Chuyên đề POLIME và vật LIỆU POLIME

Võ Quốc Cường Chuyên đề Trung tâm GDNN – GDTX Vị Thủy POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME Số tiết: Tiết chương trình: 19,20,21,22,23,24,25 I.Lý chọn chuyên đề Polime vật liệu polime sử dụng phổ biến sống ngày - II Nội dung chuyên đề Nội dung 1: Đại cương polime Khái niệm, phân loại danh pháp polime - Cấu trúc polime - Tính chất polime - Điều chế polime Nội dung 2: Vật liệu polime - Chất dẻo - Tơ - Cao su III Chuẩn kiến thức, kỹ năng, thái độ phẩm chất, lực học sinh hình thành phát triển dạy học chủ đề: 1) Kiến thức: Polime: Khái niệm, đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí( trạng thái, nhiệt độ nóng chảy, tính, tính chất hoá học ( cắt mạch, giữ nguyên mạch, tăng mạch) ứng dụng, số phương pháp tổng hợp polime (trùng hợp, trùng ngưng) Khái niệm, thành phần chính, sản xuất ứng dụng : chất dẻo, vật liệu compozit, tơ, cao su, keo dán tổng hợp 2) Kỹ năng: - Từ monome viết công thức cấu tạo polime ngược lại - Viết PTHH tổng hợp số polime thông dụng - Phân biệt polime thiên nhiên với polime tổng hợp nhân tạo -Viết PTHH cụ thể điều chế số chất dẻo, tơ, cao su, keo dán thông dụng - Sử dụng bảo quản số vật liệu polime đời sống 3/Thái đợ: -Tích cực tham gia hoạt động tập thể -Tìm cách sử dụng bảo quản số vật liệu polime đời sống an toàn, hiệu -Tuyên truyền hướng dẫn cộng đồng sử dụng vật liệu an tồn hiệu quả., giảm nhiễm môi trường 4/Năng lực: -Năng lực hợp tác -Năng lực giải vấn đề -Năng lực sáng tạo -Năng lực sử dụng công nghệ thông tin truyền thông 5/Chuẩn bị giáo viên học sinh: 5.1.Chuẩn bị giáo viên: - Một số hình ảnh, mơ hình tư liệu liên quan đến nội dung học - Sách giáo khoa sách giáo viên hóa 12 Võ Quốc Cường Trung tâm GDNN – GDTX Vị Thủy - Sách Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kĩ mơn Hóa học 12 - Máy tính, máy chiếu projector 5.2.Chuẩn bị học sinh: -Đọc trước SGK - Sách, vở, đồ dùng học tập IV Bảng mô tả mức yêu cầu (nhận biết, thông hiểu, vận dụng, vận dụng cao) loại câu hỏi/ tập kiểm tra, đánh giá trình dạy học chuyên đề Nội dung 1.Đại cương về polime 2.Vật liệu polime Biết -Nêu khái niệm polime, chất dẻo,vật liệu compozit,tơ tổng hợp tơ nhân tạo, cao su thiên nhiên cao su tổng hợp, keo dán tự nhiên keo dán tổng hợp -Phân loại số polime thiên nhiên, tổng hợp, bán tổng hợp -Gọi tên số polime thơng dụng -Nêu tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng, số phương pháp tổng hợp polime Mô tả nhận biết tượng Hiểu -Xác định thành phần chính, CTCT monome tạo thành polime dùng làm chất dẻ, tơ tổng hợp tơ nhân tạo, cao su thiên nhiên cao su tổng hợp, keo dán tự nhiên keo dán tổng hợp -Phân biệt polime thiên nhiên với polime tổng hợp, nhân tạo -Viết cá PTHH cụ thể điều chế số chất dẻo, tơ , cao su, keo dán thơng dụng -Giải thích đặc tính số vật liệu polime thơng dụng dựa vào cấu trúc polime, cấu tạo phân tử… -Tính số mắc xích monome đoạn polime.