Chuyên đề Hóa học Lớp 12 - Polime và Vật liệu Polime

 Chuyên đề: POLIME VÀ VẬT LIỆU POLIME
I. NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ
1. Nội dung 1: Đại cương về polime
2. Nội dung 2: Vật liệu polime
3. Nội dung 3: Biện pháp hạn chế sử dụng đồ nhựa dùng một lần
II. TỔ CHỨC DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ
1. Mục tiêu
Kiến thức
- Nắm được khái niệm polime, monome, hệ số polime hĩa.
- Viết được cơng thức của các polime.
- Cách thức hạn chế sản phẩm nhựa dùng một lần.
Kỹ năng
- So sánh được cấu tạo và tính chất của các polime.
- Tính tốn được theo phương trình phản ứng và theo hiệu suất các phản ứng về polime.
Thái độ
- Say mê, hứng thú học tập, yêu khoa học
- Sử dụng hiệu quả và tiết kiệm hĩa chất và thiết bị thí nghiệm.
- Yêu cuộc sống yêu thiên nhiên con người và đất nước.
Định hướng các năng lực được hình thành
- Năng lực tự học, năng lực hợp tác.
- Năng lực sử dụng ngơn ngữ hĩa học
- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thơng qua mơn hĩa học
- Năng lực tính tốn hĩa học 
- Năng lực vận dụng kiến thức hĩa học vào cuộc sống
2. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
2.1 Chuẩn bị của giáo viên
- Nội dung kiến thức về polime, các cách để hạn chế sử dụng sản phẩm lnhwaj một lần.
2.2 Chuẩn bị của học sinh
- Tìm các vật liệu, đồ vật polime và phân loại chúng
- Tìm hiểu phương pháp điều chế và ứng dụng của các chất polime trong cơng nghiệp và đời sống.
3.Phương pháp dạy học:
-Phát hiện và giải quyết vấn đề
-Dạy học hợp tác
-Sử dụng phương tiện trực quan(Mơ hình cấu trúc, tranh ảnh, Máy chiếu,..) I. NHẬN BIẾT
Câu 1: Quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử lớn (polime) được gọi là
 A. sự trùng hợp.B. sự polime hố.C. sự tổng hợp. D. sự trùng ngưng.
Câu 2: Điều kiện của monome để tham gia phản ứng trùng hợp là phân tử phải cĩ
 A. liên kết bội hoặc vịng kém bền.B. vịng bền.
 C. 2 liên kết đơi.D. 2 nhĩm chức trở lên.
Câu 3: Quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng thời cĩ loại ra các phân tử nhỏ (như H 2O) 
được gọi là
 A. sự peptit hố.B. sự polime hố.C. sự tổng hợp. D. sự trùng ngưng.
Câu 4: Điều kiện của monome để tham gia phản ứng trùng ngưng là phân tử phải cĩ
 A. liên kết .B. vịng khơng bền.C. 2 liên kết đơi. D. 2 nhĩm chức trở lên.
Câu 5: Polime dùng để chế tạo thuỷ tinh hữu cơ (plexiglas) được điều chế bằng phản ứng trùng hợp
 A. CH2=C(CH3)COOCH3. B. CH2 =CHCOOCH3. C. C6H5CH=CH2. D. CH3COOCH=CH2.
Câu 6: Tơ nitron dai, bền với nhiệt, giữ nhiệt tốt, thường được dùng để dệt vải và may quần áo ấm. Trùng hợp chất nào sau đây tạo 
thành polime dùng để sản xuất tơ nitron? 
 A. CH2=CH-CN. B. H 2N-[CH2]5-COOH. C. CH2=CH-CH3. D. H 2N-[CH2]6-NH2. 
Câu 7: Trùng hợp hiđrocacbon nào sau đây tạo ra polime dùng để sản xuất cao su buna? 
