Разработка урока по теме "Полимеры" (11 класс)

 ОТКРЫТЫЙ УРОК В 11 КЛАССЕ

Тема урока:   Полимеры.

Цели урока:

- углубить,  обобщить и систематизировать знания обучающихся о полимерах.

    - развивать  логическое  мышление, познавательную активность .

-способствовать повышению интереса к предмету, воспитанию потребности в приобретении новых знаний .

Тип урока:    комбинированный.

Методы:

1.     Словесные (элементы беседы, рассказ).

2.     Наглядные (показ презентации по теме , работа с опорным конспектом).

3.     Практические (демонстрация опытов в виртуальной химической лаборатории).

КМО: компьютер, программное обеспечение, опорный  конспект.

Ход урока

Сегодня на уроке у нас не обычная тема, а тема, которая вошла в нашу жизнь со всех сторон. Без этих веществ нельзя обойтись ни дома, ни на улице .

1.      Сообщение темы и целей урока.

Итак, сегодня мы вновь поговорим с вами о полимерах. Ранее эта тема рассматривалась нами в 9 классе, однако сейчас  наш разговор будет более детальным и мы обобщим и систематизируем знания по этой обширной и интересной теме.

Учащиеся записывают тему урока в тетрадь.

  Цели урока таковы…..

2.      Презентация нового материала по теме. Лекция учителя с опорой на слайды.

(Учащиеся конспектируют ключевые определения)

3.      Работа в парах.

А теперь , ребята, вас ждут 2   вопроса на засыпку по теме. Работаете в парах. После того, как я озвучу вопрос, у вас есть 30 секунд, чтобы посовещаться, а потом первыми дать правильный ответ.                                                                                 ВОПРОС № 1 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?

 (из каучука)

ВОПРОС № 2

Что объединяет эти два предмета? (На подносе резиновая калоша и клубень картофеля).

Ответ: СВ. Лебедев получил синтетический каучук переработкой картофеля

4.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.

4.      Индивидуальная работа учащихся

(один-два ученика готовят  презентацию и выступают с ней перед одноклассниками, после просмотра ставят вопросы, а класс отвечает)                          

5.Демонстрация опытов в виртуальной химической лаборатории по теме, сопровождающаяся пояснением учителя.

6.Устный опрос (закрепление знаний обучающихся.)

1. Что такое мономер?
2. Что такое полимер?
3. Как образуются белки, из каких соединений?
4. Написать формулу этилена. В какие реакции вступает этилен?
5. Что такое реакция поликонденсации? Написать реакцию на доске.
6. Что такое реакция полимеризации? Написать реакцию на доске.
7. Что обозначают n в формулах полимеров?
8. Что такое структурное звено?
9. Написать формулу крахмала.

Подведение итогов урока и выставление оценок.                                             7. Выводы. 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….

             8.Оценивание  учащихся  и     оглашение  домашнего задания.

Особую, очень важную, группу органических веществ составляют высокомолекулярные соединения (полимеры). Масса их молекул достигает нескольких десятков тысяч и даже миллионов.

Полимеры - это высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из множества повторяющихся одинаковых структурных звеньев. Молекула полимера называется макромолекулой.

СПОСОБЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ.

Синтез полимеров из низкомолекулярных соединений (мономеров) основан на реакциях двух типов: полимеризации и поликонденсации.

Реакция полимеризации - это химический процесс соединения множества молекул мономеров в крупные молекулы полимеров.

Например, полипропилен получают из пропилен СН₂=СH–CH₃, который является мономером:

n СН₂ = СH    ¾®    (СН₂ - СH)n

   ½                               ½

  CH₃                            CH₃

   пропилен             полипропилен

    (пропен)

Мономер – вещество, из которого образуется полимер.

Структурное звено – повторяющаяся группа атомов.

n-степень полимеризации.

Реакция поликонденсации - это процесс образования полимеров из множества молекул мономеров, которые сопровождаются выделением побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).

nC₆H₁₂O₆ → (C₆H₁₀O₅)n + H₂O

                                                        глюкоза          крахмал

Кроме того, следует отметить, что некоторые полимеры получают не из мономеров, а из других полимеров, используя химические превращения макромолекул. (Например, при действии азотной кислоты на природный полимер целлюлозу получают новый полимер - тринитратцеллюлозы).

[C₆H₇O₂(OH)₃]n  +  3nHNO₃  ¾®  [C₆H₇O₂(ONO₂)₃]n  +  3nH₂O

     целлюлоза                                     тринитратцеллюлоза

Полимеры используют для изготовления на их основе пластмасс, волокон и других материалов.

