2025-2026 н.р.

Завантажити (-КОНКУРСНОГО-ПРОЄКТУ.pdf, 339KB)

Завантажити (_ТА_СПОРТ__2026.pdf, 5.65MB)

Тема 1

МАТЕРІАЛИ-ЧЕМПІОНИ СПОРТИВНИХ РЕКОРДІВ

Цей блок досліджень присвячений вивченню світу високомолекулярних сполук. Ми пройшли шлях від розпізнавання «невидимих» відмінностей у пластиках до створення справжнього високотехнологічного волокна.

Дослід 1. В основі – термічне «розслідування» матеріалів, які ви щодня бачите на стадіонах та в побуті.

Перед вами п’ять «підозрюваних» матеріалів, які ви щодня бачите на стадіонах та в побуті. Що станеться, якщо піддати їх екстремальному нагріванню? Чому один полімер тане, наче свічка, інший обвуглюється до стану вуглеволокна, а третій взагалі відмовляється реагувати? Проведемо справжнє

Дослід 2. Дослід основано на світлових ефектах від хімічних реакцій при термічному руйнуванні полімерних матеріалів.

Ви коли-небудь бачили смарагдове полум’я? Який «елемент-невидимка» видає себе таким чином? Досліджуваний пластик – справжній «тиловий захисник» у спорті: він не боїться вогню, не підтримує горіння і захищає багатотисячні стадіони. Обережно: хімія, що заворожує!

Дослід 3. Як звичайні природні речовини стають елітним матеріалом і тканиною для професійних спортсменів?

У цьому відео ви побачите такі перевтілення. «Синя павутина» миттєво твердне в розчині, перетворюючись на надлегку нитку, тканина з якої дозволяє шкірі дихати під час марафонів.

Дослід 1.1. Полімерна експертиза: хімічне досьє на п’ятьох «підозрюваних» https://drive.google.com/file/d/1qsx4-9uDhnqUoiUt7DxpUWX17yNJKoX1/view?usp=sharing

1. Які структурні особливості зразка 1 дозволяють йому залишатися відносно стійким за температур, що руйнують інші полімери? Зразок настільки слизький, що він є єдиним відомим матеріалом, до якого не може прикріпитися навіть гекон своїми лапками – це справжній «антиадгезійний» чемпіон. Поясніть як пов’язані міцність хімічних зв’язків у молекулах зразка 1 та його термічна стабільність і адгезійні характеристики.
2. Чому під час горіння зразку 2 спостерігається інтенсивне виділення кіптяви (сажі), тоді як зразок 4 горить несвітним і ледь блакитним на початку горіння полум’ям? Порівняйте співвідношення атомів Карбону та Гідрогену в елементарних ланках основних речовин матеріалів цих сполук. Який запах розповсюджуватиметься під час горіння зразку 4 і чому?
3. Деякі види матеріалу, з якого виготовлений зразок 4, мають здатність «пам’ятати» свою форму – якщо їх розтягнути, а потім нагріти, вони повернуться до початкового стану. Поясніть цей факт.
4. Чому зразок 3 не утворює рідкого розплаву, а відразу переходить до фази обвуглювання? Передбачте запах, який можна відчути під час тримання у полум’ї зразку 3. Зауважте, що зразок 3 є «батьком» вуглецевого волокна.
5. Як вологий індикаторний папір дозволяє ідентифікувати зразок 5 з-поміж інших зразків? Яка хімічна реакція зумовлює зміну кольору індикатора та про які небезпечні продукти розкладу це свідчить? Чому зразок 5 горить у полум’ї, але згасає поза ним? Ця властивість полімеру використовується для виготовлення з нього величезних тентів і куполів для олімпійських стадіонів. Оскільки досліджуваний матеріал не підтримує горіння, це забезпечує безпеку тисяч уболівальників.
6. Узагальніть спостереження: які з досліджених полімерів можна віднести до термопластів; які демонструють ознаки незворотної термічної деструкції? Як ці властивості впливають на методи їхньої вторинної переробки?
7. Поцікавтесь в додаткових джерелах інформації де знайшли застосування у спорті інші вироби із досліджуваних матеріалів.