-Tính khối lượng polime từ lượng lmonome tương ứng Vận dụng thấp -Biết cách sử dụng số vật liệu polime ( tơ, sợi, chất dẻo, cao su) đời sống -Viết PTHH tổng hợp số polime thông dụng từ nguyên liệu cho trước Vận dụng cao -Biết cách bảo quản số vật liệu polime ( tơ, sợi, chất dẻo, cao su) đời sống -Viết PTHH tổng hợp số polime thông dụng từ nguyên liệu thiên nhiên -Tìm hiểu số đồ dùng ngày chế biến từ vật liệu polime đề xuất cách sử dụng an toàn hiệu -Phân biệt đồ dùng, vật liệu làm từ da giả, da thật, lụa tơ tằm, lụa nhân tạo, sợi tổng hợp Tính khối lượng polime từ lượng monome tương ứng Giải thích tượng thí Giải thích số Giải tập có liên quan tới q trình tổng hợp loại vật liệu có nhiều ứng dụng thực tiễn từ nguyên liệu thiên nhiên( có hiệu suất, hàm lượng chất tinh khiết) ngược lại Phát số tượng Võ Quốc Cường thí nghiệm liên quan tới tính chất vật lí, học, hóa học số vật liệu polime thông dụng nghiệm liên quan tới tính chất vật lí, học, hóa học số vật liệu polime thông dụng Trung tâm GDNN – GDTX Vị Thủy tượng liên quan thực tiễn sử dụng tới thực tiễn kiến thức hóa học để giải thích V Các câu hỏi/ tập tương ứng với loại/ mức độ yêu cầu mơ tả dùng q trình tổ chức hoạt đợng học học sinh MỨC BIẾT • Câu 1: Polivinyl clorua có cơng thức • A (-CH2-CHCl-)2 B (-CH2-CH2-)n C (-CH2-CHBr-)n D (-CH2-CHF-)n Câu 2: Chất khơng có khả tham gia phản ứng trùng hợp A stiren B isopren C propen D toluen Câu 3: Chất có khả tham gia phản ứng trùng hợp A propan B propen C etan D toluen Câu 4: Quá trình nhiều phân tử nhỏ (monome) kết hợp với thành phân tử lớn (polime) đồng thời giải phóng phân tử nước gọi phản ứng A nhiệt phân B trao đổi C trùng hợp D trùng ngưng Câu 5: Polime có cấu trúc mạng khơng gian (mạng lưới) A PE B amilopectin C PVC D nhựa bakelit MỨC ĐỘ THÔNG HIỂU Câu 1: Cho polime sau: (-CH2 – CH2-)n ; (- CH2- CH=CH- CH2-)n ; (- NH-CH2 -CO-)n Công thức monome để trùng hợp trùng ngưng tạo polime A CH2=CHCl, CH3-CH=CH-CH3, CH3- CH(NH2)- COOH B CH2=CH2, CH2=CH-CH= CH2, NH2- CH2- COOH C CH2=CH2, CH3- CH=C= CH2, NH2- CH2- COOH D CH2=CH2, CH3- CH=CH-CH3, NH2- CH2- CH2- COOH Câu 2: Nilon–6,6 loại A tơ axetat B tơ poliamit C polieste D tơ visco Câu 3: Tơ lapsan thuộc loại A tơ poliamit B tơ visco C tơ polieste D tơ axetat Câu 4: Tơ capron thuộc loại A tơ poliamit B tơ visco C tơ polieste D tơ axetat Câu 5: Chất khơng có khả tham gia phản ứng trùng ngưng : A glyxin B axit terephtaric C axit axetic D etylen glycol MỨC ĐỘ VẬN DỤNG CẤP THẤP Câu 1: Từ C2H4 có chứa 30% tạp chất điều chế PE ? (Biết hiệu suất phản ứng 90%) A 2,55 B 2,8 C 2,52 D.3,6 Câu 2: Phân tử khối trung bình PVC 750000 Hệ số polime hoá PVC A 12.000 B 15.000 C 24.000 D 25.000 Câu 37: Phân tử khối trung bình polietilen X 420000 Hệ số polime hoá PE A 12.000 B 13.000 C 