С химической точки зрения природный каучук является полипропиленом

Органическая химия

Полимеры (греч. πολύ- — много; μέρος — часть) — это сложные вещества, молекулы которых построены из множества повторяющихся элементарных звеньев – мономеров.

Полимеры являются высокомолекулярными соединениями с большими молекулярными весами (порядка сотен , тысяч и миллионов).

Следующие два процесса приводят к Образованию высокомолекулярных соединений:

1. Реакция полимеризации,

2. Реакция поликонденсации.

Реакция полимеризации

Реакция полимеризации – процесс, в результате которого молекулы низкомолекулярного соединения (мономера) соединяются друг с другом, образуя новое вещество (полимер), молекулярный вес которого в целое число раз больше, чем у мономера.

Полимеризация, главным образом, характерна для соединений с кратными связями (двойной или тройной). Кратные связи в ходе реакции полимеризации преобразуются в простые (одинарные). Высвободившиеся в результате этого преобразования валентные электроны идут на установление ковалентных связей между мономерами.

Примером реакции полимеризации может служить образование полиэтилена из этилена:

Или в общем виде:

Характерной чертой этой реакции является то, что в результате образуется только вещество полимера и никаких побочных веществ, при этом, не выделяется. Этим объясняется кратность весов полимера и исходных мономеров.

Реакция поликонденсации

Реакция поликонденсации – процесс образования полимера из низкомолекулярных соединений (мономеров).

Но в данном случае мономеры содержат две или несколько функциональных групп, которые в ходе реакции теряют свои атомы, из которых образуются другие вещества (вода, аммиак, галогеноводороды и т.д.).

Таким образом, состав элементарного звена полимера отличается от состава исходного мономера, а в ходе реакции поликонденсации мы получаем не только сам полимер, но и другие вещества.

Пример реакции поликонденсации – образование капрона из аминокапроновой кислоты:

В ходе этой реакции аминогруппа (-NH₂) теряет один атом водорода, а карбоксильная группа (-СООН) лишается входящей в неё гидроксильной группы (-ОН). Отделившиеся от мономеров ионы образуют молекулу воды.

Природные полимеры

Примерами природных высокомолекулярных соединений (полимеров) могут служить полисахариды крахмал и целлюлоза, построенные из элементарных звеньев, являющихся остатками моносахарида (глюкозы).

Кожа, шерсть, хлопок, шелк – всё это природные полимеры.

Крахмал образуется в результате фотосинтеза, в листьях растений, и запасается в клубнях, корнях, зёрнах.

Крахмал – белый (под микроскопом зернистый) порошок, нерастворимый в холодной воде, в горячей — набухает, образуя коллоидный раствор (крахмальный клейстер).

Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов, построенных из амилозы (10-20%) и амилопектина (80-90%).

Гликоген – полимер, в основе которого лежит мономер мальтоза.

В животных организмах гликоген является структурным и функциональным аналогом растительного крахмала.

Гликоген является основной формой хранения глюкозы в животных клетках.

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы.

По строению гликоген подобен амилопектину, но имеет ещё большее разветвление цепей.

Целлюлоза (или клетчатка) – наиболее распространённый растительный полисахарид. Она обладает большой механической прочностью и выполняет роль опорного материала растений.

Наиболее чистая природная целлюлоза – хлопковое волокно – содержит 85-90% целлюлозы. В древесине хвойных деревьев целлюлозы содержится около 50%.

Белки – полимеры, элементарные звенья которых представляют собой остатки аминокислот.

Десятки, сотни и тысячи молекул аминокислот, образующих гигантские молекулы белков, соединяются друг с другом, выделяя воду за счёт карбоксильных и аминогрупп. Структуру такой молекулы можно представить так:

Белки – природные высокомолекулярные азотосодержащие органические соединения. Они играют первостепенную роль во всех жизненных процессах, являются носителями жизни. Белки содержатся во всех тканях организмов, в крови, в костях.

Белки содержатся во всех тканях организмов, в крови, в костях. Энзимы (ферменты), многие гормоны представляют собой сложные белки.

Белок, так же как углеводы и жиры, — важнейшая необходимая часть пищи.

Натуральный (природный) каучук – полимер на основе мономера изопрена.

Природный каучук содержится в млечном соке каучуконосных растений, главным образом, тропических (например, бразильского дерева гевея).

Другой природный продукт – гуттаперча – также является полимером изопрена, но с иной конфигурацией молекул.

Сырой каучук липок непрочен, а при небольшом понижении температуры становится хрупким.

Чтобы придать изготовленным из каучука изделиям необходимую прочность и эластичность, каучук подвергают вулканизации – вводят в него серу и затем нагревают. Вулканизированный каучук называется резиной.

Синтетические полимеры

Синтетические полимеры — это разнообразные материалы, обычно получаемые из дешёвого и доступного сырья. На их основе получают пластические массы (пластмассы), искусственные и синтетические волокна и пр.

Пластмассы – сложные композиции, в которые вводят различные наполнители и добавки, придающие полимерам необходимый комплекс технических свойств.

Полимеры и пластмассы на их основе, являются ценными заменителями многих природных материалов (металла, дерева, кожи, клеев и т.д.).

Синтетические волокна успешно заменяют натуральные – шёлковые, шерстяные, хлопчатобумажные.

При этом важно подчеркнуть, что по ряду свойств материалы на основе синтетических полимеров часто превосходят природные. Можно получать пластмассы, волокна и другие соединения с комплексом заданных технических свойств. Это позволяет решать многие задачи современной техники, которые не могли быть решены при использовании только природных материалов.

Полимеризационные смолы

К полимеризационным смолам относят полимеры, получаемые реакцией полимеризации преимущественно этиленовых углеводородов или их производных.

Примеры полимеризационных смол: полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид и пр.

Полиэтилен – полимер, образующийся при полимеризации этилена.

Полиэтилен – предельный углеводород с молекулярным весом от 10000 до 400000. Он представляет собой бесцветный полупрозрачный в тонких слоях и белый в толстых слоях. Полиэтилен — воскообразный, но твёрдый материал с температурой плавления 110-125 градусов С. Обладает высокой химической стойкостью и водонепроницаемостью, малой газопроницаемостью.

Его применяют в качестве электроизоляционного материала, а также для изготовления плёнок, используемых в качестве упаковочного материала, посуды, шлангов и т.д.

Свойства полиэтилена зависят от способа его получения. Полиэтилен высокого давления обладает меньшей плотностью и меньшим молекулярным весом (10000- 45000), чем полиэтилен низкого давления (молекулярный вес 70000- 400000), что сказывается на технических свойствах.

Для контакта с пищевыми продуктами допускается только полиэтилен высокого давления, так как полиэтилен низкого давления может содержать остатки катализаторов – вредные для здоровья человека соединения тяжёлых металлов.

Полипропилен – полимер пропилена, следующего за этиленом гомолога непредельных этиленовых углеводородов.

По внешнему виду это каучукоподобная масса, более или менее твёрдая и упругая.

Отличается от полиэтилена более высокой температурой плавления.

Полипропилен используют для электроизоляции, для изготовления защитных плёнок, труб шлангов, шестерён, деталей приборов, высокопрочного и химически стойкого волокна. Последнее применяют в производстве канатов, рыболовных сетей и т.д.

Плёнки из полипропилена значительно прозрачнее и прочнее полиэтиленовых. Пищевые продукты в упаковке из полипропилена можно подвергать температурной обработке (варке и разогреванию и пр.).

Полистирол образуется при полимеризации стирола:

Он может быть получен в виде прозрачной стеклообразной массы.

Применяется как органическое стекло, для изготовления промышленных товаров (пуговиц, гребней и т.п.).

Отсутствие в нашей стране природного каучука вызвало необходимость в разработке искусственного метода получения этого важнейшего материала. Советскими химиками был найден и впервые в мире осуществлён (1928-1930) в прмышленном маштабе способ получения синтетического каучука.