Відповіді на питання надішліть через гугл-форму: https://forms.gle/dbyACQWUCM7VwWoWA

Дослід 1.2. Секрет «смарагдового полум’я» https://drive.google.com/file/d/1yCzdXcsdLk6P9TXZC9fQQP_7t5n_4uaN/view?usp=sharing

1. Навіщо перед початком тесту мідну дротину ретельно розжарюють у полум’ї нагрівача до почорніння? Яку роль відіграє «очищення інструменту» в цій хімічній експертизі? Проведену пробу розглядають як «детектор брехні» для матеріалів, що претендують на звання «екологічно чистих» – обґрунтуйте цю тезу.
2. Чому при торканні гарячою дротиною поверхні зразка 5 і наступному внесенні її у полум’я, вогонь забарвлюється у яскраво-зелений колір? Яка хімічна сполука Купруму відповідає за цей «магічний» ефект і про наявність якого елемента у складі пластику це свідчить?
3. Банківські картки часто виготовляють із того ж матеріалу, що і зразок 5. Чому цей полімер називають «вогнетривким самогасним пластиком» і як це пов’язано з його хімічним складом?
4. Навіщо в зоні проведення експерименту міститься ємність із піском? Як цей простий засіб безпеки допомагає утилізувати залишки розплавленого полімеру, що може капнути з дротини, та нейтралізувати можливе займання?
5. Матеріал зразка 5 є незамінним у спорті завдяки своїй зносостійкості. Де саме ми зустрічаємо його: у покритті підлоги спортзалів, у виготовленні футбольних м’ячів чи, можливо, у захисних шоломах? Обґрунтуйте, чому саме стійкість до стирання та вологи робить його лідером у виробництві спортивного інвентарю.
6. Матеріал, з якого виготовлений зразок 5, не можна просто спалювати у сміттєспалювальних заводах без спеціальних фільтрів. Чому? Запропонуйте спосіб утилізації виробів із цього матеріалу.

Відповіді на питання надішліть через гугл-форму: https://forms.gle/upKXvmxwXS2joYN69

Дослід 1.3. Справа про «штучну павутину»

https://drive.google.com/file/d/1-qBFdBeWGpJby74bclNbfv6lt7hNNSih/view?usp=sharing

1. З якою метою на першому етапі змішують блакитний розчин та порошкоподібну речовину білого кольору? Що це за сполуки? Чому в результаті утворюється густий блакитний осад? Який його склад? Запишить рівняння реакції, що відбувалась при цьому. Яку роль осаджений блакитний гель відіграє у подальшому експерименті і чому важливо отримати саме свіжовиготовлений осад для успіху «операції»?
2. Після додавання якого розчину осад миттєво зникає, а рідина стає прозорою і набуває глибокого темно-синього кольору? Яке «магічне» перетворення відбулося в склянці та як утворена сполука допомагає «розщепити» міцні волокна білого матеріалу (якого саме?), що додавали наступним?
3. У кадрі видно, як густа в’язка синя маса набирається у піпетку. Поясніть роль цього інструменту як моделі природного апарату павука: як тиск та діаметр отвору впливають на товщину майбутньої «спортивної» нитки?
4. Навіщо «синю в’язку рідину» видавлюють саме у розчин? Який його склад? Яка хімічна реакція відбувається в цій «ванні», змушуючи розчинену речовину миттєво тверднути і повертати собі первинний білий колір? Чому цей процес називають «регенерацією»?
5. Отримане волокно (відоме як «купра») цінується в спорті за свою неймовірну гладкість і здатність не затримувати неприємні запахи. Поцікавтесь, чому термобілизна з додаванням такого волокна вважається «другою шкірою» атлета? Яка особливість будови волокна дозволяє йому миттєво відводити вологу від тіла під час інтенсивних тренувань?
6. Поясніть, чому спортивна футболка з такого матеріалу з часом повністю розкладеться в природі, не залишаючи мікропластику. Які ще властивості зумовили широке використання цього матеріалу?

Відповіді на питання надішліть через гугл-форму: https://forms.gle/5iyhdZiZK28YtRjs7

Посилання на гугл – форми

Дослід 1.

https://forms.gle/dbyACQWUCM7VwWoWA

Дослід 2.

https://forms.gle/upKXvmxwXS2joYN69

Дослід 3.

https://forms.gle/5iyhdZiZK28YtRjs7

Тестове завдання: Тест

Завантажити (_ТА_СПОРТ_2Теоретичний_матеріал_Біоенергетика.pdf, 3.37MB)