Пластмассы - это материалы, полученные на основе полимеров, способные приобретать заданную форму при изготовлении изделия и сохранять ее в процессе эксплуатации.

Полимер и пластмасса - это не одно и тоже. Любая пластмасса содержит полимер, но кроме него в состав могут входить и другие компоненты: красители (придают материалу цвет), наполнители (обеспечивают жесткость пластмассы), пластификаторы (делают материал более эластичным, гибким) и др. Именно полимер связывает все компоненты пластмассы в единое целое, поэтому это самый важный компонент. (Первые пластмассы получали на основе природных полимеров - производных целлюлозы, каучука и т.д.)

Волокна - это полимеры линейного строения, которые пригодны для изготовления нитей, жгутов, пряжи и текстильных материалов.

Индивидуальные задания для слабых учащихся:

Вариант №1

Допиши определения:

Полимеры - это _______________________соединения, молекулы которых состоят из множества повторяющихся одинаковых   _________________            __________________.

Реакция __________________________- это химический процесс соединения множества молекул мономеров в крупные молекулы полимеров. 

Число, показывающее, сколько молекул мономера соединилось в молекулу полимеров, называют ____________________          ______________________.

Вариант №2

Допиши определения:

Молекулу полимера называют ________________________.

Низкомолекулярное соединение, из которых образуются полимеры называют ______________.

Реакция ___________________________ - это процесс образования полимеров из множества молекул мономеров, которые сопровождаются выделением побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).

Группа атомов, многократно повторяющаяся в молекуле полимера, называется _________________             ______________________________.

III. Изучение нового материала.

1. Классификация полимеров.

Рассказ с презентацией

«Классификация полимеров по происхождению».

В зависимости от происхождения различают природные и химические полимеры. Природные полимеры встречаются в природе. К ним относятся крахмал, целлюлоза, клетчатка, белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук.

Химические полимеры получают с помощью химических реакций из различных органических веществ. Химические полимеры в свою очередь подразделяют на искусственные и синтетические.

Искусственные полимеры получают на основе природных полимеров путем химической модификации. К таким полимерам относят: вискозу, целлулоид, ацетатное волокно. Исходным веществом, для получения названных полимеров, является целлюлоза.

Синтетические полимеры получают из органического сырья (нефть, газ, каменный уголь) с помощью различных химических процессов. Синтетические полимеры являются результатом работы химиков. К синтетическим полимерам относятся: полиэтилен; полипропилен; полистирол; фенолформальдегидные полимеры; синтетические волокна (лавсан, нитрон, капрон, хлорин); синтетические каучуки. Синтетические полимеры можно выделить в две группы, по способу получения, полимеризационные и поликондесационные.

«Классификация полимеров по отношению к нагреванию».

Понятно, что превращать в готовые изделия удобнее те пластмассы, которые обратимо твердеют и размягча­ются. Это так называемые термопласты, или термо­пластичные полимеры, которые сохраняют свою пластичность после нагревания. Их можно рационально об­рабатывать и перерабатывать методом литья под давле­нием, вакуумной формовки, профильным прессованием. К термо­пластичными полимерам относят: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, кап­рон.

Если же в процессе формования изделия происходит сшивка макромолекул и полимер, твердея, приобретает сетчатое строение, то это вещество уже нельзя возвра­тить в вязкотекучее состояние нагреванием или раство­рением. Такие полимеры называют термореактив­ными или реактопласты. Реактопласты теряют свою пластичность при нагревании. Кроме фенолоформальдегидных полимеров, к ним относят карбамидные и полиэфирные смолы.

«Классификация полимеров по форме макромолекул».

Макромолекулы полимеров могут иметь различную геометрическую форму в зависимости от строения основной цепи. Поэтому по форме макромолекул полимеры бывают линейными, разветвленными и пространственными (трехмерными).

Структурные звенья линейных полимеров соединены в длинные цепи последовательно друг за другом. Такую структуру имеют: полиэтилен (низкого давления), полипропилен, поливинилхлорид, синтетические волокна.

Разветвленную структуру имеют полиэтилен (высокого давления), синтетические каучуки. Синтетические каучуки в зависимости от пространственной конфигурации структурных звеньев разделяют на стереорегулярные и нестереорегулярные. Стереорегулярные полимеры, такие в которых структурные звенья  в цепи чередуются в строго определенном порядке. Нестереорегулярные полимеры, такие в которых структурные звенья  в цепи чередуются произвольно. Стереорегулярность влияет на такое важнейшее свойство каучуков, как эластичность.

