Giáo án NLS Hoá học 12 kết nối Bài 13: Vật liệu polymer

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.

- GV yêu cầu HS: Sử dụng Chatbot AI (như ChatGPT/ Gemini) để đặt câu hỏi về ưu điểm  và nhược điểm của việc sử dụng nhựa sinh học so với nhựa truyền thống nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm trắng. 

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:

Chai nhựa  ban đầu	Chai nhựa bị   biến dạng

- 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:

+ 

Polymer	Công thức cấu tạo của monomer
PE
PP
PVC
PS
Poly(methyl methacrylate)

+ 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.

Đồ chơi trẻ em	Ống nước
Hình ảnh một số vật dụng trong gia đình được làm từ chất dẻo

- 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:

Đồ chơi trẻ em		Ống nước
Làm từ PE	Làm từ PVC

- 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:

Màng bọc thực phẩm
Chai, lọ

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

Ví dụ:

Ống nhựa PP
Các dụng cụ gia đình

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

Ví dụ:

Rèm nhựa
Ống nhựa

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

Ví dụ:

Hộp xốp
Mút xốp

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

Ví dụ:

Kính máy bay
Bể cá

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 yêu cầu HS về nhà: Sáng tạo 1 poster về bảo vệ môi trường bằng Canva, sau đó xuất file nộp lên Classroom. 

- 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.

Nhiệm vụ 1: Khái niệm

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS: Quan sát hình sau:

- GV yêu cầu HS: Dựa vào hình trên và thông tin trong SGK trang 59, hãy cho biết: Tơ là gì?

- GV cung cấp thêm cho HS kiến thức về dạng mạch cấu trúc của polymer dùng làm tơ và một số tính chất vật lí thông thường của chúng.

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

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 sự khác biệt về khái niệm tơ và một số tính chất của phân tử polymer dùng làm tơ.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

III. Tơ 

1. Khái niệm

- Tơ là những vật liệu polymer có dạng sợi mảnh và có độ bền nhất định.

- Phân tử polymer dùng làm tơ thường có mạch không phân nhánh, sắp xếp song song với nhau.

Ví dụ: 

Mạch carbon trong cellulose

- Tính chất: tương đối bền với các dung môi thông thường, mềm, dai, không độc, có khả năng nhuộm màu.

Nhiệm vụ 2: Phân loại

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS: Liên hệ thực tế, vận dụng kiến thức đã học và trả lời câu hỏi: Theo em, tơ có nguồn gốc từ đâu?

- GV cung cấp thêm cho HS một số ví dụ về các loại tơ.

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: Tơ có nguồn gốc tự nhiên hoặc được con người tổng hợp. 

- 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 phân loại tơ.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

2. Phân loại

- Dựa vào nguồn gốc và quy trình chế tạo, tơ được chia thành:

Tơ tự nhiên: có sẵn trong tự nhiên (bông, len, tơ tằm,…).
Tơ tổng hợp: chế tạo từ các polymer tổng hợp (tơ polyamide: capron, nylon-6,6,…; tơ nitron,…).
Tơ bán tổng hợp: chế biến từ các polymer tự nhiên bằng phương pháp hóa học (tơ visco, tơ cellulose acetate,…).

Nhiệm vụ 3: Một số loại tơ thường gặp

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 2 nhóm, yêu cầu:

+ Nhóm 1: Đọc thông tin trong SGK, tìm hiểu trên Internet về tơ tự nhiên và tơ bán tổng hợp để hoàn thành Phiếu bài tập 1.

+ Nhóm 2: Đọc thông tin trong SGK, tìm hiểu trên Internet về tơ tổng hợp để hoàn thành Phiếu bài tập 2.

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

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 nguồn gốc, đặc điểm, cách tổng hợp,… của một số loại tơ thường gặp.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

3. Một số loại tơ thường gặp

a) Tơ tự nhiên

b) Tơ tổng hợp

 c) Tơ bán tổng hợp

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: Keo dán có khả năng đặc biệt nào?

- GV cung cấp cho HS: Kiến thức về bản chất kết dính của keo dán. 

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: Keo dán có thể kết dính bề mặt của hai vật liệu rắn với nhau.

- 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 keo dán và bản chất kết dính của keo dán.

- GV chuyển sang nội dung mới. 

V. Keo dán tổng hợp

1. Khái niệm

- Keo dán: loại vật liệu có khả năng kết dính bề mặt của hai vật liệu rắn với nhau, không làm biến đổi bản chất của vật liệu được kết dính.

Ví dụ:

Dán gỗ	Dán nhựa

- Bản chất kết dính của keo dán: tạo lớp màng bám chắc vào hai mảnh vật liệu giúp chúng kết dính lại được với nhau.

Nhiệm vụ 2: Một số loại keo dán thông dụng

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 3 nhóm.

- GV yêu cầu HS các nhóm: Đọc thông tin trong SGK trang 63, thảo luận và trình bày vào bảng nhóm theo nhiệm vụ như sau:

+ Nhóm 1: Tìm hiểu thông tin về nhựa vá săm (khái niệm, ứng dụng,…).

+ Nhóm 2: Tìm hiểu về keo dán epoxy (thành phần chính, cách sử dụng, nguyên lí hoạt động, ứng dụng,…).

+ Nhóm 3: Tìm hiểu về keo dán poly(urea-formaldehyde) (phương pháp điều chế, cách sử dụng, ứng dụng,…).

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 sử dụng kĩ thuật phòng tranh, tổ chức cho các nhóm trưng bày sản phẩm. Mỗi nhóm cử 1 bạn thuyết trình sản phẩm của nhóm, các thành viên còn lại tham quan, nhận xét, bổ sung cho sản phẩm của nhóm bạn. 

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 khái niệm, đặc điểm, ứng dụng,… của một số loại keo dán thông dụng. 

- GV chuyển sang nội dung luyện tập.

2. Một số loại keo dán thông dụng

a) Nhựa vá săm

- Khái niệm: dung dịch dạng keo của cao su được hòa tan trong các dung môi hữu cơ (xăng, toluene, xylene,…).

- Ứng dụng: vá chỗ thủng của săm hoặc lốp.

Ví dụ:

b) Keo dán epoxy

- Thành phần: 

+ Thành phần chính có cấu tạo là hợp chất hữu có chứa hai nhóm epoxy ở hai đầu.

+ Thành phần thứ hai là chất đóng rắn, thường là các amine.

- Cách sử dụng: trộn hai thành phần với nhau.

- Nguyên lí hoạt động: các nhóm amine sẽ phản ứng với nhóm epoxy tạo polymer mạng không gian gắn kết hai bề mặt vật cần dán lại.

- Ứng dụng: dán các vật liệu kim loại, gỗ, thủy tinh, chất dẻo, bê tông,… trong sản xuất ô tô, máy bay, xây dựng và đời sống hàng ngày.

Ví dụ:

c) Keo dán poly(urea-formaldehyde)

- Cách điều chế: từ phản ứng của urea và formaldehyde.

- Cách sử dụng: khi sử dụng cần bổ sung thêm chất đóng rắn như ammonium chloride, oxalic acid,… để tạo polymer mạng không gian.

- Ứng dụng: làm chất kết dính gỗ trong ván ép, chất dẻo,….

Ví dụ: