TRƯỜNG THPT HAI BÀ TRƯNG TỔ HÓA GV : DƯƠNG ĐẠC - NGÔ ĐỨC THỨC GIÁO ÁN TIẾT 51 - LỚP 11 CAO SU A. Trọng tâm : 1) Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo của cao su; qua đó liên hệ với một số tính chất của nó. 2) Tìm hiểu về sự lưu hóa cao su và tính năng của cao su lưu hoá B. Phương pháp : Đàm thoại - nghiên cứu. C. Kiểm tra kiến thức cũ kết hợp trong quá trình bài học về hydrocacbon không no D. Bài mới : HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS NỘI DUNG TÓM TẮT ĐÀM THOẠI : (5 phút) + SLIDE 1, 2 : Yêu cầu hs cho nhận xét để bắt đầu bài học. Mở lần lượt : + SLIDE 3. + SLIDE 4. √ Quan sát các đồ vật và nhận xét nguyên liệu chung của chúng ? Cao su có mặt ở rất nhiều đồ vật; dụng cụ; công cụ của con người trong cả sinh hoạt lẫn sản xuất. Bài học mới - CAO SU - đề cập đến những khái niệm cơ bản về nguồn gốc của cao su; đặc điểm cấu tạo; qua đó liên hệ với một số tính chất của nó cũng như sự lưu hóa cao su. √ Có thể khai thác cao su từ đâu ? Cao su thiên nhiên được biết đến từ thế kỷ 15. Nó được lấy từ mủ hoặc nhựa của một số loại cây. Chủ yếu là cây Hevea (có nguồn gốc ở khu vực hạ lưu sông Amazon. Đặc biệt ở Brazin - Nam Mỹ). Nước ta bắt đầu trồng cao su từ 1877 và hiện nay có nhiều ở Nam Bộ, ngay cả TT-Huế. Các cơ I/ CAO SU THIÊN NHIÊN 1) Cao su thiên nhiên được lấy từ mủ hoặc nhựa một số loại cây. Chủ yếu là cây hevea. + SLIDE 5. ĐÀM THOẠI : (15 phút) GV thông báo kết quả thực nghiệm Hỏi HS Thông báo kết quả thực nghiệm. Hỏi HS (Hyperlink Slide 5 - sở chế biến cũng được thành lập nhiều ở Đà Nẵng; Đồng Nai . Để khai thác; người ta khía vỏ cây thành rãnh để cho mủ chảy ra (cạo mủ). Mủ được hứng trong chén sứ hoặc thủy tinh có pha vài giọt dung dịch NH 3 để chống đông. Mủ cao su là hỗn hợp lỏng màu trắng sữa gồm ~ 50% nước; ~ 40% hydrocacbon không no cao phân tử và phần còn lại là chất dinh dưỡng, muối khoáng, enzim. Mủ sẽ đông tụ thành tảng sau khi cho axit axetic vào. Sau khi hun sấy sẽ được cao su thô (cao su sống/crep). Một số TNNC về cấu trúc cao su : 1. Kết quả của các phép phân tích định tính và định lượng cho thấy nó là hydrocacbon có công thức nguyên (C 5 H 8 ) n và khối lượng phân tử rất lớn (khoảng 150.000 - 500.000 đvc). 2. Có thể làm mất màu dung dịch brom (trong dung môi hữu cơ). √ Cao su thiên nhiên thuộc loại hợp chất gì ? 3. Nung khan cao su trong chân không ở khoảng 250 0 C thu được isopren. √ Có thể kết luận thêm điều gì nữa ? √ Vậy có thể dự đoán được CTCT của 2) Đặc điểm cấu tạo : (cao su thiên nhiên) a. Cao su thiên nhiên là hydrocacbon cao phân tử. (C 5 H 8 ) n , không no. b. Có thể xem cao su thiên nhiên là sản phẩm trùng hợp của isopren. 3) Cấu tạo thu gọn : [- CH 2 - C(CH 3 ) = CH - CH 2 -] n CẤU TRÚC) Hướng dẫn HS theo nội dung các câu hỏi. ĐÀM THOẠI : (3 phút) Hỏi HS LUYỆN TẬP (5 phút) Dùng phi ếu học tập số 1 ( Hyperlink Slide 5 - L. T ẬP đến SLIDE 8) đ ể chuyển sang cao su tổng hợp. nó không ? Quan sát cấu trúc của mỗi một mắc xích cao su : + Gợi hình ảnh của loại hydrocacbon nào đã học ? + Có thể xuất hiện loại đồng phân gì đặc biệt ? Trong mỗi mắc xích của hydrocacbon cao phân tử thuộc họ cao su còn một liên kết đôi nên nó có thể tồn tại ở dạng cis hoặc trans. Đồng phân cis có tính đàn hồi cao trong khi dạng trans không đàn hồi nhưng bền cơ học. Cao su thiên nhiên lấy từ cây Hevea chủ yếu là dạng cis. √ Liệt kê một số tính chất cơ - lý thường gặp ? √ Nhận định về tính chất hóa học dựa vào đặc điểm cấu trúc của mắc xích cao su ? + Trên cơ sở phản ứng cộng người ta sản xuất được các chế phẩm khác như cao su clo hóa (cộng và thế clo), cao su hydroclo hóa (cộng HCl) có nhiều tính chất mới . 