Giáo án hóa học lớp 12 chương trình nâng cao - Bài 16 pot

BÀI 16. ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME I. MỤC TIÊU: 1.Kiến thức: Hs biết sơ lược về polime: khái niệm, phân loại, cấu trúc và tính chất của polime, cách gọi tên một số polime thơng dụng. 2. Kó năng: .Học sinh vận dụng : Viết sơ đồ phản ứng trùng hợp, phản ứng trùng ngưng để điều chế một số polime. Tính được hệ số polime hóa trung bình của các polime. 3. Trọng tâm: Tính chất và cách điều chế các polime II. PHƯƠNG PHÁP: Phương pháp đ àm thoại, giảng giải, nêu vấn đề Phương pháp trực quan (Dùng bảng tổng kết, sơ đồ liên quan đến cấu trúc polime) III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP: 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ: khơng 3. Bài mới: Họat động của Thầy và trò Hoạt động 1: -Em hãy tìm hiểu SGK và cho biết thế nào là polime? -Em nào cho một vài ví dụ về polime ? -Các em hãy nghiên cứu SGK và cho biết cách phân loại polime? -Polime nào thuộc polime thiên nhiên, polime tổng hợp ? - Cho biết các cách tổng hợp polime? - Nêu cách phân loạipolime? Nội dung ghi bảng ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME I. Khái niệm, phân loại và danh pháp: 1. Khái niệm:Polime là những hợp chất có phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau. VD: Polietilen (-CH 2 -CH 2 -) n do các mắt xích – CH 2 -CH 2 - liên kết với nhau. n được gọi là hệ số polime hóa hay độ polime hóa ;polime thường là hỗn hợp của các phân tử có hệ số polime hóa khác nhau, vì vậy đơi khi người ta còn dùng khái niệm hệ số polime hóa trung bình; n càng lớn, phân tử khối của polime càng cao. Các phân tử tạo nên từng mắt xích của polime được gọi là monome. 2. Phân loại: * Theo nguồn gốc: -Polime thiên nhiên (có nguồn gốc từ thiên nhiên) như cao su, xenlulozơ, … -Polime tổng hợp (do con người tổng hợp nên) như polietilen, nhựa phenol-fomanđehit,… -Polime nhân tạo hay bán tổng hợp (do chế hóa một phần polime thiên nhiên) như xenlulozơ trinitrat, tơ visco,… * Theo cách tổng hợp: -Polime trùng hợp (tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp) -Polime trùng ngưng (tổng hợp bằng phản ứng Hoạt động 2: GV: em hãy nghiên cứu SGK và cho biết cách gọi tên các polime. Hoạt động 3: - Nêu các cấu trúc của polime? Và cho ví dụ? -Yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết : - đặc điểm cấu tạo điều hoà của polime. - đặc điểm cấu tạo không điều hoà của polime. -các em hãy cho thêm vài ví dụ ngoài SGK? Hoạt động 4: -Nêu tính chất vật lý của polime? - Giải thích các tính chất đó? trùng ngưng) VD: (-CH 2 -CH 2 -) n là Polime trùng hợp (-HN-[CH 2 ] 6 -NH-CO-[CH 2 ] 4 -CO-) n là Polime trùng ngưng . * Theo cấu trúc: -Mạch khơng nhánh -Mạch nhánh -Mạng khơng gian. 3. Danh pháp: Tên của polime được cấu tạo bằng cách ghép từ poli trước tên monome. VD: (-CH 2 -CH 2 -) n là polietilen, (-C 6 H 10 O 5 -) n là polisaccarit. Nếu tên monome gồm 2 từ trở lên hoặc từ hai monome tạo nên polime thì tên monome phải để ở trong ngoặc đơn. VD: (-CH 2 CHCl-) n poli (vinyl clorua) (-CH 2 CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH(C 6 H 5 )-) n Poli (butađien-stiren) Một số polime có tên riêng (tên thơng thường) VD: (-CF 2 -CF 2 -) n : Teflon; (-NH-[CH 2 ] 5 -CO-) n : nilon-6 (C 6 H 10 O 5 ) n : xenlulozơ II. Cấu trúc: 1.Các dạng cấu trúc của polime: Các mắt xích của polime có thể nối với nhau thành mạch khơng nhánh như amilozơ,… mạch phân nhánh như amilopectin, glicogen,… và mạng khơng gian như nhựa bakelit, cao su lưu hóa. 2. Cấu tạo điều hòa và khơng điều hòa: -Nếu các mắt xích trong mạch polime nối với nhau theo một trật tự nhất định, chẳng hạn theo kiểu “đầu nối với đi”, người ta nói polime có cấu tạo điều hòa. -Nếu các mắt xích trong mạch polime nối với nhau khơng theo một trật tự nhất định, chẳng hạn chỗ thì kiểu “đầu nối với đầu”,chỗ thì “đầu nối với đi”, người ta nói polime có cấu tạo khơng điều hòa. III. Tính chất: 1.Tính chất vật lý: Hầu hết các polime là những chất rắn, khơng bay hơi, khơng có nhiệt đọ nóng chảy xác