Урок по химии на тему "Полимеры" (11 класс)

Урок по теме «Полимеры»

Цель урока:

Обобщение сведений о строении, свойствах, классификации, получении и применении полимеров.

Задачи урока:

1.      Познакомить учащихся с разнообразием пластмасс и изделий из них.

2.      Систематизировать, обобщить и углубить знания учащихся о составе, способах получения и применения пластмасс.

3.      Продолжить формирование интереса к предмету.

Основные понятия: пластмассы, эластомеры, волокна, природные полимеры-биополимеры.

Оборудование:

коллекции «Пластмассы», «Волокна»,

таблицы «Строение белка», «Нуклеиновые кислоты».

Ход урока.

I.       Организационный момент

Урок является продолжением урока по теме: «Полимеры», на котором учащиеся знакомятся с классификацией полимеров - убеждаются в качественном определении полимеров экспериментально.

II.    Актуализация опорных знаний.

1.      какие классы полимеров изучены?

2.      чем эти классы отличаются?

3.      привести примеры природных полимеров;

4.      привести примеры искусственных полимеров;

5.      какие группы синтетических полимеров вам известны?

6.      привести примеры синтетических полимеров;

7.      можно ли провести четкие границы между классами полимеров?

Цель нашего урока – на основе основных качественных свойств раскрыть практическую значимость наиболее ценных полимеров, которые прочно вошли в быт человека.

3. Обобщение изученного материала.

      План изложения

1. Классификация полимеров по свойствам и применению:

а) пластмассы, б) эластомеры, в) волокна.

      2. Биополимеры:

а)белки, б) полисахароза, в) полинуклеотид,

Лабораторный опыт. Экспериментальное определение полимеров.

Пластмассы (с использованием коллекции  «Пластмассы»)

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).

Ученики записывают  составленную схему классификации полимеров  в тетрадь.

Пластмассы - материалы на основе высокомолекулярных веществ (полимеров). Помимо полимеров пластмассы, как правило, содержат и другие компоненты: пластификатора, наполнители и т. п. Наличие полимеров в составе пластмасс обусловливает ряд специфических свойств этих материалов.
Пластмассы подразделяются на термопластичные, изготовляемые на основе линейных полимеров, и термореактивные - на основе полимеров с пространственной структурой. Первые при нагревании приобретают пластичность, а при охлаждении вновь возвращаются в исходное состояние; вторые, будучи отверждены, при нагревании не переходят в пластическое состояние.
К пластмассам, применяемым в строительных конструкциях, относятся стеклопластики, оргстекло, винипласты, пенопласты, сотопласты, древесные пластики, синтетические клеи и др.

Эластомеры-полимеры, обладающие при обычных температурах высокоэластичными свойствами, т. е. способные к огромным (до многих сотен процентов) обратимым деформациям растяжения. Типичные эластомеры каучуки и резины.

важнейшее свойство каучука – это его эластичность. Эластичность – это свойство испытывать значительные упругие деформации при сравнительно небольшой действующей силе, например растягиваться, сжиматься, а затем восстанавливать прежнюю форму после прекращения действия силы. Ценным для практического использования свойством каучука является также непроницаемость для воды и газов.

В Европе изделия из каучука (калоши, непромокаемая одежда) стали распространяться с начала ХIХ в. Известный ученый Гудьир открыл способ вулканизации каучука – превращения его в резину путем нагревания с серой, что позволило получать прочную и упругую резину.

Резина обладает еще лучшей эластичностью, в этом с ней не может сравниться никакой другой материал; она прочнее каучука и более устойчива к изменению температуры.

По своему значению в народном хозяйстве каучук стоит в одном ряду со сталью, нефтью, каменным углем.

Волокна в нашей жизни.

(с использованием коллекции «Волокна»)

Волокна-– протяженные, гибкие, прочные тела с малыми поперечными размерами, пригодные для изготовления пряжи и текстильных изделий.

Волокна делят на натуральные (природные) и химические. Натуральные волокна могут быть растительного или животного происхождения. Химические волокна в свою очередь подразделяют на искусственные и синтетические.

