Giáo án Hóa học 12 Cánh diều bài 9: Vật liệu polymer

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Khái niệm

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS quan sát hình sau:

Hình ảnh chai nhựa 

sau khi chịu tác dụng nhiệt

- GV gợi ý cho HS: Chai nhựa trên có thành phần chính PE.

- GV yêu cầu HS dựa vào kiến thức đã học ở Bài 8: Đại cương về polymer (SGK Hóa học 12 trang 56) và cho biết: Vật liệu làm từ PE có tính chất gì?

- GV nêu câu hỏi mở rộng: Trong hình trên, chai nhựa sau khi chịu tác dụng của nhiệt có trở lại hình dạng ban đầu được không?

- GV mở rộng kiến thức cho HS về thành phần chính của chất dẻo.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-  HS quan sát hình, vận dụng kiến thức đã học kết hợp đọc thông tin trong SGK để trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời câu hỏi của GV:

+ Vật liệu làm từ PE có tính dẻo.

+ Sau khi chịu tác dụng của nhiệt, chai nhựa không trở lại hình dạng ban đầu.

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về khái niệm chất dẻo.

- GV chuyển sang nội dung mới.

I. Chất dẻo

1. Khái niệm

- Chất dẻo là những vật liệu polymer có tính dẻo.

- Tính dẻo: tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực lực bên ngoài, vẫn giữ nguyên được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

- Ví dụ:

- Thành phần chính của chất dẻo là polymer.

Nhiệm vụ 2: Một số polymer dùng làm chất dẻo

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS nghiên cứu thông tin trong Bảng 9.1 SGK trang 61. 

- GV yêu cầu HS nhớ lại lí thuyết đã học, trả lời Câu hỏi: Đọc thông tin trong Bảng 9.1, nhận xét đặc điểm chung của các phản ứng điều chế PE, PP, PS, PVC và poly(methyl methacrylate).

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-  HS đọc thông tin trong SGK, suy nghĩ để trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời mục Câu hỏi: Các polymer trên được tổng hợp bằng phương pháp trùng hợp. 

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về một số polymer thông dụng làm chất dẻo và cách tổng hợp chúng.

- GV chuyển sang nội dung mới.

2. Một số polymer dùng làm chất dẻo

- Một số polymer dùng làm chất dẻo thông dụng (PE, PP, PVC, PS, poly(methyl methacrylate),….) được tổng hợp bằng phương pháp trùng hợp từ các monomer tương ứng.

- Phương trình tổng quát:

- Điều chế PPF: formaldehyde phản ứng với phenol (xúc tác acid):

Nhiệm vụ 3: Ứng dụng của chất dẻo

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS quan sát hình một số vật dụng làm bằng chất dẻo sau.

- GV yêu cầu HS dựa vào hình trên kết hợp với liên hệ thực tế để trả lời mục Câu hỏi: Kể tên một số vận dụng trong gia đình em được làm từ chất dẻo

- GV cung cấp kiến thức cho HS về ứng dụng của một số loại chất dẻo thông dụng.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-  HS quan sát hình, liên hệ thực tế, đọc thông tin trong SGK để trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời mục Câu hỏi: Một số vật dụng trong gia đình em được làm từ chất dẻo là: Ghế nhựa, chậu nhựa, vỏ dây dẫn điện, ống nước, áo mưa, keo dán, thắt lưng, chai nước, đĩa nhựa, bàn chải, túi nilon, đồ chơi, nút áo, mắt kính, gọng kính nhựa, chi tiết nhựa trong máy tính, chi tiết nhựa trong điện thoại, tai nghe, bảng điện, màng bọc thực phẩm,…

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về ứng dụng của chất dẻo.

- GV chuyển sang nội dung mới.

3. Ứng dụng của chất dẻo

- Một số ứng dụng của chất dẻo:

+ Sản xuất bao bì đóng gói.  

Ví dụ:

Màng bọc thực phẩm

+ Sản xuất đồ gia dụng (bàn ghế, tủ quần áo, văn phòng phẩm,…).

Ví dụ:

Đồ gia dụng

+ Sản xuất đồ nội thất, ngoại thất (cửa ra vào, cửa sổ, đường ống, dây cáp, thảm trải sàn, vật liệu cách nhiệt,…).

Ví dụ:

+ Trong lĩnh vực điện, điện tử: Sản xuất vỏ bọc dây điện, bảng điện, các thiết bị âm thanh, nghe nhìn, máy tính, điện thoại,…

Ví dụ:

Vỏ bọc dây điện

+ Trong y tế: Sản xuất các thiết bị y tế, các loại mắt kính,…

Ví dụ:

Kính bảo hộ y tế

Nhiệm vụ 4: Tác hại của việc lạm dụng chất dẻo

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV tổ chức cho HS quan sát hình sau.

Một số khu vực bị ô nhiễm do rác thải nhựa

- GV yêu cầu HS dựa vào sự hiểu biết của bản thân và hình ảnh trên, trả lời Câu hỏi: Nêu một số tác hại của việc lạm dụng chất dẻo tới đời sống và môi trường.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-  HS quan sát hình, đọc thông tin trong SGK, thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời câu hỏi của GV (DKSP).

