Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Химия / Конспекты / Конспект урока по теме "Полимеры"

Конспект урока по теме "Полимеры"


  • Химия

Документы в архиве:

34.16 КБ Пластмасс маркировка.docx
39.91 КБ Полимеры.docx
150.93 КБ Таблица экспресс-анализа пластмасс (по А. В. Кудрявцеву).rtf
446.55 КБ полимеры.pptx

Название документа Пластмасс маркировка.docx

Поделитесь материалом с коллегами:

Знак

Идентификатор материала (ISO 1043[1])

Описание

Примеры

Примечание

Plastic-recyc-01.svg

#1 PET(E)

Полиэтилентерефталат

Полиэстербутылки для безалкогольных напитков

Обычно используется для производства тары для минеральной воды, безалкогольных напитков и фруктовых соков, упаковки, блистеров, обивки.

Plastic-recyc-02.svg

#2 PEHD (HDPE)

Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП)

Пластиковые бутылкипакеты, мусорные вёдра

Производство бутылок, фляг, полужёсткой упаковки. Считается безопасными для пищевого использования.

Plastic-recyc-03.svg

#3 PVC

Поливинилхлорид (ПВХ)

Оконные рамы, бутылки для химических продуктов, покрытия для полов

Используется для производства труб, трубок, садовой мебели, напольных покрытий, оконных профилей, жалюзи, изоленты, тары для моющих средств и клеёнки. Материал является потенциально опасным для пищевого использования, поскольку может содержать диоксиныбисфенол А,ртутькадмий.

Plastic-recyc-04.svg

#4 PELD (LDPE)

Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП)

Пакеты, вёдра, трубы

Производство брезентов, мусорных мешков, пакетов, пленки и гибких ёмкостей. Считается безопасным для пищевого использования.

Plastic-recyc-05.svg

#5 PP

Полипропилен

Автомобильные бамперы, внутренняя отделка автомобилей, корпуса электроинструмента

Используется в автомобильной промышленности (оборудование, бамперы), при изготовлении игрушек, а также в пищевой промышленности, в основном при изготовлении упаковок. Распространены полипропиленовые трубы для водопроводов. Считается безопасным для пищевого использования.

Plastic-recyc-06.svg

#6 PS

Полистирол

Игрушки, одноразовая посуда, цветочные горшкивидеокассеты,чемоданы

Используется при изготовлении плит теплоизоляции зданий, пищевых упаковок, столовых приборов и чашек, коробок CD и прочих упаковок (пищевой плёнки и пеноматериалов), игрушек, посуды, ручек и так далее. Материал является потенциально опасным, особенно в случае горения, поскольку содержит стирол.

Plastic-recyc-07.svg

#7 O(ther)

Прочие пластмассы

Полиуретан[2]поликарбонатПолиамиды

К этой группе относится любой другой пластик, который не может быть включен в предыдущие группы. В основном это поликарбонат. Поликарбонат может содержать опасный для человека бисфенол А[2]. Используется для изготовления твёрдых прозрачных изделий, как напримердетские рожки.

Plastic-recyc-abs.svg

#ABS

Акрилонитрилбутадиенстирол (АБС)

Корпуса мониторов и телевизоров, кофеварки, мобильные телефоны, корпуса электроинструмента



Название документа Полимеры.docx

Поделитесь материалом с коллегами:

Природа окружает нас загадками,

и попытка их решения принадлежит

к величайшим радостям жизни.

У.Рамзай


Цели урока.

Обучаюшие:

углубить знания о полимерах;

закрепить знания о природных полимерах, о качественных реакциях на белки, крахмал;

познакомить учащихся с использованием полимеров в повседневной жизни.

Развивающие:

развивать у учащихся умение выделять главное, работать с научной литературой, устанавливать причинно-следственные связи;

способствовать развитию волевых качеств, умение работать с техническими средствами, развивать интерес к предмету.

Воспитательные:

воспитывать потребность в приобретении новых знаний.

Здоровьесберегающая:

соблюдать двигательный режим, содействовать

формированию у учащихся бережного отношения к своему здоровью, предупредить учащихся о вредном воздействии некоторых пластмасс на организм человека.


Форма урока:


Ход урока


1. Организация класса.

2. Проверка и актуализация знаний.

* Вступительное слово учителя: В начале 70-х гг. ХХ в. любознательные туристы обнаружили в глухом углу бескрайних сибирских лесов семью, прожившую вдали от городов и сел несколько десятков лет. Это семья Лыковых. Что же поразило отшельников больше всего среди вещей, принесенных туристами? Прозрачная полиэтиленовая пленка! «Стекло, а мнется», – восхищенно сказал седобородый глава семьи, рассматривая полиэтилен, один из многих синтетических материалов, придуманных химиками для облегчения и улучшения нашего хозяйства и быта.

