BÀI 29. POLYMER
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 29. POLYMER
Mở đầu
Câu hỏi
Nêu đặc điểm chung của các phân tử polyethylene, tinh bột, cellulose và protein. Các hợp chất trên được gọi là polymer. Vậy polymer là gì? Polymer có tính chất như thế nào và có ứng dụng gì?
- Đặc điểm chung của các phân trử polyethylene, tinh bột, cellulose và protein là những chất có khối lượng phân tử rất lớn, được cấu tạo từ những nhóm nguyên tử liên kết với nhau và lặp đi lặp lại nhiều lần trong phân tử. - Polymer là những chất có khối lượng phân tử rất lớn gồm nhiều mắt xích liên kết với nhau. - Tính chất vật lí: Hầu hết polymer là chất rắn, không bay hơi, không tan trong nước hoặc các dung môi thông thường. Một số polymer hòa tan được trong dung môi hữu cơ. - Ứng dụng: Một số loại vật liệu phổ biến và có nhiều ứng dụng được làm từ polymer như: chất dẻo, tơ, cao su, composite, …
1.Khái niệm và phân loại
1.1.Khái niệm
1.Khái niệm Polymer Polymer (hay còn gọi là chất cao phân tử) là các hợp chất được tạo thành từ nhiều đơn vị phân tử nhỏ giống nhau hoặc khác nhau liên kết với nhau theo chuỗi dài, được gọi là monomer. Quá trình liên kết này được gọi là trùng hợp hoặc polymer hóa. Các polymer có thể có nguồn gốc từ tự nhiên hoặc được tổng hợp nhân tạo. 2.Đặc điểm chung của Polymer Có khối lượng phân tử lớn. Gồm nhiều monomer liên kết thông qua liên kết hóa học mạnh. Có tính chất cơ học và nhiệt học đặc biệt: dẻo, đàn hồi, chịu nhiệt tốt. Khả năng ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực: y học, công nghiệp, nông nghiệp.
1.2.Phân loại
Phân loại Polymer Theo nguồn gốc Polymer tự nhiên: Có sẵn trong thiên nhiên, ví dụ: Protein (lông, tóc, móng, sữa). Tinh bột (có trong lúa, khoai, sắn). Cellulose (thành phần chính của gỗ, bông). Polymer nhân tạo: Tổng hợp từ monomer thông qua phản ứng hóa học. Ví dụ: nhựa PVC, nylon, cao su tổng hợp. Polymer bán tổng hợp: Chế tạo từ polymer tự nhiên bằng cách biến đổi hóa học. Ví dụ: Cellulose acetate, Cellulose nitrate.
1.3.Câu hỏi 1
Nêu đặc điểm chung về khối lượng phân tử của polymer.
Đặc điểm chúng về khối lượng phân tử của polymer là rất lớn.
1.4.Câu hỏi 2
Chỉ ra mắt xích trong phân tử và monomer tương ứng của các polymer sau: a) Polytetrafloroethylene b) Polystyrene (PS)
Ảnh
Ảnh
a) Mắt xích là – CF2 – CF2 – Monomer là CF2 = CF2 b) Mắt xích là
Ảnh
Monomer là C6H5CH=CH2
1.5.Luyện tập 1
Polymer thiên nhiên và polymer tổng hợp có đặc điểm gì giống và khác nhau?
Ảnh
2.Cấu tạo và tính chất
2.1.Cấu tạo
Cấu tạo của Polymer 1.Cấu trúc mạch polymer Mạch thẳng: Các monomer liên kết theo một chuỗi dài không phân nhánh. Polymer mạch thẳng thường dẻo và bền. Ví dụ: Polyethylene (PE), Polytetrafluoroethylene (PTFE). 2.Mạch nhánh: Có các nhánh nhỏ gắn vào mạch chính, làm thay đổi độ bền và tính chất cơ học của polymer. Ví dụ: Glycogen, Polypropylene. 3.Mạng lưới không gian (Cross-linked): Cấu trúc phân tử được liên kết thành mạng lưới ba chiều, tạo độ cứng và khả năng chịu nhiệt cao. Ví dụ: Nhựa Bakelite, cao su lưu hóa.
2.2.Tính chất cơ bản
1.Tính chất cơ học Độ bền kéo: Polymer có khả năng chịu lực kéo tốt, ví dụ như sợi Kevlar dùng trong áo giáp chống đạn. Độ dẻo: Nhiều polymer có thể uốn cong mà không bị gãy, chẳng hạn như polyethylene. Độ đàn hồi: Các elastomer như cao su tự nhiên có thể trở lại hình dạng ban đầu sau khi bị kéo giãn. 2.Tính chất nhiệt học Nhiệt dẻo (Thermoplastics): Mềm ra khi đun nóng và cứng lại khi làm lạnh, có thể tái chế. Ví dụ: Polyethylene, Polypropylene. Nhiệt rắn (Thermosetting plastics): Một khi đã được định hình thì không thể tái chế hoặc nóng chảy. Ví dụ: Nhựa epoxy, nhựa Bakelite.
