单分子科学的世界与教学-国立高雄师范大学科学教育中心.ppt

綱要 奈米科學的反思 奈米科學課程的反思 奈米科學教材的反思 奈米科學的反思 研究室的奈米科學 學校教育的奈米科學 日常生活中的奈米科學 奈米科學的反思 研究室的奈米科學 學校教育的奈米科學 日常生活中的奈米科學 奈米科學的反思 研究室的奈米科學 學校教育的奈米科學 日常生活中的奈米科學 奈米科學課程的反思 理想課程 形式課程 知覺課程 操作課程 經驗課程 獲得課程 電化學還原法 金屬鹽類還原法 2AgNO3＋HCOH＋H2O→2Ag＋HCOOH＋  2H+＋2NO3－ SDS界面活性劑 AgNO3 濃度0.1M 中性溶液 一些小問題？ 如果你要把10毫升的油漆均勻地漆在一面15m寬20m長的牆壁上，你會怎麼作？ 一個水分子是乾燥的，還是潮濕的？ 原子半徑 144.4 Ag 185 C 140 O 78 H 半 徑 (pm) 原 子 原子半徑 0.144 Ag 0.185 C 0.140 O 0.078 H 半 徑 (nm) 原 子 奈米科學教材的反思 分級：認識 瞭解 開創與應用 科學與科技的結合 設計活動：例如製作色素增感型太陽能電池 翻譯 * * 97年度中學教師奈米科技研習活動科教中心 周進洋 單分子科學的世界與教學 環保健康花的四大環保概念 全面性:光觸媒可以有效地降解甲醛、氨等污染  物,能將細菌或真菌釋放出的毒素分解及 無害化處理。 持續性:在光的照射下可以持續不斷的發揮效用, 具有時間持久、持續作用的優點。 安全性:無毒、無害,不會產生二次污染。 高效性:光觸媒利用各種光能清除淨化空氣中的 污染物。 奈米光觸媒在台灣 起源2003年SARS的流行 相關產品：光觸媒電扇、冷氣、燈具 你會不會說台語？ 網際網路(Internet) 基因(Gene) 奈米(Nanometer) 台灣正在加緊奈米科學的研究：台灣下階段明星科技產業 癌症放射治療 利用奈米醫學及微聚焦X光加強癌症之 放射治療 次波長體積光學、成長其他單晶的模版 奈米結構自組裝陣列之集體性質研究 及其光電應用 碳水化合物合成之自動化 碳水化合物嶄新合成方法的開發 非揮發性記憶體 奈米侷限物質相變 生物神經構造的三維影像 以高解析度三維生物影像技術培育台灣 前瞻科技 雷射、影像 功能性玻璃披覆之晶體光纖研發 應 用 研 究 主 題 世界各國加緊奈米科學的研究 美國NSF指出：當我們進入21世紀，奈米 技術將如20世紀的抗生素、IC和高分子一樣，對世界人民的健康和財富產生重大的 影響。 1999 啟動國家奈米技術計畫(NNI) 2001 美國總統科技顧問Lane：如果我被問及明日最能產生突破的一個科技領域，我將指出這是奈米科學和技術。 1998 調查研究「奈米結構的科學和技術」的研究開發現況和發展趨勢 1996~1998 正式把奈米列入國家關鍵技術和2005年戰略技術 1991 美國 中科院製備高質量的半壁奈米碳管並測定 其儲氫容量 1999 清華大學首次製備直徑3-50nm，長度達 1000nm的藍光GaN一維奈米棒 1998 中國科學院操縱原子成功寫出「中國」二個字 1993 中科院發現奈米晶體銅的室溫延展超塑性 2000 從85、95開始設立攀登計畫專攻奈米材料的合成和製備、分子電子學及應用。 中國 實施產官學聯合加速開發計畫 2001 實施為期10年耗資2.25億美元的奈米技術 研究 1991 日本 台大奈米科技研究中心 奈米材料 奈米元件 奈米生醫 奈米機電 成大微奈米科技研究中心 成大微奈米科技研究中心學研計畫 金屬錯合物分子級磁鐵 單分子磁鐵 Honda-Fujishima effect 光觸媒 定義：利用觸媒或基材，且牽涉到光能 吸收的催化反應(IUPAC) 可使用的物質：TiO2, ZnO, Nb2O5, WO3, SnO2, ZrO2, SrTiO3, KTaO3, Ni-K4Nb6O17, CdS, ZnS, CdSe, GaP, CdTe, MoSeO2, WSe2 奈米光觸媒的物理性應用 自我淨化：例如蓮花效應 防霧：利用光觸媒超親水性的作用 金屬防蝕：利用光觸媒受光後產生的電子來  保護金屬原子。 奈米光觸媒的化學性應用 抗菌：1~2微瓦/平方公分 就可使光觸媒 具備良好的殺菌效果。 淨化空氣 綠色製程 醫療抗癌 光觸媒抑制癌細胞的概念 將光觸媒注入體內感染區