Урок по теме «Полимеры» в 9 классах, позволяющий развить экологическое сознание школьников

3.1 Урок по теме «Полимеры» в 9 классах, позволяющий развить экологическое сознание школьников

 

Цель урока: познакомить учащихся со способом получения поливинилхлорида и возможностями его применения, а также обобщить знания учащихся о высокомолекулярных соединениях, сформировать систему экологических знаний при изучении полимеров и способов их получения, показать необходимость предотвращения загрязнения окружающей природной среды продуктами производства синтетических полимерных материалов и готовыми изделиями из них.

Задачи обучения: сформировать понятие полимеры, расширить представление о способах получения, свойствах и способах применения различных типов полимеров в промышленности. Развить экологическое сознание и воспитание школьников, приучить их к способности понимать, что возможности полимерной химии безграничны и многообразны, но неосознанное загрязнение окружающей среды отходами полимерной промышленности может нанести непоправимый вред как здоровью человека, в частности, так и привести к глобальным негативным последствиям, в целом, для всей планеты.

Задачи развития: продолжить развитие у учащихся основных приемов мышления (умения анализировать, сравнивать и т.д.), совершенствовать умение учащихся самостоятельно работать с дополнительной информацией. Развить экологическое сознание школьников, заложить в основу воспитания представления о взаимосвязи состава, строения, свойств и биологической функции веществ, их двойственной роли в живой природе.

Задачи воспитания: продолжить химическое и экологическое образование школьников.

Ход урока

II.  Организационный момент (1-2 мин.)

- посадка детей;

- проверка принадлежностей;

- отметка отсутствующих и т.д.

II. Опрос домашнего задания (10 мин.)

6.  Что такое аминокислоты?

7.  Какие функциональные группы имеют в своей молекуле аминокислоты?

8.  Что такое белки?

9.  Как образуются белки?

10.   Какова роль аминокислот и белков в живых организмах?

III. Изучение нового материала (20 мин.)

Полимеры – высокомолекулярные соединения, молекулы которых образуются в результате соединения множества одинаковых звеньев – составных частей молекулы полимера.

Полимеры являются основной частью пластмасс. Они связывают в единое целое другие компоненты, т.е. полимерное вещество служит связующим. При этом образуются различные полимерные композиции, обладающие набором нужных физико-механических характеристик. Помимо полимера в состав пластической массы входят наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, отвердители, смазывающие вещества, красители, порообразователи и другие добавки. Наполнители вводят для улучшения механических свойств пластмасс, уменьшения усадки во время отверждения, повышения их стойкости к действию различных сред. Пластификаторы – это специальные добавки, придающие материалу пластичность и сохраняющие его свойства в широком интервале температур. Улучшается морозостойкость, огнестойкость и стойкость к действию УФ-лучей. Стабилизаторы – химические соединения, способствующие длительному сохранению свойств пластмасс в процессе их переработки и эксплуатации. Отвердители – это вещества, которые вводят для создания трехмерной структуры в полимере. Смазывающие вещества – это вещества, которые предотвращают прилипание материала к оборудованию.

Первоначальные сведения о полимерах в школьном курсе рассматриваются при изучении полимеризации этилена и пропилена (с.166, §63, Химия, 9 класс) [9], и получение в результате полиэтилена и полипропилена, но ничего не сказано об экологических проблемах производства полиолефинов.

Итак, к полиолефинам относятся полиэтилен, полипропилен, полимеры на основе α – олефинов и полиизобутилен.

Однако, производство полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида приносит немалые экологические проблемы для окружающей природной среды [5].

