Головна » Хімія

Поняття про полімери на прикладі поліетилену

Мета уроку: ознайомити учнів із загальними поняттями хімії високомолекулярних сполук на прикладі поліетилену; розглянути властивості  та застосування поліетилену; розвивати вміння досліджувати, спостерігати, робити висновки; виховувати екологічну культуру та бережливе ставлення до природи; обговорювати проблеми утилізації відходів полімерних матеріалів.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Методи проведення: словесні: метод «Дивуй», гра «Цікавинки із торбинки»,  розминка, «Мозковий штурм»  проблемно-пошуковий метод: демонстраційний та лабораторний досліди, використання ІКТ

Обладнання та реактиви: вироби із поліетилену; натрій гідроксид, хлорид на кислота, розчин калій перманганату, спиртівка, сірники, пінцет, штатив із пробірками.

І. Мотивація та актуалізація навчальної діяльності учнів

Хімічний диктант ( перевірка домашнього завдання ) вчитель диктує назву вуглеводню, учні пишуть формулу

етин
метан
етен
бутан
декан
бутен
пропін
октен
гексан

гептан

нонан

Розминка

Ми такі схожі й такі різні: а) дівчата – сплесніть в долоні; б) хлопці – тупніть ногами; в) ті , хто робить ранкову зарядку підніміть руки вгору; г) ті хто  не робить ранкової зарядки – схиліть голову до парти; д) ті у кого є вдома собака – підніміть праву руку; кішка – ліву; є) ті хто впевнений – ми різні встаньте. Прошу всіх сісти. Ми схожі бо ми люди, ми різні, бо особистості. Аналогічно і світ органічної хімії багато в чому схожий ( який хімічний елемент входить до складу насичених і ненасичених вуглеводнів – Карбон ), а вчому дуже різні ( сим відрізняються між собою насичені і ненасичені вуглеводні – кількістю атомів Карбону ).

Метод «Дивуй»

Багато людей старшого покоління пам’ятають історію родини Ликових, яка з релігійних мотивів пішла від людей в глуху тайгу. Проживши там майже півстоліття, вони повернулись у цивілізацію. Але найбільшою несподіванкою для них був не літак та радіоприймач. А здогадайтесь що? Із слів господаря: «О, Господи, люди вигадали скла, що мнеться?»

Що мав на увазі чоловік?

Учитель демонструє, заздалегідь підготовлений поліетиленовий пакет

ІІ. Повідомлення теми та мети уроку

Слово вчителя

Поліетилен належить до світу полімерів. Цей світ надзвичайно різноманітний та дивовижний. Сьогодні на уроці ми дізнаємося ще більше про поліетилен та світ полімерів. ( слайд №1 )

 Мета нашого уроку : ( слайд №2 )

 Подивіться скільки різноманітних виробів можна виготовити з поліетилену

Учитель демонструє вироби із поліетилену. ( слайд №3 )

Мозковий штурм

Щоб наша робота була продуктивною та ефективною дайте відповіді на поставлені запитання:

Пригадайте, які типи реакцій характерні для насичених вуглеводнів? Яка загальна формула насичених вуглеводнів?
Із якими представниками ненасичених вуглеводнів ви вже знайомі? Яка загальна формула етиленових та ацетиленових вуглеводнів?
Які реакції характерні для цих представників?
Чи існують у вільному стані в природі ці речовини?

(ні, бо вони легко вступають в реакцію приєднання)

ІІІ. Вивчення нового матеріалу

В реакцію приєднання молекули етилену можуть вступати не тільки із іншими речовинами, а і сполучатися між собою, утворюючи одну велику молекулу – макромолекулу. Ця реакція відбувається за певних умов (нагрівання, тиску, каталізатора)

Розглянемо як відбувається цей процес: ( слайд №4 )

Якщо етилен нагріти до 150—200°С і піддати високому тиску, його молекули почнуть сполучатися одна з одною у великі молекули. Сполучення молекул відбувається за рахунок розриву в кожній з них подвійних зв'язків з утворенням одинарних й вивільненням двох одиниць валентності. Молекули поліетилену мають лінійну структуру. На кінцях полімерних молекул, зрозуміло, вільними валентності не залишаються, як це показано на схемі. Вони насичуються приєднанням до кінців молекул вільних атомів або радикалів , що утворюються при руйнуванні молекул етилену.

 

CH2=CH2 + CH2=CH2 + CH2=CH2 +…..→ —CH2—CH2— +  —CH2—CH2— +

+  —CH2—CH2—….→  —CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2— …

 

Реакція полімеризації – це реакція сполучення однакових молекул в одну макромолекулу

Цю реакцію можна записати і у скороченому вигляді

nCH2=CH2  →  [ —CH2—CH2— ]n

мономер                  структурна ланка

З грецької «polys-» - численний, великий,  більший за норму. Тому полімери зовсім небезпідставно називають велетнями органічного світу. Адже, порівняно з іншими органічними сполуками, їхня молекулярна маса величезна - від десятків тисяч до мільйонів. Молекули полімерів побудовані з численних елементарних структурних ланок - залишків молекул низькомолекулярних сполук. Такі низькомолекулярні сполуки називають мономерами - від грецького «mono-» - один. Утворення полімеру шляхом послідовного сполучення молекул мономера називають полімеризацією.

Поліетилен може бути виготовлений, як за температури високого так і низького тиску. Поліетилен низького тиску має більш впорядковану структуру.

Робота з підручником  ( слайд №5 )

Учні дають визначення таким поняттям та записують їх у робочий зошит

Реакція полімеризації – це реакція сполучення однакових молекул в одну      макромолекулу.

                     Мономер – вихідна речовина, взята для проведення реакції  полімеризації.               

                       Структурна ланка -  ланка на яку перетворився мономер і яка           багаторазово повторюється.

                       Ступінь полімеризації – певна кількість молекул мономера, що сполучені           між собою. Позначається літерою n ( ен).

Запитання учителя

Подумайте, будь-ласка, чи можна визначити ступінь полімеризації? Що потрібно для цього знати

(Щоб визначити ступінь полімеризації потрібно:

Молекулярну масу полімера поділити на молекулярну масу мономера.

n = Mr (полімеру): Mr(мономера))

Повторимо правила техніки безпеки (слайд № 6,7,8 )

На ваших партах є  зразки виробів з поліетилену. Розгляньте. Зараз ми з вами ознайомимось із фізичними властивостями поліетилену, виконавши Лабораторний дослід № 14 ( слайд №9 )

Інструкція до виконання

• Роздивіться видані вам вироби з поліетилену. Якого вони кольору, які на дотик?
• Роздивіться поліетиленову плівку. Чи прозора вона? Спробуйте її розтягнути, зім'яти, подряпати скляною паличкою.
• Порівняйте міцність на розрив однакових смужок паперу й поліетилену.
• Налийте в поліетиленовий мішечок води, наповніть його повітрям.

Висновок. Поліетилен значно легший за воду, безбарвний, прозорий, на дотик трохи жирний, у воді не розчиняється

Демонстрація  ( виконує вчитель )

Відношення поліетилену до нагрівання

1. Учитель обережно нагріває скляну паличку й торкається нею   поліетиленової плівки.

2. Спалює шматочок поліетиленової плівки у полум’ї спиртівки.

Учні обговорюють результати демонстрації

Висновок. Поліетилен легко розм’якшується при нагрівання, плавиться і           утворює краплі. Горить синюватим полум’ям.

Сьогодні ми з вами уже пригадували хімічні властивості етилену, як на вашу думку чи буде поліетилен знебарвлювати розчин калій перманганату

Учитель проводить демонстрацію даного досліду

У пробірку із розчином калій перманганату занурює шматочок поліетилену.

 Зміна забарвлення розчину не відбувається

Висновок. Поліетилен стійкий до дії окисників.

Перевіримо, чи реагує поліетилен із розчином лугу та кислоти

у пробірку із розчином кислоти учитель додає шматочок поліетилену.
у другу пробірку де міститься луг також поміщає поліетилен

Висновок. Взаємодії речовин у двох пробірках не відбувається.

                     Скажіть, чому поліетилен проявляє хімічні властивості насичених        вуглеводнів, а не етилену?

(Етилен слугує лише мономером – вихідною речовиною, яка в результаті реакції перетворюється на поліетилен)

Виробництво поліетилену ( перегляд фільму слайд №10 )

Повідомлення учнів: «Застосування поліетилену»

ІV. Узагальнення та систематизація знань

Фронтальне опитування:

Що таке полімеризація?
Що таке мономер?
Що таке структурна ланка?

Робота з класом:

Задача: Визначте відносну молекулярну масу поліетилену, якщо ступінь полімеризації дорівнює 1000.

Здійсніть перетворення: СН4 → СН3Сl → С2Н6 → С2Н4

                                                                                   ↓

                                              С2Н2  → С2Н6

Гра «Чорний ящик»

Із слів учителя,  учням потрібно відгадати, який предмети  міститься  у ящику. Учитель зачитує:

Цей предмет добре знайомий із повсякденного життя. Виявилося, що він є  однією із причин вимирання велетенських черепах, основною їжею яких є медузи. З’ясувалося,  що черепахи помилково вважають ці предмети медузами і ковтають їх. Так під час розтину однієї із загиблих істот в її шлунку знайшли аж 15 таких виробів. Що це за предмет? (Поліетиленовий пакет.)

Екологічна хвилинка

Хоча наше життя без  полімерів і важко уявити, але  більшість із них дуже стійкі до впливу навколишнього середовища. Можуть зберігатися у ґрунті більше 200 р. У світі щорічно випускається 4 трильйони поліетиленових пакетів у рік. Вони вбивають 1млн.птахів, 100 тисяч морських ссавців безмежно велику кількість косяків риб. Необхідно на державному рівні вирішувати цю проблему. Хоча японські хіміки уже розробили спосіб переробки поліетилену на бензин та гас. Екологи України розробили проект до 2015 року – заборонити користуватися та виробляти поліетиленовий пакет, у супермаркетах поліетиленовий пакет замінити на паперовий.

Бесіда

1. Чому  синтетичні полімери називають «безсмертними мешканцями»      Землі? (Для них немає  редуцентів, тому вони майже не входять до кругообігу речовин)

2. Ми всі знаємо, що є поліетиленові пакети, які витримують вагу 3 та 15 кг.          Які з них виготовлені при низькому тиску, а які при високому? (Пакети, що витримують 15 кг. виготовлені при низькому тиску, мають більш впорядковану структуру.)

3. Скажіть чи можна використовувати посуд, виготовлений з поліетилену для нагрівання та кип’ятіння речовин? (Ні. Поліетилен – термопластичний, під час нагрівання розм’якшується)

4. Чому не варто носити плаття з поліетилену? (Одяг повинен добре пропускати та всмоктувати вологу, а поліетилен   водонепроникний, віл легко плавиться та горить, погано проводить тепло)

V. Оцінювання. Домашнє завдання

Бесіда за питаннями

Учитель. У кожного з нас на уроці були певні здобутки та труднощі. Скажіть:

Чи досягли ми поставленої на початку уроку мети?
Що вас найбільше зацікавило, здивувало?
Які форми роботи ви хотіли б  застосовувати на наступних уроках?

(Слайд №11)


Теги: полімери, Кушнеренко Ю.В.
Навчальний предмет: Хімія
Переглядів/завантажень: 1647/212


Схожі навчальні матеріали:
Всього коментарів: 0
avatar