 A. But-2-en. B. Penta-1,3-đien. C. 2-metylbuta-1,3-đien. D. Buta-1,3-đien. 
Câu 8: Tơ nilon-6,6 được điều chế bằng phản ứng trùng ngưng
 A. HOOC-(CH2)2-CH(NH2)-COOH. B. HOOC-(CH2)4-COOH và HO-(CH2)2-OH.
 C. HOOC-(CH2)4-COOH và H2N-(CH2)6-NH2. D. H2N-(CH2)5-COOH.
Câu 9: Để điều chế nhựa poli(phenol-fomanđehit) (nhựa novolac) người ta cho phenol phản ứng với anđehit fomic để tạo ancol o-
hiđroxibanzenzylic, sau đĩ từ ancol o-hiđroxibanzenzylic thực hiện phản ứng
 A. trùng hợp. B. este hĩa. C. trùng ngưng. D. xà phịng hĩa. 
Câu 10: Polime nào sau đây được tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng? 
 A. poli(metyl metacrylat). B. polistiren. C. poliacrilonitrin. D. poli(etylen terephtalat). 
II. THƠNG HIỂU
Câu 11: Tơ nitron (olon) là sản phẩm trùng hợp của monome nào sau đây? 
 A. CH2=CH−CN. B. H 2N-(CH2)5-COOH. C. CH2=C(CH3)−COOCH3. D. CH 2=CH−CH=CH2. 
Câu 12: Tơ nilon-6 là sản phẩm trùng ngưng của monome nào sau đây? 
 A. HOOC-(CH2)4-COOH.B. CH 3COO−CH=CH2. 
 C. H2N-(CH2)6-COOH. D. H 2N-(CH2)5-COOH. 
Câu 13: Cho các chất sau: 1. CH3CH(NH2)COOH 2. HOOC-CH2-CH2-COOH
 3. HO-CH2-COOH 4. HO-CH2-CH2-OH và p-C6H4(COOH)2 A. tơ capron; nilon-6,6; polietilen. B. poli(vinyl axetat); polietilen; cao su buna. 
 C. nilon-6,6; poli(etylen-terephtalat); polistiren. D. polietilen; cao su buna; polistiren. 
Câu 25: Cho các polime: (1) polietilen, (2) poli(metyl metacrylat), (3) polibutađien, (4) polistiren, (5) poli(vinyl axetat) và (6) tơ 
nilon-6,6. Trong các polime trên, các polime cĩ thể bị thuỷ phân trong dung dịch axit và dung dịch kiềm là: 
 A. (1), (2), (5). B. (2), (5), (6). C. (2), (3), (6). D. (1), (4), (5). 
Câu 26: Phân tử khối trung bình của PE là 420.000 đvC, của PVC là 750.000 đvC. Hệ số trùng hợp của PE và PVC lần lượt là:
 A. 12.000 và 15.000. B. 12.000 và 26.786. C. 15.000 và 12.000. D. 15.000 và 26.786.
Câu 27: Trùng hợp m tấn etilen thu được 1 tấn polietilen (PE) với hiệu suất phản ứng bằng 80%. Giá trị của m là 
 A. 1,80. B. 2,00. C. 0,80. D. 1,25. 
Câu 28: Một loại cao su lưu hố chứa 1,714% lưu huỳnh. Hỏi cứ khoảng bao nhiêu mắt xích isopren cĩ một cầu nối đisunfua -S-
S-, giả thiết rằng S đã thay thế cho H ở nhĩm metylen trong mạch cao su
 A. 52. B. 25. C. 46. D. 54.
Câu 29: Clo hố PVC thu được một polime chứa 63,96% clo về khối lượng, trung bình 1 phân tử clo phản ứng với k mắt xích 
trong mạch PVC. Giá trị của k là
 A. 3. B. 6. C. 4. D. 5.
Câu 30: Cứ 5,668 gam caosu buna-S phản ứng vừa hết 3,462 gam brom trong CCl 4. Tỉ lệ mắt xích butađien và stiren trong caosu 
buna-S là 
 A. 2 : 3.B. 1 : 2.C. 2 : 1. D. 3 : 5.
IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
ND 1. ĐẠI CƯƠNG POLIME (1 tiết)
* Hoạt động 1: Khái niệm (15 phút)
 ( )
- GV lấy ví dụ về các polime:Thí dụ: polietilen (CH2 CH2 )n, nilon-6 NH [CH2]5 CO n
Các phân tử trên cĩ phân tử khối lớn đĩ là các PLM. Vậy PLM là gì?
