2.2.1.1. Các địa chỉ cĩ thể tích hợp giảng dạy các vấn đề KTXHMT Bảng 2.2: Các địa chỉ cĩ thể tích hợp CVĐKTXHMT
Tên bài Nội dung tích hợp
Bài 3. Chất giặt rửa Lựa chọn chất giặt rửa thích hợp cho từng vùng kinh tế. Xử lí nước thải cĩ chất giặt rửa ra mơi trường.
Bài 4. Glucozơ Các loại đường tổng hợp được phép sử dụng trên thế
giới.
Nguyên nhân của bệnh đường huyết.
Bài 5. Saccarozơ Sản xuất đường mía và các hĩa chất phụ gia sử dụng tác động đến sức khỏe của cơng nhân sản xuất và mơi trường.
Bài 7. Tinh bột Sự chuyển hĩa tinh bột trong cơ thể. Sử dụng các thực phẩm tinh bột hợp lí. Bài 8. Xenlulozơ Lợi ích của xenlulozơ và việc trồng rừng.
Tái chế giấy.
Bài 11. Amin Cơ chế tạo ra chất gây ung thư của amin bậc 2. Bài 12. Aminoaxit Các aminoaxit dùng phổ biến trong đời sống.
Bài 13. Peptit và protein Các loại protein quan trọng trong thực phẩm và các thực phẩm dinh dưỡng chức năng.
Bài 17. Vật liệu polime Các vật liệu polime thường sử dụng trong đời sống và các tác hại lâu dài cho mơi trường.
42
Tái chế vật liệu polime.
Bài 23. Ăn mịn kim loại Bảo vệ các vật dụng bằng kim loại trong đời sống hằng ngày.
Bài 24. Điều chế kim loại Sản xuất các kim loại quý hiếm và tác động của việc sản xuất đến mơi trường.
Bài 31. Một số hợp chất của kim loại kiềm thổ
Nước cứng và cách xử lý nước cứng, nước phèn. Bài 34. Một số hợp chất quan
trọng của nhơm
Tác hại của việc dùng đồ nhơm khơng đúng cách. Sản xuất nhơm liên quan đến khai thác boxit. Bài 39. Một số hợp chất của
crom.
Crom và các sắc màu crom
Ứng dụng vài hợp chất quan trọng của crom trong đời sống.
Bài 40. Sắt Tầm quan trọng của sắt trong đời sống
Bài 41. Một số hợp chất của sắt Các dạng tồn tại của các hợp chất sắt trong các nguồn nước.
Bài 42. Hợp kim của sắt Các loại thép đặc biệt.
Sản xuất gang thép và ơ nhiễm mơi trường. Bài 43. Đồng và một số hợp
chất của đồng
Tầm quan trọng của đồng trong đời sống. Hợp kim của đồng.
Bài 44. Sơ lược một số kim loại khác
Các ứng dụng và các hiện tượng trong đời sống liên quan đến Ag, Au, Sn, Pb... (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ơ nhiễm nguồn nước do các kim loại nặng. Bài 52. Chuẩn độ oxi hĩa –khử
bằng phương pháp pemanganat
Đo hàm lượng ion sắt trong nước sử dụng. Bài 56. Hĩa học và vấn đề phát
triển kinh tế
Các vấn đề về khai thác, sử dụng năng lượng, năng lượng mới.
Khai thác sử dụng nhiên liệu, vật liệu trong tự nhiên gĩp phần vào lợi ích nhân loại. Bài 57. Hĩa học và vấn đề xã hội Lương thực, thực phẩm, sản xuất và sử dụng hợp lý để bảo vệ sức khỏe. May mặc và các thành tựu mới.
Tác hại của andehit trong vải, áo quần. tác hại của xeton trong mỹ phẩm.
