Натуральный и синтетические каучуки. Вулканизация каучука. Резина.
Натуральный и синтетические каучуки. Вулканизация каучука. Резина.
Данный урок относится к разделу «Углеводороды и их природные источники», изучается после темы алкодиены, поэтому у учащихся имеется представление об углеводородах с двойной связью.
Цель урока: ознакомление учащихся со строением, свойствами и применением каучука,
Задачи:
1.создание условий для развития умений самостоятельно приобретать знания, используя различные источники информации, формирование опыта творческой деятельности,
2.воспитание интереса к истории химии, чувства патриотизма, гордости за учёных.
3.развитие умений учащихся к исследованию, умению анализировать результаты, формировать выводы и обобщения.
Проведенный урок - комбинированный. В ходе урока были использованы объяснительно-иллюстративные методы (беседа, объяснение учителя, сообщение ученика), применялись средства наглядности (слайды презентации), исследовательский метод (исследование физических свойств каучука и резины).
Задачи урока направлены на формирование следующих компетенций ученика: учебно-познавательные, информационные коммуникативные (навыки работы в паре), личностное самосовершенствование (интеллектуальное саморазвитие).
Урок начался с повторение и формативной работы, которая оценена и прокомментирована на следующем уроке. На уроке хорошо подготовились учащиеся с опережающим домашним заданием.
Для решения всех поставленных задач использовались информационно-коммуникационные технологии, которые использовались почти на всех этапах урока, т.к это способствует формированию интереса учеников к изучению материала, и более наглядного доведения изучаемого материала.
Исследовательский метод обучения - наиболее эффективный способ получения и усвоения материала для подростков, поэтому парам были предложены задания, где используя знания полученные ранее и проводят исследования. Элементы технология критериального оценивания на этапе повторения знаний.
Цели, поставленные на уроке, достигнуты. Этому способствовала, выбранная мною структура урока и его содержание.
Обобщение материала шло в логической последовательности от конкретных фактов к формулированию выводов. В конце урока была проведена рефлексия. Но следует отметить, что проведенный урок не лишен недостатков. Мне кажется, что на этапе опроса ребята были несколько пассивны. В беседах школьники не всегда формулировали полные ответы. Мною не оценены выступление учащихся, но оценивание формативной работы озвучено на следующем уроке.
В целом урок прошел успешно, настроение учащихся и учителя было великолепным, все остались довольны своей работой.
Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?
Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.
Быстро и объективно проверять знания учащихся.
Сделать изучение нового материала максимально понятным.
Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.
Просмотр содержимого документа
«Натуральный и синтетические каучуки. Вулканизация каучука. Резина. »
Урок в 11 «Б» классе
Учитель химии КГУ «СОШ №15» Мухамеденова С.А.
28.10.14
Натуральный и синтетические каучуки. Вулканизация каучука. Резина.
Цель урока: 1)ознакомление учащихся со строением, свойствами и применением каучука,
Задачи: 1)создание условий для развития умений самостоятельно приобретать знания, используя различные источники информации, формирование опыта творческой деятельности,
2)воспитание интереса к истории химии, чувства патриотизма, гордости за российских учёных,
3)развитие умений учащихся к исследованию, умению анализировать результаты, формировать выводы и обобщения.
Тип урока: комбинированный
Оборудование: компьютер, проектор
Демонстрационные образцы: натуральный или синтетический каучук, эбонит, клей резиновый
Учитель. Ребята, сегодня мы с вами познакомимся с необыкновенным чудом природы, имя которого – каучук. Запишите тему урока все далее используемые слайды находятся в этом приложении). Цель нашего урока Заслушаем небольшие доклады о родине каучука и истории его открытия.
Шеляева Лариса (История открытия). Родина каучука – Центральная и Южная Америка. Во влажных жарких тропиках, по берегам реки Амазонки, растёт необычное дерево, которое называется бразильская гевея (Если на коре дерева сделать надрез, то из ранки вытекает сок молочно-белого цвета, называемый латексом На воздухе сок постепенно темнеет и затвердевает, превращаясь в резиноподобную смолу. Латекс содержит около 30 % натурального полимера, крохотные частички которого находятся во взвешенном состоянии в воде, образуя эмульсию. Сок дерева гевеи туземцы назвали каучук (это слово берёт начало от двух индейских слов: Cao – дерево и Chu – течь, плакать), что можно перевести как «слёзы дерева». Уже в XV в. индейцы придумали, как можно использовать каучук в хозяйстве. Они пропитывали млечным соком лодки, корзины, одежду, чтобы те не пропускали воду. Из каучука стали изготавливать факелы, которые долго и равномерно сгорали, распространяя приятный запах. Если каучуком обмазать глиняную бутылку, а затем, после затвердевания полимера, разбить и вынуть через горловое отверстие глиняные черепки, то получится лёгкая и небьющаяся ёмкость для различных жидкостей. Аналогичным образом туземцы научились изготавливать даже каучуковую обувь. История каучука началась со времён Великих Географических открытий. Когда Колумб вернулся в Испанию, он привёз с собой из Нового Света множество диковин. Одной из них был эластичный мяч из «древесной смолы», который отличался удивительной прыгучестью.
Учитель. Итак, ребята, благодаря Колумбу, образцы каучука попали в Европу в первой половине XVIII в. Открывались всё новые свойства необычного вещества.
Карпова Ирина. В 1823 г. Английский химик, член Лондонского королевского общества Чарлз Макинтош запатентовал своё изобретение. Он придумал непромокаемую ткань, состоящую из двух слоёв материи, соединённых раствором каучука в специальном растворителе. Изобретатель наладил производство из новой ткани плащей, которые получили название «макинтош». Примерно в то же время было налажено производство из каучука галош, а в Петербурге в 1832 г. Построена первая фабрика по производству обуви с каучуковым покрытием.
