Giáo án Hoá học 12 kết nối Bài 13: 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 12: Đại cương về polymer (SGK Hóa học 12 trang 51) 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 các 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 được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng.

- Ví dụ:

- Thành phần chính của chất dẻo là polymer.

Nhiệm vụ 2: Tổng hợp một số polymer dùng làm chất dẻo

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV cung cấp kiến thức cho HS: Một số polymer dùng làm chất chất dẻo thông dụng: PE, PP, PVC, PS, poly(methyl methacrylate).

- GV yêu cầu HS dựa vào kiến thức đã học trong Bài 12 (SGK Hóa học 12 trang 51): Hãy cho biết công thức cấu tạo của các monomer tương ứng với các polymer trên.

- GV đặt câu hỏi mở rộng: Theo em, các polymer trên được tổng hợp bằng phương pháp nào?

- GV cung cấp cho HS phương trình tổng quát để tổng hợp các polymer như PE, PP, PVC, PS, poly(methyl methacrylate).

- GV giới thiệu với HS cách điều chế poly(phenol formaldehyde) (PPF).

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

-  HS quan sát hình, 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 câu hỏi của GV:

+ 

+ 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 cách tổng hợp một số polymer thông dụng làm chất dẻo.

- GV chuyển sang nội dung mới.

2. Tổng hợp 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 sau.

- GV yêu cầu HS dựa vào hình trên kết hợp với liên hệ thực tế để trả lời mục Hoạt động nghiên cứu trong SGK trang 57: Em hãy tìm hiểu các vật dụng trong gia đình được làm từ chất dẻo. Cho biết chúng được làm từ loại chất dẻo nào?

- GV cung cấp kiến thức cho HS về ứng dụng của một số loại chất dẻo thông dụng (PE, PP, PVC, PS, poly(methyl methacrylate)).

- GV giới thiệu cho HS một số ứng dụng của PPF trong đời sống.

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 Hoạt động nghiên cứu:

- 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 các chất dẻo thông dụng:

+ PE: Sản xuất túi nylon, bao gói, màng bọc thực phẩm, chai lọ, đồ chơi trẻ em,...  

Ví dụ:

+ PP: Sản xuất bao gói, hộp đựng, ống nước, chi tiết nhựa trong công nghiệp ô tô,…

Ví dụ:

+ PVC: Sản xuất giày ủng, rèm nhựa, khung cửa, sàn nhựa, ống nước, vỏ cáp điện, vải giả da,…

Ví dụ:

+ PS: Sản xuất bao gói thực phẩm, hộp xốp, vật liệu cách nhiệt,…

Ví dụ:

+ Poly(methyl methacrylate): Sản xuất thủy tinh hữu cơ dùng làm kính máy bay, kính xây dựng, kính bảo hiểm, bể cá,…

Ví dụ:

Nhiệm vụ 4: Ô nhiễm môi trường do chất dẻo và rác thải nhựa

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: Tại sao rác thải nhựa lại gây ô nhiễm môi trường?

- GV tổ chức cho HS đọc thông tin mục Em có biết SGK trang 57 để biết được tính cấp bách của việc hạn chế rác thải nhựa.

- GV yêu cầu HS quan sát Hình 13.1.

Hình 13.1. Một số biện pháp để giảm thiểu rác thải nhựa

- GV yêu cầu HS dựa vào hiểu biết của bản thân và Hình 13.1: Hãy cho biết các biện pháp cần thực hiện để hạn chế tình trạng ô nhiễm môi trường khi sử dụng đồ nhựa.

- GV đặt câu hỏi liên hệ thực tế: Nêu một số biện pháp có thể thực hiện trong gia đình để giảm thiểu rác thải nhựa giúp hạn chế ô nhiễm môi trường.

- GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm đôi, trả lời các câu hỏi mục Câu hỏi và bài tập SGK trang 58:

Câu 1: Cho các polymer sau: PE, PP, poly(methyl methacrylate) và PPF. Hãy xác định polymer nào được tạo thành từ phản ứng trùng hợp, polymer nào được tạo thành từ phản ứng trùng ngưng.