Bệnh tật và sức khỏe hiện nay (H1N1). Bài 58. Hĩa học và vấn đề mơi
trường
Nguyên nhân và tác hại của ơ nhiễm nước, khơng khí,
43
2.2.1.2. Các thời điểm cĩ thể tích hợp
Tích hợp vào bài giống như trong giờ lên lớp: cĩ thể áp dụng rất đa dạng như: khi mở đầu bài giảng, đặt vấn đề cĩ liên quan trong khi học bài mới, khi cũng cố, luyện tập, khi kiểm tra, đánh giá...
2.2.1.3. Tích hợp một phần vào bài giảng mới
a. Các bài áp dụng tích hợp
Trong quá trình thực hiện đề tài các giáo án tích hợp các vấn đề KTXHMT theo bài cụ thể, tác giảđã chọn ra các bài sau:
- Bài 17: Vật liệu Polime - Bài 24: Điều chế kim loại
- Bài 31: Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ (Nước cứng) - Bài 33: Nhơm
- Bài 38: Crom
- Bài 44: Sơ lược về một số kim loại khác. b. Các bài thực nghiệm
Trong 6 giáo án tích hợp, chọn ra 2 giáo án thực hiện thực nghiệm là: - Bài 17: Vật liệu polime.
- Bài 44: Sơ lược về các kim loại khác. Lý do lựa chọn thực nghiệm 2 bài này:
- Vì thời gian và nội dung thực nghiệm của đề tài khá rộng nên chỉ chọn 2 bài gửi cho các GV cộng tác thực nghiệm.
- Nội dung bài 17 và 44 cĩ liên quan rất nhiều CVĐKTXHMT nên tác giả tâm đắc và quyết định lựa chọn 2 bài trên.
Các giáo án của các bài được đính kèm theo file của luận văn, tác giả chỉ nêu trong luận văn 2 giáo án đã tiến hành thực nghiệm.
GIÁO ÁN BÀI 17: VẬT LIỆU POLIME I.Mục tiêu bài học
44
Khái niệm về các vật liệu: Chất dẻo, cao su, tơ, sợi và keo dán.
Thành phần, tính chất và ứng dụng của chúng.
Phương pháp điều chế một số polime thơng dụng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Kỹ năng:
Rèn luyện kỹ năng viết phương trình phản ứng.
So sánh các vật liệu.
Giải các bài tập về vật liệu polime.
3. Tư duy
Rèn luyện tư duy so sánh, phân tích, tổng hợp.
4. Giáo dục tư tưởng:
Làm cho HS thấy được tầm quan trọng của hĩa học trong cuộc sống.
Nhận biết được vấn đề ơ nhiễm mơi trường do việc chế tạo và sử dụng các polime trong cuộc sống.
II. Phương pháp dạy học: Thuyết trình + Đàm thoại + Trực quan.
III. Chuẩn bị
GV: các câu hỏi và mẫu vật, tranh ảnh hình vẽ liên quan tới nội dung bài học, hệ thống câu hỏi của bài.
HS: ơn lại kiến thức cũ và xem trước nội dung bài mới ở nhà.
IV. Các họat động dạy học: Nên phân bố nội dung tiết học như sau:
Tiết 1. a. Chất dẻo.
b. Tơ tổng hợp và tơ nhân tạo.
Tiết 2. c. Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp. d. Keo dán.
Họat động của thầy và trị. Nội dung bài học
Họat động 1: Kiểm tra bài cũ 1. Hãy định nghĩa và minh họa:
45 b. Polime tổng hợp và polime bán tổng hợp. c. Polime cĩ cấu trúc điều hịa và khơng điều hịa. 2. Phân biệt sự trùng hợp và sự trùng ngưng về phản ứng, monome và phân tử khối của polime so với monome. Lấy thí dụ minh họa. DẠY BÀI MỚI
Họat động 2:Tìm hiểu chất dẻo
GV đặt câu hỏi cho HS trả lời. Tính dẻo là gì? Cho một vài ví dụ về vật cĩ tính dẻo mà em biết trong cuộc sống? Vậy chất dẻo là gì? GV cho HS quan sát một số vật làm bằng chất dẻo như áo mưa,
ống nước, dây điện, thước kẻ,... HS viết phương trình điều chế
các polime sau: PE, PVC, PPF, polimetyl metacrylat. HS rút ra tính chất và ứng dụng của các polime đĩ. HS tìm hiểu SGK cho biết thành phần cơ bản của chất dẻo và những thành phần phụ thêm của chất dẻo. GV bổ sung và nhấn mạnh Bài 17: VẬT LIỆU POLIME I. Chất dẻo 1. Định nghĩa Tính dẻo là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngồi và vẫn giữđược sự biến dạng đĩ khi thơi tác dụng.
Chất dẻo là những vật liệu polime cĩ tính dẻo. 2. Một số hợp chất polime dùng làm chất dẻo a. Polietilen (PE) Là chất rắn, màu trắng, nĩng chảy ở 110C, khơng dẫn điện và nhiệt. Dùng làm màng mỏng, vật liệu điện, bọc hàng, áo mưa, bao bì. CH2 CH2 n to, xt CH2 CH2 n P etilen polietilen b. Poli(vinylclorua) (PVC) CH2=CH Cl n CH2 CH Cl n to, xt, p
46
một số tác hại do độc tính của các polime trên đối với cơ thể con người.
Polietilen gây viêm da.
PVC làm suy sụp hệ thần kinh trung ương: gây chĩng mặt, mất định hướng, mất tri giác, chán
ăn, buồn nơn, là chất gây ung thư. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi tiếp xúc với hơi của metyl metacrylat gây kích ứng các niêm mạc, rối loạn thần kinh như: nhức đầu, mệt mỏi, chán ăn, dễ tức giận, giảm huyết áp.
Phenol là chất kích ứng và
ăn da, thường gây ra những vết loét bỏng trên da.
Fomanđehit là chất kích ứng mạnh ở mắt và đường hơ hấp, cĩ khả năng gây ung thư, biến dị gen, mất gen, trao đổi nhiễm sắc thể và biến dạng tế bào.
Là chất rắn vơ định hình, bền với axit.
Dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa...
Túi nhựa PVC cĩ chứa DOB c. Poli(metyl metacrylat) H2C C COOCH3 CH3 n xt, t0 CH2 C COOCH3 CHn3 metyl metacrylat poli(metyl metacrylat)
Là chất rắn, khơng màu, rất bền, cứng nên cịn được gọi là thuỷ tinh hữu cơ.
Dùng chế tạo kính máy bay, ơ tơ, răng giả, đồ nữ trang... d. Poli(phenol-fomanđehit) (PPF) Nhựa novolac OH CH2 OH CH2 OH CH2 OH CH2 Là chất rắn, dễ nĩng chảy, tan trong một số dung mơi hữu cơ. Dùng để sản xuất bột ép, sơn... Nhựa rezol
47
GV: Vật liệu compozit là gì? Thành phần của nĩ? Tác dụng của các chất độn, chất nền và phụ gia đối với vật liệu?
GV cung cấp một số thơng tin về ảnh hưởng của nhựa đến mơi trường và sức khoẻ con người:
Đến cuối năm 2005, Tổ chức hịa bình xanh Greenpeace ước tính 300 triệu tấn nhựa, chất dẻo plastic tồn tại khắp tồn cầu... OH CH2 OH CH2 OH CH2 OH CH2OH CH2 Là chất rắn, dễ nĩng chảy, tan trong nhiều dung mơi hữu cơ.
Dùng sản xuất vỏ máy, dụng cụđiện. Nhựa rezit
Trộn nhựa rezol với chất độn và phụ gia khác rồi ép khuơn ở 150C tạo ra nhựa mạng lưới gọi là rezit khơng nĩng chảy, khơng tan trong nhiều dung mơi hữu cơ.