Учитель. Новый материал, однако, имел большой недостаток: он сохранял свои полезные свойства только в узком интервале температур. На морозе каучук становился хрупким, а на солнце мягким и липким. Химики стали искать способ, как улучшить свойства натурального каучука.
Карпова Ирина Первый шаг сделал немецкий химик. Людерсдорф. Он обнаружил, что каучук, обработанный раствором серы в скипидаре, становится более устойчивым. Это открытие было сделано в 1832 г. Почти в то же время американец Хейворд установил, что свойства каучука улучшаются, если в него добавить серу; такой материал, например, не делается липким на солнце. Этим заинтересовался Чарльз Гудьир, торговавший различными товарами, в том числе и пластинками каучука. Чтобы пластинки не слипались, он пересыпал их серой. Гудьир пытался выяснить, как влияют добавки серы на свойства каучука. Оказалось, что тот действительно терял липкость, но только в верхнем слое, внутри же масса оставалась прежней. Счастливый случай помог предприимчивому человеку. Однажды Гудьир уронил пластинку каучука на горячую кухонную плиту (). Обжигая руки, он схватил пластинку и стал мять её, чтобы убедиться, не испортилась ли она. Каково же было его удивление, когда он обнаружил, что пластинка не только не липла, но стала упругой и эластичной. Так в 1839 г. была открыта вулканизация каучука – процесс, который широко и в настоящее время применяется в промышленности. Независимо от Гудьира англичанин Т. Гэнкок в1843 г. открыл аналогичный способ, который именно он и назвал вулканизацией (по имени Вулкана – древнеримского бога подземного огня), а новый продукт – резиной (от лат. resina – смола).
Миронова Юлия Производства каучука
Учитель. С открытием процесса вулканизации потребность в каучуке резко возросла. Бурное развитие автомобильной промышленности, особенно после изобретения в 1888 г. резиновых пневматических шин, поставило перед химиками задачу производства не натурального, а синтетического каучука. А сейчас более подробно рассмотрим с вами строение и свойства натурального и синтетического каучуков.
2. Натуральные каучуки
Учитель. Итак, мы с вами познакомились со свойствами природного каучука и его происхождением. Состав природного каучука стал известен уже во второй половине XIX в. Запишем определение в тетрадь
Натуральный каучук – непредельный стереорегулярный полимер состава (С5Н8)n со средней молекулярной массой 15000-500000.
Элементарное звено представляет собой изопреновую группировку:
Как понять стереорегулярный полимер? Это такой полимер, в котором все элементарные звенья находятся в цис- или в трансконфигурациях. Отметьте у себя в тетради, что природный каучук – это цис-полиизопрен Транс-полиизопрен также встречается в природе, и называют его гуттаперчей ). Каучук в сравнении с гуттаперчей обладает гораздо более высокой эластичностью, поэтому находит более широкое применение. А теперь докажем с вами, что каучук, так же как и изопрен является непредельным соединением. Эксперимент можно проделать с обыкновенным резиновым клеем или клеем «Момент». В их состав входит натуральный каучук.
А теперь вам розданы образца каучук и резины попробуйте описать их свойства
Эластичность
Непроницаемость для воды и газов
Хорошая растворимость во многих органических растворителях
Набухаемость в маслах
3. Синтетические каучуки
Первым синтетическим каучуком, прошедшим испытание «практикой», стал бутадиеновый каучук (СКБ), полученный в СССР по методу С. В. ЛебедеваИз первых килограммов продукции, полученной на опытном заводе в 1931 г., была изготовлении шина. Её поставили на автомобиль, на котором ездил Сергей Васильевич, и она верой и правдой прослужила 16 тыс. км пробега. Запишем в тетради этапы получения синтетического каучука
Позже был получен синтетический цис-полиизопрен, который по свойствам идентичен натуральному каучуку. Наиболее широко в качестве мономеров для производства каучуков используются бутадиен, изопрен, стирол, хлоропрен, изобутен и др.
Таблица 1
Классификация каучуков по областям применения
Каучуки общего назначения
Каучуки специального назначения
1.Высокая эластичность и износостойкость при обычных температурах, устойчивость к многократным деформациям. 2. Практичность. Примеры: бутадиеновый и изопреновый.
1. Стойкость к действию растворителей, масел, кислорода, озона, высоких температур,морозостойкость. Примеры: хлорпреновый, бутадиен-стирольный.
Применение: Подумайте, где применяется каучук и, пользуясь учебником дайте определения вулканизации каучука. Оформите свои ответы на листах А3
Изготовление мягких водопроводных шлангов, изготовление автомобильных камер и шин, транспортёрных лент, дорожных покрытий, специальной одежды и др. Синтетические каучуки являются одним из основных продуктов химической промышленности. Из них изготовляют около 50 тыс. различных изделий, а мировое производство каучуков приближается к 10 млн. т в год.
4. Вулканизация
Натуральные и синтетические каучуки используют преимущественно в виде резины. Для получения резины каучук вулканизируют. Какова же химическая сущность процесса вулканизации? При нагревании каучука с серой отдельные полимерные цепи «сшиваются» между собой за счёт образования дисульфидных мостиков по месту разрыва двойной связи .
продукт частичной вулканизации каучука называют резиной (не более 5% серы). Как мы с вами видим, такой полимер имеет разветвлённую пространственную структуру и менее эластичен, чем каучук, но обладает большей прочностью. При увеличении количества серы продукт вулканизации приобретает сетчатую структуру и полностью теряет эластичность. Он называется эбонитом. Эбонит является хорошим диэлектриком, из него изготавливают детали электрической арматуры (показ образцов каучука и эбонита).
