Kiến thức HS biết: Polime: Khái niệm, đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, cơ tính, tính chất hóa học cắt mạch, giữ nguyên mạch, tăng mạch, ứng dụng của pol
Trang 1Bài 13: ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME
(Tiết 19 & 20)
●MTBH
1 Kiến thức
HS biết:
Polime: Khái niệm, đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí (trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, cơ tính), tính chất hóa học (cắt mạch, giữ nguyên mạch, tăng mạch), ứng dụng của polime, một số phương pháp tổng hợp polime (trùng ngưng, trùng hợp)
2 Kĩ năng
- Từ monome viết được công thức cấu tạo của polime và ngược lại.
- Viết được các phương trình hóa học tổng hợp một số polime thông dụng
- Phân biệt được polime thiên nhiên với polime tổng hợp hoặc nhân tạo
- Giải được một số bài tập có nội dung liên quan
3 Tình cảm, thái độ
Tầm quan trọng của hợp chất polime
●Trọng tâm
- Đặc điểm cấu tạo và một số tính chất vật lí chung (trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, cơ tính)
- Tính chất hóa học (cắt mạch, giữ nguyên mạch, tăng mạch)
- Phương pháp điều chế polime (phản ứng trùng ngưng, trùng hợp)
●Chuẩn bị
GV:
- Bảng tổng kết, sơ đồ, hình vẽ
Trang 2- Hệ thống câu hỏi của bài
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 19
HĐ vào bài: Hiện nay do tác động của điều
kiện tự nhiên, biến đổi khí hậu, kim loại bị
ăn mòn nhiều, trong khi đó nguồn khoáng
sản ngày càng cạn kiệt Do đó, việc tìm ra
nguồn nguyên liệu thay thế là rất cần thiết
Vật liệu polime đang được chú ý do những
tính nay cơ lí cao
HĐ 1:
GV hướng dẫn HS tìm hiểu SGK và cho
biết:
- Khái niệm polime
- Ví dụ
- Từ một ví dụ cho biết: monome? Hệ số
polime hóa?
HS
Polime là những hợp chất có phân tử khối
rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ liên kết với
nhau
nCH2=CH2 CH2-CH2n
n: hệ số polime hóa hay độ polime (hệ số
polime hóa TB)
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 liên kết với nhau
* nCH2=CH2 CH2-CH2n
* n: hệ số polime hóa hay độ polime (hệ số polime hóa TB)
- CH2=CH2: monome
Chú ý: phân tử chỉ là monome khi
tham gia trực tiếp vào phản ứng trùng hợp hoặc trùng ngưng tạo polime
Trang 3CH2=CH2: monome
GV ghi nhận ý kiến của HS và lưu ý: phân
tử chỉ là monome khi tham gia trực tiếp vào
phản ứng trùng hợp hoặc trùng ngưng tạo
polime
HS nghiên cứu SGK:
- Các cách phân loại polime? Cơ sở của
những sự phân loại đó? Cho VD
HS:
- Theo nguồn gốc: Polỉme thiên nhiên,
polime tổng hợp, polime nhân tạo (bán tổng
hợp)
- Theo cách tổng hợp: polime trùng hợp,
polime trùng ngưng
- Theo cấu trúc: mạch không nhánh, mạch
nhánh, mạng không gian
GV ghi nhận ý kiến của HS
GV giới thiệu danh pháp của polime
HS viết công thức polime trên cơ sở danh
pháp
HĐ 2
GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK các dạng
cấu trúc của polime và cho VD
HS:
+mạch không nhánh : xenlulozơ, PE,
nilon-6
+mạch nhánh: amilopectin, glicogen
+mạng không gian: nhựa bakelit, cao su lưu
hóa
2 Phân loại