HS: là những hợp chất cĩ phân tử khối lớn do nhiều đơn vị cơ sở gọi là mắt xích liên kết với nhau tạo nên.
- GV: Nhìn trong phân tử PLM ta thấy ký hiệu n. Vậy n là gì?
HS: n: Hệ số polime hố hay độ polime hố.
- GV: Các phân tử nhỏ kết hợp với nhau tạo PLM gọi là gì?
HS: monome
- GV: Tên của PLM được gọi ntn?
HS: đọc SGK và cho biết cách gọi tên polime. Vận dụng vào một số thí dụ cụ thể. (Viết PTHH, chỉ rõ monome, hệ số trùng hợp).
* Hoạt động 2: Đặc điểm cấu trúc (5 phút)
 GV sử dụng máy chiếu đề chiếu hình ảnh một số kiểu mạch polime
 - HS quan sát và rút ra đặc điểm về cấu trúc của polime. HS: Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ (monome) giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử lớn (polime).
- GV: Qua một số phản ứng trùng hợp mà chúng ta đã được học. Em hãy cho biết một monome muốn tham gia được phản ứng 
trùng hợp thì về đặc điểm cấu tạo, phân tử monome đĩ phải thỗ mãn đặc điểm cấu tạo như thế nào ?
HS: Trả lời
- GV: bổ sung thêm điều kiện nếu HS nêu ra chưa đầy đủ và lấy một số thí dụ để chứng minh.
HS: Nghe TT
2. Phương pháp trùng ngưng:
- GV: yêu cầu nghiên cứu SGK và cho biết vài ví dụ về phản ứng trùng ngưng?
HS: Lên bảng
- GV: Vậy pư trùng ngưng là gì?
HS: Trả lời
- GV: Qua một số phản ứng trùng ngưng mà chúng ta đã được học. Em hãy cho biết một monome muốn tham gia được phản ứng 
trùng ngưng thì về đặc điểm cấu tạo, phân tử monome đĩ phải thỗ mãn đặc điểm cấu tạo như thế nào ?
HS: Trả lời
- GV: bổ sung thêm điều kiện nếu HS nêu ra chưa đầy đủ và lấy một số thí dụ để chứng minh.
HS: Nghe TT
Hoạt động 6: (5 phút)
 + Sử dụng kĩ thuật mảnh ghép
 + Giáo viên cĩ sẵn 8 mảnh ghép trên bảng, giáo viên phát ngẫu nhiên 8 mảnh cần ghép cho 4 nhĩm.
 + Các nhĩm lựa chọn những mảnh ghép đúng với những mảnh ghép cĩ sẵn trên bảng của giáo viên để tạo thành một câu 
hồn chỉnh.
 CÂU CỘT 1(Cho) CỘT 2 (Học sinh làm)
 1 Polime n
 2 Monome CH2-CH2
 3 Độ polime hĩa Poli(hexametylen ađipamit)
 4 Mắt xích Tinh bột
 5 Polime trùng hợp Polietilen
 6 Polime trùng ngưng Vinyl clorua (gần 90%) nên được dùng chế tạo thuỷ tinh hữu cơ 
 - GV: yêu cầu HS viết PTHH của phản ứng trùng hợp PPF. plexiglat.
 HS: nêu những tính chất lí hố đặc trưng, ứng dụng của PPF, d) Poli (phenol fomanđehit) (PPF)
 đặc điểm của PPF. Cĩ 3 dạng: Nhựa novolac, nhựa rezol và nhựa rezit
 - Sơ đồ điều chế nhựa novolac:
 OH OH OH
 + 0
 +nCH O CH OH H , 75 C CH
 n 2 n 2 2
 - GV: (Nhựa rezol và rezit: giảm tải, khơng học) -nH2O n
 HS: Nghe TT ancol o-hiđroxibenzylic nhựa novolac
 (Nhựa rezol và rezit: giảm tải, khơng học)
 II – TƠ
3' * Hoạt động 3: 1. Khái niệm
 - GV: Yêu cầu HS nghiên cứu SGK cho biết định nghĩa về tơ, - Tơ là những polime hình sợi dài và mảnh với độ 
 các đặc điểm tơ. bền nhất định.