Исходным материалом для производства синтетического каучука служит непредельный углеводород бутадиен или дивинил, который полимеризуется подобно изопрену.

Исходный бутадиен получают из этилового спирта или бутана, попутного нефтяного газа.

Конденсационные смолы

К конденсационным смолам относят полимеры, получаемые реакцией поликонденсации. Например:

фенолформальдегидные смолы,
полиэфирные смолы,
полиамидные смолы и т.д.

Эти высокомолекулярные соединения образуются в результате взаимодействия фенола (С₆Н₅ОН) с формальдегидом (СН₂=О) в присутствии кислот или щелочей в качестве катализаторов.

Фенолформальдегидные смолы обладают замечательным свойством: при нагревании они вначале размягчаются, а при дальнейшем нагревании затвердевают.

Из этих смол готовят ценные пластмассы – фенолопласты. Смолы смешивают с различными наполнителями (древесной мукой, измельчённой бумагой, асбестом, графитом и т.д.), с пластификаторами, красителями и из полученной массы изготавливают методом горячего прессования различные изделия.

Примером таких смол может служить продукт поликонденсации двухосновной ароматической терефталевой кислоты с двухатомным спиртом этиленгликолем.

В результате получается полиэтилентерефталат – полимер, в молекулах которого многократно повторяется группировка сложного эфира.

В нашей стране эту смолу выпускают под названием лавсан (за рубежём – терилен, дакрон).

Из неё изготавливают волокно, напоминающее шерсть, но значительно более прочное, дающее несминаемые ткани.

Лавсан обладает высокой термо-, влаго-, и свтостойкостью, устойчив к действию щелочей, кислот и окислителей.

Полимеры этого типа являются синтетическими аналогами белков. В их цепях имеются такие же, как в белках, многократно повторяющиеся амидные –СО–NH– группы. В цепях молекул белков они разделены звеном из одного С-атома, в синтетических полиамидах – цепочкой из четырёх и более С-атомов.

Волокна, полученные из синтетических смол, — капрон, энант и анид – по некоторым свойствам значительно превышают натуральный шёлк.

Из них вырабатывают красивые, прочные ткани и трикотаж. В технике используют изготовленные из капрона или анида верёвки, канаты, отличающиеся высокой прочностью. Эти полимеры применяют также в качестве основы автомобильных шин, для изготовления сетей, различных технических изделий.

Капрон является поликонденсатом аминокапроновой кислоты, содержащей цепь из шести атомов углерода:

Энант – поликонденсат аминоэнантовой кислоты, содержащий цепь из семи атомов углерода.

Анид (найлон и перлон) получается поликонденсацией двухосновной адипиновой кислоты НООС-(СН₂)₄-СООН и гексаметилендиамина NН₂-(СН₂)₆— NН₂.

17 апреля Кратко о специальной теории относительности.

14 апреля Вариант резервного дня ЕГЭ по математике.

13 апреля Вариант досрочного ЕГЭ по физике.

12 апреля Вариант досрочного ЕГЭ по информатике.

25 декабря На нашем сайте размещён курс русского языка Людмилы Великовой.

− Учитель Думбадзе
из школы 162 Кировского района Петербурга.

Наша группа ВКонтакте
Мобильные приложения:

Верны ли следующие утверждения о волокнах?

А. Волокна образуются из полимеров линейного (неразветвлённого) строения.

Б. Искусственные волокна получают путём химической модификации природных полимеров.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба утверждения

4) оба утверждения неверны

Молекулы полимеров разветвленного строения хуже взаимодействуют друг с другом и при попытке создания волокон на их основе они получаются хрупкими, поэтому используют волокна из полимеров линейного (неразветвлённого) строения.

Искусственные волокна можно получить путём химической модификации природных полимеров.

Установите соответствие между названием полимера и признаком его классификации: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

В) Вискозное волокно

1) природный органический

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

НАЗВАНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ

Волокна делят на натуральные и химические (по происхождению).