4) Tính chất : a. Cao su tan được trong một số dung môi hữu cơ. Không dẫn điện và nhiệt. Không thấm nước và khí. Đàn hồi . b. Có thể cộng hợp và tác dụng được với lưu huỳnh. ĐÀM THOẠI : (10 phút) Hỏi HS Hỏi HS Hỏi HS Các phản ứng trùng hợp có sự có mặt của một số ankadien như 1,3 - butadien; isopren và dẫn xuất của chúng như cloropren là cơ sở của quá trình tổng hợp nên một số vật liệu polyme có tính chất cơ - lý tương tự cao su thiên nhiên. Những vật liệu này là cao su tổng hợp. Chúng được sản xuất vì cao su thiên nhiên không đáp ứng đủ nhu cầu của con người. Cao su buna kém cao su thiên nhiên về độ đàn hồi và độ bền. √ Từ nguồn hydrocacbon thiên nhiên có thể điều chế được nguyên liệu 1,3-butadien không ? Viết PTPU minh họa ? Ngoài ra nó còn được điều chế từ rượu etylic. Viết PTPU minh họa ? Cao su isopren có cấu tạo và tính chất giống như cao su thiên nhiên. √ Viết PTPU điều chế isopren ? Tiến hành trùng hợp một hỗn hợp gồm nhiều loại monome khác nhau ta được mạch II/ CAO SU TỔNG HỢP 1) Cao su butadien : Là sản phẩm trùng hợp 1,3-butadien nCH 2 = CH - CH = CH 2 [- CH 2 - CH = CH - CH 2 -] n Nguyên liệu có thể được điều chế : CH 3 - CH 2 - CH 2 - CH 3 CH 2 = CH - CH = CH 2 + 2H 2 2C 2 H 5 OH CH 2 = CH - CH = CH 2 + 2H 2 O + H 2 2) Cao su isopren : Là sản phẩm trùng hợp isopren nCH 2 = C(CH 3 ) - CH = CH 2 [- CH 2 - C(CH 3 ) = CH - CH 2 -] n CH 3 - CH(CH 3 ) - CH 2 - CH 3 CH 2 = C(CH 3 ) - CH = CH 2 + 2H 2 xt; P t o xt; t o xt; t o xt; P t o xt; t o ĐÀM THOẠI : (7 phút) + SLIDE 6. Hướng dẫn hs về cơ chế lưu hoá. + Dùng mô hình ở SLIDE 7 kết hợp v ới mẫu vật cao su lưu hoá. polyme do những mắc xích khác loại nối kết với nhau và thường không theo một trật tự, một quy luật nhất định. Nhưng có thể viết công thức tượng trưng với mạch luân phiên theo tỉ lệ 1 : 1. Trong trường hợp này ta có phản ứng đồng trùng hợp. Một số loại cao su tổng hợp khác được điều chế bằng phản ứng này. √ Đồng trùng hợp 1,3-butadien và stiren ta được cao su buna - S. Dự đoán sản phẩm và viết PTPU ? Cao su buna - S có độ bền cơ học cao; thường được dùng sản xuất xăm, lốp. Đồng trùng hợp 1,3-butadien và nitrin acylo người ta cũng được cao su tổng hợp với tên gọi là cao su buna - N. Loại cao su này có thể chịu được dầu, mỡ. Cao su thô (cả cao su thiên nhiên lẫn tổng hợp) có độ đàn hồi tốt; nhưng các thuộc tính đó chỉ giữ được trong một khoảng nhiệt độ hẹp và rất dễ dính bết vào nhau. Để khắc phục tình trạng này bằng cách chế hóa cao su với một số chất, chẳng hạn với một lượng nhỏ lưu huỳnh (3 - 4%) ở nhiệt độ cao (~150 o C). Quá trình này thường được gọi là sự lưu hóa (sự hấp chín). nCH 2 = CH - CH = CH 2 + nCH = CH 2 [- CH 2 - CH = CH - CH 2 - CH - CH 2 -] n III/ SỰ LƯU HÓA CAO SU + Là quá trình chế hóa cao su với một lượng nhỏ lưu huỳnh và chất phụ gia ( tuỳ theo yêu cầu vật liệu) ở nhiệt độ cao. C 6 H 5 C 6 H 5 xt; P t o LUYỆN TẬP (5 phút) (Dùng phi ếu học tập số 2- Hyperlink Slide 7 L.TẬP đến SLIDE 8) + Trong quá trình chế hóa này; có những cầu nối (thường là những nguyên tử lưu huỳnh) tạo ra giữa các phân tử cao su dạng sợi. √ Sau khi lưu hóa; có gì thay đổi về cấu trúc không gian của cao su ? Điều này có giúp cải thiện được gì về tính chất cơ - lý của nó? + Nhờ có cấu tạo mạng lưới không gian; cao su lưu hóa có những tính chất hơn hẳn cao su thô (tăng độ bền cơ học; chịu được nhiệt, dung môi … ). . TRƯỜNG THPT HAI BÀ TRƯNG TỔ HÓA GV : DƯƠNG ĐẠC - NGÔ ĐỨC THỨC GIÁO ÁN TIẾT 51 - LỚP 11 CAO SU A. Trọng tâm : 1) Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo của cao su; qua đó liên. xuất. Bài học mới - CAO SU - đề cập đến những khái niệm cơ bản về nguồn gốc của cao su; đặc điểm cấu tạo; qua đó liên hệ với một số tính chất của nó cũng như sự lưu hóa cao su. √ Có thể khai. chất hóa học dựa vào đặc điểm cấu trúc của mắc xích cao su ? + Trên cơ sở phản ứng cộng người ta sản xuất được các chế phẩm khác như cao su clo hóa (cộng và thế clo), cao su hydroclo hóa (cộng