 HS: Trả lời - Trong tơ, những phân tử polime cĩ mạch khơng 
 phân nhánh, sắp xếp song song với nhau.
5' * Hoạt động 4: 2. Phân loại
 - GV: yêu cầu HS nghiên cứu SGK và cho biết các loại tơ và a) Tơ thiên nhiên (sẵn cĩ trong thiên nhiên) như 
 đặc điểm của nĩ. bơng, len, tơ tằm.
 HS: Trả lời b) Tơ hố học (chế tạo bằng phương pháp hố học)
 - Tơ tổng hợp (chế tạo từ polime tổng hợp): tơ 
 poliamit (nilon, capron), tơ vinylic thế (vinilon, 
 nitron,)
 - Tơ bán tổng hợp hay tơ nhân tạo (xuất phát từ 
 polime thiên nhiên nhưng được chế biến thêm bằng 
 con đường hố học): tơ visco, tơ xenlulozơ axetat,
 * Hoạt động 5: 3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp
12’ - GV: yêu cầu HS đọc SGK, sau đĩ viết PTHH của phản ứng a) Tơ nilon-6,6
 t0
 tổng hợp tơ nilon-6,6 và nêu những đặc điểm của loại tơ này. nH N CH ] NH + nHOOC-[CH ] -COOH
 HS: viết PTHH của phản ứng tổng hợp tơ nilon-6,6 và nêu 2 2 6 2 2 4
 NH [CH ] NHCO [CH ] CO + 2nH O
 những đặc điểm của loại tơ này. 2 6 2 4 n 2
 poli(hexametylen ađipamit) hay nilon-6,6 - 
 Tính chất: Tơ nilon-6,6 dai, bền, mềm mại, ĩng 
 mượt, ít thấm nước, giặt mau khơ nhưng kém bền với 1500C hỗn hợp cao su và lưu huỳnh với tỉ lệ khoảng 
 97:3 về khối lượng) là tạo cầu nối −S−S− giữa các 
 mạch cao su tạo thành mạng lưới.
 S
 S
 S
 S
 nS ,t 0
 S
  S
 S
 S
15' * Hoạt động 7: (GV cĩ thể cho HS TL) b) Cao su tổng hợp: Là loại vật liệu polime tương tự 
 - GV: Cao su tổng hợp là gì? cao su thiên nhiên, thường được điều chế từ các 
 HS: nghiên cứu SGK và cho biết định nghĩa cao su tổng hợp. ankađien bằng phản ứng trùng hợp.
 - GV: Hãy viết ptpư điều chế và cho biết tính chất cơ bản của 
 cao su buna, buna-S, buna-N  Cao su buna
 Na
 HS: nghiên cứu SGK, sau đĩ viết PTHH của phản ứng tổng nCH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2
 t0, xt n
 hợp cao su buna, buna-S, buna-N và cho biết những đặc điểm buta-1,3-đien polibuta-1,3-đien
 của từng loại cao su này. Cao su buna cĩ tính đàn hồi và độ bền kém cao su 
 thiên nhiên.
  Cao su buna-S và buna-N
 t0
 nCH CH CH CH + nCH CH CH CH CH CH CH CH
 2 2 2 xt 2 2 2
 C6H5 C6H5 n
 buta-1,3-đien stiren cao su buna-S
 t0,p
 nCH CH CH CH + nCH CH CH CH CH CH CH CH
 2 2 2 xt 2 2 2
 CN CN n
 buta-1,3-đien acrilonitrin cao su buna-N
 3. Gĩc áp dụng:
 Câu 1: Loại tơ nào sau đây được điều chế bằng phản ứng trùng hợp? 
