Giáo án Hóa học 12 bài 14: Vật liệu về polime

Kiến thức HS biết: Khái niệm, thành phần chính, sản xuất, ứng dụng của: chất dẻo, vật liệu compozit, tơ tổng hợp, tơ nhân tạo, cao su thiên nhiên, cao su tổng hợp, keo dán tự nhiên và ke

Bài 14: VẬT LIỆU POLIME

(Tiết 21 & 22)

●MTBH

1 Kiến thức

HS biết: Khái niệm, thành phần chính, sản xuất, ứng dụng của: chất dẻo, vật

liệu compozit, tơ tổng hợp, tơ nhân tạo, cao su thiên nhiên, cao su tổng hợp, keo dán tự nhiên và keo dán tổng hợp

2 Kĩ năng

- Viết các pthh cụ thể điều chế một số chất dẻo, tơ, cao su, keo dán thông dụng

- Sử dụng và bảo quản được một số vật liệu polime trong đời sống

- Giải được bài tập có nội dung liên quan

3 Tình cảm, thái độ

Tầm quan trọng của hợp chất polime

●Trọng tâm

Thành phần chính và cách sản xuất của: chất dẻo, vật liệu compozit, tơ, cao

su và keo dán tổng hợp

●Chuẩn bị

GV:

- Chuẩn bị các mẫu vật polime: chất dẻo, cao su, keo dán

- Các tranh ảnh, hình vẽ, tư liệu liên quan đến bài học

- Hệ thống câu hỏi của bài học

HS: đọc trước bài

●PPDH

- Đàm thoại kết hợp với dạy học nêu vấn đề

- Trực quan sinh động.

- Liên hệ kiến thức thực tế

●Thiết kế bài lên lớp

Tiết 21

GV cho HS quan sát các mẫu vật: cao su, chất dẻo, tơ, vật liệu compozit và keo dán và cho HS biết đây là những vật liệu polime Bài học này sẽ nghiên cứu những loại vật liệu này với các nội dung: khái niệm, thành phần, tính chất, ứng dụng, điều chế

HĐ 1

GV:

- hơ nóng một chiếc thước nhựa, uốn cong, để

nguội

- HS nhận xét và cho biết tính dẻo?

HS:

- chiếc thước giữ nguyên dạng uốn cong

- tính dẻo là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng

của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ được sự

biến dạng đó khi thôi tác dụng

GV: hướng dẫn HS tìm hiểu SGK và cho biết:

chất dẻo? thành phần của chất dẻo

HS:

- Chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo

- Thành phần của chất dẻo

+ thành phần chính là polime

+ thành phần phụ: chất dẻo hóa, chất độn, chất

màu, chất ổn định

HĐ 2

GV lập bảng

HS điền những nội dung theo bảng

I Chất dẻo

1 Khái niệm

* Tính dẻo: tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng

* Chất dẻo: Chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo

* Thành phần của chất dẻo: Thành phần của chất dẻo

+ thành phần chính là polime + thành phần phụ: chất dẻo hóa, chất độn, chất màu, chất ổn định

2 Một số polime dùng làm chất dẻo

Polietilen (PE)

CH2-CH2

to

nc>110oC, tương đối trơ

làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng Poli(vinyl clorua)

(PVC)

CH2-CHCl

trùng hợp CH2=CHCl chất vô định hình,

cách điện tốt, bền với axit

làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa, da giả Poli(metyl

metacrylat)

(PMM)

CH2=C(CH3)COOCH3

trong suốt, cho ánh sáng truyền qua tốt

chế tạo thủy tinh plexiglas

Poli(phenol-fomanđehit) PPF

*nhựa novolac

(mạch không phân

nhánh)

*nhựa rezol (mạch

không phân nhánh

có một số nhóm

-CH2OH còn tự do

ở vị trí số 2 hoặc

4)

* nhựa rezit (cấu

trúc mạng không

gian)

*đun nóng hh fomanđehit và phenol lấy dư với xt axit

*đun nóng hh phenol

và fomanđehit theo tỉ

lệ mol 1:1,2 với xúc tác kiềm

*đun nóng nhựa rezol

ở 150oC

*rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dm hữu cơ

* rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dm hữu cơ

*không nóng chảy, không tan trong nhiều dm hữu cơ

*sản xuất sơn, vecni, …

*sản xuất sơn, keo và nhựa rezit

*chế tạo vỏ máy, các dụng

cụ cách điện,

…

HĐ 3

HS nghiên cứu SGK, cho biết vật liệu

compozit? Thành phần, cấu tạo? Ưu điểm

của vật liệu?

HS:

3 Khái niệm về vật liệu compozit

*Vật liệu compozit là vật liệu gồm polime làm nhựa nền tố hợp với các vật liệu vô cơ và hữu cơ khác

- Vật liệu compozit là vật liệu gồm polime

làm nhựa nền tố hợp với các vật liệu vô cơ

và hữu cơ khác

- Thành phần: chất nền polime (nhựa nhiệt

dẻo hay nhiệt rắn) + chất độn + chất phụ

gia (chất độn phân tán vào chất nền nhưng

không hòa tan)

- Ưu điểm: có tính rắn, tính bền, tính chịu

nhiệt cao

HĐ 4

GV cho HS quan sát mẫu sợi bông, sới len,

sợi nilon và hướng dẫn HS tìm hiểu SGK

- Định nghĩa tơ?

- Đặc điểm cấu tạo và các yêu cầu kĩ thuật

của tơ?

HS

- Là những vật liệu polime hình sợi dài,

mảnh với độ bền nhất định

- Polime tơ phải có mạch không nhánh sắp

xếp song song với nhau Rắn, tương đối

bền với nhiệt, với các dm thông thường,

mềm, dai không độc và có khả năng nhuộm

màu

GV ghi nhận ý kiến của HS và bổ sung

(nếu cần)

GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, quan sát

mẫu tơ

- Cách phân loại tơ? VD

- Đặc điểm của các loại tơ

HS

- Tơ được chia thành hai loại:

+ Tơ thiên nhiên: bông, len, tơ tằm

+ Tơ hóa học gồm tơ tổng hợp (tơ poliamit,

vinylic) và tơ nhân tạo (tơ visco, tơ

xenlulozơ axetat)

*Thành phần: chất nền polime (nhựa nhiệt dẻo hay nhiệt rắn) + chất độn + chất phụ gia (chất độn phân tán vào chất nền nhưng không hòa tan)

*Ưu điểm: có tính rắn, tính bền, tính chịu nhiệt cao

II Tơ

1 Khái niệm

* Là những vật liệu polime hình sợi dài, mảnh với độ bền nhất định

* Polime tơ phải có mạch không nhánh sắp xếp song song với nhau Rắn, tương đối bền với nhiệt, với các dm thông thường, mềm, dai không độc và có khả năng nhuộm màu

2 Phân loại

a, Tơ thiên nhiên: bông, len, tơ tằm

b, Tơ hóa học

* Tơ tổng hợp (tơ poliamit, vinylic)

* Tơ nhân tạo (tơ visco, tơ xenlulozơ axetat)

3 Một số loại tơ tổng hợp thường gặp

GV ghi nhận ý kiến của HS và bổ sung

(nếu cần)

HĐ 5

GV lập bảng

HS điền những nội dung theo bảng

hexametylenđiamin và axit ađipic

dai, mềm mại óng mượt, ít thấm nước, kém bền nhiệt axit và kiềm

dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, bện là dây cáp, dây dù, đan lưới

terephtalic và etylen glicol

bền về mặt cơ học, bền với nhiệt, axit, kiềm

dệt vải may mặc

Tơ nitron (olon) trùng hợp từ vinyl

xianua

dai, bền với nhiệt, giữ nhiệt tốt

dệt vải may quần áo ấm hoặc bện thành sợi đan áo rét

hóa học và đặc biệt không cháy

chế tạo vải bọc

và quần áo bảo hiểm

HĐ 6: Củng cố bài

Viết công thức (dạng đơn giản) một phần mạch novolac, rezol, rezit

●Củng cố dặn dò

Tìm hiểu thêm một số chất dẻo và một số loại tơ

Tiết 22

HĐ 1

GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGk

và từ thực tế cho biết:

- Tính đàn hồi?

III Cao su

1 Khái niệm

* Tính đàn hồi: Tính biến dạng khi chịu lực tác dụng

- Cao su?

- Phân loại cao su

HS

- Tính biến dạng khi chịu lực tác

dụng bên ngoài và trở lại dạng ban

đầu khi lực đó thôi tác dụng.

- Cao su là vật liệu polime có tính

đàn hồi

- Có hai loại cao su: cao su thiên

nhiên và cao su tổng hợp

GV nêu vấn đề: cao su tự nhiên

được lấy từ mủ cây cao su Cây cao

su có nguồn gốc từ Nam Mĩ Ở miềm

Nam nước ta, trồng nhiều cao su.

Mủ cao su ở miền Nam thuộc loại

chất lượng cao

GV hướng dẫn HS tìm hiểu SGK cho

biết:

- Đặc điểm cấu tạo và mắt xích cơ sở

của cao su TN?

- Tính chất vật lí của cao su TN?

Giải thích tính đàn hồi của cao su

- Tính chất hóa học của cao su TN

- Ưu diểm của cao su lưu hóa

- Bản chất của quá trình lưu hóa cao

su HS

- Mắt xích cơ sở: isopren

- Mắt xích isopen có cấu hình sis

- Tính chất vật lí: đàn hồi, không

dẫn nhiệt, điện, không thấm nước,

bên ngoài và trở lại dạng ban đầu khi lực đó thôi tác

dụng.

* Cao su là vật liệu polime

có tính đàn hồi

* Có hai loại cao su: cao su thiên nhiên và cao su tổng

hợp

2 Cao su thiên nhiên Cao su TN được tách từ mủ

cây cao su

a Cấu trúc

* Thuộc loại polime thiên

nhiên

* Mắt xích cơ sở: isopren

 CH2-C(CH3)=CH-CH2

* Mắt xích isopen có cấu

hình sis

* CH2

H

CH2 C=C

*

n

CH3

b Tính chất và ứng dụng

* Tính chất vật lí: đàn hồi, không dẫn nhiệt, điện, không thấm nước, khí, không tan trong nước,

etanol

* Tính chất hóa học: có thể tham gia phản ứng ứng cộng dặc biệt tác dụng với

khí, không tan trong nước, etanol.

- Tính chất hóa học: có thể tham gia

phản ứng ứng cộng dặc biệt tác dụng

với S tạo cao su lưu hóa

- Cao su lưu hóa có tính đàn hồi,

chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong

dm hơn cao su không lưu hóa

HĐ 2

GV dẫn dắt bên cạnh nguồn cao su

TN, người ta còn tổng hợp được các

vật liệu polime tương tự cao su TN

HS viết pt trùng hợp và đồng trùng

hợp:

- buta-1,3-đien

- buta-1,3-đien và stiren

- buta-1,3-đien và nitrinacrilo

- isopren

- cloropren

- floropren GV: từ sản phẩm của các pư, giới

thiệu một số cao su tổng hợp quan

trọng

HS tìm hiểu SGK cho biết ưu điểm

và hạn chế của những cao su tổng

hợp này

HĐ 3

S tạo cao su lưu hóa

* Cao su lưu hóa có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong dm hơn cao su không lưu hóa

* Tạo cầu nối -S-S- giữa các mạch phân tử cao su tạo mạng không gian

3 Cao su tổng hợp Vật liệu polime tương tự cao su thiên nhiên, thường được điều chế từ các ankađien bằng pư trùng

hợp

a Cao su buna Trùng hợp buta-1,3-đien với xt Na → cao su buna cao su buna có tính đàn hồi

và độ bền kém cao su TN

* Cao su buna-S: đồng trùng hợp buta-1,3-đien với

stiren Cao su buna-N: đồng trùng hợp buta-1,3-đien với

nitrinacrilo

b Cao su isopren trùng

hợp isopren gần giống cao su TN

* Cao su cloropren và

floropren bền với dầu mỡ hơn cao su

GV hướng dẫn HS từ thực tế và tìm

hiểu SGK cho biết

- Khái niệm keo dán? Bản chất keo

dán?

- Phân loại keo dán?

- Một số loại keo dán tổng hợp thông

dụng: pp điều chế, cách dùng, công

dụng

- Một số loại keo dán tự nhiên

TN

IV Keo dán

1 Khái niệm vật liệu có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu giống nhau hoặc khác nhau mf không làm biến đổi bản chất các vật liệu

được kết dính

2 Phân loại

* Theo bản chất hóa học

- Keo dán hữu cơ

- Keo dán vô cơ

* Theo dạng keo

- keo lỏng

- keo nhựa dẻo

- keo bạng bột hay bản

mỏng

3 Một số loại keo dán tổng

hợp thông dụng

a Keo epoxi

- Thành phần: gồm hai hợp phần: hợp chất hữu cơ chứa hai nhóm epoxi ở hai

đầu + các " triamin"

- Công dụng: dán vật liệu bằng kim loại, gỗ, thủy tinh, chất dẻo.

b Keo ure-fomanđehit

* Điều chế: từ

poli(ure-fomanđehit)

poli(ure-fomanđehit) được

điều chế từ ure và fomanđehit trong môi

trừơng axit

4 Một số loại keo dán tự

nhiên

* Nhựa và săm

*Keo hồ tinh bột

HĐ 4: Củng cố bài Làm các bài tập: 5, 6 tr 73 SGK

●Củng cố dặn dò

Ôn tập toàn bộ chương