15.000 D 17.000 Câu 4: Khối lượng đoạn mạch tơ nilon-6,6 27346 đvC đoạn mạch tơ capron 17176 đvC Số lượng mắt xích đoạn mạch nilon-6,6 capron nêu A 113 152 B 121 114 C 121 152 D 113 114 Câu 5: Cho sơ đồ chuyển hoá: Glucozơ → X → Y → Cao su Buna Hai chất X, Y A CH3CH2OH CH3CHO B CH3CH2OH CH2=CH2 C CH2CH2OH CH3-CH=CH-CH3 D CH3CH2OH CH2=CH-CH=CH2 Võ Quốc Cường Trung tâm GDNN – GDTX Vị Thủy MỨC ĐỘ VẬN DỤNG CẤP CAO Câu 1: Cứ 5,668 g cao su buna-S phản ứng vừa hết với 3,462 g brom CCl4 Hỏi tỉ lệ mắt xích butađien stiren cao su buna-S bao nhiêu? 1 A B C D Câu 2: Tiến hành clo hoá poli(vinyl clorua) thu một loại polime X dùng để điều chế tơ clorin Trong X có chứa 66,18% clo theo khối lượng Vậy, trung bình có mắt xích PVC phản ứng với một phân tử clo ? A B C D Câu 3: Poli(vinyl clorua) (PVC) điều chế từ khí thiên nhiên (metan chiếm 95% khí thiên nhiên) theo sơ đồ chuyển hóa hiệu suất giai đoạn sau: hs 15% hs 95% hs 90% Metan → Axetilen → Vinyl clorua → PVC Muốn tổng hợp PVC cần m3 khí thiên nhiên (đo đktc)? Câu 4: Muốn tổng hợp 120 kg poli(metyl metacrylat) khối lượng axit ancol cần dùng tương ứng bao nhiêu? (Biết hiệu suất q trình este hóa trình trùng hợp 60% 80%) A 215 kg 80 kg B 171 kg 82 kg C 215 kg 40 kg D 150 kg 70kg Câu 5: Một loại cao su lưu hóa chứa 2% lưu huỳnh Hỏi khoảng mắt xích isopren có cầu nối disunfua -S-S-, giả thiết lưu huỳnh thay H nhóm metylen mạch cao su A 54 B 46 C 24 D 63 VI Tiến trình dạy học chuyên đề thiết kế thành hoạt động thể tiến trình sư phạm phương pháp dạy học tích cực lựa chọn Võ Quốc Cường Nội dung Trung tâm GDNN – GDTX Vị Thủy ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME GV giới thiệu vào bài: Yêu cầu HS kể tên số vật dụng làm từ polime Hoạt động 1: khái niệm – phân loại -Em tìm hiểu SGK cho biết polime? - Cho vài ví dụ polime ? - Cho biết số thuật ngữ hóa học phản ứng tổng polime như: monome, hệ số polime hóa,….áp dụng vào số ví dụ cụ thể - Polime thường hỗn hợp phân tử có hệ số polime hóa khác nhau, đơi người ta dùng khái niệm hệ số polime hóa trung bình; n lớn, phân tử khối polime cao HS nghiên cứu SGK cho biết: Hỏi: Cách phân loại polime nào? Bản chất phân loại Cho ví dụ *GV cho HS xem dạng cấu trúc mạch polime, từ HS rút nhận xét GV: Em nghiên cứu SGK cho biết cách gọi tên polime Lấy ví dụ minh họa Hoạt động 2: Cấu trúc Các dạng cấu trúc mạch polime Cho ví dụ -GV lấy ví dụ phân tích giúp HS hiểu được: + Đặc điểm cấu tạo điều hoà phân tử polime + Đặc điểm cấu tạo khơng điều hồ phân tử polime Hoạt đợng 3: Tính Chất vật lí GVĐVĐ: Hiện polime dùng làm nguyên liệu phổ biến như: chế tạo cao su, tơ, chất dẻo, keo dán,…Yêu cầu HS liên hệ thực tế tìm hiểu SGK cho biết tính chất vật lý polime? - Giải thích tính chất đó? Hoạt đợng 4: điều chế polime Hỏi: Có thể điều chế polime phản ứng nào? - Cho số ví dụ phản ứng trùng hợp - Định nghĩa phản ứng