Почему же возникла необходимость в создании полимеров, какими ценными свойствами они обладают, вы уже заметили, что у нас в классе много изделий из полимеров. Вы уже имеете знания по теме «Полимеры». Эти вещества прочно вошли в нашу жизнь. Давайте повторим изученный материал о полимерах.

Фронтальный опрос.

- Какие вещества называются полимерами?

- В результате каких реакций получают полимеры в промышленности?

- На какие группы делят полимеры?

- Чем отличаются по составу пластмассы от других полимеров?

Индивидуальный опрос.

- Ребята, в русском языке встречается термин «хемофобия». Объясните смысл этого термина?

Правильно, это боязнь химии, химических веществ с которыми мы сталкиваемся в жизни. С недоверием и опаской люди относятся и к полимерам.

Поэтому наша задача на уроке исследовать полимеры и доказать, опасны ли полимеры они для человека.

3. Сообщение темы и цели урока.

1) Тема нашего урока: «Полимеры: «за» и «против».

Давайте выдвинем гипотезу по теме урока.

Гипотеза:

полимеры – это высокомолекулярные соединения, которые оказывают положительное влияние на живой организм.

Полимеры – основные вещества живой природы.

- Мы знаем, что полимеры - основные вещества живой природы. Давайте вспомним о значении полимеров для живых организмов.

2) Результаты исследований учащихся на тему

«Полимеры живой природы»

(Презентация).

Учитель:

- Какой вывод вы можете сделать, исходя из услышанных результатов исследований.

(Предполагаемые ответы учащихся):

Полимеры – основные вещества живой природы.

Без полимеров не могут нормально функционировать живые организмы.

Белок – это основа существования живого организма. Белок – это биополимер. Без полимеров не могут существовать живые системы.

Вывод:

Значит, полимеры оказывают положительное влияние на живой организм.

Вывод:

Природные полимеры можно выявить в результате качественных реакций.

Сообщение ученицы

1.Термореактивные полимеры. Термопластичные полимеры

В настоящее время полимерные материалы находят широкое применение в различных областях медицины. Сейчас широко ведутся работы по синтезу физиологически активных полимерных лекарственных веществ, полусинтетических гормонов и ферментов, синтетических генов. Большие успехи достигнуты в создании полимерных заменителей плазмы человеческой крови. Синтезированы и с хорошими результатами применяются в клинической практике эквиваленты различных тканей и органов человека: костей, суставов, зубов. Созданы протезы кровеносных сосудов, искусственные клапаны и желудочки сердца. Созданы аппараты: «искусственное сердце-легкое» и «искусственная почка».


Медицинские полимеры и используются для культивирования клеток и тканей, хранения и консервации крови, кроветворной ткани – костного мозга, консервации кожи и многих других органов. На основе синтетических полимеров создаются противовирусные вещества, противораковые препараторы.

Использование медицинских полимеров для изготовления хирургических инструментов и оборудования (шприцы и системы для переливания крови разового использования, бактерицидные пленки, нити, клетки) коренным образом изменило и усовершенствовало технику медицинского обслуживания.


2. Волокна в нашей жизни(презентация)

Из встречающихся в природе веществ к полимерам, например, относятся целлюлоза - основная часть растительных волокон, кератин и фиброин - основные белковые вещества, из которых состоят шерсть и шелк.

Важнейшее природное текстильное волокно - хлопок. Это волоски на семенах хлопчатника. Из хлопка получают тонкую, равномерную и прочную пряжу и делают из нее самые разнообразные ткани - от тончайших батиста и маркизета до толстых обивочных тканей. Существенно новым направлением применения лубяных волокон является армирование ими пластиков, где они в значительной мере вытесняют стекловолокна. Особенно характерна тенденция расширения армированных лубяными волокнами полиуретанов, полипропилена и биоразрушаемых термопластов в автомобилестроении.

Химическая промышленность выпускает искусственные волокна. К ним относятся полиэфирные, полиакриловые, алифатические полиамидные (найлон и др.), полиолефиновые (главным образом полипропиленовые) и гидратцеллюлозные (в основном вискозные) и др.

Наиболее интенсивно растет выпуск полиэфирных волокон, затем полиамидных, полипропиленовых и полиакрилонитрильных волокон; совершенствуются процессы получения вискозных и организация производства гидратцеллюлозных волокон типа лиоцелл, существенное развитие получил процесс производства эластомерных полиуретановых нитей.