2.3.Tính chất vật lý và hóa học
1.Tính chất hóa học Khả năng kháng hóa chất: Nhiều polymer không bị ăn mòn bởi axit, kiềm hoặc dung môi. Ví dụ: Teflon (PTFE) kháng hóa chất rất tốt. Phản ứng với nhiệt và ánh sáng: Một số polymer bị phân hủy hoặc xuống cấp khi tiếp xúc lâu với nhiệt độ cao hoặc tia UV. 2.Tính chất vật lý Tính cách điện: Polymer như nhựa PVC, Teflon thường được dùng làm vật liệu cách điện. Khối lượng riêng thấp: Polymer nhẹ, phù hợp để làm các sản phẩm yêu cầu giảm trọng lượng.
2.4.Luyện tập 2
Nêu ví dụ về: a) Polymer không tan trong nước. b) Polymer không tan trong nước lạnh nhưng tan trong nước nóng tạo ra dung dịch keo. c) Polymer tan trong nước ở nhiệt độ thường tạo ra dung dịch keo.
a) Polymer không tan trong nước: cellulose, nhựa PP, nhựa PE, … b) Polymer không tan trong nước lạnh nhưng tan trong nước nóng tạo ra dung dịch keo: tinh bột. c) Polymer tan trong nước ở nhiệt độ thường tạo ra dung dịch keo: gelatin.
3.Điều chế
3.1.Luyện tập 3
Viết phương trình hoá học của phản ứng trùng hợp polymer từ monomer:
Ảnh
Ảnh
4. Một số vật liệu làm từ polymer
4.1.Câu hỏi 3
Dựa vào những đặc điểm nào mà chất dẻo được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của sản xuất và đời sống?
Chất dẻo được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của sản xuất và đời sống vì bền, đẹp, giá thành rẻ, mẫu mã đa dạng.
4.2.Câu hỏi 4
Cần chú ý điều gì khi sử dụng các đồ dùng bằng chất dẻo? Giải thích?
Việc sử dụng các đồ dùng bằng chất dẻo cần thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Không để các đồ dùng bằng chất dẻo ở gần bếp lửa hay nơi có nhiệt độ cao vì khi đó chất dẻo sẽ trở nên giòn, thay đổi tính chất và các đồ dùng có thể bị biến dạng. Chỉ đựng đồ ăn, uống vào dụng cụ làm bằng chất dẻo không độc để tránh gây hại cho sức khoẻ.
4.3.Câu hỏi 5
Nêu đặc điểm cấu tạo của các polymer tạo ra các loại tơ.
Đặc điểm cấu tạo của polymer tạo ra các loại tơ: có cấu tạo mạch không phân nhánh và có thể kéo dài thành sợi.
4.4.Luyện tập 4
Nêu sự giống và khác nhau giữa hai loại sợi bông và sợi tơ tằm. Giải thích tại sao không nên dùng xà phòng có tính kiềm để giặt quần áo làm bằng sợi tơ tằm.
* Giống nhau - Đều thuộc loại tơ thiên nhiên * Khác nhau - Sợi bông có nguồn gốc từ thực vật. - Sợi tơ tằm có nguồn gốc từ động vật, khi đốt có mùi khét như mùi tóc cháy. * Tơ tằm được cấu tạo từ protein, khi giặt bằng xà phòng có tính kiềm cao sẽ làm quần áo mau hỏng. Do đó, không nên dùng xà phòng có tính kiềm để giặt quần áo bằng sợi tơ tằm.
4.5.Vận dụng
Một lượng lớn cao su được sử dụng để sản xuất các loại lốp xe. Ứng dụng trên dựa vào đặc điểm nào của cao su?
Một lượng lớn cao su được sử dụng để sản xuất các loại lốp xe là do cao su có tính đàn hồi tốt, không thấm nước, chịu mài mòn, cách điện, không thấm khí, ...
4.6.Câu hỏi 6
Vật liệu composite có đặc điểm gì về thành phần? Vì sao vật liệu composite ngày càng được sử dụng rộng rãi?
-Vật liệu composite là vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau, gồm vật liệu cốt và vật liệu nền. - Vật liệu composite được sử dụng rộng rãi vì nó thường rất bền và có nhiều tính chất ưu việt như nhẹ, tuổi thọ cao, ...
5 Ứng dụng của polyethylene
5.1.Câu hỏi 7
Nêu một số ứng dụng của polyethylene. Túi nylon có ảnh hưởng như thế nào khi phát thải vào môi trường?
- Một số ứng dụng của polyethylene như sản xuất bao bì, màng bọc, túi nylon, thùng nhựa, ... - Túi nylon khi phát thải vào môi trường rất khó bị phân hủy và gây ô nhiễm cho đất, nước; gây nguy hại cho các loài động vật, ...
5.2.Tìm hiểu thêm
Hạt vi nhựa có ảnh hưởng như thế nào đến người và động vật?
Hạt vi nhựa là những mảnh nhỏ được hình thành từ quá trình phân hủy các sản phẩm nhựa như chai nhựa, túi nylon, đồ dùng bằng nhưa, ... thải ra môi trường. Loại hạt này có kích thước rất nhỏ, đường kính chỉ dưới 5mm. Hạt vi nhựa có ảnh hưởng rất lớn đến người và động vật do nó không tan và khó phân hủy: - Khi con người ăn phải chúng thì sẽ bị tích lũy hạt vi nhựa trong cơ thể và gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe. - Các loại động vật tưởng nhầm là thức ăn và ăn phải chúng, từ đó gây độc cho động vật.
6.Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Các em nhớ đọc kĩ bài nha
Cảm ơn
Ảnh