Title Bài 13. Vật liệu polymer (Bản 1).docx ✅

BÀI 13: VẬT LIỆU POLIME I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức: - Nêu được khái niệm về chất dẻo. - Trình bày được thành phần phân tử và phản ứng điều chế polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), poly(vinyl chloride) (PVC), poly(methyl methacrylate), poly(phenol formaldehyde) (PPF). - Nêu được khái niệm về composite. - Nêu được khái niệm và phân loại về tơ. - Trình bày được cấu tạo, tính chất và ứng dụng một số tơ tự nhiên (bông, sợi, len lông cừu, tơ tằm,...), tơ nhân tạo (tơ tổng hợp như nylon-6,6; capron; nitron hay olon,... và tơ bán tổng hợp như visco, cellulose acetate,...). - Nêu được khái niệm cao su, cao su tự nhiên, cao su tổng hợp. - Trình bày được đặc điểm cấu tạo, tính chất, ứng dụng của cao su tự nhiên và cao su tổng hợp (cao su buna, cao su buna-S, cao su buna-N, cao su chloroprene). - Trình bày được phản ứng điều chế cao su tổng hợp (cao su buna, cao su buna-S, cao su buna-N, cao su chloroprene). Nêu được bản chất và ý nghĩa của quá trình lưu hoá cao su. - Nêu được khái niệm về keo dán. - Trình bày được thành phần, tính chất, ứng dụng một số keo dán (nhựa vá săm, keo dán epoxy, keo dán poly(urea-formaldehyde)). 2. Năng lực *Năng lực chung: - Tự chủ và tự học: Chủ động, tích cực tìm hiểu về chất dẻo và vật liệu polymer. - Giao tiếp và hợp tác: Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn đạt các vấn đề về chất dẻo và vật liệu polymer; Hoạt động nhóm và cặp đôi một cách hiệu quả theo đúng yêu cầu của GV, đảm bảo các thành viên trong nhóm đều được tham gia và trình bày báo cáo. - Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thảo luận với các thành viên trong nhóm nhằm giải quyết các vấn đề trong bài học để hoàn thành nhiệm vụ học tập. * Năng lực hoá học a) Nhận thức hoá học: Nêu được thành phần chất dẻo, vật liệu composite và sử dụng hợp lí chất dẻo để bảo vệ môi trường. b) Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học: Thu thập thông tin về chất dẻo, vật liệu polymer để tìm hiểu vai trò và ứng dụng của chúng. c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Xác định được thành phần, tính chất của chất dẻo và vật liệu composite; Nắm vững được cách sử dụng vật liệu polymer một cách hợp lí. 3. Phẩm chất: - Khám phá được thành phần, tính chất các vật liệu polymer như chất dẻo, cao su, tơ, keo dán. - Có ý thức sử dụng hợp lí các sản phẩm làm từ polymer; thu hồi và tái chế các đồ vật làm từ chất liệu polymer thành các sản phẩm hữu ích. - Có ý thức tìm kiếm, sử dụng các đồ vật làm từ chất liệu thân thiện với môi trường để thay thế đồ vật bằng chất liệu polymer. II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU - Những bảng tổng kết, sơ đồ, hình ảnh liên quan đến tiết học . - Hệ thống câu hỏi của bài học, phiếu học tập. - Máy chiếu, máy tính. III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1. Hoạt động 1: Mở đầu a) Mục tiêu - Huy động được vốn hiểu biết, kĩ năng có sẵn của học sinh (về đặc điểm cấu tạo polymer, phản ứng trùng hợp, trùng ngưng, tính năng của các vật liệu polymer. thông dụng,…) để chuẩn bị cho học bài mới; học sinh cảm thấy vấn đề sắp học rất gần gũi với mình. - Kích thích sự tò mò, khơi dậy hứng thú của học sinh về chủ đề sẽ học; tạo không khí lớp học sôi nổi, chờ đợi, thích thú. - Học sinh trải nghiệm qua tình huống có vấn đề, trong đó chứa đựng những nội dung kiến thức, những kĩ