Мы уже не представляем свою жизнь и без пластмасс. Из пластмасс делают:

аудио, видео аксессуары;канцелярские товары;настольные игры;одноразовая посуда;

хозяйственные товары (пакеты, пленки и мешки).(изделия из пластмассы на демонстрационном столе).

Вывод:

Жизнь современного человека невозможна без полимеров. Значит, и в этом случае мы «за» полимеры.

- Действительно, как бы мы сегодня жили без полимеров? Они окружают нас всюду.

А сейчас, послушайте одну интересную историю-загадку и попробуйте эту загадку разгадать. … Моряки второй экспедиции Колумба к берегам Америки, высадившиеся на острове Гаити в 1496 году, с удивлением наблюдали, как островитяне играют в мяч, который высоко подпрыгивает при ударе о землю. Известные в Европе мячи из кожи и шерсти не обладали такой прыгучестью. Из какого вещества были сделаны мячи островитян?

3. Каучук (презентация)

- Да. Так Европа узнала еще об одном природном полимере - каучуке, а потом научились делать искусственный каучуки. Из каучука изготовили резину и эбонит.

- Почему же люди предпочитают использовать полимеры?

Сложно ответить на вопрос? Тогда физкультминутка нам поможет разобраться в этом.

Физкультминутка:

Встаньте рядом и возьмитесь за руки. А теперь отдаляйтесь друг от друга, но рук не разрывайте. Смотрите, какой длинной получилась образованная вами цепочка. Вот так и полимеры можно растянуть. Они обладают стойкостью к растяжению. А теперь, приближайтесь друг к другу как можно сильнее и рук не разжимайте. Видите, полимеры можно сильно сжимать, т.к. они обладают стойкостью к сжатию. Ребята, мы с вами уже говорили о том, что реакция полимеризации не идет на 100% и остаются мономеры, не вступившие в реакцию полимеризации, но они входят в состав той массы, из которой изготавливают изделия. Представьте, что я тот мономер, который не вступил в реакцию полимеризации или поликонденсации. Я с вами в изделии, но я существую отдельно от вас. Кажется, что в этом такого? Но эти мономеры делают многие полимеры опасными для здоровья человека.

6) Знакомство с видами пластмасс и их влиянием на здоровье человека по информационной таблице (имеется у каждого ученика).


Влияние на здоровье человека

полиэтилентерефталат подходит только для однократного применения,

при повторном применении могут выделяться

вредные вещества.

полиэтилен

высокой плотности считается относительно безопасным,

хотя из него может выделяться формальдегид.

Поливинилхлорид запрещен для пищевого применения, т.к.

выделяет канцерогенные вещества.

полиэтилен низкой

плотности относительно безопасен для пищевого

применения, в редких случаях может выделять т формальдегид, полиэтиленовые пакеты не столь опасны для здоровья человека, сколь опасны

для экологии планеты.

полипропилен довольно безопасен, но при определенных условиях может выделять формальдегид.

Полистирол может выделять стирол, поэтому одноразовая посуда и называется одноразовой.


Справочные данные:


Стирол

вызывает заболевания сердца, оказывает сильное воздействие на печень, вызывая

токсический гепатит.

Формальдегид, фенолформальдегид - канцерогенные, токсичные вещества. Выделяясь, раздражают горло, бронхи, слизистую оболочку глаз, снижают иммунитет.


Вопросы учителя:

- Давайте обратимся к выставке изделий из пластмасс и определим по маркировке названия пластмасс.

- Что вы можете сказать об их влиянии на здоровье человека?

Разработка рекомендаций по использованию пластмасс в быту.

Учитель:

- Давайте разработаем рекомендации людям, заботящимся о своем здоровье?

Учащиеся: Провести ревизию пластмассовых контейнеров и избавиться от всех, кроме изделий из полипропилена (цифра 5 или маркировка PP).

Отдать предпочтение изделиям из стекла, дерева, металла.

Внимательно отнестись к игрушкам из пластмассы, особенно для маленьких детей.

Убедитесь, что продукция имеет сертификаты соответствия гигиеническим нормам.

Покупая очередное изделие из пластмассы, возьмем за правило понюхать его.

(это просто и займёт буквально секунду, которой будет достаточно для того, чтобы уловить неприятный запах, но если он есть, то от покупки даже простой расчески для волос следует отказаться).

Вывод:

Каждый может защитить своё здоровье и здоровье своих детей, в конце концов, это не так уж и сложно.

Проверка подтверждения или опровержения гипотезы.

