Пластмаси. Каучуки, гума. Найпоширеніші полімери та сфери їхнього використання

Пластмаси. Каучуки, гума. Найпоширеніші полімери та сфери їхнього використання.

Мета уроку: Навчальна: сформувати уявлення про найважливіші групи синтетичних високомолекулярних сполук — пластмаси, каучуки та волокна; розглянути їх класифікацію, склад, властивості та основні сфери застосування; розкрити суть процесу вулканізації; навчити розрізняти термопластичні та термореактивні полімери. Розвивальна: розвивати вміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між складом, будовою та властивостями речовин; розвивати пізнавальний інтерес до хімії через зв'язок матеріалу з повсякденним життям. Виховна: формувати екологічну культуру учнів, розуміння необхідності раціонального використання та утилізації синтетичних матеріалів.

Тип уроку: комбінований урок засвоєння нових знань, умінь і навичок та їх творчого застосування на практиці. Базові поняття та терміни: полімер, мономер, макромолекула, пластмаса, термопластичність, термореактивність, каучук (еластомер), вулканізація, гума, ебоніт, синтетичні волокна.

Обладнання та матеріали: Колекція «Пластмаси» (зразки поліетилену, поліпропілену, ПВХ, пінопласту, вироби з фенолформальдегідних смол). Колекція «Каучук і гума» (сирий каучук, зразки гуми різної еластичності, ебоніт). Зразки побутових виробів з маркуванням типу пластику (пляшки, контейнери). Мультимедійна презентація.

ХІД УРОКУІ. Організаційний етапІ. Мотивація навчальної діяльності та повідомлення теми уроку ІІІ. Актуалізація опорних знань. IV. Вивчення нового матеріалу1. Пластмаси 2. Каучуки і гума V. Узагальнення та систематизація знань. VI. Підбиття підсумків уроку. Рефлексія VII. Домашнє завдання

IV. Вивчення нового матеріалу1. Пластмаси1. Поняття про пластмаси. Пластмаси (пластичні маси) — це матеріали, виготовлені на основі полімерів, які здатні під впливом нагрівання і тиску набувати певної форми і зберігати її після охолодження. Окрім самого полімеру (зв'язуючої речовини), до складу пластмас часто входять: Наповнювачі (надають міцності, здешевлюють матеріал: скловолокно, тирса). Пластифікатори (надають еластичності, знижують крихкість). Барвники, стабілізатори (захищають від старіння).

Ознака. Термопластичні (термопласти)Термореактивні (реактопласти)Властивості при нагріванніПри нагріванні розм’якшуються (плавляться), при охолодженні тверднуть. Цей процес можна повторювати багаторазово. При повторному нагріванні не плавляться, а руйнуються (горять). Будова макромолекул. Переважно лінійна або розгалужена. Просторова (сітчаста, тривимірна). Можливість переробки. Підлягають вторинній переробці (рециклінгу). Вторинна переробка ускладнена або неможлива. Приклади. Поліетилен (PE), поліпропілен (PP), полівінілхлорид (PVC), полістирол (PS). Фенолформальдегідні смоли, епоксидні смоли. IV. Вивчення нового матеріалу2. Класифікація пластмас за відношенням до нагрівання

IV. Вивчення нового матеріалу3. Найпоширеніші полімери та їх використання. Поліетилен (PE): пакувальна плівка, пакети, труби, ємності. Хімічно стійкий. Поліпропілен (PP): більш жорсткий та термостійкий за РЕ. Одноразовий посуд, деталі автомобілів, медичні вироби. Полівінілхлорид (ПВХ, PVC): віконні профілі, лінолеум, ізоляція дротів. Небезпечний при горінні (виділяє HCl та діоксини). Полістирол (PS): одноразовий посуд, корпуси техніки. У спіненому вигляді — пінопласт (теплоізоляція).

IV. Вивчення нового матеріалу3. Найпоширеніші полімери та їх використання. Поліпропілен (PP)Поліетилен (PE) Який матеріал є термоактивний, а який термопластичний

IV. Вивчення нового матеріалу. Полівінілхлорид (ПВХ, PVC)Полістирол (PS): Який матеріал є термоактивний,а який термопластичний

1. Каучуки (еластомери). Пояснення вчителя: Каучуки — це полімери, що мають високу еластичність (здатність до великих оборотних деформацій). Бувають природні (з соку гевеї) та синтетичні (бутадієновий, ізопреновий, хлоропреновий тощо). Проблема сирого каучуку: Він липкий влітку, твердий і крихкий взимку, розчиняється в бензині. Використовувати його для шин у чистому вигляді неможливо. IV. Вивчення нового матеріалу2. Каучуки і гума

Мономер ізопренового каучуку,Мономер бутадієнового каучуку. Мономери каучуків

2. Вулканізація. Гума. Пояснення суті процесу (можна використати анімацію): Щоб поліпшити властивості каучуку, проводять процес вулканізації — нагрівання каучуку із сіркою (S). Атоми Сульфуру «зшивають» лінійні молекули каучуку в єдину просторову сітку, утворюючи «сірчані містки». Каучук + Сірка Гума. IV. Вивчення нового матеріалу. Яка різниця між літньми і зимовими шинами. У літніх шинах: Вміст сірки зазвичай трохи вищий або процес вулканізації триває довше для створення більшої кількості «зшивок» ( S-S зв'язків). Це робить гуму жорсткішою, щоб вона витримувала тертя об гарячий асфальт і не деформувалася. У зимових шинах: Вміст сірки може бути трохи меншим, але головна відмінність не в кількості сірки, а в заміні частини вуглецю (сажі) на діоксид силіцію

IV. Вивчення нового матеріалу. Атоми Сульфуру «зшивають» лінійні молекули каучуку в єдину просторову сітку, утворюючи «сірчані містки». Каучук + Сірка Гума

IV. Вивчення нового матеріалу. Гума — продукт вулканізації каучуку. Вона міцніша, еластичніша в широкому інтервалі температур, стійкіша до розчинників, ніж сирий каучук. Якщо сірки додати багато (понад 30%), утворюється твердий матеріал — ебоніт. Застосування гуми: шини (основний споживач), взуття, шланги, ущільнювачі, медичні вироби.

VI. Підбиття підсумків уроку. Рефлексія Що нового ви дізналися сьогодні про матеріали, якими користуєтеся щодня?Чи зміниться ваше ставлення до використання пластикових пакетів після цього уроку? Чому?У чому полягає «подвійна роль» полімерів у житті сучасного суспільства? (З одного боку — зручність і прогрес, з іншого — екологічна загроза).

VII. Домашнє завдання Опрацювати матеріал підручника за відповідною темою. Випереджальне завдання для окремих учнів: Підготувати коротке повідомлення про проблеми утилізації пластикових відходів в Україні та світі.