OH CH2 CH2 OH CH2 OH CH2 CH2 OH CH2 OH CH2 OH CH2
3. Khái niệm về vật liệu compozit
Vật liệu compozit là vật liệu gồm polime làm nhựa nền tổ hợp với các vật liệu vơ cơ và hữu cơ khác. Polime + chất độn vật liệu composit Thành phần của nĩ bao gồm: polime, chất độn, phụ gia.
Chất nền: nhiệt nhựa dẻo hay nhiệt nhựa rắn.
Chất độn: bơng, đay, poliamit, amiăng, silicat, CaCO3, 3MgO.4SiO2.2H2O.
48
Người ta cho rằng ngày nay, các loại nhựa, chất dẻo plastic là một trong những nguồn chính gây ơ nhiễm đioxin ra mơi trường. Các sản phẩm nhựa cĩ thể thải ra những chất phụ gia nguy hiểm trong suốt quá trình sử dụng hoặc cho dù đã biến thành rác, ngay khi chúng được chơn hay bị thiêu. Việc đốt cháy nhựa sẽ giải phĩng nhiều đioxin, và các hợp chất clo ra ngồi khơng khí. Các thí nghiệm cho thấy, các chất hĩa học này cĩ thể gây ra bệnh ung thư, nhất là ở thận và các bộ phận sinh dục. Đặc biệt là trẻ em cĩ thể nuốt trực tiếp các hĩa chất từ các mĩn
đồ chơi bằng nhựa.
Qua xét nghiệm, người ta đã tìm thấy nhiều chất phụ gia và chất độn để tiết kiệm nguyên liệu, làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khoẻ người tiêu dùng như monome và chất dẻo làm giảm tính bốc cháy, tăng tính ma sát (bột Talc, amiăng, phấn viết, bột gỗ...).
Ngồi ra trong nhựa kém chất lượng cịn tìm thấy các chất
49
tạo bọt và đặc biệt là chất dẻo hĩa chất TOCP
(Triorthocresylphosphat). Đây là loại hĩa chất rất độc hại, nĩ sẽ
làm tổn thương và thĩai hĩa thần kinh ngoại biên và tuỷ sống. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khi dùng những đồ nhựa này để chứa đựng thực phẩm, nhất là các loại thức ăn cĩ chứa dầu mỡ, chua, mặn, nĩng sẽ tạo cơ hội thơi nhiễm các chất độc vào thực phẩm gây ngộđộc. Vì vậy, chất dẻo sau khi sử
dụng cần phải được thu gom và xử
lí đúng cách để tránh gây hại đến mơi trường và con người.
Họat động 3: Tìm hiểu tơ tổng hợp và tơ nhân tạo
GV đặt câu hỏi cho HS
Thường ngày ta hay găp nhiều loại tơ dệt thành vải may mặc. Vậy tơ là gì? Cĩ mấy loại tơ? Cho ví dụ? HS viết các phản ứng điều chế một số loại tơ, nêu tính chất và ứng dụng của các loại tơđĩ. GV giảng cho HS biết về mức độ gây độc của một số loại tơ. II. Tơ tổng hợp và tơ nhân tạo 1. Định nghĩa Tơ là những polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định. 2. Phân loại
a. Tơ thiên nhiên: bơng, len, tơ tằm.
b. Tơ hĩa học:
Tơ tổng hợp: chế tạo từ các polime tổng hợp như poliamit (nilon, capron), tơ vinylic (vinilon).
Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo: tơ visco, tơ xenlulozơ axetat.
50 Nilon – 6,6 Cĩ thể gây ra bệnh eczema. Kích ứng mạnh với da (cĩ thể dẫn tới hoại tử) và với mắt. Tơ capron Hít phải hơi của nĩ gây kích
ứng nhẹ đường hơ hấp trên và các rối loạn thần kinh, cĩ thể gây ra bệnh eczema.