(учащиеся на основе полученных знаний подтверждают или опровергают гипотезу).

Обобщение по итогам исследований учителя.

Учитель:

- Полимеры необходимы для существования живых систем, но многие пластмассы оказывают вредное воздействие на здоровье человека. Поэтому при использовании полимеров надо пользоваться нашими рекомендациями.

Ребята, сегодня на уроке мы расширили знания о полимерах.

6. Рефлексия.

Скажите, какую пользу для себя вы извлекли из данного урока? Закончи фразу:

- Сегодня на уроке я узнал…..

- Мне показалось интересным….

- Для себя открыл новое….

- Я буду заботиться о своём здоровье потому, что….

7. Выставление оценок.

8. Домашнее задание.























Донцов Аюди всегда мечтали научиться изготавливать искусственные органы, которые можно было бы использовать вместо поврежденных. Но любые вживляемые в человеческий организм технические приборы не могут сравниться по эффективности с живыми органами, так как в отличие от них искусственные органы функционируют только по определенной программе, заложенной человеком.


Однако, это было лишь до того момента, пока не были синтезированы так называемые «умные» полимеры. Особенность таких полимеров заключается в том, что они, по аналогии с живой материей, способны самостоятельно воспринимать информацию из окружающей среды и изменяться в соответствии с этой информацией.


Гидрогель. Полимерные гидрогели на основе «умных» полимеров – это пористые, хорошо набухающие, но не растворяющиеся в воде материалы, которые при изменении внешних условий, например, температуры, кислотности окружающей среды или ее химического состава, способны изменять степени набухания в воде или даже переходить в растворимое состояние.Если такой гидрогель предварительно насытить лекарственным веществом, то при перемене внешних условий гидрогель частично разрушится, лекарственное вещество легко освободится и начнет действовать. Химики и медики работают над тем, чтобы определить условия, при которых гидрогель будет менять свои свойства в ту или иную сторону.


Покрытия на раны и ожоги. Одной из разработок российских ученых из ИНХС стало создание покрытия на раны и ожоги с регулируемой скоростью выделения лекарства в область раны. Известно, что при инфекции в зоне воспаления повышается кислотность среды. Разработанный, российскими учеными, полимерный нерастворимый гидрогель, при нормальном pH крови (pH 7,4) способен удерживать в себе антибиотики. При подкислении среды, что имеет место при воспалении, «ячейки» геля, благодаря специально заложенному при его создании свойству, расширяются и лекарство поступает в рану. Как только воспаление проходит, pH становится нейтральным и поступление лекарств также прекращается. Этот принцип лежит в основе работы многих противоожоговых, антимикробных гелей, применяющихся для лечения трофических язв и гнойных воспалений, а также послеоперационных травм. Гелем полностью обрабатывают поверхность раны, где он обеспечивает дренаж раны и гарантирует постоянное поступление лекарственных препаратов. После окончания лечения гель можно легко удалить простым промыванием водой без повреждения новой растущей ткани. Предварительные испытания геля были проведены на 30 больных в возрасте от 25 до 50 лет с гранулирующими ранами мягких тканей. Одной группе пациентов раны обрабатывали гелем с использованием йодовидона и анилокаина. Другую группу пациентов лечили маслом облепихи с предварительной обработкой раны антисептиками. При использовании геля с лекарственными веществами обезболивающее действие наступало через 10-15 минут и продолжалось от 8 до 24 часов в зависимости от уровня болевого синдрома. Практически полное исчезновение отека кожных покровов у пациентов из первой группы наступило на третьи сутки, тогда как у пользовавшихся облепиховым маслом – на 5-6 сутки. Проведенный учеными эксперимент полностью доказал способность полимерного геля с лекарственным веществом ускорять процессы заживления ран.