- Theo nguồn gốc:
+Polỉme thiên nhiên: cao su, tơ tằm, xenlulozơ
+Polime tổng hợp: PE, nilon-6 +Polime nhân tạo (bán tổng hợp):
tơ axetat, tơ visco
- Theo cách tổng hợp:
+Polime trùng hợp: PE, PVC +Polime trùng ngưng: tơ poliamit
- Theo cấu trúc:
+mạch không nhánh +mạch nhánh
+mạng không gian
3 Danh pháp
- Poli + tên monome polipropilen, poli(vinyl axetat), poli(butađien+stiren)
- Một số polime có tên riêng: xenlulozơ, nilon-6,6
II Cấu trúc
1 Các dạng cấu trúc của polime
- Mạch không nhánh : xenlulozơ,
PE, nilon-6
- Mạch nhánh: amilopectin, glicogen
- Mạng không gian: nhựa bakelit, cao su lưu hóa
2 Cấu tạo điều hòa và không điều hòa
- Polime có cấu tạo điều hòa: các
Trang 4GV ghi nhận ý kiến HS và lưu ý: nhánh của
mạch polime phải được tạo thành từ một số
mắt xích
GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho
biết
- Đặc điểm cấu tạo điều hòa của phân tử
polime? VD
- Đặc điểm cấu tạo không điều hòa của
phân tử polime?VD
HS
- Polime có cấu tạo điều hòa: các mắt xích
nối với nhau theo một trật tự nhất dịnh
- Polime có cấu tạo không điều hòa: các
mắt xích nối với nhau không theo một trật
tự nhất dịnh
HĐ 3
GV yêu cầu HS liên hệ và tìm hiểu SGK và
cho biết tính chất vật lí của polime và giải
thích cho VD
HS:
- Hầu hết là những chất rắn, không bay hơi,
không có nhiệt độ nóng chảy xác định
- Đa số không tan trong các dm thông
thường, một số tan trong dm thích hợp tạo
dd nhớt
- Nhiều polime có tính dẻo, một số có tính
đàn hồi, một số có thể kéo thành sợi, nhiều
polime có tính cách nhiệt, cách điện, có tính
bán dẫn
mắt xích nối với nhau theo một trật
tự nhất dịnh
- Polime có cấu tạo không điều hòa: các mắt xích nối với nhau không theo một trật tự nhất dịnh
III Tính chất
1 Tính chất vật lí
a Tính chất chung
- Hầu hết là những chất rắn, không bay hơi, không có nhiệt độ nóng chảy xác định
Polime lỏng nhớt → Rắn : Pl nhiệt dẻo
Polime phân hủy: Pl nhiệt rắn
- Đa số không tan trong các dm thông thường, một số tan trong dm thích hợp tạo dd nhớt
b Một số tính chất riêng
Nhiều polime có tính dẻo, một số có tính đàn hồi, một số có thể kéo thành sợi, nhiều polime có tính cách nhiệt, cách điện, có tính bán dẫn
HĐ 4: Củng cố bài
1 Làm bài tập 1
2 Phát biểu sau luôn đúng:
A Polime là hợp chất do nhiều phân tử monome hợp thành
Trang 5B Polime là hợp chất có phân tử khối lớn.
C Các polime đều được tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng
D Các polime đều được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp
Tiết 20
HĐ 1
GV: Polime có thể tham gia vào phản ứng giữ
nguyên mạch, phân cắt mạch và tăng mạch
HS nghiên cứu SGK cho biết đặc điểm của phản
ứng giữ nguyên mạch C? Cho VD
HS: Phản ứng xảy ra không làm thay đổi mạch C
Gồm pư thế, pư cộng
GV giới thiệu thêm pư: PE + clo (chiếu sáng
mạnh)
GV:
-Yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết đặc điểm
của phản ứng phân cắt mạch C? Cho VD
-Viết pthh của pư phân cắt mạch tơ nilon-6,
polistiren, xenlulozơ và cho biết điều kiện cụ thể
của các pư?