3. Vài loại tơ tổng hợp thường gặp
a. Tơ nilon–6,6: điều chế từ hexametylen điamin và axit ađipic:
H2N [CH2]6 NH2 n + nHOOC [CH2]4 COOHt0 NH [CH2]6 NH C [CH2]4 C O O + 2nH2O poli(hexametylenđiamin adipamit) nilon -6,6
hexametylenđiamin axit adipic
n
b. Tơ nilon-6: CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 NH C O
n to, p NH [CH2]5 CO n
nilon -6 (hay tơ capron) caprolactam hay NH [CH2]5 C O n + nH2O t0 H2N [CH2]5 C OH O n policaproamit (nilon -6) axit -aminocaproic (tơ capron) c. Tơ nilon-7: NH [CH2]6 C O n + nH2O t0 H2N [CH2]6 C OH O n polienanamit (nilon -7) axit -aminoenangtoic (tơ enang)
d. Tơ lapsan: được tổng hợp từ axit terephtalic và etilen glicol.
HOOC C6H4 COOH + n
n HOCH2 CH2OH to
C6H4 C
O OC O CH2 CH2 O n + 2nH2O
axit terephtalic etilenglicol
poli(etilen terephtalat) (tơ lapxan)
Tơ lapsan bền về mặt cơ học với acid, bazơ, dùng để dệt vải may mặc.
e. Tơ nitron (hay olon). trùng hợp vinyl xianua (acrilonitrin) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
51
Họat động 4: Tìm hiểu cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp
GV đặt câu hỏi cho HS:
Cao su là gì? Nĩ cĩ chất gì? Cĩ mấy loại cao su?
HS viết phương trình điều chế
một số loại cao su tổng hợp.
GV bổ sung thêm cho HS những phụ gia trong quá trình sản xuất cao su như lưu huỳnh, chất độn, chất chống oxy hĩa... gây ảnh hưởng rất lớn đến mơi trường.
CH2 CH CN n CH2 CH n CN to, xt acrilonitrin poliacrilonitrin (tơ olon)
Tơ nitron dai bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt nên được dùng làm thành sợi”len" may quần áo ấm.
III.Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp
1. Định nghĩa
Cao su là loại vật liệu polime cĩ tính đàn hồi.
2. Cao su thiên nhiên
a. Cấu trúc: cao su thiên nhiên là polime của của isopren. CH2 - C = CH - CH2 CH3 n n = 1500 – 15000 Các mắt xích isopren cĩ cấu hình cis CH2 CH3 CH2 C = C H n b. Tính chất và ứng dụng
Cao su thiên nhiên cĩ tính đàn hồi, khơng dẫn nhiệt và điện, khơng thấm khí và nước tan nhiều trong xăng và benzen.
Do cĩ liên kết đơi trong phân tử nên cao su thiên nhiên cĩ thể tham gia phản úng cộng H2, HCl, Cl2... đặc biệt tác dụng với
52
Hoạt động 5: Tìm hiểu về keo dán
Keo dán là gì? Cĩ mấy loại keo dán?
GV cho HS biết độc tính của keo dán tổng hợp.
lưu huỳnh cho cao su lưu hĩa cĩ tính đàn hồi chịu nhiệt lâu mịn, khĩ tan trong các dung mơi hữu cơ hơn cao su thường.
CH2 C S CH S CH2 CH2 C S CH S CH2 CH2 CH S C S CH2 CH2 CH S C S CH2 CH2 C CH CH2n + S CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 150oC Cao su thô
cao su lưu hóa
3. Cao su tổng hợp
a) Cao su buna được sản xuất bằng cách trùng hợp buta–1,3–đien cĩ mặt Na:
CH2 CH CH CH2 n CH2 CH CH CH2
n Na, to
buta -1,3 -đien cao su buna b) Cao su isopren Khi trùng hợp isopren cĩ hệ xúc tác đặc biệt được poliisopren. CH2 C CH CH2 n CH2 C CH CH2