Giáo án và PPT Hóa học 12 cánh diều bài 9: Vật liệu polymer

BÀI 9. VẬT LIỆU POLYMER

A. KHỞI ĐỘNG

GV nêu câu hỏi: Em hãy liệt kê các ứng dụng của polymer trong đời sống, cho biết một số vật dụng trong đời sống được làm bằng chất dẻo, vật liệu composite.

- GV tổ chức cho HS trả lời câu hỏi mở đầu

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

1. Chất dẻo

a. Khái niệm

Vật liệu làm từ PE có tính chất gì?

Sản phẩm dự kiến

- 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.

- Thành phần chính của chất dẻo là polymer.

b. Một số polymer dùng làm chất dẻo

Nhận xét đặc điểm chung của các phản ứng điều chế PE, PP, PS, PVC và poly(methyl methacrylate).

Sản phẩm dự kiến

- 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):

c. Ứng dụng của chất dẻo

Kể tên một số vận dụng trong gia đình em được làm từ chất dẻo

Sản phẩm dự kiến

- Một số ứng dụng của chất dẻo:

+ Sản xuất bao bì đóng gói.  

Ví dụ:

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

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

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?

Sản phẩm dự kiến

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.

2. Vật liệu composite

a. Khái niệm

Cho biết vai trò của vật liệu nền và vật liệu cốt trong vật liệu composite.

Sản phẩm dự kiến

- 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:

b. Ứng dụng

Vật liệu composite có những ứng dụng nào?

Sản phẩm dự kiến

- 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,…. 

+ 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,…

3. Tơ

a. Khái niệm và phân loại

- Tơ là những vật liệu polymer có hình sợi dài, mảnh với độ bền nhất định.

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

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

b) Phân loại

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

Tơ tự nhiên: có sẵn trong tự nhiên (bông, sợi lanh, len lông cừu, tơ tằm,…).
Tơ tổng hợp: chế tạo từ polymer tổng hợp như polyamide (capron, nylon,…).
Tơ bán tổng hợp: chế biến từ các nguồn thiên nhiên bằng phương pháp hóa học (tơ visco, tơ cellulose acetate,…).

b. Một số loại tơ thường gặp

Quần áo của em sử dụng được làm từ tơ tự nhiên hay tơ nhân tạo? Tìm hiểu và nêu những ưu điểm và hạn chế của tơ tự nhiên như bông, len hay tơ tằm.

Sản phẩm dự kiến

4. Cao su

a. Khái niệm

Theo em, khi bạn nữ thả tay ra, dây cao su có trở về hình dạng ban đầu không?

Rút ra khái niệm của cao su

Sản phẩm dự kiến

- Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi.

- Tính đàn hồi: tính biến dạng khi chịu lực tác dụng bên ngoài và trở lại dạng ban đầu khi lực đó thôi tác dụng.

- Phân loại: cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.

b. Cao su thiên nhiên

Cao su thiên nhiên có đặc điểm cấu tạo gì nổi bật? Em hãy cho biết một vài tính chất và ứng dụng của cao su thiên nhiên.

Sản phẩm dự kiến

Nguồn gốc: lấy từ cây cao su.

- Đặc điểm cấu tạo: chứa các mắt xích isoprene có cấu hình cis.

Tính chất:

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1. Đâu không phải là vật liệu polymer?

A. Chất dẻo.           B. Tơ.                     C. Keo dán.           D. Gỗ.

Câu 2. Vật liệu composite gồm bao nhiêu thành phần chính?

A. 1.                       B. 2.                       C. 3.                       D. 4.

Câu 3. Nylon-6,6 thuộc loại

A. tơ polyamide.                                  B. tơ tự nhiên.        

C. tơ bán tổng hợp.                                        D. tơ cellulose acetate.

Câu 4. Vải cotton được dệt từ

A. len.                              B. base.                  C. sợi bông.           D. tơ olon.

Câu 5. Vật liệu polymer nào sau đây có tính đàn hồi?

A. Cao su.              B. Chất dẻo.           C. Composite.        D. Keo dán.

Đáp án gợi ý:

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

Câu 1: H có bột gỗ, hạt nhựa và một vài chất phụ gia khác. H muốn tạo một loại vật liệu có tính chất vượt trội hơn so với các vật liệu ban đầu để sản xuất gỗ nhựa. Theo em, H nên nghiên cứu để chế tạo loại vật liệu nào? Hãy xác định sản phẩm thuộc loại thành phần nào của vật liệu và cho biết vai trò của thành phần đó.