HS
- Phản ứng thủy phân các polime (trong mạch có
nhóm chức dễ bị thủy phân), phản ứng giải trùng
hợp hay phản ứng đepolime hóa
GV
-Yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho các VD về
phản ứng khâu mạch C của polime
- Cho biết đặc điểm polime khâu mạch
HS: Các mạch polime nối với nhau thành mạch
dài hơn hoặc thành mạng lưới
Polime khâu mạch có cấu trúc mạng không gian
2 Tính chất hóa học
Phụ thuộc cấu tạo của mắt xích và mối liên kêt giữa các mắt xích
a Phản ứng giữ nguyên mạch polime
- Phản ứng thế nhóm thế hoặc nguyên tử H của mạch
poli(vinyl axetat) + dd NaOH (đun nóng)
PE + clo (chiếu sáng mạnh)
- Phản ứng cộng vào lk đôi của mạch hoặc nhóm thế của mạch
polibutađien + HCl
b Phản ứng phân cắt mạch polime
- Phản ứng thủy phân các polime dị mạch(trong mạch có nhóm chức dễ
bị thủy phân)
- Phản ứng giải trùng hợp hay phản ứng đepolime hóa polime đồng mạch tạo monome dưới tác dụng của nhiệt
độ hoặc ánh sáng
c Phản ứng khâu mạch polime
- Các mạch polime nối với nhau thành mạch dài hơn hoặc thành mạng lưới
- Đặc điểm pl khâu mạch: Polime
Trang 6nên khó nóng chảy, khó tan và bền hơn so với pl
chưa khâu mạch
HĐ 2
GV yêu cầu HS trên cơ sở đã biết về phản ứng
điều chế một số pl và nghiên cứu SGK:
- Viết pthh trùng hợp tạo 4 pl (trùng hợp và đồng
trùng hợp)
- Định nghĩa pư trùng hợp
- Cho biết điều kiện của monome tham gia pư
trùng hợp
- Phân loại pư trùng hợp
HS
- Pư trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử
nhỏ giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử
rất lớn
- Đk của monome tham gia pư trùng hợp; phân tử
phải có lk bội hoặc vòng kém bền
- Phân loại:
+ Trùng hợp thường: chỉ một loại monome
+ Đồng trùng hợp: một hỗn hợp monome
GV ghi nhận ý kiến của HS và bổ sung cho đủ pư
trùng hợp
- 1 pư với monome có lk bội
- 2 pư với monome vòng kém bền
- 1 pư với 2 loại monome
GV yêu cầu HS trên cơ sở đã biết về phản ứng và
nghiên cứu SGK:
- Viết pthh 3 phản ứng trùng ngưng, nhận xét sản
phẩm phản ứng trùng ngưng?
- Định nghĩa pư trùng ngưng
- Đk của monome tham gia pư trùng ngưng
HS
- Sp phản ứng trùng ngưng, ngoài polime còn có
các phân tử nước
- pư trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân
khâu mạch có cấu trúc mạng không gian nên khó nóng chảy, khó tan và bền hơn so với pl chưa khâu mạch
IV Điều chế
Trùng hợp hoặc trùng ngưng
1 Phản ứng trùng hợp
CH2CHC6H5
(CH2)3
caprolactam butađien+ stiren
* Định nghĩa: Pư trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử rất lớn
* Đk của monome tham gia pư trùng hợp; phân tử phải có lk bội hoặc vòng kém bền
* Phân loại:
+ Trùng hợp thường: chỉ một loại monome
+ Đồng trùng hợp: một hỗn hợp monome
2 Phản ứng trùng ngưng
*VD -trùng ngưng axit -aminocaproic -trùng ngưng hỗn hợp axit terephtalic và etylen glicol
*Định nghĩa: là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ thành phân tử lớn đồng thời giải phóng những phân tử
Trang 7tử nhỏ thành phân tử lớn đồng thời giải phóng
những phân tử nhỏ khác (H2O, NH3, …)
- Điều kiện để monome tham gia pư trùng ngưng:
phân tử phải có ít nhất hai nhóm chức có khả
năng phản ứng để tạo được liên kết với nhau
GV ghi nhận ý kiến của HS và bổ sung (nếu cần)
Lưu ý HS phân biệt 2 nhóm chức có khả năng
phản ứng với hai nhóm chức phản ứng được với
nhau
nhỏ khác (H2O, NH3, …)
*Điều kiện để monome tham gia pư trùng ngưng: phân tử phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản ứng để tạo được liên kết với nhau
HĐ 3 : Củng cố bài làm bài tập 3 tr 77 SGK
●Củng cố dặn dò
Làm toàn bộ bài tập trong SGK
Bài tập thêm
1 Polime [-CH2-CH(OH)-]n là sản phẩm của phản ứng trùng hợp sau đó thủy phân
trong môi trường kiềm của monome nào sau đây?
A CH2=CHCOOCH3 B CH3COOCH=CH2 C
C2H5COOCH=CH2D CH2=CHCOOCH3
2 Có các chất và các cặp chất: a, CH3CH(NH2)COOH; b,
CH2(OH)CH(OH)CH2(OH); c, HOCH2COOH, d,CH2O và C6H5OH; e,
CH2(OH)CH2COOCH3, g, CH2(NH2)[CH2]4CH2NH2 và CH2(COOH)[CH2]3COOH
Trong điều kiện thích hợp, các trường hợp có thể xảy ra phản ứng trùng ngưng là:
A a, b, c, d, g B a, c, g C a, c, d, e, g
D a, d,g
Khi clo hóa PVC thu được một polime chứa 63,96% clo về khối lượng Trung bình
một phân tử clo phản ứng với k mắt xích trong mạch polime PVC Giá trị của k là: