вашего сайта -->

Урок по теме полимеры органические и неорганические

  • Полимеры
  • Полимеры – это высокомолекулярные соединения, состоящие из множества одинаковых повторяющихся структурных звеньев.
  • По происхождению полимеры делят на природные, или биополимеры, и синтетические, которые получают с помощью реакций полимеризации или поликонденсации.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

К природным полимерам относятся натуральный каучук, крахмал, целлюлоза, белки, нуклеиновые кислоты. Их относят к природным полимерам, потому что они находятся в готовом виде в природе, из них построены клетки и ткани живых организмов.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Синтетические полимеры – это пластмассы, волокна, каучуки. Современный мир просто немыслим без синтетических полимеров.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Полимеры получают реакциями полимеризации и поликонденсации. Например, по реакции полимеризации из этилена получают полиэтилен.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

С помощью реакции поликонденсации из аминокислот можно получить биополимер – белок. Кроме этого, при этом ещё образуется низкомолекулярное соединение – вода.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Помните, молекулы полимеров представляют собой – макромолекулы (от греческого макрос – большой, длинный).

Урок по теме полимеры органические и неорганические

  1. Мономер – это исходное вещество, которое вступает в реакцию полимеризации.
  2. Структурное звено – это многократно повторяющиеся в макромолекуле группы атомов.
  3. Степень полимеризации – число структурных звеньев в макромолекуле.
  4. В зависимости от строения основной цепи полимеры имеют разные структуры: линейную (как полиэтилен), разветвлённую, как у крахмала, пространственную, как у вторичной и третичной структуры белка.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Пластмассы – это материалы, изготовленные на основе полимеров, способные приобретать при нагревании заданную форму и сохранять её после охлаждения.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Пластмассы лёгкие, обладают большой механической прочностью, высокой химической стойкостью, имеют хорошие теплоизоляционные и электроизоляционные свойства.

Пластмассы производят из продуктов газо- и нефтехимического производства, а также из угле- и лесохимического производства.

Такие пластмассы, как полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, фенолформальдегидные, широко применяют в различных отраслях промышленности, быту, медицине и сельском хозяйстве.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Например, полиэтилен используется для производства хозяйственных пакетов, труб, шприцев, предметов домашнего обихода, детских игрушек, плёнки.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

  • Поливинилхлорид используется для получения искусственной кожи, полов, клеёнки, труб, окон, дверей, изолирующих материалов для электрических проводов.
  • Полипропилен находит применение при изготовлении тру, вентилей, медицинских приборов, упаковочной плёнки.

Тефлон устойчив в концентрированных растворах щелочей и кислот. Из него изготавливают электроизоляторы, покрытия для сковород и утюгов, различные устройства для химической и атомной промышленности.

  1. Волокна – это вырабатываемые из природных или синтетических полимеров длинные гибкие нити, из которых изготавливают пряжу и другие текстильные изделия.
  2. Волокна делятся на природные и химические.

С натуральными волокнами люди знакомы давно. Первое искусственное волокно было получено из нитрата целлюлозы. Его промышленное производство организовано во Франции. Первое синтетическое волокнополивинилхлоридное – было выпущено в 1932 году в Германии.

Природные, или натуральные волокна, представляют собой материалы растительного или животного происхождения. К растительным относятся хлопок, лён, джут, в основе которых – целлюлоза,  а к волокнам животного происхождения – шерсть, шёлк. Они представляют собой белковые вещества.

Натуральные волокна образуются в природных условиях. Их можно распознать по горению. При горении хлопчатобумажных волокон ощущаетяс запах жжёной бумаги, в результате сгорания остаётся чёрный пепел. Это волокно горит быстро.

Шерстяные волокна горят медленно, при этом ощущается запах жжёных перьев. При сжигание, на конце такой нити образуется шарик чёрного цвета, который растирается в порошок.

Хлопчатобумажные ткани обладают хорошими механическими свойствами, износоустойчивостью, термрстабильностью, умеренной гигроскопичностью, шерстяные волокна характеризуются невысокой прочностью, большой эластичностью. Натуральные волокна недостаточно практичны: легко сминаются, адсорбируют влагу и долго её удерживают.

Химические волокна получают путём химической переработки природных или синтетических полимеров. Поэтому их разделяют на искусственные и синтетические.

Искусственные волокна получают химическими реакциями из веществ природного происхождения. Из такого природного полимера, как целлюлоза изготавливают искусственные волокна, например, вискозное, ацетатное.

Синтетические волокна получают из синтетических полимеров. Это такие волокна, как капрон, найлон, лавсан.

Таким образом, полимеры – это высокомолекулярные соединения. По происхождению различают полимеры природные и синтетические. Природные полимеры – это крахмал, целлюлоза, натуральные каучуки.

К синтетическим полимерам относят пластмассы, волокна, каучуки. Волокна также бывают натуральными и химическими. Химические волокна делят на искуственные и синтетические.

Искусственные волокна получают из из веществ природного происхождения, а синтетические – из синтетических полимеров.

Разработка урока по химии на тему "Полимеры" 11 класс

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Протезы трахеи
Полимеры
Полимеры

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Двадцатый век стал веком полимеров,
От «слез» гевеи, давшей каучук,
Пошли молекулы невиданных размеров
Благодаря древнейшей из наук.
Да, это химия. Ее заслуга
В том, что сегодня украшают быт
Игрушки из пластмассы и посуда,
Тефлон, и оргстекло, и карболит.

Одежда, обувь, мебель…Посмотрите:
Нас полимеров окружает рать!
И в технике они, и в медицине
Незаменимыми сумели стать.

Шуршат в пути автомобилей шины,
Искусственное сердце бьется в такт – 
Волокна, смолы, пластики, резины
На службе человечества стоят!

Урок по теме полимеры органические и неорганическиеУрок по теме полимеры органические и неорганические

Определения
Определения
• ПОЛИМЕРЫ
ПОЛИМЕРЫ (от поли… и 
 (от поли… и 
греч. meros — доля, часть.
греч. meros — доля, часть.
• Термин «полимеры введен 
Термин «полимеры введен 
Й. Я. Берцелиусом в 1833.
 в 1833.
Й. Я. Берцелиусом

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Основные понятия темы
Основные понятия темы
Полимеры –вещества, молекулы которых состоят из 
  Полимеры
 –вещества, молекулы которых состоят из 
большого числа повторяющихся группировок и имеющие 
большого числа повторяющихся группировок и имеющие 
большую молекулярную массу.
большую молекулярную массу.

  
Мономеры – низкомолекулярные вещества, из которых 
Мономеры
 – низкомолекулярные вещества, из которых 
образуются полимеры.
образуются полимеры.
Структурное звено – повторяющаяся группа атомов.
Структурное звено 
– повторяющаяся группа атомов.

Степень полимеризации – число, показывающее 
Степень полимеризации 
– число, показывающее 
количество элементарных звеньев в молекуле полимера.
количество элементарных звеньев в молекуле полимера.

Урок по теме полимеры органические и неорганические

структурное звено
мономе
р
n
CH2=CH2 
( ­ CH2­CH2­)
n
степень полимеризац
ии
полиме
р

Урок по теме полимеры органические и неорганические

ПОЛИМЕРЫ
БИОПОЛИМЕРЫ
ОРГАНИЧЕСКИЕ
ПОЛИМЕРЫ
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ
ПОЛИМЕРЫ
1)БЕЛКИ                                        1)ПЛАСТМАССЫ         1)АСБЕСТ
2)НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ      2)ВОЛОКНА                 2)КРЕМНЕЗЁМ
3)ПОЛИСАХАРИДЫ                                          3)КАУЧУКИ                                     
3)АЛЮМОСИЛИКАТЫ
                                                                                              4)ГРАФИТ

Урок по теме полимеры органические и неорганические

Способы получения
Способы получения

Урок по теме полимеры органические и неорганическиеУрок по теме полимеры органические и неорганические

П
О
Л
У
Ч
Е
Н
И
Е
П
О
Л
И
М
Е
Р
О
В

К какой группе относятся 
     
А)
           n CH2 = CH2  
Б)
химические реакции 
        
              (­CH2 – CH2­) n
В)   n H2N­(CH2)5­COOН 
Г)n HOOC-C6H4-COOH + nHOCH2CH2-
HO-(-CO-C6H4-CO-O-CH2CH2-O-)n-H + (n-
    H­[­NH­(CH2)5­CO­]n­OH +
(n­1) H2O
OH   
1) H2O

 Нестереорегулярные
По стереорегулярности
По стереорегулярности
Нестереорегулярные  –полимеры с 
–полимеры с 
произвольным чередованием звеньев 
произвольным чередованием звеньев 
различной пространственной 
различной пространственной 
конфигурации;
конфигурации;
Стереорегулярные  – полимеры, 
– полимеры, 
макромолекулы которых построены из 
макромолекулы которых построены из 
звеньев одинаковой пространственной 
звеньев одинаковой пространственной 
конфигурации или различной, но 
конфигурации или различной, но 
обязательно чередующихся в цепи в 
обязательно чередующихся в цепи в 
определённом порядке.
определённом порядке.
 Стереорегулярные

Пространственное строение макромолекул
(­CH2­CHR­)n
•или все они находятся по одну сторону от плоскости цепи (такие полимеры называют изотактическими) •или строго очередно по одну и другую стороны от                                          
этой плоскости                                       (синдиотактические •                                       
полимеры)                                         •[«синдио» означает «над-
Полимер называется стереорегулярным, если заместители 
под»]
R в основной цепи макромолекул (–CH2–CHR–)n 
расположены упорядоченно:
Такие полимеры способны кристаллизоваться, они обладают 
большей прочностью и теплостойкостью.

Если боковые заместители в макромолекулах располагаются в беспорядке относительно плоскости основной цепи, то такой полимер является стереонерегулярным, или атактическим.
Атактические полимеры не способны кристаллизоваться и уступают по большинству эксплуатационных свойств стереорегулярным полимерам такого же химического состава.

Какие макромолекулы имеют 
стереорегулярное строение?

В зависимости от строения основной це­
пи полимеры имеют разные структуры: 
линейную (например, полиэтилен), 
разветвленную (например, крахмал) и 
пространственную ( например, вторичная 
и третичная структура белков). 
линейная
разветвлённая
пространст­
венная

Отношение полимеров к 
нагреванию

термопласты
реактопласт
ы
•  Обратимо твердеют и 
размягчаются
• Возможна вторичная 
переработка 
• П. линейного и разветв. 
строения
• Под действием тепла, 
катализаторов  
переходят в неплавкое 
состояние
• Невозможна вторичная 
переработка
• П. пространственного 
строения

Полимеры 
Природные 
Химические 
Минеральные 
Растительные
Животные 
1. Минералы
2. Горные породы
3. Вещества атомной 
структуры
4. Волокно асбест
Синтетические 
(полимеризация, 
поликонденсация НМС) 
Искусственные 
(переработка ВМС) 
1. Волокна 
2. Каучуки 
1. Белки 
2. Полисахариды
3. Нуклеиновые 
кислоты
4. Волокна

МИНЕРАЛЬНЫЕ ПОЛИМЕРЫ

Пластмассы ­ 
это материалы, полученные на 
основе полимеров, способные 
приобретать заданную форму при 
изготовлении изделия и сохранять ее 
в процессе эксплуатации.

Пластмассы ­ 
это материалы, полученные на 
основе полимеров, способные 
приобретать заданную форму при 
изготовлении изделия и сохранять ее 
в процессе эксплуатации.

Пластмассы ­ 
это материалы, полученные на 
основе полимеров, способные 
приобретать заданную форму при 
изготовлении изделия и сохранять ее 
в процессе эксплуатации.

• Полимеры линейного строения, которые 
Полимеры линейного строения, которые 
пригодны для изготовления нитей, 
пригодны для изготовления нитей, 
жгутов, текстильных материалов
жгутов, текстильных материалов
 
Волокна
Волокна
Природные
 (натуральные)
Химические 
Растительные 
Животные 
Минеральные 
Хлопок, 
лен, 
пенька, 
джут и др.
Шерсть, 
шелк
Асбест 
Капрон, 
лавсан, 
нитрон, 
полипропилен, 
энант, найлон
Синтетические 
(из синтетических 
полимеров) 
Искусственные 
(из природных
 полимеров)
Вискозное, 
ацетатное волокно

Каучуки, макромолекулы которых содержат двойные связи, 
могут существовать в виде цис­ или транс­изомеров:
изопрен

Презентация к уроку химии по теме Полимеры 11

Урок по теме полимеры органические и неорганические Урок по теме полимеры органические и неорганические Урок по теме полимеры органические и неорганические Урок по теме полимеры органические и неорганические Урок по теме полимеры органические и неорганические Урок по теме полимеры органические и неорганические Урок по теме полимеры органические и неорганические Урок по теме полимеры органические и неорганические Урок по теме полимеры органические и неорганические Урок по теме полимеры органические и неорганические

Полимеры Органические полимеры Неорганические полимеры Биополимеры Пластмассы Волокна

Биополимеры Нуклеиновые кислоты Гликоген Хитин Целлюлоза

Органические полимеры Наиболее важные органические полимеры: пластмассы и волокна.

Пластмассы Это конструктивные материалы, содержащие полимер и способные при нагревании приобретать заданную форму и сохранять ее после охлаждения.

Пластмассы Кроме связующего в пластмассы вводят добавки: наполнители, красители, вещества, повышающие механические свойства, термостойкость и устойчивость к старению. По отношению к нагреванию термопласты термореактопласты

Читайте также:  Снегоход из культиватора своими руками

Термопласты Полистирол Полиэтилен Поливинилхлорид

Термопласты Полиамид Полипропилен Полиметилметакрилат Политетрафторэтилен

Термореактопласты Силикон Полиуретан Фенолформальдегидные смолы

Волокна — это полимеры линейного строения, которые пригодны для изготовления текстильных материалов (нитей, жгутов, тканей). Волокна Природные Растительные Животные Химические Искусственные Синтетические

Волокна растительного происхождения Волокна, формирующиеся на поверхности семян Волокна стеблей растений Волокна оболочек плодов Лен Пенька Джут Копра орехов кокосовой пальмы

Шерсть Волокна животного происхождения Шелк

Химические волокна Искусственные Синтетические Капрон Вискоза Ацетат Лавсан

Неорганические полимеры Простые вещества Si S Se P Te

Неорганические полимеры Сложные вещества – оксид кремния (IV) Кварц Горный хрусталь Агат

Неорганические полимеры Сложные вещества – алюмосиликаты Каолин Слюда Полевой шпат

Неорганические полимеры Минеральное волокно – асбест, изделия из него

Каучуки Синтетические эластичности. каучуки Изопреновый каучук уступают натуральному в используют как заменитель. натурального каучука в производстве шин, резинотехнических изделий, изоляции кабелей. Бутадиеновый каучук используется для производства разнообразных резиновых изделий.

Загрязнение окружающей среды Отслужившие свой срок изделия из полимеров представляют угрозу для окружающей среды, препятствуя росту растений из-за нарушения воздухо- и влагообмена в почве.

Загрязнение окружающей среды При производстве полиэтилена, производимого за год, хватило бы, чтобы покрыть пленкой толщиной 0, 05 мм территорию равную Франции, а если учесть накопленные за пять лет отходы, то и всю Европу. Полиэтилен способен выдерживать воздействие солнечного излучения, кислорода, тепла и влаги в природе в течении десятков лет без разрушения.

Домашнее задание § 7 Р. т. с. 50 № 2 -5 Творческое задание: Предложите свои способы переработки утилизации резиновых отходов. пластмасс и

Список использованной литературы 1. О. С. Габриелян. Учебник для общеобразовательных учреждений. ХИМИЯ. Базовый уровень. 11 класс. – М. : Дрофа, 2007 2. О. С. Габриелян, А. В. Яшукова. Химия. 11 класс. Базовый уровень. Методическое пособие. – М. : Дрофа, 2009. 3. О. С. Габриелян, А. В. Яшукова. Химия.

11 класс. Рабочая тетрадь к учебнику О. С. Габриеляна «Химия. 11 класс. Базовый уровень» . – М. : Дрофа, 2008 4. О. С. Габриелян, И. Г. Остроумов. Химия 11 класс: настольная книга учителя. – М. : Дрофа, 2005 Используемые интернет-ресурсы http: //school-sector. relarn. ru/nsm/ http: //ru. wikipedia.

org/wiki/

Полимеры | План-конспект урока по химии (11 класс) на тему: | Образовательная социальная сеть

  •  ОТКРЫТЫЙ УРОК В 11 КЛАССЕ
  • Тема урока:   Полимеры.
  • Цели урока:
  • — углубить,  обобщить и систематизировать знания обучающихся о полимерах.
  •     — развивать  логическое  мышление, познавательную активность .
  • -способствовать повышению интереса к предмету, воспитанию потребности в приобретении новых знаний .
  • Тип урока:    комбинированный.
  • Методы:
  1. Словесные (элементы беседы, рассказ).
  2. Наглядные (показ презентации по теме , работа с опорным конспектом).

  3. Практические (демонстрация опытов в виртуальной химической лаборатории).

КМО: компьютер, программное обеспечение, опорный  конспект.

Ход урока

Сегодня на уроке у нас не обычная тема, а тема, которая вошла в нашу жизнь со всех сторон. Без этих веществ нельзя обойтись ни дома, ни на улице .

  1. Сообщение темы и целей урока.

Итак, сегодня мы вновь поговорим с вами о полимерах. Ранее эта тема рассматривалась нами в 9 классе, однако сейчас  наш разговор будет более детальным и мы обобщим и систематизируем знания по этой обширной и интересной теме.

Учащиеся записывают тему урока в тетрадь.

  Цели урока таковы…..

  1. Презентация нового материала по теме. Лекция учителя с опорой на слайды.

(Учащиеся конспектируют ключевые определения)

А теперь , ребята, вас ждут 2   вопроса на засыпку по теме. Работаете в парах. После того, как я озвучу вопрос, у вас есть 30 секунд, чтобы посовещаться, а потом первыми дать правильный ответ.

                                                                                ВОПРОС № 1 Моряки второй экспедиции Колумба к берегам Америки, высадившиеся на острове Гаити в 1496 году, с удивлением наблюдали, как островитяне играют в мяч, который высоко подпрыгивает при ударе о землю.

Известные в Европе мячи из кожи и шерсти не обладали такой прыгучестью. Из какого вещества были сделаны мячи островитян?

 (из каучука)

ВОПРОС № 2

Что объединяет эти два предмета? (На подносе резиновая калоша и клубень картофеля).

Ответ: СВ. Лебедев получил синтетический каучук переработкой картофеля

4.Физкультминутка:

Встаньте рядом и возьмитесь за руки. А теперь отдаляйтесь друг от друга, но рук не разрывайте. Смотрите, какой длинной получилась образованная вами цепочка. Вот так и полимеры можно растянуть. Они обладают стойкостью к растяжению.

А теперь, приближайтесь друг к другу как можно сильнее и рук не разжимайте. Видите, полимеры можно сильно сжимать, т.к. они обладают стойкостью к сжатию.

Ребята, мы с вами уже говорили о том, что реакция полимеризации не идет на 100% и остаются мономеры, не вступившие в реакцию полимеризации, но они входят в состав той массы, из которой изготавливают изделия.

Представьте, что я тот мономер, который не вступил в реакцию полимеризации или

поликонденсации. Я с вами в изделии, но я существую отдельно от вас. Кажется, что в этом такого? Но эти мономеры делают многие полимеры опасными для здоровья человека.

  1. Индивидуальная работа учащихся

(один-два ученика готовят  презентацию и выступают с ней перед одноклассниками, после просмотра ставят вопросы, а класс отвечает)                          

5.Демонстрация опытов в виртуальной химической лаборатории по теме, сопровождающаяся пояснением учителя.

6.Устный опрос (закрепление знаний обучающихся.)

  1. Что такое мономер?
  2. Что такое полимер?
  3. Как образуются белки, из каких соединений?
  4. Написать формулу этилена. В какие реакции вступает этилен?
  5. Что такое реакция поликонденсации? Написать реакцию на доске.
  6. Что такое реакция полимеризации? Написать реакцию на доске.
  7. Что обозначают n в формулах полимеров?
  8. Что такое структурное звено?
  9. Написать формулу крахмала.

Подведение итогов урока и выставление оценок.                                             7. Выводы. Рефлексия.

Скажите, какую пользу для себя вы извлекли из данного урока? Закончи фразу:

— Сегодня на уроке я узнал…..

  1. — Мне показалось интересным….
  2. — Для себя открыл новое….
  3. — Я буду заботиться о своём здоровье потому, что….

             8.Оценивание  учащихся  и     оглашение  домашнего задания.

Особую, очень важную, группу органических веществ составляют высокомолекулярные соединения (полимеры). Масса их молекул достигает нескольких десятков тысяч и даже миллионов.

Полимеры — это высокомолекулярные соединения, молекулы которых состоят из множества повторяющихся одинаковых структурных звеньев. Молекула полимера называется макромолекулой.

  • СПОСОБЫ ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛИМЕРОВ.
  • Синтез полимеров из низкомолекулярных соединений (мономеров) основан на реакциях двух типов: полимеризации и поликонденсации.
  • Реакция полимеризации — это химический процесс соединения множества молекул мономеров в крупные молекулы полимеров.
  • Например, полипропилен получают из пропилен СН2=СH–CH3, который является мономером:
  • n СН2 = СH        ⎯→        (СН2 − СH)n
  •    ⏐                           ⏐
  •   CH3                          CH3
  •    пропилен                 полипропилен
  •     (пропен)
  • Мономер – вещество, из которого образуется полимер.
  • Структурное звено – повторяющаяся группа атомов.
  • n-степень полимеризации.
  • Реакция поликонденсации — это процесс образования полимеров из множества молекул мономеров, которые сопровождаются выделением побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).
  • nC6H12O6 → (C6H10O5)n + H2O
  •                                         глюкоза        крахмал
Читайте также:  Как правильно заряжать 190 аккумулятор

Кроме того, следует отметить, что некоторые полимеры получают не из мономеров, а из других полимеров, используя химические превращения макромолекул. (Например, при действии азотной кислоты на природный полимер целлюлозу получают новый полимер — тринитратцеллюлозы).

  1. [C6H7O2(OH)3]n  +  3nHNO3  ⎯→  [C6H7O2(ONO2)3]n  +  3nH2O
  2.      целлюлоза                          тринитратцеллюлоза
  3. Полимеры используют для изготовления на их основе пластмасс, волокон и других материалов.
  4. Пластмассы — это материалы, полученные на основе полимеров, способные приобретать заданную форму при изготовлении изделия и сохранять ее в процессе эксплуатации.

Полимер и пластмасса — это не одно и тоже.

Любая пластмасса содержит полимер, но кроме него в состав могут входить и другие компоненты: красители (придают материалу цвет), наполнители (обеспечивают жесткость пластмассы), пластификаторы (делают материал более эластичным, гибким) и др.

Именно полимер связывает все компоненты пластмассы в единое целое, поэтому это самый важный компонент. (Первые пластмассы получали на основе природных полимеров — производных целлюлозы, каучука и т.д.)

  • Волокна — это полимеры линейного строения, которые пригодны для изготовления нитей, жгутов, пряжи и текстильных материалов.
  • Индивидуальные задания для слабых учащихся:
  • Вариант №1
  • Допиши определения:
  • Полимеры — это _______________________соединения, молекулы которых состоят из множества повторяющихся одинаковых   _________________            __________________.
  • Реакция __________________________- это химический процесс соединения множества молекул мономеров в крупные молекулы полимеров.  
  • Число, показывающее, сколько молекул мономера соединилось в молекулу полимеров, называют ____________________          ______________________.
  • Вариант №2
  • Допиши определения:
  • Молекулу полимера называют ________________________.
  • Низкомолекулярное соединение, из которых образуются полимеры называют ______________.
  • Реакция ___________________________ — это процесс образования полимеров из множества молекул мономеров, которые сопровождаются выделением побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).
  • Группа атомов, многократно повторяющаяся в молекуле полимера, называется _________________             ______________________________.

III. Изучение нового материала.

1. Классификация полимеров.

Рассказ с презентацией

«Классификация полимеров по происхождению».

В зависимости от происхождения различают природные и химические полимеры. Природные полимеры встречаются в природе. К ним относятся крахмал, целлюлоза, клетчатка, белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук.

Химические полимеры получают с помощью химических реакций из различных органических веществ. Химические полимеры в свою очередь подразделяют на искусственные и синтетические.

Искусственные полимеры получают на основе природных полимеров путем химической модификации. К таким полимерам относят: вискозу, целлулоид, ацетатное волокно. Исходным веществом, для получения названных полимеров, является целлюлоза.

Синтетические полимеры получают из органического сырья (нефть, газ, каменный уголь) с помощью различных химических процессов. Синтетические полимеры являются результатом работы химиков.

К синтетическим полимерам относятся: полиэтилен; полипропилен; полистирол; фенолформальдегидные полимеры; синтетические волокна (лавсан, нитрон, капрон, хлорин); синтетические каучуки.

Синтетические полимеры можно выделить в две группы, по способу получения, полимеризационные и поликондесационные.

«Классификация полимеров по отношению к нагреванию».

Понятно, что превращать в готовые изделия удобнее те пластмассы, которые обратимо твердеют и размягчаются.

Это так называемые термопласты, или термопластичные полимеры, которые сохраняют свою пластичность после нагревания.

Их можно рационально обрабатывать и перерабатывать методом литья под давлением, вакуумной формовки, профильным прессованием. К термопластичными полимерам относят: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, капрон.

Если же в процессе формования изделия происходит сшивка макромолекул и полимер, твердея, приобретает сетчатое строение, то это вещество уже нельзя возвратить в вязкотекучее состояние нагреванием или растворением. Такие полимеры называют термореактивными или реактопласты. Реактопласты теряют свою пластичность при нагревании. Кроме фенолоформальдегидных полимеров, к ним относят карбамидные и полиэфирные смолы.

«Классификация полимеров по форме макромолекул».

Макромолекулы полимеров могут иметь различную геометрическую форму в зависимости от строения основной цепи. Поэтому по форме макромолекул полимеры бывают линейными, разветвленными и пространственными (трехмерными). 

Структурные звенья линейных полимеров соединены в длинные цепи последовательно друг за другом. Такую структуру имеют: полиэтилен (низкого давления), полипропилен, поливинилхлорид, синтетические волокна.

Разветвленную структуру имеют полиэтилен (высокого давления), синтетические каучуки. Синтетические каучуки в зависимости от пространственной конфигурации структурных звеньев разделяют на стереорегулярные и нестереорегулярные.

Стереорегулярные полимеры, такие в которых структурные звенья  в цепи чередуются в строго определенном порядке. Нестереорегулярные полимеры, такие в которых структурные звенья  в цепи чередуются произвольно.

Стереорегулярность влияет на такое важнейшее свойство каучуков, как эластичность.

  1. Пространственную структуру, при которой линейные молекулы соединены между собой химическими связями имеют: фенолформальдегидные полимеры, резина(трехмерная структура образуется при вулканизации каучука)
  2.  Учащиеся записывают все классификации в тетрадь.
  3. Увидеть строение полимера без ультрамикроскопа поможет физкультминутка.
  4. Физкультминутка:

Встаньте рядом и возьмитесь за руки. А теперь отдаляйтесь друг от друга, но рук не разрывайте. Смотрите, какой длинной получилась образованная вами цепочка. Вот так и полимеры можно растянуть. Они обладают стойкостью к растяжению.

А теперь, приближайтесь друг к другу как можно сильнее и рук не разжимайте. Видите, полимеры можно сильно сжимать, т.к. они обладают стойкостью к сжатию.

Ребята, мы с вами уже говорили о том, что реакция полимеризации не идет на 100% и остаются мономеры, не вступившие в реакцию полимеризации, но они входят в состав той массы, из которой изготавливают изделия.

Представьте, что я тот мономер, который не вступил в реакцию полимеризации или

поликонденсации. Я с вами в изделии, но я существую отдельно от вас. Кажется, что в этом такого? Но эти мономеры делают многие полимеры опасными для здоровья человека.

2. Знакомство с видами пластмасс и их влиянием на здоровье человека по информационной таблице (имеется у каждого ученика).

Виды пластмасс и их маркировка

Буквенная маркировка Название пластмассы Влияние на здоровье человека

Урок 4: Различные полимеры

  • План урока:
  • Структура полимеров
  • Классификация полимеров
  • Биологические полимеры
  • Способы получения полимеров
  • Физические свойства полимеров
  • Химические свойства
  • Применение полимеров
  • Будущее полимеров

Структура полимеров

Полимеры состоят из множества мономеров. Они могут существовать в виде нескольких структур.

  • Линейная – звенья соединены последовательно (целлюлоза).
  • Разветвленная – звенья располагаются беспорядочно (крахмал).
  • Сетчатая – линейные молекулы связаны между собой (резина).

Макромолекулы могут состоять как из одинаковых, так и разных звеньев.

  • Гомополимеры – цепочка из одинаковых мономеров.
  • Сополимеры – цепочка из различных звеньев.

Полимеры состоят из структурных звеньев, которые представляют собой повторяющиеся группы атомов. Количество звеньев в высокомолекулярных соединениях определяется степенью полимеризации. В формуле (-СН2-)n степень обозначается буквой «n».

Классификация полимеров

В современной промышленности есть несколько десятков разновидностей полимеров, которые можно классифицировать по нескольким признакам.

По происхождению

  • Природные встречаются в естественных условиях (хлопок, лен).
  • Синтетические полимеры получают с помощью реакций полимеризации и поликонденсации (капрон).
  • Искусственные макромолекулы – результат модификации природных полимеров (вискоза – результат трансформации целлюлозы).

По химическому составу

  • Полиэфирные включают карбоксильную группу –СОО (лавсан).
  • Полиамидные содержат пептидные связи и функциональную группу –СО–NH2 (капрон).
  • Элементоорганические включают различные элементы из периодической таблицы Д.И. Менделеева (кремнийорганические полимеры).

Биологические полимеры

Полимеры встречаются не только в промышленности, но и в живой природе.

  • Сложные углеводы (цепочка сахаридов).
  • Белки(аминокислоты).
  • Целлюлоза из древесины.
  • Кератин, содержащийся в волосах.
  • Хитин наружного скелета членистоногих.
Читайте также:  Ленкоранская акация: описание, посадка и уход, размножение

Способы получения полимеров

Полимеры можно получить в результате реакций полимеризации и поликонденсации.

Полимеризация

Полимеризация представляет собой реакцию присоединения. Это цепная реакция, состоящая из трех стадий – инициации, роста и обрыва цепи.

n CH2=CH2 + n CH3-CH=CH2→ [(-CH2-CH2-)x-(-CH2-CH(CH3)-)y]n

В качестве катализаторов реакции выступают натрий, пероксиды, комплексные соединения. В результате полимеризации образуются важнейшие соединения.

Поликонденсация

Поликонденсация представляет собой реакцию замещения,  при которой выделяются побочные низкомолекулярные продукты. Поликонденсация –  ступенчатая реакция.  Полимеры образуются при последовательном взаимодействии мономеров, димеров или n-меров.

n C6H12O6→ (-C6H12O5-)n + n H2O

В результате поликонденсации образуются важнейшие высокомолекулярные соединения.

Физические свойства полимеров

Для полимеров характерно два состояния – кристаллическое для стереорегулярных макромолекул и аморфное для высокомолекулярных соединений с беспорядочным расположением звеньев. Все высокомолекулярные вещества обладают следующими свойствами.

  • Низкая теплопроводность (при нагревании металлической кастрюли пластмассовые ручки не плавятся).
  • Гибкость (нанесение на металлические пластины слой полимера).
  • Быстрое воспламенение (на открытом огне пластмасса быстро плавится и выделяет токсины).
  • Электроизоляционные свойства (вилки для розеток изготавливают из высокомолекулярных соединений).

По особенным термическим свойствам  высокомолекулярные соединения классифицируются на две группы.

  • Термопластичные после воздействия высоких температур возвращаются в исходную форму.
  • Термореактивные после нагревания разрушаются.

Все полимеры находятся в жидком и твердом агрегатном состоянии. Они могут быть жидкостями (смазки, лаки, клеи, краски), эластичными материалами (резина, силикон, поролон) и твердыми пластмассами (полиэтилен, полипропилен).

Химические свойства

Реакции высокомолекулярных соединений определяются функциональной группой. Если в соединении есть гидроксогруппа-ОН, то полимер вступает в те же реакции, что и спирты. Если в макромолекуле присутствует карбоксильная группа –СООН, то для полимера характерны те же реакции, что и для карбоновых кислот.

Реакционная способность повышается при наличии двойных связей и функциональных групп. Также они обуславливают способность отдельных макромолекул сшиваться поперечными связями. Примерами образования поперечных связей могут быть вулканизация и перевод линейных макромолекул термореактивных полимеров в сетчатые структуры.

Применение полимеров

Первые материалы из полимеров появились в начале ХХ века. Краски и пленки производились при обработке целлюлозы и отходов нефтепереработки. Благодаря этому открытию начало развиваться кино. Сейчас из пластика изготавливаются детские игрушки, синтетические ткани, прорезиненная подошва для обуви, спортивный инвентарь, компьютерная техника и др.

Без полимеров невозможно представить цивилизацию. Каждый из них особенен и применяется во многих сферах.

  • Полиэтилен – упаковки, изоляция электропроводов, автомобильные детали, предохранение от коррозии нефтепроводов.
  • Полистирол – игрушки, детали техники, внутренняя облицовка салонов машин и самолетов, фурнитура, внешние детали электроники, посуда.
  • Поливинилхлорид – автомобильные детали, оборудование химической промышленности, искусственная кожа.
  • Поликарбонат – детали для электроники и автомобилей, материалы для строительства.
  • Эпоксидная смола – декоративные украшения, лаки, клей, ламинат.
  • Полиэстер – лампы, мачты, средства защиты, корпуса летательных аппаратов и машин.

Ученые космической отрасли создали летательные ракеты и спутники на основе полипропилена. При лабораторных испытаниях оказалось, что низкая масса этого сырья без особых усилий помогает преодолеть притяжение Земли, и при больших температурных перепадах в агрессивной среде пластмасса не деформируется.

Будущее полимеров

Высокомолекулярные соединения – будущее человечества. Но они могут быть не только полезны, но и опасны для людей. На данный момент в мире стоит проблема с утилизацией пластика, который долго разлагается и выделяет токсины. Мусором питаются обитатели морей и океанов, что отрицательно сказывается на природе.

Ученые борются с проблемой выбрасываемого пластика и разрабатывают «умные высокомолекулярные соединения», которые могут изменять структуру и свойства в зависимости от окружающей среды. Полимеры являются объектом исследования ученых. На данный момент ведутся следующие разработки.

  • Биоразлагаемые пленки, в состав которых входит кукурузный крахмал.
  • Упаковки, меняющие цвет в зависимости от срока годности товара и разлагающиеся без вреда для природы.
  • Эко-почва с гидрогелем для засушливых зон природного земледелия.
  • Полимерные жидкости, изменяющие свойства в зависимости от окружающей среды.
  • Фармацевтическая упаковка для доставки лекарственных средств непосредственно к больному органу внутри организма человека.

Человечество уже не может развиваться без полимерной продукции. Сейчас стоит вопрос о ее безопасности для экологии и переходе на новый уровень взаимодействия. Отказаться от пластика невозможно, но сократить его потребление и перейти на изделия из натуральных материалов возможно.

Полимеры Материал к уроку химии в 11 классе УМК О.С. Габриеляна. — презентация

1 Полимеры Материал к уроку химии в 11 классе УМК О.С. Габриеляна.

2 Определение полимеров ПОЛИМЕРЫ (от поли… и греч. meros доля, часть), вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев; молекулярная масса полимеров может изменяться от нескольких тысяч до многих миллионов. Термин «полимеры введен Й. Я. Берцелиусом в 1833.

3 Классификация По происхождению полимеры делят на природные, или биополимеры (напр., белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук), и синтетические (напр.

, полиэтилен, полиамиды, эпоксидные смолы), получаемые методами полимеризации и поликонденсации.

По форме молекул различают линейные, разветвленные и сетчатые полимеры, по природе органические, элементоорганические, неорганические полимеры.

4 Строение ПОЛИМЕРЫ — вещества, молекулы которых состоят из большого числа структурно повторяющихся звеньев мономеров. Молекулярная масса полимеров достигает 10 6, а геометрические размеры молекул могут быть настолько велики, что растворы этих веществ по свойствам приближаются к коллоидным системам.

5 Строение По строению макромолекулы подразделяются на линейные, схематически обозначаемые -А-А-А-А-А-, (например, каучук натуральный); разветвленные, имеющие боковые ответвления (например, амилопектин); и сетчатые или сшитые, если соседние макромолекулы соединены поперечными химическими связями (например, отвержденные эпоксидные смолы). Сильно сшитые полимеры нерастворимы, наплавки и неспособны к высокоэластическим деформациям.

6 Реакция полимеризации Реакцию образования полимера из мономера называют полимеризацией.

В процессе полимеризации вещество может переходить из газообразного или жидкого состояния в состояние весьма густой жидкости или твердое.

Реакция полимеризации не сопровождается отщеплением каких-либо низкомолекулярных побочных продуктов. При полимеризации полимер и мономер характеризуются одинаковым элементным составом.

  • 7 Получение полипропилена n СН 2 = СН (- СН 2 – СН-)n | СН 3 СН 3 пропилен полипропилен Выражение в скобках называют Структурным звеном, а число n в формуле полимера – степенью полимеризации.
  • 8 Реакция поликонденсации Помимо реакции полимеризации полимеры можно получить поликонденсацией реакцией, при которой происходит перегруппировка атомов полимеров и выделение из сферы реакции воды или других низкомолекулярных веществ.
  • 9 Получение крахмала или целлюлозы nС 6 Н 12 О 6 (- С 6 Н 10 О 5 -) n + Н 2 О глюкоза полисахарид
  • 10 Классификация Полимеры линейные и разветвленные образуют класс термопластических полимеров или термопластов, а пространственные класс термореактивных полимеров или реактопластов.

11 Применение Благодаря механической прочности, эластичности, электроизоляционным и другим свойствам изделия из полимеров применяют в различных отраслях промышленности и в быту.

Основные типы полимерных материалов пластические массы, резины, волокна, лаки, краски, клеи, ионообменные смолы. В технике полимеры нашли широкое применение в качестве электроизоляционных и конструкционных материалов.

Полимеры – хорошие электроизоляторы, широко используются в производстве разнообразных по конструкции и назначению электрических конденсаторов, проводов, кабелей, На основе полимеров получены материалы, обладающие полупроводниковыми и магнитными свойствами.

Значение биополимеров определяется тем, что они составляют основу всех живых организмов и участвуют практически во всех процессах жизнедеятельности.

Ссылка на основную публикацию