К натуральным относят волокна, создаваемые природой, т. е волокна растительного (хлопок, лен, пенька) и животного (шерсть животных, коконный шелк тутового и дубового шелкопряда) происхождения.

Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.

Искусственные волокна получают путем химической переработки природных полимеров. Наибольшее применение в швейной промышленности имеют текстильные материалы на основе искусственных целлюлозных волокон, таких как вискозное, полинозное, медно-аммиачное, триацетатное, ацетатное.

Синтетические волокна получают путем химического синтеза полимеров. Это полиамидные, полиэфирные, полиуретановые волокна, а также полиакрилонитрильные (ПАН), поливинилхлоридные (ПВХ), поливинилспиртовые, полиолефиновые.

Неорганические волокна получают на основе химических элементов (бора, металлов), оксидов (), карбидов (), нитридов (), смесей указанных соединений (например, различных оксидов или карбидов).

Таким образом, каучук — натуральный органический, асбест — неорганический, вискозное волокно —искусственный.

В) Карбидное волокно

1) природный органический

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

НАЗВАНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ

Волокна делят на натуральные и химические (по происхождению).

Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.

Таким образом, лен — натуральный органический, поливинилхлорид — синтетический, карбидное волокно —неорганический.

Б) Борное волокно

В) Ацетатное волокно

1) природный органический

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

НАЗВАНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ

Волокна делят на натуральные и химические (по происхождению).

Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.

Таким образом, капрон — синтетическое полиамидное волокно, борное волокно — неорганический, ацетатное волокно — искусственный.

В) Кварцевое волокно

1) природный органический

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

НАЗВАНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ

Волокна делят на натуральные и химические (по происхождению).

Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.

Таким образом, винол — синтетическое поливинилспиртовое волокно, хлопок — природный органический, кварцевое волокно — неорганический.

1) природный органический

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

НАЗВАНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ

Волокна делят на натуральные и химические (по происхождению).

К натуральным относят волокна, создаваемые природой, т. е. волокна растительного (хлопок, лен, пенька) и животного (шерсть животных, коконный шелк тутового и дубового шелкопряда) происхождения.

Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.

Таким образом, стекловолокно — неорганический, нейлон — синтетическое полиамидное волокно (похоже на шелк), шелк — природный органический.

В) Вискозное волокно

1) природный органический

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

НАЗВАНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ

Волокна делят на натуральные и химические (по происхождению).

Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.

Таким образом, базальт — неорганический, пенька — природный органический, вискозное волокно — искусственный.

Б) Карбидкремниевое волокно

1) природный органический

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

НАЗВАНИЕ

КЛАССИФИКАЦИЯ

Волокна делят на натуральные и химические (по происхождению).

Химические волокна подразделяют на искусственные и синтетические.

Таким образом, акрил — синтетическое полиакрилонитрильное волокно, карбидкремниевое волокно — неорганический, лен — природный органический.

С химической точки зрения природная гуттаперча является
1) полпропиленом
2) полизопреном
3) полибутадиеном
4) полистиролом

Гуттаперча является полимером изопрена.

Добавил Anton , просмотры: ☺ 3890 ⌚ 19.10.2015. химия 10-11 класс

Решения пользователелей

Написать комментарий

V=(1/3)*S_(осн)*H=(1/3)*4sqrt(3)*2sqrt(3)=8 см^3 [удалить]

В основании пирамиды квадрат
Диагонали квадрата AC и BD равны
и в точке пересечения делятся пополам
Основание высоты — точка О — центр квадрата.

АО^2=PA^2-PO^2=6^2-2^2=36-4=32
AO=4sqrt(2)
AO=(1/2)AC
AC=2AO=2*4sqrt(2)=8sqrt(2)
BD=AC=8sqrt(2)
S_(квадрата)=(1/2)AC*BD=(1/2)*8sqrt(2)*8sqrt(2)= [b]64[/b] cм^2 [удалить]

Натуральный каучук

Каучуки — продукты полимеризации диенов и их производных.

