Đáp án Hoá học 12 chân trời sáng tạo Bài 11: Tơ – cao su – keo dán tổng hợp

BÀI 11. TƠ – CAO SU – KEO DÁN TỔNG HỢP

MỞ ĐẦU

Năm 1839, khi trộn cao su thiên nhiên với lưu huỳnh để cải thiện các tính năng của cao su, Charles Goodyear vô tình đánh rơi hỗn hợp này vào bếp đang nóng. Ông ngạc nhiên thấy rằng hỗn hợp tạo thành trở nên cứng nhưng linh động. Tiếp tục nghiên cứu quá trình đun nóng cao su với lưu huỳnh và ông gọi đây là quá trình lưu hoá cao su”.

Cao su là gì? Cao su có những đặc tính nào? Bản chất của quá trình lưu hoá cao su là gì?

Hướng dẫn chi tiết:

- Vật liệu polymer có khả năng bị biến dạng khi chịu tác dụng của lực bên ngoài và trở lại trạng thái ban đầu khi lực dừng tác dụng được gọi là cao su.

- Cao su có đặc tính là tính đàn hồi.

- Bản chất của quá trình lưu hoá cao su là quá trình chế biến cao su với lưu huỳnh với mục đích làm tăng tính chất cơ lí của cao su.

1. TƠ

Luyện tập: Tơ tự nhiên có nguồn gốc từ đâu?

Hướng dẫn chi tiết:

Tơ tự nhiên là loại tơ có nguồn gốc trong tự nhiên, ví dụ như:

- Sợi bông lấy được từ quả bông.

- Len được lấy từ lông của động vật như cừu, dê, thỏ,….

- Tơ tằm được sản xuất từ kén của con tằm.

Vận dụng: Tơ tằm cấu tạo gồm 2 loại protein chính: sericin và fibroin. Tại sao không nên sử dụng xà phòng có độ pH cao để giặt quần áo bằng tơ tằm?

Hướng dẫn chi tiết:

Chúng ta không nên sử dụng xà phòng có độ pH cao để giặt quần áo bằng tơ tằm vì tơ tằm có thành phần cấu tạo là protein, khi giặt quần áo làm bằng tơ tằm bằng cách sử dụng xà phòng có độ pH cao (tức môi trường tính kiềm cao) chúng dễ bị thuỷ phân làm quần áo mau hỏng.

Thảo luận 1: Tại sao tơ nylon-6,6 kém bền với acid và kiềm?

Hướng dẫn chi tiết:

Tơ nylon-6,6 kém bền với acid và kiềm vì trong công thức cấu tạo của tơ nylon-6,6 có liên kết -CONH, nó phản ứng được với cả acid và kiềm. Điều đó chứng tỏ tơ nylon-6,6 kém bền với acid và kiềm.

Luyện tập: Tơ nitron được điều chế từ acrylonitrile (CH₂=CH-CN). Cho biết công thức của tơ nitron.

Hướng dẫn chi tiết:

Tơ nitron có công công thức là: -(CH₂-CH(CN))-_n

2. CAO SU

Luyện tập: Liệt kê các lĩnh vực ứng dụng của vật liệu cao su.

Hướng dẫn chi tiết:

Vật liệu cao su được ứng dụng nhiều ở mọi lĩnh vực khác nhau. Các lĩnh vực ứng dụng của vật liệu cao su có thể kể đến như:

- Với ngành công nghiệp ô tô và vận tải: ứng dụng làm lốp xe, phớt,…

- Với ngành công nghiệp điện tử: ứng dụng làm bàn phím, con lăn chuột, linh kiện điện tử,…

- Với ngành y tế: ứng dụng làm bình xịt, dây đeo, găng tay y tế,…

- Với ngành xây dựng: ứng dụng làm đệm cách âm, gioăng kín nước,…

- Với ngành công nghiêp hàng tiêu dùng: ứng dụng làm vòi cao su, đồ chơi,…

Vận dụng: Cây cao su là cây công nghiệp chủ đạo của nước ta. Em hãy tìm hiểu và cho biết sản lượng cao su của nước ta hiện nay khoảng bao nhiêu? Cao su được trồng nhiều ở các tỉnh nào nước ta và loại cây này phù hợp với loại đất nào?

Hướng dẫn chi tiết:

- Cao su là cây công nghiệp quan trọng ở Việt Nam. Sản lượng thu hoạch cao su của Việt Nam đạt 1,226 nghìn tấn (vào năm 2020), nó chiếm 8,7% sản lượng cao su của toàn cầu.

- Cao su được trồng nhiều ở các tỉnh như: Bình Dương, Bình Phước, Tây Ninh, Đồng Nai.

- Đất badan là loại đất phù hợp nhất để trồng cây cao su.

Luyện tập: Chloroprene là chất có công thức CH₂=C(Cl)-CH=CH₂. Hãy viết phương trình phản ứng điều chế cao su chloroprene từ chloroprene.