năng để phát triển phẩm chất, năng lực mới. Năng lực giao tiếp và hợp tác. b) Nội dung: - Giáo viên tổ chức cho học sinh trả lời câu hỏi để tìm các từ hàng ngang, sau đó tìm từ chìa khoá. Câu 1: Quá trình chuyển một chất từ thể rắn sang thể lỏng. Câu 2: Tính chất bị biến dạng của vật liệu khi chịu tác dụng của nhiệt hoặc áp lực bên ngoài và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng. Câu 3: Chất liệu thường được dùng để chế tạo đồ chơi trẻ em. Câu 4: Cụm từ dùng để chỉ tính chất không phân bố được vào dung môi. Câu 5: Tính chất điển hình của vật liệu dùng làm vỏ bọc dây cáp điện. Câu 6: Hợp chất có phân tử khối lớn, tạo bởi nhiều đơn vị nhỏ liên kết với nhau. Câu 7: Chất liệu được sử dụng phổ biến để làm túi đựng thực phẩm, khó phân huỷ, gây ô nhiễm môi trường. 1 2 3 4 5 6 7 c) Sản phẩm: Hs trả lời 1 N O N G C H A Y 2 T I N H D E O 3 N H U A 4 K H O N G T A N 5 C A C H D I E N 6 P O L Y M E R 7 N Y L O N d) Tổ chức thực hiện: Giáo viên chia lớp học thành 4 nhóm cho các em tham gia chơi trò chơi ô chữ. 2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức mới Hoạt động 2.1: Tìm hiểu chất dẻo 1. Mục tiêu: - Biết được khái niệm chất dẻo, một số chất dẻo thường gặp. Ứng dụng và ảnh hưởng của chất dẻo đến môi trường. - Rèn năng lực giao tiếp, hợp tác; tự chủ, tự học; giải quyết vấn đề sáng tạo. Nhận thức hóa học; vận dụng kiến thức kĩ năng đã học. Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến 1.Chuyển giao nhiệm vụ học tâp: - Gv chia lớp học thành 4 nhóm. Cho Hs thảo luận, hoàn thành phiếu học tập số 1 vào bảng phụ. Phiếu học tập số 1 I. CHẤT DẺO 1. Khái niệm - Chất dẻo là các vật liệu polymer có tính dẻo. - Tính dẻo của vật liệu là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ được sự biến dạng đó khi thôi tác
Câu 1: Lấy 1 số ví dụ thực tế về chất dẻo được sử dụng trong đời sống? Câu 2:Thế nào là chất dẻo? Thế nào là tính dẻo? Câu 3: Túi nylon, hộp đựng nhựa, ống nước… làm từ chất dẻo PE(polyethylene),PP(polypropylene ), PVC(poly(vinyl chloride). Hãy viết phương trình điều chế. Từ đó, cho biết phương pháp sản xuất chất dẻo? - Gv giao nhiệm vụ cho học sinh chuẩn bị ở nhà nội dung: Em hãy trình bày tác dụng và tác hại của chất dẻo. Đưa thông điệp ô nhiễm môi trường do chất dẻo và rác thải nhựa. 2.Thực hiện nhiệm vụ học tập - HS tiến hành thảo luận nhóm. Ghi kết quả thảo luận vào bảng phụ. 3.Báo cáo, thảo luận: HĐ chung cả lớp - Gv yêu cầu 1 số học sinh báo cáo câu trả lời trên lớp. - Các HS khác nhận xét, bổ sung. 4.Kết luận, nhận định: - Thông qua quan sát mức độ và hiệu quả tham gia vào hoạt động của học sinh. - Thông qua HĐ chung của cả lớp, GV hướng dẫn HS thực hiện các yêu cầu và điều chỉnh theo kiến thức cần đạt. - GV: Chốt kiến thức. dụng. 2. Tổng hợp một số polymer dùng làm chất dẻo - Một số polymer dùng làm chất dẻo thông dụng như PE, PP, PVC, PS, poly(methyl methacrylate),... được tổng hợp bằng phương pháp trùng hợp từ các monomer tương ứng. n CH 2 = CH 2 pt.0 (- CH 2 –CH 2 -) n n CH 2 =CHCl pt.0 (-CH 2 –CHCl -) n - Poly(phenol formaldehyde) (PPF) được điều chế từ phản ứng của formaldehyde với phenol, có mặt acid làm xúc tác: 3. Ứng dụng của chất dẻo Chất dẻo ứng dụng PE Sản xuất túi nylon, bao gói, màng bọc thực phẩm, chai lọ, đồ chơi trẻ em,... pp Sản xuất bao gói, hộp đựng, ống nước, chi tiết nhựa trong công nghiệp ô tô,... PVC Sản xuất giày ủng, rèm nhựa, khung cửa, sàn nhựa, ống nước, vỏ cáp điện, vải giả da,... PS Sản xuất bao gói thực phẩm, hộp xốp, vật liệu cách nhiệt,... Poly(methyl methacrylate) Sản xuất thuỷ tinh hữu cơ dùng làm kính máy bay, kính xây dựng, kính bảo hiểm, bể cá,... 