Урок химии по теме «Полимеры: великолепная четверка» в 10 классе.

Урок химии по теме «Полимеры: великолепная четверка» в 10 классе.

                                                   Малова О. В.

                                                                                     учитель биологии и  химии МБОУ                                                                                                           «СОШ №10» г. Канаш

   Комбинированный урок химии  по теме «Полимеры: великолепная четверка» в 10 классе разработан на основе учебника О. С. Габриеляна. Материал урока рассчитан на базовый уровень.  Урок спаренный, т. к. объем работы учащихся большой, включает самостоятельное изучение и обсуждение нового материала, проведение лабораторных работ и закрепление изученного материала. Так как полимеры учащиеся 10 класса изучали еще и в 9 классе, с данным объёмом работы они должны справиться. Данный урок развивает такие виды компетенций как ключевые (самостоятельно изучать новый материал, искать информацию, сотрудничать друг с другом, умение работать с текстом, умение использовать знания по разным предметам, коммуникативные), общепредметные (связь с биологией и экологией), предметные.

1.      Подготовительный этап.

       Педагог подготавливает ситуацию, дополнительные информационные материалы, определяет место урока в системе предмета, задачи урока. Распределение учащихся по группам (4-5 человек в каждой).

2.      Ознакомительный этап.

       На данном этапе происходит ознакомление учащихся с полимерами и их строением, свойствами и   ролью в жизни человека.

2.1   Информация для осмысления.

      Полиме́ры (от греч. πολύ — много и μέρος — часть) — неорганические и органические, аморфные и кристаллические вещества, состоящие из «мономерных звеньев», соединённых в длинные макромолекулы химическими или координационными связями. Полимер — это высокомолекулярное соединение: количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации) должно быть достаточно велико (в ином случае соединение будет называться олигомером). Во многих случаях количество звеньев может считаться достаточным, чтобы отнести молекулу к полимерам, если при добавлении очередного мономерного звена молекулярные свойства не изменяются. Как правило, полимеры — вещества с молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких миллионов.

Особые механические свойства

·         эластичность — способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки);

·         малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло);

·         способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и плёнок).

Особенности растворов полимеров:

·         высокая вязкость раствора при малой концентрации полимера;

·         растворение полимера происходит через стадию набухания.

Особые химические свойства:

·         способность резко изменять свои физико-механические свойства под действием малых количеств реагента (вулканизация каучука, дубление кож и т. п.).

Особые свойства полимеров объясняются не только большой молекулярной массой, но и тем, что макромолекулы имеют цепное строение и обладают гибкостью.

По химическому составу все полимеры подразделяются на органические, элементоорганические, неорганические.

·         Органические полимеры.

·         Элементоорганические полимеры. Они содержат в основной цепи органических радикалов неорганические атомы (Si, Ti, Al), сочетающиеся с органическими радикалами. В природе их нет. Искусственно полученный представитель — кремнийорганические соединения.

·         Неорганические полимеры. Они не содержат в повторяющемся звене связей C-C, но способны содержать органические радикалы, как боковые заместители.

         Следует отметить, что в технике полимеры часто используются как компоненты композиционных материалов, например, стеклопластиков. Возможны композиционные материалы, все компоненты которых — полимеры (с разным составом и свойствами).

       По форме макромолекул полимеры делят на линейные, разветвлённые (частный случай — звездообразные), ленточные, плоские, гребнеобразные, полимерные сетки и так далее.

      Полимеры подразделяют по полярности (влияющей на растворимость в различных жидкостях). Полярность звеньев полимера определяется наличием в их составе диполей — молекул с разобщённым распределением положительных и отрицательных зарядов. В неполярных звеньях дипольные моменты связей атомов взаимно компенсируются. Полимеры, звенья которых обладают значительной полярностью, называют гидрофильными или полярными. Полимеры с неполярными звеньями — неполярными, гидрофобными. Полимеры, содержащие как полярные, так и неполярные звенья, называются амфифильными. Гомополимеры, каждое звено которых содержит как полярные, так и неполярные крупные группы, предложено называть амфифильными гомополимерами.

          По отношению к нагреву полимеры подразделяют на термопластичные и термореактивные. Термопластичные полимеры (полиэтилен, полипропилен, полистирол) при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс обратим. Термореактивные полимеры при нагреве подвергаются необратимому химическому разрушению без плавления. Молекулы термореактивных полимеров имеют нелинейную структуру, полученную путём сшивки (например, вулканизация) цепных полимерных молекул. Упругие свойства термореактивных полимеров выше, чем у термопластов, однако, термореактивные полимеры практически не обладают текучестью, вследствие чего имеют более низкое напряжение разрушения.

         Природные органические полимеры образуются в растительных и животных организмах. Важнейшими из них являются полисахариды, белки и нуклеиновые кислоты, из которых в значительной степени состоят тела растений и животных и которые обеспечивают само функционирование жизни на Земле. Считается, что решающим этапом в возникновении жизни на Земле явилось образование из простых органических молекул более сложных — высокомолекулярных 

2.2  Информационный материал.

     Данным материалом может являться учебник химии (Габриелян О. С. 10 класс,  &27), электронные учебники или сеть Интернет (если есть компьютерный или мобильный класс), готовый напечатанный текст  о полимерах, их строении и свойствах.

     3. Основной этап (изучение новой темы).

     3.1. Первый этап.

1) вступительное слово учителя;

      3.2. Работа в группах (сбор информации)  

      Каждая группа занимается сбором определенной информации. Разбирает классификацию полимеров по происхождению, строению, форме молекул и отношению к нагреванию.

   Рассматривают свойства полимеров: нагревают кусочек полиэтиленовой пленки, опускают образцы полиэтилена (или другого полимера) в воду (всплывает), растворы кислоты и щёлочи, в органический растворитель. Ближе знакомятся с самыми популярными синтетическими полимерами и стараются понять, почему они применяются так часто, каковы области применения каждого из них и на каких свойствах основаны.

1)      1-ая группа изучает строение и свойства полиэтилена.

2)      2-ая группа изучает строение и свойства пластмасс.

3)      3-я группа изучает строение и свойства капрона.

4)      4-ая группа изучает строение и свойства каучука.

Все группы заполняют карточку-конспект. (Приложение 1)

     4.  Закрепление изученного материала.  Задания учащиеся каждой группы выполняют на отдельных листочках.

    4.1  Можно ответить на   вопросы, выполнить тестовые задания.

    4.2  Выполнение творческих работ.

Использование изделий из полимеров для приготовления поделок. (Кормушки, цветы и т.д.)

5.  Итоговый этап.

- каждая группа делает доклад по изученному материалу;

- демонстрирует изготовленные поделки и объясняет технологию работы с материалом.

Приложение 1.

Скачано с www.znanio.ru