Поняття про полімери на прикладі поліетилену. Застосування поліетилену

Тема: Поняття про полімери на прикладі поліетилену.

Застосування поліетилену

Мета: формувати компетентності: ключові (вміння вчитися -  вміння здійснювати вибір навчально-пізнавального матеріалу; добирати відповідні знання  й способи діяльності  для виконання завдання; інформаційні -  вміння осмислювати й використовувати інформацію з різних джерел (мовлення вчителя, однокласників,  зміст комп’ютерних презентацій, підручника);  комунікативні – вміння вільно висловлюватися, оптимально використовувати власні знання й сприйняту на уроці інформацію  для результативної комунікації;  соціальні – вміння продуктивно співпрацювати  з однокласниками, вчителем);  предметні (сформувати поняття про полімери, розглянути особливості будови  і властивості полімерів на прикладі  поліетилену; ознайомити учнів з новим типом хімічної реакції  - реакції полімеризації, розвивати вміння складати рівняння реакцій на прикладі реакції полімеризації; з’ясувати галузі  застосування поліетилену  як пластмаси; розглянути екологічні проблеми пов’язані з використанням поліетилену); діяльнісні (розвивати психічні процеси: мовлення, увагу, спостережливість, слухове зосередження на інформації, креативне та логічне мислення, вміння аналізувати та узагальнювати); ціннісні (виховувати бережливе ставлення до оточуючого середовища, культуру поведінки учнів).

Обладнання: інформаційні буклети, комп’ютер, телевізор, роздатковий матеріал з QR-кодами до вправ.

Демонстрація: натрій гідроксид (NaOH), сульфатна кислота (H₂SO₄), калій перманганат (KMnO₄), поліетиленові пакети, спиртівка, сірники, металічна голка,  вироби із поліетилену.

Тип уроку:  урок вивчення нового матеріалу.

Хід уроку

І. Організаційний момент (привітання, перевірка готовності до уроку – наявність підручника, зошита, щоденника, ручки).

Бажаю вам успіхів на уроці! Незрозуміле хай стане зрозумілим, складне – простим.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Пригадаємо над чим ми працювали на минулих уроках і вдома.

• Фронтальна бесіда:

1. Що вивчає органічна хімія?
2. Які речовини називаються органічними?
3. На які класи поділяються органічні сполуки?
4. Які органічні сполуки називаються вуглеводнями?
5. На які групи вони поділяються?

Пройдем невеличке тестування.

• Тест «Kahoot» (https://create.kahoot.it/details/a709c143-7874-445c-b7c9-3cb650f58efa).
• Перегляд результатів тестування.

ІІІ. Повідомлення теми, мети та завдань уроку, мотивація навчальної діяльності.

Ще на світанку народження наукової хімії  М.В. Ломоносов писав: «Широко простягає хімія руки свої у справи людські…».

     Хімія належить одне з перших місць у науково – технічному прогресі. З повітря й води, вугілля  й нафти, горючих газів і деревини хіміки створюють такі речовини й матеріали, яких немає в природі.

      А ось одна група матеріалів, створених людиною, дійсно дивовижна. Ці речовини – полімери. До групи полімерних матеріалів належить одна з найпоширеніших речовин - поліетилен.

Тема сьогоднішнього уроку «Поняття про полімери на прикладі поліетилену. Застосування поліетилену».

• Вправа «Захід» (відповіді учнів записую на дошку)

Що ви знаєте про поліетилен?

Яких знань про поліетилен, на вашу думку, вам не вистачає? Про що б хотіли дізнатися на сьогоднішньому уроці?

Доповнюю колонку «Хочу знати» поняттями «полімер», «мономер», «структурна ланка», «ступінь полімеризації», «реакція полімеризації».

На уроці ми дізнаємося про такі речовини як полімери, їх склад. властивості та одержання, розглянемо поліетилен як найвідомішу та найпоширенішу полімерну сполуку. Навчимося записувати реакцію полімеризації, розпізнавати мономер, полімер, структурну ланку, визначати ступінь полімеризації.

ІІІ. Пояснення нового матеріалу.

• Пояснення вчителя.

Світ надзвичайно різноманітний та дивовижний. Що означає слово «полімер»? Термін «полімери» ввів у науку шведський учений і мінеролог Йонес Якоб Берцеліус у 1833 р.  З грецької «полі» - багато, «мерос» - частинка. Отже, полімер – речовина, що складається з багатьох частинок. Проаналізуйте лексичне значення слова «поліетилен» (утворюється при взаємодії багатьох молекул етилену).

Яка особливість будови молекул етилену дає їм можливість об’єднуватися в ланцюги – макромолекули? (подвійний зв’язок). Ця реакція відбувається за певних умов (t, p, k).

Спробуйте змоделювати цей процес, користуючись кулестержневими моделями молекул. З’єднайте дві молекули етилену. Спробуємо зроблене записати у вигляді рівняння реакції. (1 учень біля дошки).

СН₂=СН₂+ СН₂=СН₂→ -СН₂-СН₂-+-СН₂-СН₂-→-СН₂-СН₂-СН₂-СН₂-

Ми з’єднали тільки дві молекули етилену і запис вийшов не дуже короткий. Кількість молекул, які утворюють макромолекули поліетилену може доходити до 6000. Як же записати таке величезне рівняння реакції? За допомогою скороченого запису.

n(СН₂=СН₂)→(-СН₂-СН₂-)n

Дана реакція називається реакцією полімеризації.

Реакція полімеризації – це процес послідовного сполучення молекул низькомолекулярної речовини з утворенням високомолекулярної.

Низькомолекулярна речовина називається мономером. Продуктом реакції полімеризації являється полімер. Полімер – це високомолекулярна речовина, що утворюється в результаті реакції полімеризації.

В даній реакції полімер – продукт реакції – поліетилен. Мономер – вихідна речовина – етилен.

n – ступінь полімеризації – число, яке показує скільки молекул мономеру вступило в реакцію.

Група атомів, яка багаторазово повторюється в результаті реакції називається структурною ланкою. Вона записується в дужках.

• Робота з підручником (можна використати слайди презентації до уроку) (записують визначення термінів «полімер», «мономер», «ступінь полімеризації», «структурна ланка»).
• Тренувальне завдання. Напишіть скорочене рівняння реакції утворення поліпропілену.

n(СН₂=СН-СН₃)→(-СН₂-СН-)n

                                  |

                                       СН₃

Визначте мономер, полімер, структурну ланку, ступінь полімеризації.

На столах лежать шматочки поліетилену. Що ви можете сказати про його властивості?

Учні визначають та записують у зошит властивості поліетилену (на слайді).

Поліетилен – твердий, без кольору, жирний на дотик, міцний, легший за воду, нерозчинний у воді.

• Демонстрація. Хімічні властивості поліетилену. (записують у зошит)

Запалюю шматочок поліетилену. Визначаємо, що поліетилен горить блакитним полум’ям. Дописуємо до фізичних властивостей – легкоплавкий.

Опускаю шматочок поліетилену у розчини сульфатної кислоти, натрій гідроксиду, калій перманганату. Визначаємо, що поліетилен стійкий до дії кислот, лугів, окисників.

Робимо висновок. Поліетилен – хімічно пасивна речовина (на відміну від етилену). Чому? (відсутність подвійного зв’язку).

Такі властивості поліетилену зумовлюють його широке застосування.

Де застосовують поліетилен?

На вашу думку, поліетилен – корисна речовина чи ні?

Відкрийте посилання на віртуальну дошку http://linoit.com/users/Gutnik/canvases/%D0%9C%D0%BE%D1%94%20%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8F%20%D0%B4%D0%BE%20%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D1%96%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%83

Своє відношення до поліетилену запишіть на стікері та прикріпіть до віртуальної дошки (бажаючі зачитують свій запис).

Група учнів досліджувала вдома питання застосування поліетилену і повідомить вам результати своєї роботи, які розширять ваш кругозір по даному питанню.

• Виступ групи  «Застосування поліетилену».

Які властивості поліетилену зумовлюють таке широке його застосування?

Визначаємо переваги поліетилену (записую на дошці).

Дешевий

Легкий

Міцний

Хімічно стійкий

Діелектрик

Чи справді поліетилен є таким ідеальним та безпечним матеріалом?

Іншу сторону використання поліетилену досліджувала друга група учнів (негативний вплив поліетилену на довкілля).

Визначаємо недоліки поліетилену (записую на дошці).

При спалювання виділяє небезпечні речовини

Одноразове використання

Розкладається сотні років

Низький температурний режим експлуатації

Засмічує довкілля

Ви познайомилися з двома точками зору про поліетилен. Якщо ваше відношення до цього матеріалу змінилося, виразіть ще раз вашу думку  та прикріпіть ще один стікер на віртуальну дошку біля першого (бажаючі зачитують свій запис).

Важко відмовитися від такого зручного матеріалу як поліетилен. Але і шкоди довкіллю від приносить немало.

Що ж робити? Як ви думаєте?

Правильно використовувати та утилізувати.

Які ж є способи утилізації поліетилену?

• Виступ групи «Утилізація поліетилену».

Для того, щоб споживачі мали інформацію про вид пластику, з якого виготовлена упаковка товару введено спеціальне маркування. Я приготувала вам буклет з короткою характеристикою кодів на пластикових упаковках. Познайомтеся вдома з інформацією та використовуйте її для збереження свого здоров’я та здоров’я своїх близьких.

А зараз об’єднайтеся по 4 чоловіки у групи, 1 хвилину поспілкуйтеся і запропонуйте прості, буденні дії, які може і повинна виконувати кожна цивілізована людина аби зменшити забруднення довкілля відходами поліетилену. (Заслуховуємо пропозиції учнів).