Производство полиэтилена и других полиолефинов относиться к категории пожароопасных и взрывоопасных (категория А): этилен и пропилен образуют с воздухом взрывчатые смеси. Оба мономера обладают наркотическим действием. ПДК в воздухе этилена составляет 0,05 ∙ 10 ^-3 кг/м³, пропилена - 0,05 ∙ 10 ^-3 кг/м³. Особенно опасно производство полиэтилена высокого давления (ПЭВД), поскольку оно связано с применением высокого давления и температуры. В связи с возможностью взрывного разложения этилена во время полимеризации реакторы оборудуют специальными предохранительными устройствами (мембраны) и устанавливают в боксах. Управление процессом полностью автоматизировано. При производстве полиэтилена низкого давления и полипропилена особую опасность представляет применяемый в качестве катализатора диэтилалюминийхлорид. Он отличается высокой реакционной способностью. При контакте с водой и кислородом взрывается. Все операции с металлоорганическими соединениями должны проводиться в атмосфере чистого инертного газа (очищенный азот, аргон). Небольшие количества триэтилалюминия можно хранить в запаянных ампулах из прочного стекла. Большие количества следует хранить в герметически закрытых сосудах, в среде сухого азота, либо в виде разбавленного раствора в каком-либо углеводородном растворителе (пентан, гексан, бензин – чтобы не содержали влаги). Триэтилалюминий является токсичным веществом: при вдыхании его пары действуют на легкие, при попадании на кожу возникают болезненные ожоги. В этих производствах используется также бензин. Бензин - легковоспламеняющаяся жидкость, температура вспышки для разных сортов бензина колеблется от - 50 до 28 °С. Концентрационные пределы воспламенения смеси паров бензина с воздухом составляют 2-12% (объемных). На организм человека оказывает наркотическое действие. ПДК бензина в воздухе = 10,3 ∙ 10 ^-3 кг/м³. Порошкообразные полиолефины образуют взрывоопасные смеси. ПДК полипропилена составляет: 0,0126 кг/м³. При транспортировании порошкообразных полиолефинов происходит образование аэрозолей и неизбежно накапливание зарядов статического электричества, что может привести к искрообразованию. Транспортирование полиолефинов по трубопроводу производят в атмосфере инертного газа. Для защиты окружающей среды все вентиляционные выбросы из производственных помещений должны подвергаться очистке на специальных установках. Сточные воды при отмывке полиэтилена низкого давления и полипропилена от остатков катализатора и продуктов его распада, а также образующиеся при регенерации промывной жидкости должны подвергаться нейтрализации и тщательной очистке на специальных очистных сооружениях.

Сходным полимером является поливинилхлорид. Если к ацетилену присоединить хлороводород, то образуется газообразное вещество винилхлорид, или хлорвинил.

Винилхлорид полимеризуется также, как и этилен. Из поливинилхлорида получают химически и механически стойкую пластмассу.

Производство и использование винилхлорида относят также к категории взрывоопасных и пожароопасных (категория А). Винилхлорид в газообразном состоянии оказывает наркотическое действие, продолжительное пребывание в помещение, в атмосфере которого содержится большое количество винилхлорида вызывает головокружение и потерю сознания. ПДК в рабочих помещениях составляет 3∙ 10^-5 кг/м³. При концентрации 1 ∙ 10^-4 кг/м³ вызывает раздражение слизистых оболочек, а запах начинает ощущаться даже при 2 ∙ 10^-4 кг/м³. Вдыхание паров при открытом испарении мономера вызывает острое отравление. Другие мономеры используемые при производстве политетрафторэтилена, политрифторхлорэтилена, поливинилфторидов также не менее токсичны.

Знакомясь с диенами, вы получили также первоначальные знания о природном каучуке и синтетических каучуках (с.166, §63, Химия, 9 класс). Первые сведения вы получили также о природных полимерах крахмале и целлюлозе (с.175, §70, Химия, 9 класс) [9]. К сложным природным полимерам иногда причисляют и белки.

Здесь нам хотелось бы остановиться на такой важной проблеме как производство и применение биоразлагаемых пластиков на основе синтетических полимеров, рассмотренных выше и природных полимеров (крахмал, целлюлоза), изученных ранее.

Итак, биоразлагаемые полимеры представляют собой смесь широко используемых синтетических полимеров и природных полимеров, таких как крахмал, целлюлоза, лигнин, хитин и т.д. Известно, что отработавшие свой срок службы изделия из пластических масс чаще всего подвергаются утилизации захоронением в почву. При этом такие полимеры как полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и т.д. могут находиться в почве не разлагаясь в течение очень длительного времени, до десятков и сотен лет. Разложение полиэтилена в течении 10 лет происходит только на 1 %. При использовании же в разумных пределах природных полимеров, легко и экономически доступных для получения, биоразлагаемых композиций приводит к разложению отработавшего свой срок полимера под действием микроорганизмов почвы, влаги и света в течении от двух недель до нескольких месяцев. Биоразлагаемые композиции используют при производстве тары и упаковки, в медицине и во многих других отраслях промышленного производства [10-13]. Рассмотрим рис. 1-3, Приложение 1.

IV. Закрепление знаний (5-7 мин.)

1. Что такое полимеры?

2. Как получают полиэтилен, полипропилен и поливинилхлорид (напишите уравнения реакций)?

3. Расскажите, к каким производствам относят производства полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида?

4. Какой вред здоровью человека могут нанести повышенное содержание этих полимеров и их мономеров в атмосфере производственных и других помещений?

5. Что такое ПДК?

6. Что такое биоразлагаемые пластики и какова область их применения?

V. Домашнее задание (2-3 мин.)

1. Рассмотрите табл. 40 и ответьте на вопросы и выполните упражнения 1-12, §72, стр. 178-179.

2. Повторите пройденный на уроке материал и обобщите свои знания об экологических проблемах, связанных с производством и применением синтетических полимеров.

Для закрепления материала можно провести тестирование среди учащихся. В качестве тестов представлены 2 варианта вопросов, один из которых содержит вопросы экологического характера. Примеры тестов по теме «Полимеры» для учеников 9-х классов представлены в Приложении 1.

Результаты тестирования представлены на рис.1.

Рис.1.

Итак, результаты тестирования показали, что усвояемость знаний выше в 9 «Б» классе. В 9 «Б» классе был проведен урок, содержащий материал, раскрывающий экологические проблемы, возникающие при производстве и использование полимеров. Для развития дальнейшего интереса к проблемам охраны окружающей природной среды предлагаем использовать проведение различных внеклассных мероприятий. Например, ролевых игр, различных конкурсов, КВН и т.п. (Приложение 1.)

Заключение

Острота современной экологической ситуации привела к пониманию необходимости формировать новое экологическое мышление и сознание, экологизировать науки, производства, переосмыслить проблемы взаимодействия природы и общества в структуре мировоззрения, изучать основные предметы естественных наук – географию и биологию, физику и химию – в тесной связи с экологическими проблемами. Особенно глубоко должны разбираться эти проблемы при изучении химии. Очень важно решение такого вопроса как элементарная химическая подготовленность людей, ведь каждый из нас ежедневно контактирует с веществами способными нанести вред окружающей природной среде.

Исходя из вышесказанного, очевидно, что общеобразовательная школа обязана воспитывать и развивать в школьниках экологическую культуру, готовность не только потреблять блага научно-технического прогресса, но и нести ответственность за сохранение природы.

Важно, что в результате проведенного эксперимента в 9-х классах Гимназии №14 учащиеся поняли, что в решении экологических проблем они не должны чувствовать себя сторонними наблюдателями, а обязаны нести ответственность за сохранение жизни на нашей Земле.

Литература

 

1. Макареня А.А., Кривых С.В., Ишкова Л.В. От химического образования к междисциплинарному подходу / Химия в школе, №7, 2000 г., с.3-6.

2. Егорова Н.В. Вопросы экологического образования при изучении химии. Химия в школе, № 5, с.46-49

3. Кузнецов В.И. Г. Штаудингер: Основополагающие начала химии высокомолекулярных соединений // Химия в школе. – 2002. - №8. – с. 89-91.

4. Тугов И.И., Кострыкина Г.И. Химия и физика полимеров. М: Химия, 1989. – 432 с.: ил.

5. Быстров Г.А. Оборудование и утилизация отходов в производстве пластмасс. М.:, Химия, 1982 г.

6. Васнев В.А. Биоразлагаемые полимеры. Высокомолекулярные соединения. Серия Б. 1997. т. 39. №12., с.2073-2086

7. Фомин В.А., Гузеев В.В. Биоразлагаемые полимеры, состояние и перспективы использования. Пласт. массы. 2001., №2, с. 42-46

8. Макаревич и др. Пласт. массы, 1996, №1, с.34-36

9. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия, учебник для 9 класса М.; Просвещение, 2002 г. -192 с.

10. Кукушкин В.Д., Семенов В.Г., Смирнов О.М., Соловьев В.П., Тулупов С.А. Эффективная утилизация пилиэтилентерефталата и других термопластов. Создание нового семейства композитов / Экология и Промышленность России – ЭкиП, сентябрь, 2005 г., с.12-15.

11. Соломин И.А., Башкин В.Н. Выбор оптимальной переработки ТБО / Экология и Промышленность России – ЭкиП, №9, 2005 г., с.42-45.

12. Адамович Б.А., Дербичев Г.Б., Дудов В.И. Новая технология уничтожения медицинских отходов / Экология и Промышленность России – ЭкиП, №3, 2005 г., с.10-13.

13. Липик В.Т., Прокопчук Н.Р. Технология сортировки бытовых полимерных отходов / Экология и Промышленность России – ЭкиП, №4,

Приложение 1

 

Тестовые задания по теме «Полимеры»:

 

Тестирование на тему: «Высокомолекулярные соединения»

1 вариант.

1. Процесс образования высокомолекулярного вещества путем соединения друг с другом исходных низкомолекулярных веществ:

а) полимеризация в) алкилирование

б) диспропорционирование г) галогенирование

2. Полимеризация олефинов в зависимости от механизма может быть двух видов:

а) радикальная и сополимерная в) радикальная и каталитическая

б) изомерная и каталитическая г) сополимерная и изомерная

3. Реакция полимеризации не характерна для:

а) альдегидов в) алкенов

б) кетонов г) алкадиенов

4. Выделяют …. стадии полимеризации:

а) 2 в) 4

б) 3 г) 5

5. Реакцию, в которую вступают смеси полимеров называют смешанной полимеризацией или:

а) димеризацией в) сополимеризацией

б) тримеризацией г) ионизацией

 6. Заключительной стадией полимеризации является:

а) ингибирование в) инициирование

б) обрыв цепи г) пластификация

7. Исходные низкомолекулярные вещества в процессе полимеризации называются:

а) олигомеры в) димеры

б) мономеры г) тримеры

8. Полимеризация, которая протекает под действием протондонорных катализаторов называется:

а) катионной в) радикальной

б) анионной г) сополимерной

9. Отношение скоростей прямой и обратной реакций при полимеризации называют:

а) степенью полимеризации в) константой равновесия

б) константой растворимости г) ростом цепи

10. Цепная молекула полимера называется:

а) макромолекулой в) мегамолекулой

б) мономером г) изомером

11. Отличительной особенностью полимеров является:

а) износостойкость в) термоустойчивость

б) низкая химическая активность г) большая молекулярная масса

12. К образованию ВМС приводят:

а) полимеризация и поликонденса-ция в) ингибирование и поликонденсация

б) катализ и полимеризация г) поликонденсация и катализ

13. Процесс образования полимера из низкомолекулярного соединения, содержащего две или несколько функциональных групп с выделением простого вещества, называется:

а) поликонденсация в) полимеризация

б) олигомеризация г) димеризация

14. Величина, указывающая на число мономерных звеньев, образующих макромолекулу называется:

а) масса полимеризации в) уровень полимеризации

б) число полимеризации г) степень полимеризации

15. Если основная цепь полимера имеет боковые ответвления меньшей длины, чем основная цепь, состоящие также из элементарных звеньев, то такой полимер называется:

а) разветвленным в) пространственным

б) сетчатым г) линейным

16. Полимеры, свойства и строение которых после нагревания и последующего охлаждения не меняются, называются:

а) термоактивными в) термопластичными

б) термоэластопластичными г) термореактивными

17. Если полимер представляет собой структуры, состоящие из макромолекулярных цепей, соединенных между собой посредством поперечных мостиков, состоящих из атомов или групп атомов, то этот полимер называется:

а) разветвленным в) линейны

б) сетчатым г) кольцевым

18. При повышенных температурах полимеры подвергаются следующему виду деструкции:

а) химической в) окислительной

б) фотолитической г) термической

19. Органические соединения с двумя реакционно-способными группами является:

а) полифункциональными в) олигофункциональными

б) монофункциональными г) бифункциональными

20. Если основная цепь макромолекулы полимера содержит только атомы углерода, то этот полимер:

а) сшитый в) пространственный

б) карбоцепной г) гетероцепной

21. Реакции получения полимеров по своему характеру подразделяются на:

а) цепные и ступенчатые в) катионные, анионные и ионокоординационные

б) катионные и анионные г) свободно-радикальные и ионные

22. Беспорядочное взаимное расположение макромолекул обуславливает структуру:

а) упорядоченную в) аморфную

б) кристаллическую г) смешанную

23. Процесс, позволяющий получить изделия с большей эластичностью и меньшей хрупкостью, называется:

а) «сшивание» в) наполнением

б) пластификацией г) стабилизацией

24. … - строго определенное пространственное расположение атомов в молекуле, не изменяющееся в процессе теплового движения:

а) структура в) изомерия

б) конформация г) конфигурация

25. Полимеры, которые при нагревании приобретают пространственную структуру, необратимо теряя способность плавиться и растворяться, называются:

а) термореактивными в) сетчатыми

б) термопластичными г) термоактивными

26. Полимеры, содержащие ассиметричные атомы углероды могут быть пространственно упорядоченными, т.е.:

а) стереорегулярными в) стереонерегулярными

б) кристаллическими г) атактическими

 27. Потеря первоначальных физико-химических свойств полимером с течением времени – это:

а) дегидрирование в) эксплуатация

б) старение г) пластификация

 28. К природному полимеру не относится:

а) лигнин в) целлюлоза

б) гуттаперча г) тефлон

 29. В зависимости от способа получения и молекулярной массы различают два вида полиэтилена:

а) плотный и пористый в) низкого и высоко давления

б) конденсационный и полиме-ризационный г) низкой и высокой температуры

30. При получении полиэтилена высокой плотности в качестве катализатора используются:

а) окись хрома в) H₂SO₄

б) катализатор Циглера-Натта г) Pt, Pd

31. В полиамидных синтетических высокомолекулярных соединениях углеродные цепочки чередуются с атомами:

а) азота в) серы

б) кислорода г) кремния

32. Прозрачная пленка, получаемая из вискозы – это:

а) полиэтилен в) капрон

б) лавсан г) целлофан

2 вариант

1. Процесс образования высокомолекулярного вещества путем соединения друг с другом исходных низкомолекулярных веществ:

а) полимеризация в) алкилирование

б) диспропорционирование г) галогенирование

2. Полимеризация олефинов в зависимости от механизма может быть двух видов:

а) радикальная и сополимерная в) радикальная и каталитическая

б) изомерная и каталитическая г) сополимерная и изомерная

3. Реакция полимеризации не характерна для:

а) альдегидов в) алкенов

б) кетонов г) алкадиенов

4. Выделяют …. стадии полимеризации:

а) 2 в) 4

б) 3 г) 5

5. Реакцию, в которую вступают смеси полимеров называют смешанной полимеризацией или:

а) димеризацией в) сополимеризацией

б) тримеризацией г) ионизацией

 6. Заключительной стадией полимеризации является:

а) ингибирование в) инициирование

б) обрыв цепи г) пластификация

7. Исходные низкомолекулярные вещества в процессе полимеризации называются:

а) олигомеры в) димеры

б) мономеры г) тримеры

8. Высокомолекулярные соединения, молекулы которых образуются в результате соединения множества одинаковых звеньев – это:

а) мономеры в) иономеры

б) полимеры г) электроды

9. Для улучшения механических свойств полимеров в их состав вводят:

а) разрыхлители в) катализаторы

б) наполнители г) стабилизаторы

10. Мономеры, у которых амино- и карбоксильные группы разделены четырьмя и менее метиленовыми группами (CH₂), легко при нагревании образуют прочные гетероциклы и поэтому для синтеза полиамидов они:

а) не используются в) используются редко

б) используются широко г) использовались ранее

11. К синтетическим полиамидным волокнам относятся:

а) вискоза, лавсан, капрон в) только капрон

б) капрон, найлон, энант г) найлон, лавсан, капрон

12. Высокомолекулярные кремний-органические соединения придают материалам гидрофобность, т.е. образуют пленку, которая:

а) отталкивает воду в) защищает от коррозии

б) усиливает термоустойчивость г) придает негорючесть

13. Синтетические волокна особо широко применяются нами в:

а) медицине в) строительстве

б) текстильной промышленности г) металлургии

14. Высокомолекулярные соединения из которых получают лавсан – это:

а) полиен в) полиэфир

б) полиуретан г) полиол

15. Капрон получают полимеризацией:

а) этилена в) виниловых эфиров

б) формальдегида г) капрол октама

16. На основе феноло-формальдегидных смол получают:

а) фторопласты в) пеноплаты

б) фенопласты г) пентаплаты

17. При поликонденсации формальдегида с мочевиной или меламином получают:

а) фенолформальдегидные смолы в) карбомидные смолы

б) параформ г) изопрен

18. Фенолформальдегидные смолы – это продукты поликонденсации:

а) фенола и формальдегида в) фенола и ацетальдегида

б) нафтола и ацетальдегида г) нафтола и формальдегида

19. Тефлон относится к:

а) хлоропластам в) полиенам

б) полиэфирам г) фторопластам

20. Вещества, которые предотвращают прилипание полимера к оборудованию –это:

а) соосаждающие вещества в) индикаторы

б) отвердители г) смазывающие вещества

21. Каким негативным действием обладают этилен и пропилен:

а) наркотическим в) возбуждающим

б) соматическим г) успокаивающим

22. ПДК в воздухе этилена составляет:

а) 5 ∙ 10^-3 кг/м³ в) 50∙ 10^-3 кг/м³

б) 15 ∙ 10^-3 кг/м³ г) 0,05 ∙ 10^-3 кг/м³

23. Катализатор – диэтилалюминийхлорид, применяемый при производстве полипропилена считается особо опасным соединением. Почему:

а) при контакте с водой и кислородом он взрываетсяв) не реагирует с водой

б) не реагирует с кислородом

24. ПДК бензина в воздухе рабочей зоны составляет:

а) 10,3 ∙ 10^-3 кг/м³в) 0,103 ∙ 10^-3 кг/м³

б) 103 ∙ 10^-3 кг/м³ г) 1 ∙ 10^-3 кг/м³

25. Биоразлагаемые полимеры – это:

а) смесь синтетических крупнотоннажных полимеров (полиэтилен, полипропилен и т.д.)в) смесь синтетических крупнотоннажных полимеров и природных полимеров (крахмал, целлюлоза и т.д.)

26. Мономером для получения поливинилхлорида является:

а) хлорэтен в) хлористый алкин

б) 1,1- дихлорэтен г) бромэтен

27. Сущность, какого процесса заключается в образовании новых поперечных связей между полимерными цепями:

а) изомеризация в) вулканизация

б) олигомеризация г) полимеризация

28. Технический продукт превращения каучука:

а) гуттаперча в) резина

б) ликопин г) латекс

29. Фамилия ученого, разработавшего промышленный метод производства бутадиенового каучука:

а) П. Карнер в) Д.И. Менделеев

б) С.В. Лебедев г) Г. Вильямс

30. Первый промышленный метод производства бутадиенового каучука был разработан в:

а) СССР в) США

б) Англии г) Германии

31. В состав силиконовых каучуков входит:

а) фосфор в) кремний

б) алюминий г) азот

32. Натуральный каучук получают из молочного сока:

а) хлебного дерева в) одуванчика

б) гивеи г) секвойи

 

Ролевая игра «Нас полимеров окружает рать»:

 

«НАС ПОЛИМЕРОВ ОКРУЖАЕТ РАТЬ»

Предлагаем Вашему вниманию разработку урока изучения и первичного закрепления нового материала в сочетании с комплексным применением знаний и умений по разделу «Углеводороды». На уроке использовано сочетание групповых и индивидуальных форм работы учащихся. В основе урока лежат такие способы эмоционального стимулирования деятельности учащихся, как познавательная игра с элементами театрализации (поэтизация фрагментов урока) и выполнение творческих заданий.

Цели и задачи урока:

повысить мотивацию учащихся к изучению химии, связав историю открытия каучука с развитием химии полимеров;

рассмотреть простейшие по составу и строению полимеры, суть реакций полимеризации;

показать взаимосвязь строения полимеров с их свойствами;

закрепить навыки работы в группе, умения применять прием разделения труда и оказывать взаимопомощь;

расширять кругозор учащихся, развивать ассоциативное мышление,

продемонстрировать взаимосвязь предметов естественного и гуманитарного циклов (химия, география, биология, экология, история, лингвистика).

Оборудование:

плакат «История полимеров», модели молекул этилена, пропилена, хлорвинила, тетрафторэтилена, стирола, выставка изделий из пластических масс и полимеров.

Раздаточный материал:

шаростержневые модели атомов, инструкционные карточки 1 и 2, коллекция «Пластмассы», информационные листы со сведениями о полимерах.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЛИСТЫ

Поливинилхлорид

(ПВХ, полихлорвинил, вестолит, хосталит, корвик, сикрон, джеон, луковил, хелник, норвик)

Синтетический полимер.

Общая формула (-СН₂-СНС1-)n.

Относительная молекулярная масса 10 ÷ 150 тыс.

Свойства. Твердое белое вещество, термопласт. Плотность 1,35 ÷ 1,43 г/см³, температура плавления 150 ÷ 220 °С, температура стеклования 75 + 120 °С, предел прочности при растяжении 55 ÷ 70 МП а. Не растворяется в воде, спиртах, углеводородах, растворим в циклогексаноне, ограниченно растворим в бензоле и ацетоне. Стоек в растворах щелочей, кислот, солей, трудногорюч.

Применение. Для изготовления электроизоляции проводов и кабелей, листов, труб, пленки, искусственной кожи (сапоги, перчатки, плащи), настилов (для полов, клеенок, скатертей, игрушек, поливинилхлоридного волокна, пенополивинилхлорида.

Полипропилен

(хоастален, данлай, моплен, новолен, олеформ пропатен, профакс)

Синтетический полимер.

Общая формула

Относительная молекулярная масса 300 ÷ 700 тыс..

Свойства. Бесцветное, полупрозрачное вещество, термопласт. Плотность 0,905 ÷ 0,920 г/см³, температуpa плавления 160 ÷176 °С, предел прочности при растяжении 24 ÷ 40 МПа, относительное удлинение 200 ÷ 800 %, максимальная температура эксплуатации 120 ÷ 140 °С. Устойчив в воде (даже в кипящей) и в и агрессивных неорганических растворителях (кроме сильных окислителей), выше 80 °С набухает в органических растворителях и разрушается. Имеет высокую стойкость к многократным изгибам и истиранию, высокую степень кристаллизации, хорошие диэлектрические свойства, низкую паро- и газопроницаемость. В тонком слое не поглощает ультрафиолетовые лучи.

Применение. Для изготовления нетонущих канатов, сетей, фильтровальных и бытовых изделий (флаконы, крышки, канистры), покрытий для теплиц, емкостей, изоляционных материалов.

Полиэтилен

Синтетический полимер.

Общая формула (—СН₂—СН₂—)n.

Свойства. Бесцветное полупрозрачное вещество, термопласт. Температура хрупкости от -60 до -269 °С. При температуре более 80 °С растворяется в углеводородах и их галогенопроизводных Химически стоек, но не в окислителях, стоек к действию радиоактивного излучения. Температура самовоспламенения 400 °С (в порошкообразном состоянии образует с воздухом взрывоопасные смеси). Имеет низкую газо-и паропроницаемость. Не поглощает ультрафиолетовые лучи.

В зависимости от способа получения различают полиэтилен высокого и низкого давления (табл. 1).

Таблица 1

Свойства	Полиэтилен
	высокого давления	низкого давления
Относительная молекулярная масса	50 ÷ 800 тыс.	50 тыс. ÷ 3 млн
Плотность, г/см3	0,913 ÷ 0,934	0,919 ÷ 0,973
Температура плавления, °С	102 ÷ 105	125 ÷ 137
Предел прочности при растяжении, МПа	7 ÷ 17	15 ÷ 45
Относительное удлинение, %	100 ÷ 800	100 ÷ 1200

Применение. Для изготовления различных медицинских, электротехнических изделий, деталей для машиностроения, тепло- и электроизоляционных пленок, трубок и кабелей, антикоррозионных покрытий и покрытий для теплиц, труб и емкостей для агрессивных жидкостей, пакетов, сумок, крышек, банок, флаконов.

Политетрафторэтилен

(фторопласт-4, фторлон-4, тефлон, сорефлон, хостафлон, флюон)

Синтетический полимер.

Общая формула (—CF₂—CF₂—)n.

Относительная молекулярная масса 20 тыс. ÷ 10 млн.

Свойства. Твердое вещество молочно-белого цвета, термопласт. Плотность 2,15 ÷ 2,24 г/см³, температура плавления 327 °С, температура разложения — более 415 °С, предел прочности при растяжении 13,7 ÷ 29,4 МПа, относительное удлинение 250 ÷ 500 %, температура эксплуатации - от -269 до 260 °С (без нагрузки). Не растворяется и не набухает в органических растворителях. Эластичен и хладотекуч, не поглощает воду. Устойчив к воздействию атмосферы, химически стоек, абсолютно устойчив к действию кислот, окислителей и щелочей, не горит. Обладает высокими диэлектрическими свойствами.

Применение. Для изготовления электроизоляционных пленок и трубок, тонкостенных труб и шлангов, антифрикционных деталей, оболочек кабелей, протезов органов человека, для пропитки и покрытия металлов, как наполнитель для пластмасс и каучуков, загуститель консистентных смазок для агрессивных сред.

Ход урока.

Учащиеся рассаживаются группами по периметру класса. В центре располагается выставка изделий из пластмасс, на столе учителя выставка изделий из самых разнообразных полимеров.

Учитель.

Друзья! Приятна встреча с вами!

Полна надежды я и веры,

Что вместе мы не заскучаем.

Урока тема — «Полимеры».

Урок начинается с беглого опроса учащихся по разделу «Углеводороды».

Вопросы

Какие углеводороды вы знаете?

Какие из них способны вступать в реакцию полимеризации?

Почему именно из этих углеводородов можно получить полимеры?

Могут ли образовывать полимеры галогенпроизводные непредельных углеводородов?

Прежде чем приступить к изучению полимеров, учитель предлагает ролевую игру «Знакомство цивилизованного мира с каучуком».

Учащиеся делятся на группы:

«мореплаватели», «индейцы», «европейцы» («дети», «родители», «торговцы», «ученые»).

«Индейцы» и «мореплаватели» выходят из класса, помощник учителя ставит с ними сценку. В это время учитель объясняет «европейцам» их задания по группам и дает 1-2 мин на подготовку.

Учитель.