Природные волокна:

Волокно растительного происхождения – хлопок, лен.

Хлопковое волокно получают из субтропического растения – хлопчатника. Состав хлопкового волокна:

- целлюлоза – 96%

- пентозан – 1 – 2 %

- жиры и воска – 1%

- азотосодержащие и белковые вещества – 0,3%

- зола – 0,2 – 0,4%

Хлопковое волокно легкое, достаточно прочное, мягкое, гигроскопичное.

Волокна животного происхождения – шерсть и шелк.

Шелк вырабатывают многочисленные гусеницы и пауки.

Шерсть – волокна волосяного покрова овец, коз, верблюдов и других животных.

Искусственные волокна:

Наибольшее значение среди искусственных волокон занимают ацетатное и вискозное волокна, получаемые из древесной целлюлозы.Без предварительной обработки древесной целлюлозы из нее нельзя получить прочное волокно: ее необходимо перевести в растворимое состояние. Целлюлозу переводят в диацетат целлюлозы, действуя на нее уксусной кислотой. Раствор диацетата целлюлоза продавливают через фильеру с большим числом мельчайших отверстий. Нагретый воздух испаряет ацетон, а пучок тонких волоконец, выходящий из фильеры, скручивают в одну непрерывную нить. Так получают ацетатное волокно.

Синтетические волокна:

из синтетических волокон наибольший интерес представляют полиамидное волокно – полиамид – 6 (капрон) и полиэфирное – полиэтиленгликольтерефталат (лавсан).Капрон получают из капролактала, который под воздействием воды размыкает цикл, образуя ε – капроновую кислоту. Из этой кислоты в результате поликонденсации образуется полимер линейной структуры:

n H2N – (CH2)5 – COOH → [- NH – (CH2)5 – CO -]n + (n-1)H2O

Учащиеся рассматривают ткани на основе волокон: хлопка, шерсти, ацетата, вискозы, лавсана. Описывают их внешний вид.

Биополимеры — класс полимеров, встречающихся в природе в естественном виде, входящие в состав живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды. Биополимеры состоят из одинаковых (или разных) звеньев — мономеров. Мономеры белков — аминокислоты, нуклеиновых кислот — нуклеотиды, в полисахаридах — моносахариды.

Учащиеся проводят эксперименты с чистыми полимерами (полиэтилен, полистирол, полихлорвинил, полиметил-метакрилат, капрон, хлопок, шерсть, ацетатное волокно, лавсан).

Последовательность работы:

1. Описать внешний вид полимера.
2. Отношение к нагреванию (размягчается, становится прозрачным, плавится, можно вытянуть нить или нет, чернеет и т.д.)
3. Горение полимера (цвет пламени, характерные признаки горения-коптящее пламя, прерывистое пламя, характерный запах, горит ли вне пламени).
4. Определение продуктов разложения (действие индикатора), обесцвечивание раствора бромной или йодной воды).
5. Для тканей проверить после сжигания, растирается ли оставшийся комочек.

Результаты исследований учащимися записываются в тетрадь для практических работ.

IV.Закрепление  материала.

Выполните тест.

1. Группа атомов (-СН2 – СН2 -)n является структурным звеном:

а) полиэтилена
б) полипропилена
в) поливинилхлорида

2. Ненужные, старые пластмассовые изделия я всегда буду:

а) сжигать
б) закапывать в землю или бросать в воду
в) сдавать в пункты переработки, когда они появятся в нашей стране, а до этого выбрасывать мусор в отведенное для этого место

3. Синтетическим является волокно:

а) вискоза
б) капрон
в) полиамидное

4. В результате реакции поликонденсации продукта – низкомолекулярным веществом, как правило, является:

а) вода
б) полимер
в) мономер

5. Неорганический полимер – поделочный камень:

а) сапфир
б) агат
в) топаз

V. Подведение итогов.

VI. Домашнее задание. § 7 по учебнику О.С. Габриелян.