Hướng dẫn chi tiết:

Phản ứng điều chế cao su chloroprene từ chloroprene là:

CH₂=C(Cl)-CH=CH₂  -(CH₂-C(Cl)=CH-CH₂)-_n

Luyện tập: Viết phương trình phản ứng điều chế cao su buna-N từ buta-1,3-diene và acrylonitrile (CH₂=CH-CN).

Hướng dẫn chi tiết:

Phương trình phản ứng điều chế cao su buna-N từ buta-1,3-diene và acrylonitrile (CH₂=CH-CN) là:

nCH₂=CH-CH-CH₂ + nCH₂=CH-CN  –(CH₂-CH=CH-CH₂-CH₂-CH-CN)-_n

Luyện tập: Kể tên thương mại một số loại keo dán thường gặp.

Hướng dẫn chi tiết:

Trong cuộc sống, chúng ta bắt gặp một số các loại keo dán thông thường như: keo 502, keo con chó, keo nến, keo silicon, keo sữa, keo AB,…

BÀI TẬP

Bài 1: Loại vật liệu nào sau đây không  phải là tơ tự nhiên?

1. Len B. Tơ cellulose acetate C. Bông                 D. Tơ tằm

Hướng dẫn chi tiết:

Chọn đáp án B vì tơ tự nhiên là loại tơ có trong tự nhiên như len, bông, tơ tằm,… Cả 3 đáp án còn lại đều là tơ tự nhiên vì chúng có sẵn trong tự nhiên.

Bài 2: Cần cho bao nhiêu tấn acrylonytrile để điều chế 1 tấn tơ nitron? Biết hiệu suất của phản ứng trùng hợp là 65%.

Hướng dẫn chi tiết:

Phương trình điều chế nitron từ acrylonytrile là:

nCH₂=CH-CN  -(CH₂-CH(CN))-_n

Vậy số tấn acrylonytrile cần tìm là: 1:65×100  1,54 tấn

Bài 3: Hãy tìm hiểu quy trình khai thác và chế biến cao su thiên nhiên.

Hướng dẫn chi tiết:

- Cao su thiên nhiên được khai thác bằng cách:

+ Cạo các rãnh trên thân cây cao su để cắt qua các gân nhựa mủ để tiết ra dịch trắng. Kỹ thuật này được áp dụng cho các cây cao su có độ nhớt thấp, cho phép tái tạo nhanh đường vòng của nhựa.

+ Ngoài ra, với các cây đủ trưởng thành, người ta nạo theo đường chéo hình xoắn ốc trên thân cây. Độ dốc của vết cắt là khoảng 30^o so với phương ngang. Đặt đồ đựng dưới rãnh chảy.

+ Số lượng vết cạo phụ thuộc vào độ tuổi của cây.

- Quy trình chế biến cao su thiên nhiên là:

+ Mủ được đem đi lọc qua rây và được đem đi khuấy trong khoảng 15 – 30 phút. Trong quá trình khuấy, ta thêm một lượng Na₂S₂O₅ để pha loãng mủ cao su với nước.

+ Hỗn hợp sau khi được khuấy trộn đều được bơm vào các mương và thêm CH₃COOH vào để đánh đông. Thời gian đánh đông từ 8 – 24 tiếng.

+ Tại cán máng, người ta bơm nước vào để cho khối mủ được nổi lên phía trên. Từ đây khối cao su sẽ được cán thành sợi thành từng tấm, độ dày của tấm cao su phải đảm bảo < 8 mm trước khi đi vào máy băm.

+ Cao su sau khi cắt sẽ được đưa vào các hồ nước sạch và được đẩy vào phễu hút, qua hệ thống sàng rung để loại sạch nước. Sau đó, chúng được đưa qua các thùng sấy. Các thùng sấy sẽ được đưa vào máy để gia nhiệt lên khoảng 100 - 120 độ. Cuối cùng chúng cũng được ép đi thành bánh.

Bài 4: Len thường để sản xuất các loại áo len giữ ấm vào mùa đông. Đặc biệt, một số loại áo làm bằng lông cừu rất ấm và có giá thành cao. Nêu các điểm cần chú ý khi giặt quần áo làm bằng len.

Hướng dẫn chi tiết:

Len là nguyên liệu quần áo dễ hỏng nếu ta không giặt đúng cách. Những chú ý khi giặt quần áo bằng len là:

- Tốt nhất chúng ta nên giặt các loại áo như vậy bằng tay, hoặc ta có thể cân nhắc dùng nước ấm để giặt. Khi xả nước ở bước cuối, ta pha vào một ít giấm, khi ấy áo sẽ giữ được độ đàn hồi cũng như màu sáng vốn có khi mới mua về.

- Không nên vắt khô áo vì dễ gây giãn.

- Đối với áo len, tuyệt đối không được sấy.

- Khi phơi, không nên dùng kẹp hoặc móc treo mà để áo nằm trên khung phơi.

- Nếu giặt máy, không giặt áo len chung với các loại áo khác chất liệu.