Доставка лекарств в проблемные места. Еще одним качеством, которым обладают полимерные гидрогели, является реакция на изменение температуры. Чтобы заставить гель изменить свое состояние, можно воздействовать на него специальными волновыми нагревателями, или же дождаться повышения температуры в результате естественной реакции организма на любое локальное воспаление. В наше время группа российских ученых создала полимер, выпадающий в осадок при повышении температуры более 37 градусов. Ученые связали этот полимер с лекарственным веществом, способным растворять сгустки крови, благодаря чему гель стал выступать в роли антитромботического средства. Испытания проходили на модели человека – насос имитировал работу сердца, а сообщающиеся сосуды выступали в качестве пораженных тромбозом органов. При температуре модели 36 градусов в кровоток вводили ферменты, растворяющие сгустки. Время их растворения было около 15 часов. После этого один сосуд, имитирующий пораженный тромбозом орган, нагревали до 38 градусов и также ввели ферменты. Результат был одинаков – в обоих органах (как подогретых, так и нет) сгусток растворялся приблизительно за одно, и то же время. Дальше в модель человека был введен фермент, связанный с полимером, выпадающим в осадок при температуре выше 37 градусов. Один «орган» нагрели до 38 градусов, а другой оставался при температуре 36 градусов. В результате, в нагреваемой части сгусток крови быстро растворился, а в другой остался без изменения. Все лекарственное вещество, связанное с полимером, собралось в нагреваемой части. Полимер доказал свою эффективность – он доставил весь лекарственный раствор в точку воспаления. Как отмечают специалисты, в домашних условиях использовать полимер для доставки лекарств будет невозможно, так как лекарство вместе с полимером должно быть введено в кровоток, однако в любом медицинском учреждении это сделать вполне реально. Важность такого транспортера лекарств, становится очевидной, если учесть то, что обычно около 90% лекарства расходуется зря, не дойдя до очага поражения. При этом многие соединения токсичны для окружающих тканей. К сожалению, эта разработка российских химиков и медиков так и не получила массового использования.


Искусственный кишечник. Японским ученым удалось создать технический прибор из полимерного геля, который может самостоятельно сокращаться и выполнять функцию кишечника. Искусственный кишечник полностью повторяет перистальтику своего естественного аналога. Он способен сжиматься как мышца, передвигая вперед кольцеобразные утолщения. Точно так же наш кишечник транспортирует пищу. Японские исследователи имитировали не только работу мускулатуры кишечника, но и его собственный ритм. Под действием атомов рутения полимер волнообразно меняет свои свойства – то разбухая, то ослабевая. Такой «орган» может работать полностью автономно. Это только некоторые возможности «умных полимеров» в медицине. На самом же деле, как утверждают ученые, перспективы их использования безграничны.



Умные полимеры на атомных станциях



Ученые из Германии и индии сообщили о создании полимера, который снижает количество радиоактивных отходов, производимых во время обычных операций на ядерных реакторах. Борье Селлергрен с коллегами, отметили, что некоторые структурные материалы, например углеродистая сталь, во время взаимодействия с хладагентами в водной системе охлаждения формируют отложения металлических окисей. Такие окиси притягивают радиоактивные ионы, и тем самым наращивая радиоактивность. А уборка поверхности реакторов стоит весьма недешево. Кобальт, представленный в некоторых сплавах, используемых в водных системах реакторов, является основной составляющей проблемы из-за долгого полураспада.


В ходе исследования ученые разработали адсорбирующий материал, который в отличие от обычных ионообменных смол, применяемых в реакторах, предназначен специально для кобальта и обладает уникальной способностью игнорировать ионы на основе железа. Также ученые добавляют, что высокая селективность полимера позволяет применять его в процессах дезактивации в реакторах, которые используют множество структурных материалов.



Умные полимеры в энергетике



Уже в ближайшем будущем полимерная электроника может стать вполне конкурентоспособной, тем более, что спектр ее применения довольно широк – от бытовой до оборонной техники и аппаратуры. Так в настоящее время разрабатываются полупроводниковые полимеры и полимеры способные принимать солнечный свет, преобразовывая его в электрический ток. По прогнозам отечественных исследователей через пять лет объем рынка приборов, главной составляющей которых будут данные полимеры, составит порядка 500 миллионов долларов.


Причем и для нашей страны применение этих материалов может быть крайне полезным. Так, их использование в альтернативных источниках энергии, например, при создании солнечных батарей, поможет значительно увеличить их эффективность. А потребность нашей страны в энергии может быть удовлетворена при помощи данных батарей площадью всего 100 квадратных километров.


Основными плюсами полимерных солнечных фотоэлементов являются маленькая масса и гибкость. Главной же проблемой является снижение дорогостоящей стоимости производства, а также увеличение продолжительности функционирования. При этом, всем полимеры остаются абсолютно экологически чистыми источниками электроэнергии, что не мало важно в сложившийся ситуации на сегодняшний день.



Умные полимеры на нефтяных скважинах



На кафедре физического факультета МГУ создаются полимеры, которые помогают добывать нефть. Дело в том, что при добыче нефти зачастую приходится сталкиваться с проблемами очистки нефти от воды или песка. «Умные» полимеры, закачанные в нефтяную скважину способны блокировать водные слои, за счет более весомой плотности воды. И тем самым очищая нефть от воды.


Если же в нефти, как это часто бывает, присутствует песок или другие загрязнители, специальные полимеры впитывают их в себя, вытесняя из них молекулы нефти, тем самым облегчая ее очистку. Полимер в зависимости от окружения выбирает, что ему делать: блокировать или не блокировать тот или иной элемент. Все это связано с тем, что полимеры можно запрограммировать практически под любой вид операций.



Умные окна



Изменения температуры окружающей среды, кислотности, освещенности, присутствие токсинов или лекарств способны вызвать изменение цвета полимера. Новый полимер, созданный Риохиро Акаши и его коллегами из Fuji Xerox Company, воспроизводит способ контроля за пигментацией, применяемый кальмарами и осьминогами. Последние способны имитировать раскраску ядовитых существ в качестве защиты или же скрываться, воспроизводя окраску моря. А некоторые виды даже общаются путем изменения цвета кожи. Столь быстрых перемен беспозвоночные достигают, сжимая "сумочки" с пигментами. В их коже есть "мешочки", заполненные пигментами разных цветов, к которым прикреплены мышечные волокна. Когда мышцы сокращаются, мешочки увеличиваются и участок кожи приобретает окраску. Расслабление мышц, наоборот, вызывает обесцвечивание кожи.


Японцы изготовили крошечные пигментные мешочки из полимера, способного сокращаться. Длинные молекулы полимера были связаны друг с другом, чтобы образовать гель. Объем получившегося геля контролируется температурой. При 34 градусах молекулы полимера сокращаются, и объем геля уменьшается примерно на 10%. Акаши и его коллеги изготовили пигментные мешочки размером всего 20-200 микрон. А потом заполнили их красителем (черным углеродом). Частицы геля в растворителе при комнатной температуре раздуты и жидкость кажется черной. Но при нагревании до 40 градусов молекулы сокращаются и жидкость становится прозрачной. Подобные гели могут реагировать и на другие стимулы, например на свет. Кроме того, цвет этого геля можно установить по желанию – просто наполнив мешочки другим пигментом.


Так, например, скоро можно будет создавать «умные» окна. «Умные» окна – это окна, которые могут менять степень пропускания солнечных лучей в зависимости от окружающих условий. Если освещение сильное, то они затемняются, а когда освещения мало, они остаются полностью прозрачными. Это еще один пример, где «умные» полимеры могут улучшить жизнь человека.



Умный пластмасс



Исследователи представили новый тип пластмассы, которая самовосстанавливается на свету. Чудесный материал может служить дольше и, соответственно, способен улучшить долговечность множества полимерных продуктов, от распространенной домашней утвари, такой как мусорные ведра и пластиковые пакеты, до дорогостоящего медицинского оборудования. Жесткие эластичные пластики сегодня есть в составе тысяч товаров народного потребления, однако используемые материалы весьма уязвимы: они царапаются, режутся и прокалываются.


Свалки полны пластиковых объектов, большая часть из которых попала туда потому, что была сломана. Большинство подходов к восстановлению материалов на основе полимеров требует нагрева и заплат.


Ученые во главе с Кристофом Ведером из Западного резервного университета Кейза в Кливленде, штат Огайо, пошли другим путем: они создали самовосстанавливающийся пластик, который поглощает ультрафиолет и преобразовывает его в ограниченное тепло. «По сути мы разработали новый пластик, состоящий из очень мелких цепей, которые склеиваются и собираются в большие цепи», сказал соавтор исследования Стюарт Роуэн. В нормальном состоянии новый полимерный материал по характеристикам и свойствам не отличается от обычных полимеров. Но под интенсивным ультрафиолетовым светом связи, образованные ионами металла, распадаются, оставляя множество коротких полимерных цепочек.


Это позволяет материалу течь подобно жидкости и заполнять собой трещины, царапины или другие повреждения. Стоит только убрать источник ультрафиолетового света, как ионы металлов снова начинают работать в качестве клея, связывая короткие цепочки в более длинные, что приводит к застыванию материала в целом.Проведенные испытания показали, что исследователи могли многократно оцарапать поверхность, покрытую самовосстанавливающимся полимерным материалом в одном и том же месте, в присутствии ультрафиолетового света поверхность неоднократно "заживала", не оставляя от царапин ни малейших следов.



Умные покрышки



Команда разработчиков шинной компании Goodyear создала по сути уникальные грузовые шины, которые способны изменять профиль протектора в прямой зависимости от условий их использования. Массовое применение "умного" полимера, составляющего основу покрышки, поможет существенно снизить операционные расходы транспортных компаний.


Новый уникальный полимер, выражаемый сложной химической формулой Ap-R1L-Fi-Rs-T, впервые в истории нашел применение в составе протектора шин. Эта технология позволяет профилю протектора автоматически менять форму в зависимости от условий использования. Новый полимер реагирует на термоэластичное напряжение в шинах и соответствующим образом меняет профиль протектора и, следовательно, свойства шины. Например, при перевозке грузов на большие расстояния обеспечивает высокий процент продольных канавок в структуре протектора, вместе с этим снижая уровень сопротивления качению и создавая прекрасное торможение на мокрой дороге.


Если транспортное средство используется для поездок на небольшие расстояния, профиль протектора автоматически меняется, формируя большое количество жестких блоков протектора. Состав протектора также изменяется: он становится исключительно износостойким и устойчивым к истиранию, способствуя оптимизации показателей пробега.



Умные пакеты



Основной проблемой полимеров для экологии является сильная устойчивость его молекул. Так например, один одноразовый пакет обычно используется для переноса продукта от супермаркета к дому, и выбрасывается. Так как в природе таких материалов нет, то и способов для разложения полиетилена тоже нет, и этот пакет будет разлагатся на протяжении 400 лет. Уже один пакет попав в землю может существенно повлиять на ее экологию. А представьте себе, что за один год используется более 4х триллионов таких пакетов, и это не говоря о всех остальных подобных предметов используемых человеком.


На сегодняшний день был разработан новый полимер способный самоуничтожатся в природе уже через три года после его эксплуатации. Такие результаты были достигнуты с помощью его смешивания с крахмалом кукурузы.


Однако ученые не останавливаются на достигнутом и надеются, что когда то выбрасив пакет в муссорное ведро вечером, утром просто не окажется в ведре, пакет распадется на безвредные для экологии и челОпределение «полимер» и основные понятия химии ВМС.


2. Классификация полимеров.


3. Методы синтеза полимеров.


4. Структура и химические свойства полимеров.


5. Применение полимеров.


Ход урока.


Учитель: Ребята, мы с вами в прошлом году изучали органические соединения, которые имели большую молекулярную массу и сложное строение. Как они называются? (Полимеры). Приведите примеры таких соединений. (Белки и нуклеиновые кислоты, каучуки.) Сегодня на уроке мы подробнее познакомимся с такими соединениями. Обратимся к компьютерному диску.


1. Определение «полимер» и основные понятия химии ВМС.


Слайд №1. Записать определения полимера, мономера, степени полимеризации, структурного звена и молекулярной массы полимера.


Полимер - ВМС, содержащий в составе многократно повторяющиеся группы атомов.


Мономер - низкомолекулярное вещество, из которого синтезирован полимер.


Структурное звено - многократно повторяющиеся группы атомов.


Степень полимеризации - число молекул мономера, соединённых в полимер.


Средняя молекулярная масса полимера рассчитывается по формуле:

М полимера = М мономера * n , где n - степень полимеризации.


Слайд №2. Рассмотреть стереорегулярное и нестереорегулярное строение полимеров.


Слайды №3 и №4. Рассмотреть таблицы относительных молекулярных масс некоторых полимеров.


2. Классификация полимеров (по различным признакам).


Слайд №5. Рассмотреть общую схему классификации полимеров по различным признакам и сравнить её с таблицей учебника (Органическая химия О.С. Габриелян с.99).


Слайд №6. Классификация по происхождению полимеров:а) природные полимеры (белки, нуклеиновые кислоты, каучук и др.) Демонстрация этих полимеров.


б) искусственные полимеры (вискоза, ацетатное волокно). Демонстрация этих волокон.


в) синтетические полимеры (каучуки, синтетические волокна пластмассы). Демонстрация коллекции каучуков.


Слайд №7. Классификация по строению полимера (схемы полимеров):


а) линейные;


б) разветвлённое;


в) пространственное.


Слайд №8. Классификация полимеров по отношению к нагреванию (демонстрация опыта по расплавлению полимера):


а) термореактивные полимеры (при нагревании размягчаются, а затем становятся неплавкие и нерастворимые);


б) термопластичные полимеры (при нагревании размягчаются, а при охлаждении занимает определённую форму).


3. Методы синтеза полимеров.


Слайды №9-№11. Классификация полимеров по методам синтеза:


а) Реакции полимеризации. Мономерами являются соединения с двойной связью, и образуется в результате реакции только полимер.


n СН 2 =СН 2 - сиет - (-СН 2 -СН 2 -) n


б) Реакции поликонденсации. Мономерами являются соединения с функциональными группами и наряду с полимером, образуется ещё и низкомолекулярное вещество (вода, аммиак, хлороводород).


n NH 2 - CH 2 - COOH - катализатор -- (- NH - CH 2- CO -) n + n Н 2 О


4. Структура и химические свойства полимеров.