 A. Tơ nitron. B. Tơ visco. C. Tơ xenlulozơ axetat. D. Tơ nilon-6,6. 
 Câu 2: Tơ nilon-6,6 là sản phẩm trùng ngưng của 
 A. axit ađipic và etylen glicol. B. axit ađipic và hexametylenđiamin. 
 C. axit ađipic và glixerol.D. etylen glicol và hexametylenđiamin. 
 Câu 3: Cho các polime sau đây: (1) tơ tằm ; (2) sợi bơng ; (3) sợi đay ; (4) tơ enang ; (5) tơ visco ; (6) nilon-6,6 ; (7) tơ axetat. 
 Loại tơ cĩ nguồn gốc xenlulozơ là 
 A. (1), (2), (6).B. (2), (3), (5), (7).C. (2), (3), (6). D. (5), (6), (7). ND 3. THỰC HÀNH – BIỆN PHÁP HẠN CHẾ SỬ DỤNG SẢN PHẨM NHỰA DÙNG MỘT LẦN (2 TIẾT)
I. THỰC HÀNH
 1. Giáo viên:
 a. Dụng cụ: Ống nghiệm, ống nhỏ giọt, đèn cồn, kẹp gỗ, giá để ống nghiệm, kẹp sắt (hoặc panh sắt).
 b. Hố chất: dung dịch NaOH 30%, AgNO 3 1%, HNO3 20%, mẫu nhỏ PVC, PE, sợi len, sợi xenlulozơ (hoặc sợi bơng). Dụng 
cụ, hố chất đủ cho HS thực hiện thí nghiệm theo nhĩm hoặc cá nhân.
 2. Học sinh: chuẩn bị nội dung dàm thí nghiệm và bài học trước khi đến lớp.
Thời Hoạt động của Giáo viên và Học sinh KIẾN THỨC HƯỚNG TỚI
gian
5' * Hoạt động 1. Cơng việc đầu buổi thực hành.
 - GV: Nêu mục tiêu, yêu cầu, nhấn mạnh những lưu ý trong buổi thực hành:
 + Nhấn mạnh yêu cầu an tồn trong khi làm thí nghiệm với dd axit, dd xút.
 + Ơn tập một số kiến thức cơ bản về polime.
 + Hướng dẫn một số thao tác như dùng kẹp sắt (hoặc panh sắt) kẹp các mẫu PE, PVC, sợi tơ gần ngọn lửa đèn cồn, quan 
 sát hiện tượng. Sau đĩ mới đốt các vật liệu trên để quan sát.
 HS: Theo dõi, lắng nghe. 
10' * Hoạt động 2 Thí nghiệm: Tính chất của một vài vật liệu polime 
 - HS: Tiến hành thí nghiệm với từng vật liệu polime. khi đun nĩng
 + Hơ nĩng gần ngọn lửa đèn cồn: PE, PVC, sợi xenlulozơ. - Cách TH: SGK
 + Đốt các vật liệu trên ngọn lửa. - Hiện tượng: Mỗi 1 vật liệu LPM đều cháy và cĩ 
 Quan sát hiện tượng xảy ra, giải thích. mùi khét khác nhau
 - GV: Theo dõi, hướng dẫn HS quan sát để phân biệt hiện tượng khi - Giải thích: Do cấu nguồn gốc và cấu trúc khác 
 hơ nĩng các vật liệu gần ngọn lửa đèn cồn và khi đốt cháy các vật nhau nên các vật liệu PLM cĩ sự cháy và mùi khét 
 liệu đĩ. Từ đĩ cĩ nhận xét chính xác về các hiện tượng xảy ra. khác nhau.
15'  GV: Hướng dẫn HS viết tường trình theo mẫu đã thống nhất II. VIẾT TƯỜNG TRÌNH
 Thí ngiệm Cách TH H. tượng G. Thích
  HS: Tiến hành viết tường trình theo mẫu đã kẻ sẵn 1.
 2.
 3.