trùng hợp -Điều kiện monome tham gia phản ứng trùng hợp ? GV yêu cầu HS - Cho số ví dụ phản ứng trùng ngưng để tạo polime - Định nghĩa phản ứng trùng ngưng? - Điều kiện monome tham gia phản ứng trùng ngưng ? GV lưu ý HS phân biệt chất phản ứng với monome Võ Quốc Cường Nội dung: VẬT LIỆU POLIME Trung tâm GDNN – GDTX Vị Thủy Ổn định lớp: Kiểm tra sĩ số lớp, đồng phục học sinh Kiểm tra cũ Câu 1: Cho chất sau (1) CH2=CHCl (vinyl clorua) (2) CH2=CH2 (etilen) (3) H2N[CH2]5COOH (axit ε − aminocaproic) (4) CH3COOC2H5 (etyl axetat) (5) H2N-CH2-COOH (glyxin) - Chất tham gia phản ứng trùng hợp là:………… ? - Chất tham gia phản ứng trùng ngưng là:………… ? Đáp án: - Chất tham gia phản ứng trùng hợp là: (1), (2) - Chất tham gia phản ứng trùng ngưng là: (3) Câu 2: Tên gọi polime sau CH2-CH n ? Cl A Poli(vinyl clorua) B Polietilen Đáp án: A Câu 3: Cho sơ đồ T T là…… ? A CH3-CH3 Đáp án: B Câu 4: Cho sơ đồ xt, t,op C Vinyl clorua D Etilen Polipropilen (PP) B CH2=CH-CH3 C CH2=CH2 D CH2=CHCl o H xt, t, p nilon-6 + H2O H là…… ? A Glyxin B Axit ε – aminocaproic C Alanin D Axit β – aminocaproic Đáp án: B Bài mới: Công nghiệp phát triển, người nghiên cứu sản xuất vật liệu mới, có đặc tính rẻ, bền, tính thẩm mỹ cao Ví dụ, tre nứa thay túi ni lông nhựa Tuy nhiên, vật liệu không tiếp tục sử dụng mà thải mơi trường, tác động đến Trái Đất Hơm nay, lớp tìm hiểu Vật liệu polime NỘI DUNG : Hoạt đợng : Tìm hiểu về chất dẻo Khái niệm về chất dẻo vật liệu compozit - GV tiến hành thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát rút nhận xét: + Hơ nóng ống hút lửa đèn cồn + Hơ nóng dây kẽm lửa đèn cồn - GV nhận xét câu trả lời HS từ thí nghiệm GV yêu cầu HS nêu khái niệm tính dẻo chất dẻo - GV đặt vấn đề: Khi trộn polime với chất độn (sợi: bông, đay,…; bột silicat, CaCO 3, …) thu vật liệu Vậy vật liệu gọi gì? Ưu điểm sao? - GV nhận xét câu trả lời HS yêu cầu HS nêu khái niệm vật liệu compozit - GV cho học sinh xem số hình ảnh vật liệu compozit Võ Quốc Cường Trung tâm GDNN – GDTX Vị Thủy - GV thông tin thêm ưu điểm vật liệu compozit + Những vật dụng làm từ chất liệu compozit dễ đúc; không cần phải luyện, tôi, phay, tiện… với sản phẩm kim loại khác + Compozit nhẹ, 40% so với nhơm thể tích Vì thế, vật liệu compozit sử dụng để thay kim loại sản phẩm ngành khí, chế tạo máy, đóng xuồng ghe… Người ta phủ lên mặt compozit lớp nhũ có ánh kim để tạo cảm giác giống kim loại Một số polime dùng làm chất dẻo PE - GV yêu cầu HS viết phương trình hóa học (PTHH) điều chế PE? - GV u cầu HS vào SGK nêu tính chất ứng dụng PE? - GV cho HS xem số hình ảnh ứng dụng PE PVC - GV yêu cầu HS viết PTHH điều chế poli(vinyl clorua)? - GV yêu cầu HS vào SGK nêu tính chất ứng dựng PVC - GV cho HS xem số hình ảnh ứng dụng PVC THỦY TINH HỮU CƠ - GV yêu cầu HS viết PTHH điều chế poli(metyl metacrylat)? - GV yêu cầu HS vào SGK nêu tính chất ứng dựng Poli(metyl metacrylat)? - GV cho HS xem số hình ảnh ứng dụng poli(metyl metacrylat) NHỰA PPF - GV thơng báo cho HS biết Poli(phenol – fomanđehit) có ba dạng: nhựa novolac, nhựa rezol nhựa rezit Trong đó, nhựa rezol nhựa rezit phần giảm tải (đọc thêm) - GV giới thiệu cho HS biết PTHH điều chế nhựa novolac - GV yêu cầu HS vào SGK nêu tính chất ứng dụng nhựa novolac - GV lưu ý cho HS biết nhựa novolac điều chế phản ứng trùng ngưng - GV cho HS xem số hình ảnh ứng dụng PPF - GV giới thiệu cho HS biết: ngành dệt may Việt Nam hướng tới vị trí thứ giới xuất năm 2015 Trong đó, tơ nguyên liệu ngành - GV yêu cầu HS nêu khái niệm tơ Nợi dung: Tìm hiểu về tơ Khái niệm - GV giới thiệu cho HS biết: ngành dệt may Việt Nam hướng tới vị trí thứ giới xuất năm 2015 Trong đó, tơ nguyên liệu ngành - GV yêu cầu HS nêu khái niệm tơ Phân loại Võ Quốc Cường Trung tâm GDNN – GDTX Vị Thủy - GV yêu cầu HS cho biết loại tơ Cho ví dụ Một số loại tơ tổng hợp thường gặp Tơ nilon – 6,6 - GV giới thiệu PTHH điều chế tơ nilon – 6,6 Sau đó, yêu cầu HS vào SGK nêu tính chất ứng dụng tơ nilon – 6,6 - GV cho HS xem số hình ảnh ứng dụng tơ nilon – 6,6 Tơ nitron - GV viết PTHH điều chế tơ nitron Sau đó, yêu cầu HS vào SGK nêu tính chất ứng dụng tơ nitron - GV cho HS xem số hình ảnh ứng dụng tơ nitron Hoạt đợng 4: Tìm hiểu về cao su Khái niệm – phân loại GV cho học sinh quan sát sợi dây cao su từ định nghĩa cao su? - phân loại su? CẤU TRÚC - Cho biết cấu trúc phân tử cao su thiên nhiên? -Y/c hs trình bày tính chất cao su thiên nhiên? - GV dựa vào hình để giải thích cao su lưu hố - Nêu định nghĩa cao su tổng hợp Cao su buna, cao su buna – S, buna - N - GV yêu cầu học sinh viết PTHH tổng hợp, nêu đặc điểm lọai cao su này? Hoạt động : Củng cố - Dặn dò - GV cho HS xem clip, yêu cầu HS theo dõi cho biết vật dụng làm từ polime - GV yêu cầu HS nhà học bài, làm tập, chuẩn bị tiết học sau Hoạt động: Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh GV cho HS xem clip số hình ảnh nhiễm mơi trường rác thải từ vật liệu polime, đồng thời GV giải thích cho HS hiểu Sau đó, GV đặt vấn đề: Là học sinh ngồi ghế nhà trường em phải làm để góp phần bảo vệ mơi trường? VII - Rút kinh nghiệm: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ... câu hỏi/ tập kiểm tra, đánh giá trình dạy học chuyên đề Nội dung 1.Đại cương về polime 2 .Vật liệu polime Biết -Nêu khái niệm polime, chất dẻo ,vật liệu compozit,tơ tổng hợp tơ nhân tạo, cao su... cách sử dụng số vật liệu polime ( tơ, sợi, chất dẻo, cao su) đời sống -Viết PTHH tổng hợp số polime thông dụng từ nguyên liệu cho trước Vận dụng cao -Biết cách bảo quản số vật liệu polime ( tơ,... Cường thí nghiệm liên quan tới tính chất vật lí, học, hóa học số vật liệu polime thông dụng nghiệm liên quan tới tính chất vật lí, học, hóa học số vật liệu polime thông dụng Trung tâm GDNN – GDTX