ
Члены жюри:
Шулаев Н.С., заведующий кафедрой «Информатика, математика и физика» филиала ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Стерлитамаке, д.т.н., профессор,
Асфандиярова Л.Р., зам. заведующего кафедрой «Общая химическая технология» филиала ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Стерлитамаке, к.т.н., доцент,
Пряничникова В.В., ст. преподаватель кафедры «Общая химическая технология» филиала ФГБОУ ВПО УГНТУ в г. Стерлитамаке,
Файзуллина З.Х., учитель химии МАОУ «СОШ №1»;
Тарова Л.И., учитель химии МАОУ «Гимназия №1»;
Субаева О.М., учитель химии МАОУ «СОШ №24»;
Васильева Г.Р., методист, педагог дополнительного образования МАУ ДО ЦДЮТТ г.Стерлитамак РБ,
Романова И.Н., педагог дополнительного образования МАУ ДО ЦДЮТТ г.Стерлитамак РБ.