Натуральный каучук получают из латекса — сока некоторых тропических растений. Его строение можно установить по химическим свойствам: каучук присоединяет бром, бромоводород и водород, а при нагревании без доступа воздуха распадается с образованием изопрена (2-метилбутадиена). Это означает, что каучук представляет собой непредельный полимер — полиизопрен. При более детальном изучения строения натурального каучука выяснилось, что каучук — линейный полимер, продукт 1,4-полиприсоединения изопрена:

Молекулярная масса каучука изменяется от 100 тыс. до 3 млн. Каждое элементарное звено в полиизопрене может существовать в цис- и транс-формах. В натуральном каучуке почти все звенья имеют цис-конфигурацию:

Это означает, что натуральный каучук имеет стереорегулярное строение, которое обусловливает его ценные свойства.

Важнейшее физическое свойство каучука — эластичность, т.е. способность обратимо растягиваться под действием даже небольшой силы. Другое важное свойство — непроницаемость для воды и газов. Основной недостаток каучука — чувствительность к высоким и низким температурам. При нагревании каучук размягчается и теряет эластичность, а при охлаждении становится хрупким и также теряет эластичность.

Эти недостатки можно преодолеть, если нагреть каучук вместе с серой. Этот процесс называется вулканизацией каучука и приводит к сшиванию полиизопреновых цепей за счет образования между ними дисульфидных мостиков:

Полученный продукт называется резиной. Он имеет разветвленную пространственную структуру и поэтому менее эластичен, чем натуральный каучук, однако обладает значительно большей прочностью.

4.2.4. Высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки.

Высокомолекулярными соединениями (ВМС) называют соединения с молекулярной массой более 10000.

Практически все высокомолекулярные вещества являются полимерами.

Полимеры — это вещества, молекулы которых состоят из огромного числа повторяющихся структурных звеньев, соединенных между собой химическими связями.

Полимеры могут быть получены с помощью реакций, которые можно разделить на два основных типа: это реакции полимеризации и реакции поликонденсации.

Реакции полимеризации

Реакции полимеризации — это реакции образования полимера путем объединения огромного числа молекул низкомолекулярного вещества (мономера).

Количество молекул мономера ( n ), объединяющихся в одну молекулу полимера, называют степенью полимеризации.

В реакцию полимеризации могут вступать соединения с кратными связями в молекулах. Если молекулы мономера одинаковы, то процесс называют гомополимеризацией, а если различны — сополимеризацией.

Примерами реакций гомополимеризации, в частности, является реакция образования полиэтилена из этилена:

Примером реакции сополимеризации является синтез бутадиен-стирольного каучука из бутадиена-1,3 и стирола:

Полимеры, получаемые реакцией полимеризации, и исходные мономеры

Получаемый из него полимер

Структурная формула

Варианты названия

Структурная формула

Варианты названия

этилен, этен

полиэтилен

пропилен, пропен

полипропилен

стирол, винилбензол

полистирол, поливинилбензол

винилхлорид, хлористый винил, хлорэтилен, хлорэтен

поливинилхлорид (ПВХ)

тетрафторэтилен (перфторэтилен)

тефлон, политетрафторэтилен

изопрен (2-метилбутадиен-1,3)

изопреновый каучук (натуральный)

бутадиен-1,3 (дивинил)

бутадиеновый каучук, полибутадиен-1,3

хлоропреновый каучук

бутадиенстирольный каучук

Реакции поликонденсации

Реакции поликонденсации — это реакции образования полимеров из мономеров, в ходе которых, помимо полимера, побочно образуется также низкомолекулярное вещество (чаще всего вода).

В реакции поликонденсации вступают соединения, в состав молекул которых входят какие-либо функциональные группы. При этом реакции поликонденсации по тому, один используется мономер или больше, аналогично реакциям полимеризации делятся на реакции гомополиконденсации и сополиконденсации.

К реакциям гомополиконденсации относятся:

* образование (в природе) молекул полисахарида (крахмала, целлюлозы) из молекул глюкозы:

* реакция образования капрона из ε-аминокапроновой кислоты:

К реакциям сополиконденсации относятся:

* реакция образования фенолформальдегидной смолы:

* реакция образования лавсана (полиэфирного волокна):

Материалы на основе полимеров

Пластмассы

Пластмассы — материалы на основе полимеров, которые способны под действием нагревания и давления формоваться и сохранять заданную форму после охлаждения.

Помимо высокомолекулярного вещества в состав пластмасс входят также и другие вещества, однако основным компонентом все же является полимер. Благодаря своим свойствам он связывает все компоненты в единую целую массу, в связи с чем его называют связующим.

Пластмассы в зависимости от их отношения к нагреванию делят на термопластичные полимеры (термопласты) и реактопласты.

Термопласты — вид пластмасс, способных многократно плавиться при нагревании и застывать при охлаждении, благодаря чему возможно многоразовое изменение их изначальной формы.

Реактопласты — пластмассы, молекулы которых при нагревании «сшиваются» в единую трехмерную сетчатую структуру, после чего изменить их форму уже нельзя.

Так, например, термопластами являются пластмассы на основе полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида (ПВХ) и т.д.

Реактопластами, в частности, являются пластмассы на основе фенолформальдегидных смол.

Каучуки — высокоэлластичные полимеры, углеродный скелет которых можно представить следующим образом:

Как мы видим, в молекулах каучуков имеются двойные C=C связи, т.е. каучуки являются непредельными соединениями.

Каучуки получают полимеризацией сопряженных диенов, т.е. соединений, у которых две двойные C=C связи, разделены друг от друга одной одинарной С-С связью.

Так например, особо зарекомендовавшими себя мономерами для получения каучуков являются:

В общем виде (с демонстрацией только углеродного скелета) полимеризация таких соединений с образованием каучуков может быть выражена схемой:

Таким образом, исходя из представленной схемы, уравнение полимеризации изопрена будет выглядеть следующим образом:

Весьма интересным является тот факт, что впервые с каучуком познакомились не самые продвинутые в плане прогресса страны, а племена индейцев, у которых промышленность и научно-технический прогресс отсутствовали как таковые. Естественно, индейцы не получали каучук искусственным путем, а пользовались тем, что давала им природа: в местности, где они проживали (Южная Америка), произрастало дерево гевея, сок которого содержит до 40-50% изопренового каучука. По этой причине изопреновый каучук называют также натуральным, однако он может быть получен и синтетическим путем.

Все остальные виды каучука (хлоропреновый, бутадиеновый) в природе не встречаются, поэтому всех их можно охарактеризовать как синтетические.

Однако каучук, не смотря на свои преимущества, имеет и ряд недостатков. Так, например, из-за того что каучук состоит из длинных, химически не связанных между собой молекул, его свойства делают его пригодным для использования только в узком интервале температур. На жаре каучук становится липким, даже немного текучим и неприятно пахнет, а при низких температурах подвержен затвердеванию и растрескиванию.

Технические характеристики каучука могут быть существенно улучшены его вулканизацией. Вулканизацией каучука называют процесс его нагревания с серой, в результате которого отдельные, изначально не связанные друг с другом, молекулы каучука «сшиваются» друг с другом цепочками из атомов серы (полисульфидными «мостиками»). Схему превращения каучуков в резину на примере синтетического бутадиенового каучука можно продемонстрировать следующим образом:

Волокнами называют материалы на основе полимеров линейного строения, пригодные для изготовления нитей, жгутов, текстильных материалов.

Классификация волокон по их происхождению

Искусственные волокна (вискозу, ацетатное волокно) получают химической обработкой уже существующих природных волокон (хлопка и льна).

Синтетические волокна получаются преимущественно реакциями поликонденсации (лавсан, капрон, нейлон).

Интегрированный урок по химии «Каучук»

ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ СПЕЦИАЛЬНОЕ (КОРРЕКЦИОННОЕ) ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ, ВОСПИТАННИКОВ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЗДОРОВЬЯ СПЕЦИАЛЬНАЯ (КОРРЕКЦИОННАЯ) ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА-ИНТЕРНАТ II ВИДА № 48 г. РОСТОВА-НА-ДОНУ

Учитель биологии и химии ВЫСШЕЙ категории: Головатенко Н.В.

Сценарий интегрированного урока по химии

обобщение и углубление знаний о каучуках, их видах;

закрепление навыков написания химических уравнений получения синтетических каучуков;

ознакомление обучающихся с проблемой синтеза каучуков и ее решением у нас в стране;

углубление знаний о строении полимеров;

формирование познавательной активности; развитие умений работать с дополнительными источниками информации, умений фиксировать информацию в виде схем, таблиц;

воспитание патриотических чувств обучающихся, гордости за достижения отечественной науки и производства;

формирование черт социально- направленной личности.

Оборудование: коллекции “Каучуки”, проектор, интерактивная доска, клей, кусочки каучука, резина, линейки, детские резиновые игрушки, резиновые сапоги, калоши, шланги, медицинские грелки, жгуты, эбонитовые палочки, шарики Презентация.

Тип урока: комбинированный урок.

Словарь : каучук, диеновые углеводороды, индейцы, С.В.Лебедев, Христофор Колумб, деревья каучуконосы, Джозеф Пристли, Чарлз Макинтош, полимеры, резина.

Что такое каучук? История открытия каучука.

1. Организационный момент (Учитель даёт установку на урок, проверяет готовность класса к уроку, посещаемость, знакомит с планом урока)

2. Р ечевая разминка. ( Проверка аппаратов . Учитель показывает предметы из резины и просит обучающихся их назвать.

— Что такое каучук? Многие и не подозревают, что это просто резиновые изделия, без которых современный человек и не представляет своей жизни. А ведь было время, когда колеса были только из дерева. Откуда же привезли каучук?

-Прежде чем мы отправимся на Родину каучука, давайте вспомним материки планеты Земля.

-Кто назовёт и покажет материки?

-На каком материке живут индейцы?

История открытия каучука

— Первым, кто очень удивился, был испанский адмирал знаменитый Христофор Колумб. Во время своего путешествия он остановился у острова Гаити и увидел, как индейцы играли в мяч.

-Ребята, на каком материке остановился Христофор Колумб?

На его родине тоже играли в мяч, но делали его из кожи и наполняли обрезками ткани и шерстью. Такой мяч не очень-то прыгал. А этот. Он был черный, большой, тяжелый. Но, ударяясь о землю, довольно высоко подскакивал вверх. Откуда взялся этот мяч, и материал из которого он сделан, мореплавателю так и не удалось узнать.

Итак, происхождение вещества было окутано тайной. Позднее секрет был раскрыт. Это вещество оказалось соком, добываемым местными жителями из надрезов коры деревьев, который быстро твердел на воздухе. Это дерево Гевея. Когда на нем делают надрез, то оно как бы плачет. Поэтому сок и называют КАУЧУК от «КАУ» — дерево и «УЧУ» — плакать.

-Запишите в тетрадь значение термина.

Индейцы использовали это вещество по-разному. Делали из него непромокаемые сапоги, посуду. Каучук не сразу получил признание у европейцев. Они сначала просто не знали, что с ним делать.

Одним из первых нашел применение каучуку английский химик Джозеф Пристли. Он приспособился стирать карандашные заметки шариком каучука.

В Вене в 1821 году открылась первая фабрика по производству изделий из каучука

В Англии, когда в городах начали вводить газовое освещение, на газовых заводах скопилось довольно много продуктов сухой перегонки каменного угля. Шотландский химик Макинтош закупил их, чтобы использовать для изготовления непромокаемой одежды. Он растворял в этих продуктах каучук, а затем покрывал таким раствором ткани. С того времени плащ из непромокаемой ткани носит название «макинтош»

Однако вскоре пришлось убедиться, что изготовленная таким образом одежда имеет существенные недостатки, при низкой температуре ткань становится жесткой и ломкой, а при нагревании наоборот, делается липкой.