định, mà nóng chảy ở một khoảng nhiệt độ khá rộng. Đa số polime khi nóng chảy, cho chất lỏng -Nêu tính chất hóa học của polime? Hoạt động 5: -Em hãy cho biết phản ứng nào có thể điều chế được polime từ monome? - Đònh nghóa phản ứng trùng hợp? -Điều kiện về cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng hợp ? nhớt, để nguội sẽ rắn lại chúng được gọi là chất nhiệt dẻo. Một số polime khơng bị nóng chảy mà bị phân hủy khi đun nóng, gọi là chất nhiệt rắn. Đa số polime khơng tan trong dung mơi thơng thường, một số tan được trong dung mơi thích hợp tạo ra dung dịch nhớt. 2. Tính chất hóa học: Polime có thể tham gia phản ứng giữ ngun mạch, phân cách mạch và khâu mạch. a.Phản ứng giữ ngun mạch: Các nhóm thế đính vào mạch polime có thể tham gia phản ứng mà khơng làm thay đổi mạch polime. VD: poli(vinyl axetat) bị thủy phân cho poli(vinyl ancol). (- CH 2 CH OCOCH 3 )n + n NaOH → (- CH 2 CH (OH))n + n CH 3 COONa Những polime có liên kết đơi trong mạch có thể tham gia phản ứng cộng vào liên kết đơi mà khơng làm thay đổi mạch polime. VD: Cao su tác dụng với HCl cho sao su hiđroclo hóa. b. Phản ứng phân cách mạch polime: Tinh bột, xenlulozơ, protein, nilon,… bị thủy phân cắt mạch trong mơi trường axít, polistiren bị nhiệt phân cho stiren, cao su thiên nhiên bị nhiệt phân cho isopren,… Polime trùng hợp bị nhiệt phân hay quang phân thành các đoạn nhỏ và cuối cùng là monome ban đầu, gọi là phản ứng giải trùng hợp hay đepolime hóa. c. Phản ứng khâu mạch polime: Khi hấp nóng cao su thơ với lưu huỳnh thì thu được cao su lưu hóa. Ở cao su lưu hóa, các mạch polime được kết nối với nhau bởi các cầu – S-S- . Khi đun nóng nhựa rezol thu được nhựa zezit, trong đó các mạch polime được khâu với nhau bởi các nhóm –CH 2 – Polime khâu mạch có cấu trúc khơng gian do đó trở nên khó nóng chảy, khó tan và bền hơn so với polime chưa khâu mạch. IV. Điều chế: Có thể điều chế polime bằng phản ứng trùng hợp hoặc trùng ngưng. 1. Phản ứng trùng hợp: Trùng hợp là q trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ -Đònh nghóa phản ứnh trùng ngưng? -Điều kiện về cấu tạo monome tham gia phản ứng trùng ngưng? (monome), giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rất lớn (polime) Điều kiện cần về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng hợp là trong phân tử phải có liên kết bội (như CH 2 =CH 2 , CH 2 =CHC 6 H 5 ,…) hoặc vòng kém bền như (CH 2 OCH 2 ) Người ta phân biệt phản ứng trùng hợp thường (chỉ của một loại monome như trên) và phản ứng đồng trùng hợp của một hỗn hợp monome. nCH 2 =CH-CH=CH 2 + nCH 2 =CH(C 6 H 5 )   ptxe ,0, (-CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH(C 6 H 5 )-) n 2. Phản ứng trùng ngưng: Khi đun nóng, các phân tử axit  -aminocaproic kết hợp với nhau tạo ra policaproamit và giải phóng những phân tử nước. nH 2 N[CH 2 ] 5 COOH  0t (-NH[CH 2 ] 5 CO-) n + nH 2 O Khi đun nóng hỗn hợp axit terephtalic và etylen glicol, ta thu được một polieste gọi là poli (etylen-terephtalat) đồng thời giải phóng những phân tử nước n(p-HOOC-C 6 H 4 -COOH) + n HO-CH 2 -CH 2 - OH  0t (-CO-C 6 H 4 -CO-O-CH 2 -CH 2 -O-) n + 2n H 2 O Trùng ngưng là q trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng những phân tử khác (như H 2 O,…) Điều kiện có phản ứng tr ùng ngưng là: Các monome tham gia phản ứng trùng ngưng phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng để tạo được liên kết với nhau. VD:HOCH 2 CH 2 OH, HOOCC 6 H 4 COOH,… . giải phóng những phân tử nước n(p-HOOC-C 6 H 4 -COOH) + n HO-CH 2 -CH 2 - OH  0t (-CO-C 6 H 4 -CO-O-CH 2 -CH 2 -O-) n + 2n H 2 O Trùng ngưng là q trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome). (-CH 2 CH=CH-CH 2 -CH 2 -CH(C 6 H 5 )-) n Poli (butađien-stiren) Một số polime có tên riêng (tên thơng thường) VD: (-CF 2 -CF 2 -) n : Teflon; (-NH-[CH 2 ] 5 -CO-) n : nilon-6 (C 6 H 10 O 5 ) n . động 4: -Nêu tính chất vật lý của polime? - Giải thích các tính chất đó? trùng ngưng) VD: (-CH 2 -CH 2 -) n là Polime trùng hợp (-HN-[CH 2 ] 6 -NH-CO-[CH 2 ] 4 -CO-) n là Polime