Синтетичні і природні каучуки. Гума

Тема заняття:  Синтетичні і природні каучуки. Гума

Тип заняття: комбінований урок

Мета:

•       навчальна – сформувати уявлення про каучук і гуму; ознайомити із технологією виробництва природних і синтетичних каучуків та  гуми; вивчити властивості та сфери застосування.
•       розвиваюча – розвинути вміння порівнювати та систематизувати властивості канчуків  і гуми; вміти творчо використовувати набуті знання.
•       виховна – виховати вміння учнів застосовувати набуті знання на практиці; вміння дотримуватися правил безпеки.

Обладнання:

• періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва;
• таблиця розчинності;
• таблиця з основними формулами;
• ілюстративний матеріал із зображенням виробів з канчуків і гуми;

• зразки канчуків;
• зразки гуми;
• презентація.

Структура уроку

1. Організаційний момент…………………………………………………..….2 хв

2. Перевірка домашнього завдання…………………………………………....5 хв

3. Активізація опорних знань……………………………………………….....5 хв

4. Вивчення нового матеріалу………………………………………………..20 хв

4.1.  Загальні властивості каучуку

4.2. Природний каучук

4.3. Синтетичний каучук

4.4. Гума

4.5. Застосування каучуку і гуми. Вплив гуми на навколишнє середовище

5. Закріплення та узагальнення знань…………………………………..…....8 хв

6. Домашнє завдання………………………………………………………….2 хв

7. Підбиття підсумків уроку………………………………………………….3 хв

Методи та прийоми проведення уроку:

• пояснювально-ілюстративні – бесіда, розповідь, складання опорних конспектів;
• наочні – демонстрація зразків каучуку і гуми;
• практичні – виконання завдань; репродуктивні, частково пошукові, творчі, інтелектуальні завдання.

Хід уроку

1. Організаційний момент.

2. Перевірка домашнього завдання.

Фронтальна перевірка виконання домашнього завдання. Робота з учнями над типовими проблемами і труднощами при виконанні домашнього завдання.

3. Актуалізація опорних знань.

‒ Ми з вами почали вивчати тему високомолекулярні речовини. Давайте пригадаємо що таке високомолекулярні речовини?

‒ На минулому уроці ми з вами познайомилися з найважливішими полімерами з яких виробляють пластмаси. Хто назве їх?

‒ А хто скаже які є переваги і недоліки пластмас?

‒ А де використовуються вироби з полімерів?

Мотивація

‒ На минулих  уроках ми з вами  вивчали пластмаси – які вони є і де вони застосовуються. Це лише частина з усіх видів полімерів. На сьогоднішньому уроці ми  з вами далі будемо знайомитися з тим, що нас оточує. Те що ми бачимо навколо себе. Мабуть кожен з вас стикався з виробами з каучуку і гуми. Отже, темою сьогоднішнього уроку є “ Синтетичні і природні каучуки. Гума ” які також є полімерами.

План

1. Загальні властивості каучуку

2. Природний каучук

3. Синтетичний каучук

4. Гума

5. Застосування каучуку і гуми. Вплив гуми на навколишнє середовище

Учні записують тему і план уроку в зошиті.

4. Вивчення нового матеріалу.

4.1. Загальні властивості каучуку

Каучуки – це полімери рослинного або синтетичного походження. Їх одержують з каучуносних рослин, що ростуть у тропіках і отримують молочну рідину – латекс у коренях, стовбурах, гілках чи листах плоду, або під корою. Латекс не є  соком рослини і його роль у життєдіяльності рослини до кінці не з’ясовані.

Молекули каучуку мають лінійну структуру, однак молекули не витягнуті, а звивисті. Цим обумовлюється його здатність розтягуватися.

Каучуки є полімерами алкадієнів:

де Х=Н – бутадієн (полібутадієн),

Х=СН₃ – ізопрен (поліізопрен),

Х=Сl – хлоропрен (полі хлоропрен).

Каучук – це еластичний матеріал, водонепроникний, зносостійкий, має хороші електроізоляційні властивості. Розрізняють природні і синтетичні каучуки.

4.2. Природний каучук

Природний каучук міститься в соку деяких рослин, який нагадує молоко і є емульсією каучуку у воді. Сирий натуральний каучук буває двох видів:

1. дикий каучук – добувається з дерев, що виростають у природних умовах кущів і лози;
2. плантаційний каучук – добувається з оброблювальних людиною дерев і інших рослин.