Câu 2: PVC được dùng làm vỏ bọc dây điện. Ứng dụng này dựa trên tính chất đặc trưng nào của PVC?

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).

* Trả lời câu hỏi liên hệ thực tế (mục Hoạt động nghiên cứu): 

Một số biện pháp có thể thực hiện trong gia đình:

+ Tái chế và tái sử dụng đồ nhựa.

+ Mang theo túi đựng khi đi mua sắm.

+ Phân loại rác thải tại nguồn.

* Trả lời Câu hỏi và bài tập:

Câu 1: 

+ Các polymer được tạo thành từ phản ứng trùng hợp: PE, PP, poly(methyl methacrylate).

+ Polymer được tạo thành từ phản ứng trùng ngưng: PPF.

Câu 2: Ứng dụng dùng làm vỏ bọc dây điện của PVC dựa trên tính dẻo.

- 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; một số biện pháp cần thực hiện để giảm thiểu tình trạng này.

- GV chuyển sang nội dung mới.

4. Ô nhiễm môi trường do chất dẻo và rác thải nhựa 

- Rác thải nhựa mất nhiều thời gian phân hủy, xử lí không đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến môi trường sống của con người và động vật:

+ Đốt: tạo các khí độc hại, làm tăng lượng khí gây hiệu ứng nhà kính.

Ví dụ:

Khói tạo ra khi đốt chất dẻo

+ Chôn lấp: làm đất không giữ được nước, dinh dưỡng, làm chết vi sinh vật có lợi trong đất, 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 mất cân bằng hệ sinh thái.

Ví dụ:

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

- Một số biện pháp giảm thiểu rác thải nhựa:

+ Tái chế và tái sử dụng đồ nhựa đã dùng.

+ Hạn chế các loại bao bì nhựa, túi nylon.

+ Mang theo túi đựng khi đi mua sắm.

+ Sử dụng vật liệu phân hủy sinh học.

+ Phân loại rác thải tại nguồn.

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, cho biết: Vật liệu composite gồm những thành phần chính nào? Hãy nêu vai trò của mỗi thành phần đó.

- GV tổ chức cho HS vận dụng kiến thức đã học thông qua việc trả lời mục Câu hỏi và bài tập SGK trang 58: Một loại vật liệu composite dùng để làm vỏ tàu thuyền được chế tạo từ sợi thủy tinh và nhựa polyester. Hãy xác định vật liệu cốt và vật liệu nền trong vật liệu composite trên.

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 câu hỏi của GV (DKSP).

* Trả lời Câu hỏi và bài tập:

+ Vật liệu cốt: sợi thủy tinh.

+ Vật liệu nền: nhựa polyester.

- 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 ban đầu.

- 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 2 nhóm.

- GV yêu cầu HS các nhóm đọc thông tin trong SGK trang 59, thảo luận để trả lời câu hỏi:

+ Nhóm 1: Sưu tầm hình ảnh từ sách, báo, Internet và trình bày ứng dụng của một số loại vật liệu composite cốt sợi.

+ Nhóm 2: Sưu tầm hình ảnh từ sách, báo, Internet và trình bày ứng dụng của một số loại vật liệu composite cốt hạt.

- GV tổ chức cho HS xem video (0:53-3:56) 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).

- 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

- Do có nhiều tính chất vượt trội, vật liệu composite được dùng phổ biến để thay thế các vật liệu truyền thống:

+ Vật liệu composite cốt sợi: sản xuất thân, vỏ máy bay, tàu thuyền, thân xe đua, khung xe đạp, bồn chứa, ống dẫn,… 

Ví dụ:

+ Vật liệu composite cốt hạt: sản xuất gỗ nhựa, bê tông nhựa, gốm chất lượng cao,…

Ví dụ: 

Quy trình sản xuất gỗ nhựa