Конспекти уроків

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

Мета уроку:

- ознайомити учнів із загальними поняттями хімії високомолекулярних сполук на прикладі поліетилену: реакція полімеризації,ступінь полімеризації, мономер, полімер, структурна ланка;

- розглянути властивості  та застосування поліетилену;

- розширити знання учнів про реакції приєднання на прикладі реакцій полімери-зації;

- 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»,  «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

Метод «Дивуй»

Сьогодні я розповім вам історію однієї родини, 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 чи радіоприймач. А здогадайтесь що? Із слів господаря: «Люди вигадали скло, що мнеться?» Запитання до учнів: Як ви думаєте, 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.

Вправа «Дерево знань»

Слово вчителя: Діти, увас на партах лежать листочки двох кольорів. На зеленому листочку напишіть що ви вже знаєте про полімери, а на жовтому листочку – що хотіли б дізнатися. Причепіть свої листочки на  наше «Дерево знань».

 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))

            ІV. Поглиблення знань та вмінь

            На ваших партах є  зразки виробів з поліетилену. Розгляньте. Зараз ми з вами ознайомимось із фізичними властивостями поліетилену, виконавши лабо-раторний дослід .

            Тож спочатку  повторимо правила техніки безпеки (слайд № 6,7,8 )

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:

1.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»,

V. Узагальнення та систематизація знань

Фронтальне опитування: ( слайд №11 )

-            Що таке полімеризація?

-            Що таке мономер?

-            Що таке структурна ланка?

Робота з класом: ( слайд №12)

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

Здійсніть перетворення: СН4 → СН3Сl → С2Н6 → С2Н4→ (-СН2 -СН2-)n

                                                                                   ↓

                                              С2Н2  → С2Н6

Гра «Цікавинки з торбинки»

Із слів учителя,  учням потрібно відгадати, який предмети  міститься  у торбинці. 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.)

-         Цей продукт уперше для продажу був виготовлений у 1869 р. американським  винахідником Томасом Адамсом із соку тропічного дерева. Новий виріб настільки смакував американцям, що став частиною їхнього життя. Основу його становить полімер. Цей продукт полюбляє частина учнів нашої школи, від чого інколи  страждають шкільні меблі та підлога. (Жувальна гумка.)

-         Вона була винайдена у 1957р. двома американськими інженерами, як  новий матеріал для шпалер, які зручно було б чистити. Це нетканий матеріал, що виготовляється з поліетилену високого тиску. Вона відмінно захищає упаковані в неї вироби від ударів, трясіння та інших механічних впливів,  має високі теплоізоляційні та звукоізоляційні властивості. Багатьма людьми вона використовується для задоволення тактильних відчуттів, заспокоєння нервової системи. Є однією із видів розваг у сучасних офісах.  (Повітряно-бульбашкова плівка )

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 запропонували проект – заборонити користуватися та виробляти поліетиленовий пакет, у супермаркетах поліетиленовий пакет замінити на паперовий.  

Повідомлення учня «Вплив етилену на довкілля»

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, він легко плавиться та горить, погано проводить тепло)

VІ. Рефлексія. Оцінювання.

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? Запишіть свої враження від уроку на рожевих листочках , озвучте і  приклейте на «Дерево знань».

 VІІ. Домашнє завдання (Слайд №13)

            Вивчити §23 Створити інформаційний проект “Друге життя пластикового стаканчика”