Giáo án môn Hóa học 12 - Bài 14: Vật liệu polime

Tuần 11 Tiết 2 Tiết PPCT: 32 Bài 14: VẬT LIỆU POLIME I. Mục tiêu: 1. Nêu lên được: - Khái niệm về một số vật liệu: Chất dẻo, vật liệu compozit, tơ, cao su, keo dán. - Thành phần, tính chất và ứng dụng của chúng. 2. Viết các phương trình hóa học cụ thể điều chế một số chất dẻo, tơ, cao su, keo dán thông dụng. 3. Biết cách sử dụng và bảo quản một số vật liệu polime trong đời sống. II. Chuẩn bị: - Các mẫu polime, cao su, tơ, keo dán, - Các tranh ảnh, hình vẽ, tư liệu liên quan đến bài giảng. III. Tiến trình dạy học: 1. Ổn định lớp: 2. Kiểm tra bài cũ: Phân biệt sự trùng hợp và trùng ngưng về các mặt: phản ứng, monome và phân tử khối của polime so với monome. Lấy thí dụ minh hoạ. 3. Bài mới: Hoạt động của GV – HS Nội dung v GV nêu vấn đề: Hiện nay do tác dụng của môi trường xung quanh (không khí, nước, khí thải,) kim loại và hợp kim bị ăn mòn rất nhiều, trong khi đó các khoáng sản này nagỳ càng cạn kiệt. Vì vậy việc đi tìm các nguyên liệu mới là cần thiết. Một trong các gải pháp là điều chế vật liệu polime. v Gv yêu cầu HS đọc SGK và cho biết định nghĩa về chất dẻo, vật liệu compozit. Thế nào là tính dẻo ? Cho thí dụ khi nghiên cứu SGK. I. Chất dẻo 1. Khái niệm về chất dẻo và vật liệu compozit - Chất dẻo là vật liệu polime có tính dẻo. - Vật liệu compozit là vật liệu hỗn hợp gồm ít nhất hai thành phần phân tán vào nhau và không tan vào nhau. Thành phần của vật liệu compozit gồm chất nền (polime) và các chất phụ gia khác. Các chất nền có thể là nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn. Chất độn có thể là sợi (bông, đay, poliamit, amiăng,) hoặc bột (silicat, bột nhẹ (CaCO3), bột tan (3MgO.4SiO2.2H2O), v GV yêu cầu HS viết PTHH của phản ứng trùng hợp PE. v HS nêu những tính chất lí hoá đặc trưng, ứng dụng của PE, đặc điểm của PE. 2. Một số polime dùng làm chất dẻo PE là chất dẻo mềm, nóng chảy ở nhiệt độ trên 1100C, có tính “trơ tương đối” của ankan mạch không phân nhánh, được dùng làm màng mỏng, vật liệu điện, bình chứa, v GV yêu cầu HS viết PTHH của phản ứng trùng hợp PVC. v HS nêu những tính chất lí hoá đặc trưng, ứng dụng của PVC, đặc điểm của PVC. PVC là chất rắn vô định hình, cách điện tốt, bền với axit, được dùng làm vật liệu cách điện, ống dẫn nước, vải che mưa. v GV yêu cầu HS viết PTHH của phản ứng trùng hợp PMM. v HS nêu những tính chất lí hoá đặc trưng, ứng dụng của PMM, đặc điểm của PMM. Là chất rắn trong suốt cho ánh sáng truyền qua tốt (gần 90%) nên được dùng chế tạo thuỷ tinh hữu cơ plexiglat. v GV yêu cầu HS viết PTHH của phản ứng trùng hợp PPF. v HS nêu những tính chất lí hoá đặc trưng, ứng dụng của PPF, đặc điểm của PPF. Có 3 dạng: Nhựa novolac, nhựa rezol và nhựa rezit - Sơ đồ điều chế nhựa novolac: Hoạt động 2 v HS đọc SGK và cho biết định nghĩa về tơ, các đặc điểm tơ. II. Tơ 1. Khái niệm - Tơ là những polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định. - Trong tơ, những phân tử polime có mạch không phân nhánh, sắp xếp song song với nhau. v GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết các loại tơ và đặc điểm của nó. 2. Phân loại a) Tơ thiên nhiên (sẵn có trong thiên nhiên) như bông, len, tơ tằm. b) Tơ hoá học (chế tạo bằng phương pháp hoá học) - Tơ tổng hợp (chế tạo từ polime tổng hợp): tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinylic thế (vinilon, nitron,) - Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo (xuất phát từ polime thiên nhiên nhưng được chế biến thêm bằng con đường hoá học): tơ visco, tơ xenlulozơ axetat, v HS đọc SGK, sau đó viết PTHH của phản ứng tổng hợp tơ nilon-6,6 và nêu những đặc điểm của loại tơ này. 3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp a) Tơ nilon-6,6 - Tính chất: Tơ nilon-6,6 dai, bền, mềm mại, óng mượt, ít thấm nước, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt, với axit và kiềm. - Ứng dụng: Dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, bện làm dây cáp, dây dù, đan lưới, v HS đọc SGK, sau đó viết PTHH của phản ứng tổng hợp tơ nitron và nêu những đặc điểm của loại tơ này. b) Tơ nitron (hay olon) - Tính chất: Dai, bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt. - Ứng dụng: Dệt vải, may quần áo ấm, bện len đan áo rét. Hoạt động 3 v HS đọc SGK và quan sát sợi dây sao su làm mẫu của GV, cho biết định nghĩa cao su, phân loại cao su. III – CAO SU 1. Khái niệm: Cao su là vật liệu có tính đàn hồi. v GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết cấu trúc phân tử của sao su thiên nhiên. v HS nghiên cứu SGK và cho biết tính chất của cao su thiên nhiên và tính chất của nó. v GV liên hệ nước ta do điều kiện đất đai và khí hậu rất thuận tiện cho việc trồng cây sao su, cây công nghiệp có giá trị cao. 2. Phân loại: Có hai loại cao su: Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp. a) Cao su thiên nhiên v Cấu tạo: ð Cao su thiên nhiên là polime của isopren: v Tính chất và ứng dụng - Cao su thiên nhiên có tính đàn hồi, không dẫn điện và nhiệt, không thấm khí và nước, không tan trong nước, etanol, axeton,nhưng tan trong xăng, benzen. - Cao su thiên nhiên tham gia được phản ứng cộng (H2, HCl, Cl2,) do trong phân tử có chứa liên kết đôi. Tác dụng được với lưu huỳnh cho cao su lưu hoá có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó hoà tan trong các dung môi hơn so với cao su thường. - Bản chất của quá trình lưu hoá cao su (đun nóng ở 1500C hỗn hợp cao su và lưu huỳnh với tỉ lệ khoảng 97:3 về khối lượng) là tạo cầu nối −S−S− giữa các mạch cao su tạo thành mạng lưới. v HS nghiên cứu SGK và cho biết định nghĩa cao su tổng hợp. v HS nghiên cứu SGK, sau đó viết PTHH của phản ứng tổng hợp cao su buna và cho biết những đặc điểm của loại cao su này. v HS nghiên cứu SGK, sau đó viết PTHH của phản ứng tổng hợp cao su buna-S và buna-N và cho biết những đặc điểm của loại cao su này. b) Cao su tổng hợp: Là loại vật liệu polime tương tự cao su thiên nhiên, thường được điều chế từ các ankađien bằng phản ứng trùng hợp. v Cao su buna Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên. v Cao su buna-S và buna-N 4. Củng cố: Câu 1. Tơ nilon-6,6 thuộc loại A. tơ nhân tạo B. tơ bán tổng hợp C. tơ thiên nhiên D. tơ tổng hợp Câu 2. Tơ tằm và nilon-6,6 đều A. có cùng phân tử khối. B. thuộc loại tơ tổng hợp. C. thuộc loại tơ thiện nhiên. D. chứa các loại nguyên tố giống nhau trong phân tử. Câu 3. Phân tử khối trung bình của poli(hexametylen ađipamit) là 30.000, của sao su tự nhiên là 105.000. Hãy tính số mắt xích (trị số n) gần đúng trong CTPT mỗi loại polime trên. 5. Dặn dò: - Làm bài tập SGK. - Luyện tập bài 14. Vật liệu polime