Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Учительские университеты
| Главная » Статьи » В помощь учителю » Химия |
Натуральный и синтетические каучуки. Вулканизация каучука. Резина
| Натуральный и синтетические каучуки. Вулканизация каучука. Резина. Цель урока: ознакомление учащихся со строением, свойствами и применением каучука, Задачи: 1.создание условий для развития умений самостоятельно приобретать знания, используя различные источники информации, формирование опыта творческой деятельности, 2.воспитание интереса к истории химии, чувства патриотизма, гордости за учёных, 3.развитие умений учащихся к исследованию, умению анализировать результаты, формировать выводы и обобщения. Тип урока: комбинированный Оборудование: компьютер, проектор Демонстрационные образцы: натуральный или синтетический каучук, резина ХОД УРОКА I. Организационный момент. II. Повторение и проверка знаний Контрольные вопросы: 1.Что изучает органическая химия? 2.Дайте определение углеводородам? 3.Дайте определение гомологам? 4.Что такое изомеры? 5.Что такое алкодиены? 6.Что такое процесс полимеризации? Формативная работа Ф.И. учащегося_____________________ Класс_________ Предмет: Химия Класс: 11 класс Раздел: Углеводороды и их природные источники. Тема урока: Натуральный и синтетические каучуки. Вулканизация каучука. Резина. Цели обучения: Научить правильно называть углеводороды согласно номенклатуре. Задание: CH3 CH3 CH3 / / / 1)Н3C-CH-C-CH2-CH3 2)H3C-C - C-CH3 3)H3C-CH2-CH-CH=CH-CH3 / / / / / CH3 CH3 CH3 CH3 C2H5 4)H3C-CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH3 / / C2H5 CH3 5)H2C=CH-CH=CH-CH3 Цель обучения Критерии Дескрипторы Оценивание Вывод Достиг Стре-мится ЦО1 А Правильно произвел нумерацию углеводорода 1 Правильно указал место радикала 1 Правильно дал название радикалу 1 Правильно выбрал класс углеводородов 1 Правильно указал место двойной связи 1 III. Изучение нового материала 1. История открытия каучука Учитель. Ребята, сегодня мы с вами познакомимся с необыкновенным чудом природы, имя которого – каучук. Запишите тему урока. Цель нашего урока. Заслушаем небольшие доклады о родине каучука и истории его открытия. Шеляева Лариса. (История открытия). Родина каучука – Центральная и Южная Америка. Во влажных жарких тропиках, по берегам реки Амазонки, растёт необычное дерево, которое называется бразильская гевея (Если на коре дерева сделать надрез, то из ранки вытекает сок молочно-белого цвета, называемый латексом. На воздухе сок постепенно темнеет и затвердевает, превращаясь в резиноподобную смолу. Латекс содержит около 30 % натурального полимера, крохотные частички которого находятся во взвешенном состоянии в воде, образуя эмульсию. Сок дерева гевеи туземцы назвали каучук (это слово берёт начало от двух индейских слов: Cao – дерево и Chu – течь, плакать), что можно перевести как «слёзы дерева». Уже в XV в. индейцы придумали, как можно использовать каучук в хозяйстве. Они пропитывали млечным соком лодки, корзины, одежду, чтобы те не пропускали воду. Из каучука стали изготавливать факелы, которые долго и равномерно сгорали, распространяя приятный запах. Если каучуком обмазать глиняную бутылку, а затем, после затвердевания полимера, разбить и вынуть через горловое отверстие глиняные черепки, то получится лёгкая и небьющаяся ёмкость для различных жидкостей. Аналогичным образом туземцы научились изготавливать даже каучуковую обувь. История каучука началась со времён Великих Географических открытий. Когда Колумб вернулся в Испанию, он привёз с собой из Нового Света множество диковин. Одной из них был эластичный мяч из «древесной смолы», который отличался удивительной прыгучестью. Учитель. Итак, ребята, благодаря Колумбу, образцы каучука попали в Европу в первой половине XVIII в. Открывались всё новые свойства необычного вещества. Карпова Ирина. В 1823 г. Английский химик, член Лондонского королевского общества Чарлз Макинтош запатентовал своё изобретение. Он придумал непромокаемую ткань, состоящую из двух слоёв материи, соединённых раствором каучука в специальном растворителе. Изобретатель наладил производство из новой ткани плащей, которые получили название «макинтош». Примерно в то же время было налажено производство из каучука галош, а в Петербурге в 1832 г. Построена первая фабрика по производству обуви с каучуковым покрытием. Учитель. Новый материал, однако, имел большой недостаток: он сохранял свои полезные свойства только в узком интервале температур. На морозе каучук становился хрупким, а на солнце мягким и липким. Химики стали искать способ, как улучшить свойства натурального каучука. Ларионова Марина. Первый шаг сделал немецкий химик. Людерсдорф. Он обнаружил, что каучук, обработанный раствором серы в скипидаре, становится более устойчивым. Это открытие было сделано в 1832 г. Почти в то же время американец Хейворд установил, что свойства каучука улучшаются, если в него добавить серу; такой материал, например, не делается липким на солнце. Этим заинтересовался Чарльз Гудьир, торговавший различными товарами, в том числе и пластинками каучука. Чтобы пластинки не слипались, он пересыпал их серой. Гудьир пытался выяснить, как влияют добавки серы на свойства каучука. Оказалось, что тот действительно терял липкость, но только в верхнем слое, внутри же масса оставалась прежней. Счастливый случай помог предприимчивому человеку. Однажды Гудьир уронил пластинку каучука на горячую кухонную плиту. Обжигая руки, он схватил пластинку и стал мять её, чтобы убедиться, не испортилась ли она. Каково же было его удивление, когда он обнаружил, что пластинка не только не липла, но стала упругой и эластичной. Так в 1839 г. была открыта вулканизация каучука – процесс, который широко и в настоящее время применяется в промышленности. Независимо от Гудьира англичанин Т. Гэнкок в1843 г. открыл аналогичный способ, который именно он и назвал вулканизацией (по имени Вулкана – древнеримского бога подземного огня), а новый продукт – резиной (от лат. resina – смола). Миронова Юлия. Производство каучука Исходным сырьем в получении каучуков является сырая нефть, которую разделяют на фракции (углеводороды определенного размера) и далее уже используют в синтезе необходимых мономеров. Мономеры используют для производства синтетических каучуков различными методами полимеризации. Учитель. С открытием процесса вулканизации потребность в каучуке резко возросла. Бурное развитие автомобильной промышленности, особенно после изобретения в 1888 г. резиновых пневматических шин, поставило перед химиками задачу производства не натурального, а синтетического каучука. А сейчас более подробно рассмотрим с вами строение и свойства натурального и синтетического каучуков. 2. Натуральные каучуки Учитель. Итак, мы с вами познакомились со свойствами природного каучука и его происхождением. Состав природного каучука стал известен уже во второй половине XIX в. Запишем определение в тетрадь Натуральный каучук – непредельный стереорегулярный полимер состава (С5Н8)n со средней молекулярной массой 15000-500000. Элементарное звено представляет собой изопреновую группировку: Как понять стереорегулярный полимер? Это такой полимер, в котором все элементарные звенья находятся в цис- или в трансконфигурациях. Отметьте у себя в тетради, что природный каучук – это цис-полиизопрен Транс-полиизопрен также встречается в природе, и называют его гуттаперчей ). Каучук в сравнении с гуттаперчей обладает гораздо более высокой эластичностью, поэтому находит более широкое применение. А теперь докажем с вами, что каучук, так же как и изопрен является непредельным соединением. Эксперимент можно проделать с обыкновенным резиновым клеем или клеем «Момент». В их состав входит натуральный каучук. А теперь вам розданы образца каучук и резины попробуйте описать их свойства • Эластичность • Непроницаемость для воды и газов • Хорошая растворимость во многих органических растворителях • Набухаемость в маслах 3. Синтетические каучуки Первым синтетическим каучуком, прошедшим испытание «практикой», стал бутадиеновый каучук (СКБ), полученный в СССР по методу С. В. ЛебедеваИз первых килограммов продукции, полученной на опытном заводе в 1931 г., была изготовлении шина. Её поставили на автомобиль, на котором ездил Сергей Васильевич, и она верой и правдой прослужила 16 тыс. км пробега. Запишем в тетради этапы получения синтетического каучука Позже был получен синтетический цис-полиизопрен, который по свойствам идентичен натуральному каучуку. Наиболее широко в качестве мономеров для производства каучуков используются бутадиен, изопрен, стирол, хлоропрен, изобутен и др. Таблица 1 Классификация каучуков по областям применения Каучуки общего назначения Каучуки специального назначения 1. Высокая эластичность и износостойкость при обычных температурах, устойчивость к многократным деформациям. 2. Практичность. Примеры: бутадиеновый и изопреновый. 1. Стойкость к действию растворителей, масел, кислорода, озона, высоких температур,морозостойкость. Примеры: хлорпреновый, бутадиен-стирольный. Применение: Подумайте, где применяется каучук и, пользуясь учебником дайте определения вулканизации каучука. Оформите свои ответы на листах А3 Изготовление мягких водопроводных шлангов, изготовление автомобильных камер и шин, транспортёрных лент, дорожных покрытий, специальной одежды и др. Синтетические каучуки являются одним из основных продуктов химической промышленности. Из них изготовляют около 50 тыс. различных изделий, а мировое производство каучуков приближается к 10 млн. т в год. 4. Вулканизация Натуральные и синтетические каучуки используют преимущественно в виде резины. Для получения резины каучук вулканизируют. Какова же химическая сущность процесса вулканизации? При нагревании каучука с серой отдельные полимерные цепи «сшиваются» между собой за счёт образования дисульфидных мостиков по месту разрыва двойной связи . продукт частичной вулканизации каучука называют резиной (не более 5% серы). Как мы с вами видим, такой полимер имеет разветвлённую пространственную структуру и менее эластичен, чем каучук, но обладает большей прочностью. При увеличении количества серы продукт вулканизации приобретает сетчатую структуру и полностью теряет эластичность. Он называется эбонитом. Эбонит является хорошим диэлектриком, из него изготавливают детали электрической арматуры (показ образцов каучука и эбонита). 5. Проверка знаний Контрольные вопросы. 1. Природный каучук – линейный полимер: А) бутадиена Б) 2 – метилбутадиена В) этилена Г) ацетилена 2. Способ получения искусственного каучука разработал: А) Д.И. Менделеев Б) С.В. Лебедев В) М.В. Ломоносов Г) Н.Н. Зинин 3. Сырьё для получения бутадиена-1,3 по методу Лебедева: А) бутен-1 Б) бутен-2 В) этиловый спирт Г) этилен 4. Общая формула диеновых углеводородов: А) СnH2n-2 Б) СnH2n В) СnH2n+2 Г) СnH2n-6 5. Вулканизация – процесс нагревания каучука с: А) серой Б) песком В) углеродом Г) серной кислотой Ответы: 1Б), 2Б), 3В), 4А), 5А). 6. Рефлексия Не удалось разобраться в теме Тема раскрыта, все понятно Остались вопросы 7.Домашнее задание: § 4.4 стр110 упр. 7 Список использованных источников 1. Габриелян О.С., Остроумов И.Г. Химия. 10 класс: Настольная книга учителя. М.: Дрофа, 2004.-с.400 2. Горковенко М.Ю. Поурочные разработки по химии к учебным комплектам О.С. Габриеляна и др., Л.С. Гузея и др. 10 (11) класс. М.: «Вако», 2006.-с.256 3.Темирбулатова А., Нурахметов Н., ЖумадиловаР., Алимжанова С. Химия: Учеб. для 11 класс. естеств.-мат. напр. общеобразоват. Х46 шк.- Алматы: Изд-во «Мектеп», 2007.-352 с. | |
| Просмотров: 1711 | Комментарии: 2 | |
Четверг, 2024-12-19, 5:05 AM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|