Натуральний каучук має білий колір, легший за воду, розчиняється в бензині, бензені і деяких інших органічних розчинниках. Він стійкий до дії лугів і помірковано сильних кислот. Каучук реагує з воднем, сіркою, сульфатною кислотою, оксидами азоту, бромом, знебарвлює бромну воду. Не розчиняється у воді, спирті та ацетоні. При нагріванні перетворюється на мономер. Повільно окиснюється киснем повітря, сполуками Феруму (ІІІ), калій перманганатом.

Для запобігання цих реакцій сиру сировину спеціально обробляють. В результаті каучук набуває жовтуватого забарвлення.

Каучук має унікальну властивість: при розтяганні він нагрівається, а при стиску – прохолоджується. І навпаки при нагрівання каучук стискується, а при охолодженні – розширюється (ефект Джоуля).

4.3. Синтетичний каучук

Природні каучуки добувають у значній кількості, проте цього не достатньо щоб задовольнити зростаючі потреби. Тому видобування синтетичного каучуку має велике значення.

Для одержання синтетичних канчуків використовують ненасичені вуглеводні з двома подвійними зв’язками: бутадієн, стирол, ізопрен й інші:

Більшість реакцій полімеризації, одержання синтетичних канчуків відбуваються за участі каталізаторів.

За властивостями синтетичні каучуки схожі до природних. При нагріванні синтетичні каучуки розкладаються з утворенням відповідного мономера.

Каучуки – сировина для виробництва гуми і гумових виробів.

4.4. Гума

Гума – це найеластичніший матеріал серед природних і синтетичних матеріалів.

Вона може розтягуватися і гнутися, а потім приймати  початкову форму. Гума може бути м’яка і тверда.

Натуральну гуму виробляють з латексу. Для виготовлення гуми каучук слід переробити додавши до нього сірку. Цей процес називається вулканізацією. Одержаний матеріал є  міцнішим і еластичнішим за каучук-сирець. Для збільшення витривалості до гуми додають тканину або металеві дроти.

Гума аналогічно до каучуку не розчиняється у воді, спирті; у бензені гума набухає (через 24 години), тобто гума здатна вбирати органічні розчинники, приєднувати галогени, знебарвлювати бромну воду.

Гумові вироби руйнуються нітратною ї концентрованою сульфатною кислотою. Розбавлена хлоридна кислота і луги практично не діють.

4.5. Застосування каучуку і гути

Із каучуків і гуми виготовляють шини, конвеєрні доріжки, взуття, одяг, рукавички, медичні і спортивні вироби, ізоляційний матеріал, труби, тенісні м’ячі, прокладки клапанів для двигунів.

Існують гуми різного призначення – для експлуатації за високих або низьких температур (тепло- і морозостійкі), для тривалого контакту з бензином і нафтою (шланги на автозаправних станціях), до дії кислот і лугів, стійкі до рентгенівського випромінювання.

Відходи гуми в довкілля

90% від маси гумових виробів припадає на зношені автомобільні шини, решта – старе взуття, використані предмети технічного побутового призначення.

Відходи гуми, як і пластмас не руйнуються в природних умовах, більша частина потрапляє в навколишнє середовище.

Утилізацію гумових виробів здійснюють:

• спалюванням для вироблення теплової енергії;
• термічним розкладом із добуванням мономерів, що використовуються для вироблення каучуків;
• застосовують у ролі адсорбенту при очищенні стічних вод;
• використовують у виробництві ізоляційних матеріалів, будівництва, шляхового господарства тощо.

Утилізація гумових виробів є одним із важливих екологічних завдань.

1. Закріплення та узагальнення знань

Отже, сьогодні на уроці ми ознайомилися з гумовими виробами, з гумою і каучуком.

‒ А які основні властивості каучуку?

‒ А хто назве основні властивості гуми?

‒ А чому на вашу думку слід утилізувати гумові вироби і пластмаси?

‒ А зараз невеличкі тести на закріплення вивченого матеріалу. Закрийте будь ласка зошити. У вас 3 хвилини на їх виконання.

Виставлення оцінок за урок.

6. Домашнє завдання

Відкрийте щоденники і запишіть домашнє завдання: прочитати і вивчити § 41 (ст.283 – 289), № 352 за підручником Попеля П. П. «Хімія 11 клас». Підготувати доповідь зі своїми пропозиціями утилізації відходів з гуми.

7. Підбиття підсумків

Отже, на сьогоднішньому уроці ми з вами ознайомилися з каучуком, гумою і гумовими виробами. Вивчили їх властивості, дізналися де вони застосовуються. На наступних уроках ми продовжимо подальше вивчення високомолекулярних речовин, а саме дізнаємося про волокна.