Пространственную структуру, при которой линейные молекулы соединены между собой химическими связями имеют: фенолформальдегидные полимеры, резина(трехмерная структура образуется при вулканизации каучука)

 Учащиеся записывают все классификации в тетрадь.

Увидеть строение полимера без ультрамикроскопа поможет физкультминутка.

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.

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

Виды пластмасс и их маркировка

Буквенная маркировка	Название пластмассы	Влияние на здоровье человека
	полиэтилентерефталат	подходит только для однократного применения, при повтором 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 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.

Давайте посмотрим, какие полимеры вы используете у себя в профессии.

3.  Сообщение учащейся, используя информационные источники и презентацию, по проблеме «Полимеры в хлебопекарном и кондитерском производстве».

Послушайте доклад и запишите в тетрадь название полимеров, с которыми вы встречаетесь в профессиональной деятельности.

Сообщение ученицы

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

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

IV. Закрепление знаний обучающихся.

 IV. Закрепление знаний обучающихся.

1.                     Самостоятельная работа «Распределение на группы  пластмасс, волокон и каучуков в соответствии с классификацией».

I вариант-  резина, натуральный шелк, полиэтилен, вискоза, натуральная шерсть, вискоза.

     II вариант-  хлопок, поливинилхлорид, ацетатный шелк, каучук, пенополистирол, полистирол.

Классификаторы	Примеры
Полученные полимеризацией
Полученные поликонденсацией
Синтетические
Природные
Искусственные

2. Тест.

3. Разработка рекомендаций по использованию пластмасс в быту.

- Давайте разработаем рекомендации людям, заботящимся о своем здоровье?

Учащиеся:

1. Провести ревизию пластмассовых контейнеров и избавиться от всех, кроме изделий из полипропилена (цифра 5 или маркировка PP).
2. Отдать предпочтение изделиям из стекла, дерева, металла.
3. Внимательно отнестись к игрушкам из пластмассы, особенно для маленьких детей.
4. Убедитесь, что продукция имеет сертификаты соответствия гигиеническим нормам.
5. 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.

V. Подведение итогов урока и выставление оценок.

Оценку поставьте в графе “самооценка”:

а) все понял, могу этот материал объяснить другому (5 баллов)
б) я сам все понял, но объяснить другому не берусь (4 балла)
в) для полного понимания мне нужно повторить тему (3 балла)
г) я ничего не понял (2 балла).

Подсчитай баллы, полученные на уроке.

Поставь себе оценку.

VI. Домашнее задание:

Прочитать § 21,  § 22, ответь на вопросы 1-4. Составить кроссворд по теме «Полимеры»

(10-20 слов)

Список литературы:

1.          Габриелян, О. С. Общая химия в тестах, задачах, упражнениях 11 класс [Текст] :
учеб. пособие для общеобразоват. учреждений / О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов, А. Г.
Введенская. - 3-е изд., стер. - М. : Дрофа, 2005. - 303 с.

2.          Габриелян, О. С. Органическая химия в тестах, задачах, упражнениях 10 класс
[Текст] : учеб. пособие для общеобразоват. учреждений / О. С. Габриелян, И. Г.
Остроумов, Е. Е. Остроумова. - 3-е изд. - М. : Дрофа, 2005. - 399 с.

3.         Габриелян, О. С. Химия. [Текст] : учеб. для учащихся 11 кл. общеобразоват.
учреждений / О. С. Габриелян, Г. Г. Лысова. - 7-е изд., перераб. и доп. - М. : Дрофа,
2006.-411 с.

4.            Габриелян, О. С. Химия: органическая химия [Текст] : учеб. для 10 кл.
общеобразоват. учреждений с углубл. изучением химии / О. С. Габриелян, И. Г.
Остроумов, А. А. Карпова. - 3-е изд. - М. : Просвещение, 2005. - 368 с.

5. Денисова В. Г. Химия 11 класс: Поурочные планы [Текст]: учеб. пособие для преподавателей / В. Г  Денисова :- Волгоград.: «Учитель», 2003. – 208.

6.         Общая химия [Текст] : учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений с углубл.
изучением химии / О. С. Габриелян [и др.]. - М. : Просвещение, 2005. - 384 с.

7.      Химия. 10 класс [Текст] : учеб. для общеобразоват. учреждений / О. С. Габриелян
[и др.]. - 7-е изд., стереотип. - М. : Дрофа, 2006. - 300 с.

8.  Материалы сети интернет.