4. Ô nhiễm môi trường do chất dẻo và rác thải nhựa - Gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí. - Biện pháp: hạn chế sử dụng, tăng cường tái chế hoặc tái sử dụng rác thải nhựa. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu vật liệu composite 1. Mục tiêu: - Nêu được khái niệm về composite. - Trình bày được ứng dụng của một số loại vật liệu composite. Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến 1. Chuyển giao nhiệm vụ học tập: GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK, nêu được khái niệm vật liệu composite và ứng dụng của nó. 2. Thực hiện nhiệm vụ học tập: HS nghiên cứu SGK. 3. Báo cáo, thảo luận: Đại diện HS trả lời. 4. Kết luận, nhận định: GV nhận xét, đưa ra kết luận về khái niệm khái niệm vật liệu composite và ứng dụng của nó. Chú ý đến thành phần của vật liệu composite. I.VẬT LIỆU COMPOSITE 1. Khái niệm - Vật liệu composite là loại vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo nên vật liệu mới có các tính chất vượt trội so với các vật liệu ban đầu. - Vật liệu composite thường bao gồm hai thành phần chính: +Vật liệu cốt có vai trò đảm bảo cho composite có được các đặc tính cơ học cần thiết. Hai dạng vật liệu cốt thường gặp là dạng cốt sợi (sợi thuỷ tinh, sợi hữu cơ, sợi carbon, vải,...) và dạng cốt hạt. +Vật liệu nền có vai trò đảm bảo cho các thành phần cốt của composite liên kết với nhau nhằm tạo tính thống nhất cho vật liệu composite. Các dạng vật liệu nền điển hình như nền hữu cơ (nhựa polymer), nền kim loại, nền gốm,... 2. Ứng dụng - Thay thế các vật liệu truyền thống trong nhiều ngành công nghiệp
và đời sống. - Vật liệu composite cốt sợi được dùng phổ biến để sản xuất thân, vỏ máy bay, tàu thuyền, thân xe đua, khung xe đạp, bồn chứa, ống dẫn,... Hoạt động 2.3: Tìm hiểu Tơ 1. Mục tiêu - Nêu được khái niệm và phân loại về tơ. - Trình bày được cấu tạo, tính chất và ứng dụng một số tơ tự nhiên (bông, sợi, len lông cừu, tơ tằm,...), tơ nhân tạo (tơ tổng hợp như nylon-6,6; capron; nitron hay olon,... và tơ bán tổng hợp như visco, cellulose acetate,...). - Rèn năng lực giao tiếp, tự chủ, tự học; giải quyết vấn đề sáng tạo. vận dụng kiến thức kĩ năng đã học Hoạt động của GV và HS Sản phẩm dự kiến 1.Chuyển giao nhiệm vụ học tâp: - Gv cho HS đọc mục III.1 sgk trang 59 để tìm kiếm thông tin điền vào phiếu học tập số 2. Phiếu học tập số 2 Câu 1: Lấy ví dụ về tơ? Tơ được ứng dụng làm gì? Tơ là những polymer có đặc điểm gì? Câu 2: Viết các thông tin về phân loại tơ vào bảng sau: Phân loại Nguồ n gốc, quy trình chế tạo Ví d ụ Tơ tự nhiê n Tơ tổng hợp Tơ bán tổng hợp - Cho Hs thảo luận nhóm tìm hiểu về một số loại tơ thường gặp. Chia thành 4 nhóm, mỗi nhóm hoàn thành 1 nội dung trong phiếu học tập số 3 vào bảng phụ. Phiếu học tập số 3 1. Viết cấu tạo, tính chất và ứng dụng của tơ tổng hợp a)Tơ nylon-6,6 Monomer Phương pháp tổng hợp III. TƠ 1. Khái niệm: 1. Tơ được sử dụng để may quần áo, bện dây cáp, dây dù,... Tơ là những vật liệu polymer có dạng sợi mảnh và có độ bền nhất định. 2. Phân loại: 2. Viết được các thông tin về phân loại tơ vào mẫu bảng sau: Phân loại Nguồn gốc, quy trình chế tạo Ví d ụ 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 (tơ nhân tạo) Chế biến từ các polymer tự nhiên bằng phương pháp hoá học. Tơ visco, tơ cellulose acetate,... 3. Một số loại tơ thường gặp 1. Viết được cấu tạo, tính chất và ứng dụng của tơ tổng hợp a) Tơ nylon-6,6 Monom er ; Phương pháp tổng hợp Trùng ngưng. Polymer Tính chất Dai, mềm, ít thấm nước. Ứng dụng Dệt vải may mặc, vải lót lốp xe, bện dây cáp, dây dù, đan lưới,... b) Tơ capron