Стало ясно, что у нового материала есть огромные недостатки, и фабрики по производству изделий из него придется закрыть.

Имя человека, который спас каучук, Чарльз Гудьир . Этот одержимый изобретатель решил вылечить каучук. Для этого он смешивал его с любыми попадавшимися под руку предметами: солью, сахаром, перцем, речным песком. И тут помог случай. Последний кусок каучука и сера лежали рядом всю ночь около печки. Получилась известная всем резина – она была эластичной и прочной при различных температурах, не твердела при умеренном холоде и не расползалась на жаре. Ясно, что открыт, был новый процесс. Но как его назвать? Поскольку жар и сера были главными атрибутами римского бога огня Вулкана, процесс назвали вулканизацией.

-Ребята, что такое вулканизация?

-Вулканизация – это процесс взаимодействия каучука с серой при повышенной температуре.

-Запишите определение в тетрадь.

Резина содержит около 5% серы. Если содержание серы увеличить до 40% и более, то каучук становится твердым, приобретая высокую прочность. Твердая резина называется эбонитом.

-Кто может сказать, что такое эбонит?

-Эбонит-это твёрдая резина?

-Как получили эбонит?

-Добавили к каучуку больше (до 40%) серы.

-Запишите, пожалуйста, что такое эбонит, в рабочую тетрадь.

Каучук – это полимер. Дословно этот термин можно перевести как «много звеньев» (молекула полимеров напоминает бусы). Звенья называются мономерами.

Французский ученый Гюстав Бушард определил, что природный каучук представляет собой полимер, длинные цепочки которого состоят из множества звеньев 2-метилбутадиена-1,3 (изопрен)

Молекулы каучука хотя и имеют линейное строение, но не вытянуты в линию, а многократно изогнуты, как бы свернуты в клубки. При растягивании каучука такие молекулы распрямляются и становятся длиннее.

-Ребята, что же такое каучук с химической точки зрения?

-Каучук – это полимер, состоящий из множества мономеров.

-Запишите в тетрадь.

3. «Спасибо Вам, Сергей Васильевич!»

Каучук эластичен, устойчив к износу, гибок, прочен, непроницаем для воды и газов, электроизолятор. Резина еще прочнее. Хорошо бразильцам! У них растут гевеи-деревья каучуконосы. А как быть и как жить без каучука другим странам и народам?

В 1926 году Высший совет народного хозяйства объявил конкурс на лучший промышленный способ получения синтетического каучука. Победу одержала советская наука. С.В.Лебедеву удалось при получении дивинила одновременно осуществить два процесса: каталитическую дегидрогенизацию и дегидратацию этилового спирта

В 1932 году в нашей стране впервые в мире было организовано крупное промышленное производство синтетического каучука по методу С.В.Лебедева

-Запишите в тетрадь реакцию получения каучука по методу С.Лебедева.

-Запишите в тетрадь значение терминов «дегидрогенизация и дегидратация».

Учитель делает запись на доске.

Дегидрогенизация –это химическая реакция, в результате которой уходит молекула водорода.

Дегидратация-это химическая реакция, в результате которой уходит молекула воды.

Интересно, что у нас в кабинете на окне стоит каучуконос из семейства малочайные. Фикус и одуванчик тоже вырабатывают каучук.

«Исчезнет резина – заглохнет жизнь»

Из бетона люди строят несколько тысяч лет. Конечно, резине трудно с ним соревноваться в строительстве, но иногда она успешно его заменяет. Что же это за сооружения из резины? Надувные. У них много достоинств: они не боятся землетрясений, их можно устанавливать на воде, а в случае необходимости перенести в другое место. В Англии соорудили даже надувной театр. Пол часа работы насоса – и театр на 350 мест готов принять зрителей. Кончились гастроли, и театр переехал на другое место.

Ребята, а где ещё применяется каучук?

1.Что такое каучук?

2.Чем отличается каучук от резины?

3.Кто первым получил резину?

4.Как получают природный каучук?

5.К какому классу органических соединений относится каучук?