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về lí do gây ô nhiễm môi trường khi sử dụng chất dẻo và rác thải nhựa.

- GV chuyển sang nội dung mới.

4. Tác hại của việc lạm dụng chất dẻo

- Rác thải nhựa ảnh hưởng nghiêm trọng đến các sinh vật trong hệ sinh thái, nếu không xử lí đúng cách sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường:

+ Đốt: tạo các khí độc, gây ô nhiễm không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Ví dụ:

Khói tạo ra khi đốt chất dẻo

+ Chôn lấp: làm đất bị ô nhiễm, giảm chất lượng đất, ngăn cản quá trình khí oxygen đi vào đất, gây tác động xấu đến sự sinh trưởng của cây trồng.

Ví dụ:

Ảnh hưởng của rác thải nhựa đến thực vật

+ Thải ra sông, hồ, đại dương,…: ô nhiễm nguồn nước, làm chết các sinh vật trong nước.

Ví dụ:

Rác thải nhựa ảnh hưởng đến các sinh vật sống dưới nước

- Rác thải nhựa mất nhiều thời gian phân hủy ⇒ Tích tụ nhiều rác thải nhựa gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người và động vật.

Nhiệm vụ 5: Một số biện pháp hạn chế sử dụng chất dẻo

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát hình sau.

- GV yêu cầu HS liên hệ thực tế, trả lời câu hỏi Vận dụng: Em đã thực hiện những biện pháp nào để hạn chế sử dụng chất dẻo nhằm bảo vệ môi trường và sức khỏe con người?

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-   HS quan sát hình, đọc thông tin trong SGK, thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi. 

* Trả lời câu hỏi Vận dụng (DKSP).

- GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về một số biện pháp cần thực hiện để hạn chế sử dụng chất dẻo.

- GV chuyển sang nội dung mới.

5. Một số biện pháp hạn chế sử dụng chất dẻo

Một số biện pháp hạn chế sử dụng chất dẻo:

- Thay thế vật dụng làm từ chất dẻo bằng vật dụng làm từ vật liệu khác:

+ Tăng cường sử dụng vật dụng bằng inox, thủy tinh thay thế vật dụng dùng một lần 

+ Sử dụng đồ vật từ sản phẩm thiên nhiên, thân thiện với môi trường (tre, giấy,…).

- Tái chế và tái sử dụng các sản phẩm từ nhựa.

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Nhiệm vụ 1: Khái niệm

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát hình ảnh sau.

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi, dựa vào hình ảnh và thông tin trong SGK, trả lời mục Câu hỏi: Cho biết vai trò của vật liệu nền và vật liệu cốt trong vật liệu composite.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-   HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin trong bài, thảo luận nhóm để thực hiện yêu cầu của GV.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời:

* Trả lời mục Câu hỏi (DKSP).

- Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về khái niệm vật liệu composite.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

II. Vật liệu composite

1. Khái niệm

- Vật liệu composite: vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau; vật liệu mới có tính chất vượt trội so với các vật liệu thành phần.

- Vật liệu composite thường có hai thành phần chính:

Nhiệm vụ 2: Ứng dụng

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành các nhóm 4.

- GV yêu cầu HS nghiên cứu thông tin trong SGK trang 63, thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi: Vật liệu composite có những ứng dụng nào?

- GV nâng cao khả năng phân tích, tổng hợp thông tin cho HS thông qua trả lời câu hỏi Luyện tập: Vì sao composite sợi carbon và composite sợi thủy tinh lại được sử dụng nhiều trong lĩnh vực hàng không?

- GV tổ chức cho HS xem video (0:53-3:56) để có cái nhìn trực quan về ứng dụng của vật liệu composite.

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

-  HS đọc thông tin trong bài để thực hiện yêu cầu của GV.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời. 

* Trả lời câu hỏi của GV (DKSP).

* Trả lời câu hỏi Luyện tập: Composite sợi carbon và composite sợi thuỷ tinh được sử dụng nhiều trong lĩnh vực hàng không vì có tính chất nhẹ, có độ bền cao, cách điện, bền với môi trường.

- Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có).

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá câu trả lời của HS; đưa ra kết luận về ứng dụng của vật liệu composite. 

- GV chuyển sang nội dung mới.

2. Ứng dụng của một số composite

- Ứng dụng của một số composite:

+ Composite sợi carbon: Nhẹ, độ bền cao ⇒ Chế tạo các bộ phận quan trọng trong lĩnh vực hàng không, vũ trụ, ô tô, thiết bị, dụng cụ thể thao,…. 

Ví dụ:

+ Composite sợi thủy tinh: Nhẹ, độ cứng và độ uống, kéo tốt, độ bền cơ học cao, cách điện tốt, bền với môi trường ⇒ Chế tạo bộ phận trong thiết bị hàng không (giá để hành lí, vách ngăn, thùng chứa, ống dẫn), đóng tàu, thuyền,…

Ví dụ:

- Composite bột gỗ và bột đá: Nhẹ, độ bền cao, cách điện và cách nhiệt tốt, dễ tạo hình và phối màu ⇒ Làm tấm ốp trang trí nhà, làm cánh cửa, ván lát sàn,…

Ví dụ: 

Quy trình sản xuất gỗ nhựa