Слайд №12. Структура аморфных (не имеющих порядка) и кристаллических (упорядоченных) полимеров.


Слайд №13. Химические свойства полимеров (отношение к нагреванию, устойчивость по отношению к кислотам и щелочам)


5. Применение полимеров.


Слайды №14-16. Промышленные способы получения полипропилена.


Слайды № 17-20. Химические свойства полипропилена и полипропилена, на которых основано применение этих полимеров в промышленности.


Вывод по уроку: ВМС широко распространены в природе и используются человеком в повседневной жизни, народном хозяйстве. Такое широкое применение основано на их особых свойствах. Они помогли заменить многие природные вещества.





Домашнее задание : учить лекцию и 10 параграф учебника.

Медиа - урок «Основные понятия химии высокомолекулярных

Название документа полимеры.pptx

Поделитесь материалом с коллегами:

Полимеры
3)Полимеры (по пространственному строению) Стереорегулярные Звенья чередуются...
Термины Макромолекула от греч. макрос – большой, длинный. Мономер исходное ве...
n X ( -X- )n Х – мономер, (-Х-) – структурное звено, n - степень полимериз...
реакции получения Реакция полимеризации: n СН2 = СН → (- СН2 – СН-)n | | СН3...
Переработка и утилизация полимеров пиролизом Основной проблемой в утилизации...
1 из 10

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1 Полимеры
Описание слайда:

Полимеры

№ слайда 2
Описание слайда:

№ слайда 3
Описание слайда:

№ слайда 4
Описание слайда:

№ слайда 5 3)Полимеры (по пространственному строению) Стереорегулярные Звенья чередуются
Описание слайда:

3)Полимеры (по пространственному строению) Стереорегулярные Звенья чередуются с определенной последовательностью: А-А-В-В-А-А-В-В- Нестереорегулярные Произвольное чередование звеньев: А-В-А-А-А-В-В-А-В-В-

№ слайда 6
Описание слайда:

№ слайда 7 Термины Макромолекула от греч. макрос – большой, длинный. Мономер исходное ве
Описание слайда:

Термины Макромолекула от греч. макрос – большой, длинный. Мономер исходное вещество для получения полимеров. Полимер много мер (структурное звено). Структурное звено многократно повторяющиеся в макромолекуле группы атомов. Степень полимеризации n число структурных звеньев в макромолекуле.

№ слайда 8 n X ( -X- )n Х – мономер, (-Х-) – структурное звено, n - степень полимериз
Описание слайда:

n X ( -X- )n Х – мономер, (-Х-) – структурное звено, n - степень полимеризации. (- Х- )n - макромолекулы полимеров. В зависимости от строения основной цепи полимеры имеют разные структуры: линейную (например, полиэтилен), разветвленную (например, крахмал) и пространственную ( например, вторичная и третичная структура белков).

№ слайда 9 реакции получения Реакция полимеризации: n СН2 = СН → (- СН2 – СН-)n | | СН3
Описание слайда:

реакции получения Реакция полимеризации: n СН2 = СН → (- СН2 – СН-)n | | СН3 СН3 пропилен полипропилен Реакция поликонденсации: nС6Н12О6 → (- С6Н10О5 -)n + Н2О глюкоза полисахарид

№ слайда 10 Переработка и утилизация полимеров пиролизом Основной проблемой в утилизации
Описание слайда:

Переработка и утилизация полимеров пиролизом Основной проблемой в утилизации полимеров является сортировка различных отходов. Пластик чаще всего присутствует в соединении с другими материалами: металлами, стеклом, пищевыми отходами, бумагой и картоном. Отделение полимерного мусора от остальных отходов производится с применением различных технологий, но их стоимость настолько высока, что очень часто предприятия использую ручную сортировку, однако и она не всегда помогает. К примеру, отделить ламинат от картона в упаковке сока практически невозможно. Термические методы идеально подходят для утилизации отходов, не предназначенных для повторного использования. Важное место среди термических способов переработки занимает пиролиз полимеров. Установка пиролиза позволяет перерабатывать отходы полимеров в пиролизное масло и технический углерод. Пиролизное масло может быть использовано в виде топлива высокого качества, либо сырья для нефтехимической промышленности.


Автор
Дата добавления 12.10.2015
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров1027
Номер материала ДВ-055026
Получить свидетельство о публикации

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх