Giáo án hóa học lớp 12 chương trình nâng cao - Bài 17 ppsx

Bài 17: Vật liệu polime I .Mục tiêu: 1. Kiến thức: - Biết khái niệm về các vật liệu: chất dẻo, cao su, tơ, sợi và keo dán. - Biết thành phần, tính chất, ứng dụng của chúng. 2. Kĩ năng: Viết phương trình phản ứng hoá học tổng hợp các vật liệu trên. 3. Trọng tâm: cách điéu chế môt số loại polime II. Chuẩn bị: III. Tiến trình lên lớp: 1. Ổn định lớp: 2. Bài cũ: -Điều kiện về cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng hợp ? -Điều kiện về cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng ngưng? 3. Bài mới Hoạt động cúa thầy và trò Hoạt động 1: Gv cho HS xem một số mẫu vật như: ống nhựa PVC, mẫu bút bi, keo dán, cao su (xăm xe) và yêu cầu các em tìm hiếu tn gọi, tính chất v ứng dụng của chng. Sau đó GV giới thiệu vo bi) Hoạt động 2: Khái niệm chất dẻo Nội dung ghi bảng I- CHẤT DẺO 1. Khái niệm Chất dẻo là những vật liệu polime có túnh dẻo. GV làm TN: Hơ nóng mẫu bút bi, uốn cong một sợi dây kẽm. Yêu cầu HS nhận xét: - Vật cĩ bị biến dạng ko? ( cĩ) - Khi ngừng tác dụng, vật có giữ nguyên được sự biến dạng đó hay ko? ( có) ? Tính chất ny gọi l tính gì? (tính dẻo) ? Vậy, thế no l tính dẻo? V chất dẻo l chất ntn? GV yu cầu HS cho biết thnh phần cấu tạo của chất dẻo… Hoạt động 3: Một số polime dung làm chất dẻo Gv dng bảng cm (hoặc phiếu học tập) yu cầu HS chia nhĩm, thảo luận, nghin cứu SGK và điền thông tin: tên gọi, phương trình điều chế, tính chất, ứng dụng vào bảng. Thành phần cơ bản của chất dẻo là polime . Ngoài racòn c1o các thành phần phụ thêm: chất hóa dẻo, chất độn để tăng khối lượng của chất dẻo, chất màu, chất ổn định, 2. Một số polime dùng làm chất dẻo a) Polietilen (PE) nCH 2 = CH 2   xtpt ,, 0 ( CH 2 - CH 2 ) n PE là chất dẻo mềm, nóng chảy ở nhiệt độ lớn hơn 110 0 C, có tính trơ tương đối của ankan mạch dài, dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng, b) Poli(vinyl cloru) (PVC) nCH 2 = CHCl   xtpt ,, 0 ( CH 2 - CHCl ) n PVC là chất vô định hình, cách điện tốt, bền với axit, dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa, da giả,. c) Poli(metyl metacrylat) Poli(metyl metacrylat) được điều ché từ metyl metacrylat bằng phản ứng trùng hợp : nCH = C - COOCH 3 CH 3 CH -C COOCH 3 CH 3 n xt,t 0 - Poli(metyl metacrylat) có đặc tính trong suốt cho ánh sáng truyền qua tốt (trên 90%) nên được dùng để chế tạo thủy tinh hữu cơ plexiglas d) Poli(phenol - fomanđehit) (PPF) PPF có 3 dạng : nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit. Nhựa novolac OH CH 2 OH OHCH 2 CH 2 OH CH 2 O H Nhựa rezol OH CH 2 CH 2 CH 2 OH OH C CH 2 OH HOCH 2 HO II- TƠ 1. Khái niệm Tơ là những vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định 2.Phân loại Tơ được chia làm 2 loại : Hoạt động 4: Khái niệm tơ GV cho HS quan sát một mẫu tơ tằm, yêu cầu các em nhận xét về đặc điểm bên ngoài( gồm những sợi dài, mnh, bền, đẹp…) Rút ra định nghĩa tơ (SGK) Hoạt động 6: Phân loại tơ GV cho VD về một số tơ thuộc các nhóm riêng biệt gồm: Nhóm 1: tơ tằm, tơ nhện Nhóm 2: tơ visco, tơ xenlulozơ axetat Nhóm 3: Tơ capron, tơ nilon Yu cầu HS tìm hiểu về nguồn gốc của cc nhĩm tơ trên. Sau đó gợi ý để các em phân loại được các loại tơ a) Tơ thiên nhiên (sẵn có trong thiên nhiên) như bông, len, tơ tằm. b) Tơ hóa học (chế tạo bằng phương pháp hóa học): được chia làm 2 nhóm - Tơ tổng hợp (chế tạo từ các polime tổng hợp) như các tơ poliamit (nilon, capron), tơ vinylic (vinilon). - Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo ( xuất phát từ polime thiên nhiên nhưng được chế biến thêm bằng phương pháp hóa học) như tớ visco, tơ xenlulozơ axetat, 3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp a) Tơ nilon-6,6 Tơ nilon-6,6 thuộc loại tơ poliamit vì các mắt xích nối với nhau bằng các nhóm amit -CO- NH Nilon-6,6 được điều chế từ hexametylen điamin H 2 N[CH 2 ] 6 NH 2 và axit ađipit (axit hexanđioc) : n H 2 N[CH 2 ] 6 NH 2 + nHOOC[CH 2 ] 4 COOH  0 t (HN[CH 2 ] 6 NHOC[CH 2 ] 4 CO ) n + 2nH 2 O poli(hexametylen-ađipamit)(nilon-6,6) b) Tơ lapsan Hoạt động 7: Một số loại tơ tổng hợp thường gặp Yu cầu HS tự nghin cứu SGK v trình by tn gọi, PTPƯ điều chế, tính chất và ứng dụng của các loại tơ được nêu trong SGK GV lưu ý HS: -Tơ poliamit nói chung kém bền với nhiệt, với axit, bozơ - Nhĩm amit l nhĩm –CO-NH- Tơ lapsan thuộc loại tơ polieste được tổng hợp từ axit terephtalic và etylenglycol. Tơ lapsan rất bền về mặt cơ học, bền đới với nhiệt, axit, kiềm hơn nilon, được dùng đề dệt vải may mặc. c) Tơ nitron (hay olon) Tơ nitron thuộc loại tơ vinylic được tổng hợp từ vinyl xianua (hay acrilonitrin) nên được gọi poliacrilonitrin : nCH 2 = CHCN   xtpt ,, 0 ( CH 2 - CHCN ) n III- CAO SU 1. Khái niệm 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 a) Cấu trúc Cao su thiên nhiên là polime của isopren Nghiên cứu nhiều xạ tia X cho biết các mắt xích isopren đều có cấu hình cis như sau : C = C CH 2 CH 3 CH 2 H n Hoạt động 8: Khái niệm cao su GV lấy một mẫu dy cao su. Lm thí nghiệm ko gin sợi dy v buơng ra. Khi bị ko gin,vật liệu cĩ bị biến dạng ko? Khi ngừng tc dụng, vật liệu có giữ nguyên được sự biến dạng đó hay ko? Tính chất đó gọi là tính gì? (Tính đàn hồi) Từ đó rút ra khái niệm cao su (SGK) Hoạt động 9: Cao su thiên nhiên GV cho HS xem mẫu mũ cao su thiên nhiên tươi và 1 mẫu cao su đ đông tụ. Hoạt động 10: Tính chất v ứng dụng Yu cầu HS rt ra tính chất vật lý của chng. GV làm thí nghiệm cho cao su tác dụng với dd axit, bazơ rồi yêu cầu HS nhận xét, kết luận… GV: Để tăng tính đàn hồi, độ bền của cao su thiên nhiên, người ta thực hiện sự lưu hóa cao su(cho cao su thiên nhiên cộng hợp với lưu huỳnh theo tỷ lệ b) Tính chất và ứng dụng Cao su thiên nhiên có tính chất đàn hồi, không đẫn nhiệt và điện, không thấm khí và nước, không tan trong nước, etanol, nhưng tan trong xăng và benzen. Cao su có tính đàn hồi vì mạch phân tử có cấu hình cis, có độ gấp khúc lớn 2. Cao su thiên nhiên 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. Có nhiều loại cao su tổng hợp, trong đó có một loại thông dụng sau đây : a) Cao su buna Cao su buna chính là polibutađien tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp buta - 1,3 - đien có mặt Na: nCH 2 = CH - CH = CH 2   0 ,, tpNa ( CH 2 - CH = CH - CH 2 ) n Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên . khối lượng 97:3) Hoạt động 11: Cao su tổng hợp Yêu cầu HS đọc SGK và nêu những đặc điểm tính chất của cao su tổng hợp và viết PTPƯ điều chế. b) Cao su isopren Khi trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt, ta được poliisopren gọi là cao su isopren : ( CH 2 - C = CH - CH 2 ) n CH 3 Chúng bền với dầu mỡ hơn cao su isopren. III- KEO DÁN 1. Khái niệm Keo dán (keo dán tổng hợp hoặc keo dán tự nhiên) là loại vật liệu có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu giống nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính. 2. Phân loại Có thể phân loại keo dán theo hai cách thông thường sau: a) Theo bản chất hóa học b) Theo dạng keo 3. Một số loại keo dán tổng hợp thông dụng a) Keo dán epoxi Keo dán epoxi gồm 2 hợp phần : hợp phần chính là hợp chất hữu cơ chứa 2 nhóm epoxi Hoạt động 12: Khái niệm keo dán GV cho HS xem mẫu keo dán và làm thí nghiệm đơn giản để chứng minh tính kết dính của keo dán. GV nĩi thm: Bản chất của keo dn l cĩ thể tạo ra mng hết sức mỏng bền vững (kết dính nội) v bm chắc vo 2 mảnh vật liệu (kết kính ngoại) Hoạt động 13: Phân loại keo dán GV yêu cầu HS đọc SGK và nêu các cách phân loại keo dán. Hoạt động 14: GV yêu cầu HS đọc SGK và nêu một số loại keo dán tổng hợp và keo dán thiên nhiên thường gặp. b) Keo dán ure - fomanđehit nNH 2 -CO -NH 2 + nCH 2 O    0 ,tH nNH 2 - CO -NH - CH 2 OH    0 ,tH ( NH - CO -NH - CH 2 ) n + nH 2 O ure fomanđehit monometylolure poli(ure - fomanđehit) 4. Một số loại keo dán tự nhiên a) Nhựa vá săm b) Keo hồ tinh bột 4. cũng cố:2,3/99 sgk 5. Dặn dò: 4,5/99 sgk IV. Rút kinh nghiệm . dán ure - fomanđehit nNH 2 -CO -NH 2 + nCH 2 O    0 ,tH nNH 2 - CO -NH - CH 2 OH    0 ,tH ( NH - CO -NH - CH 2 ) n + nH 2 O ure fomanđehit monometylolure poli(ure - fomanđehit). CH 2 - CHCN ) n III- CAO SU 1. Khái niệm 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 a) Cấu trúc Cao. a) Cao su buna Cao su buna chính là polibutađien tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp buta - 1,3 - đien có mặt Na: nCH 2 = CH - CH = CH 2   0 ,, tpNa ( CH 2 - CH = CH - CH 2 ) n Cao