IV. Підведення підсумків уроку.

1. Чи досягли ми потавленої на початку уроку мети? (метод «Захід»).
2. Що вас найбільше зацікавило, здивувало на уроці?
3. Чи запам’ятали ви вивчене на уроці?

Перевіримо ваші знання.

Зайдіть у Classroom та виконайте вправу «Полімери».

• Вправа «Полімери» (https://learningapps.org/display?v=ps7kp9db219). (роблять скріншот виконаної вправи та прикріплюють до відповідного завдання у Classroom).

Чи виникли у вас труднощі під час виконання цієї вправи? Справились із завданням?

V. Домашнє завдання. Параграф 31 (прочитати). Вивчити терміни у зошиті. Давайте створимо колективну виставку «Друге життя пластикової пляшки». Що для цього треба зробити?

Дякую всім за роботу!

Додатки

Виступ групи №1 Значення поліетилену

Як ви бачите на екрані сфера застосування поліетилену надзвичайно широка. Поліетилен - один з найдешевших полімерів і у світовому виробництві полімерних пластиків займає перше місце.

Великим споживачем поліетилену є кабельна промисловість, радіотехніка, телебачення, хімічна промисловість, сільське господарство, будівництво, машинобудування, виготовлення труб, санітарно-технічних виробів.

Високий економічний ефект досягається від застосування поліетиленової плівки в овочівництві при спорудженні теплиць, парників.

З поліетилену виготовляють пакувальну тару для харчової, парфумерної та фармацевтичної промисловості, предмети домашнього вжитку,  санітарії, іграшки, різне кухонне начиння та шкільне приладдя.

Кожен день ми використовуємо поліетиленові пакети, які міцно вкоренились і на виробництві, і в сфері реклами, і в побуті. На сьогоднішній день в поліетилен фасується близько 80% усіх товарів. 

Ми вважаємо, що без поліетилену сучасна людина обійтися вже не може.

Виступ групи №2 «Проти поліетилену»

https://www.thinglink.com/scene/1148268380411658243

Наша цивілізація, це, безумовно, цивілізація сміття. Кожен українець, за різними оцінками щороку викидає 300-400 кг сміття в рік! І ця цифра невпинно зростає. 10% загальної кількості сміття – відходи пластикового виробництва. На малюнку ви бачите за який термін розкладаються відходи життєдіяльності людини.

Найбільше шкоди екології завдають поліетиленові пакети, бо розкладаються вони від 200 до 1000 років.

Пакет - безсмертний
         Пакет складається з синтетичних полімерів, він не буде розкладатися в природних умовах.

Це стійке забруднення. Ще один мінус пакетів – складність їх утилізації. Наприклад, при спалюванні він виділяє такі отрути, як діоксини та фурани, які спричиняють ендокринні і гормональні розлади. Змінюється також імунний захист, а значить, збільшується сприйнятливість організму до інфекцій, зростає частота алергічних реакцій, онкологічних захворювань.

Пакет любить подорожувати

Частина пакетів зі звалищ і сміттєвих контейнерів розноситься вітром.

6 млн. 300 тис. тон сміття, більшу частину якого становить пластик, щорічно скидається в Світовий океан. Четверта частина водної поверхні покрита плаваючим пластиковим сміттям.

На сьогодні існує 6 "гарячих" сміттєвих точок, розташованих в океанах.

Пакети вбивають тварин

Коли поліетилен потрапляє у воду в ньому заплутуються риби і ссавці, його може проковтнути кит, тюлень, черепаха або пташка. Пластикові відходи щорічно стають причиною смерті 1 мільйона птахів, 100 тисяч морських ссавців і незліченної кількості риб – це дані комітету ООН з охорони природи.

Світ проти пакетів

У багатьох країнах світу вже зрозуміли екологічну небезпеку масового вжитку пластикової тари. У майже 40 країнах діє заборона (або обмеження) на продаж чи виробництво пластикових пакетів.

Виступ групи №3 «Утилізація поліетилену»

Вихід один – правильно утилізувати вироби з поліетилену .Утилізація поліетилену - актуальна проблема сьогодення. 

По-перше, можна перейняти світовий досвід країн, де заборонено або обмежено використання поліетиленових пакетів. При цьому великі торговельні заклади, корпорації, виробники запропонували альтернативні упаковки у вигляді полотняних, тканинних торбинок, паперових пакетів.

По-друге, можна запроваджувати вторинну переробку полімерних пакетів.

Використаний поліетилен не змінює свого складу і якості. Кінцевий продукт переробки має ті ж властивості, що і первинний виріб.

По-третє, потрібно широко запроваджувати для упаковки біорозчинний поліетилен. Матеріал не відрізняється від звичайного поліетилену, але через короткий час (приблизно до чотирьох років) повністю розпадається на воду, вуглекислий газ і біомасу, не виділяючи при цьому шкідливих чи токсичних речовин.

Буклет «Маркування на упаковці»

https://drive.google.com/file/d/1dDhOXXkwltqiuVUykL7whnrlumKpX-qM/view?usp=sharing