Урок на тему «Природный каучук, его строение и свойства»
Калимуллина Халида Хабиловна, учитель химии МБОУ
«Средняя общеобразовательная русско-татарская школа № 87»
Г. Казани
Тема урока: «Природный каучук, его строение и свойства»
Цель. Ознакомить учащихся со строением, свойствами, применением природного каучука
Задачи.
Образовательная : закрепить знания основных понятий химии полимеров на примере каучука. Изучить процесс вулканизации каучука. Рассмотреть преимущества резины перед каучуком.
Развивающая: продолжить формирование умений решать расчетные
Воспитательная: воспитывать интерес к науке, умение самостоятельно мыслить.
Оборудование: Три стакана , растворы перманганата калия, йода, резиновый клей. Образцы каучука, модели для магнитной доски, компьютерная презентация, интерактивная доска, выставка изделий из резины .
Ход урока
Постановка целей урока перед учащимися
Учащиеся Записывают тему урока
Учитель. Что вам известно о каучуке?
Учащиеся делятся своими познаниями из бытовой жизни
Учитель. Чтобы глубже понять значение
Ученик. Сообщение «Военные и мирные Профессии каучука»
Тысячелетиями жили люди, не зная каучука, и воевали без него. Во времена Александра Невского, Петра Великого, Суворова, Кутузова было немало жестоких сражений. Русское оружие одерживало блестящие победы, и все они были завоеваны без каучука,
Т. е. без автомобилей, самолетов, танков.
Современная военная техника уже не та, что прежде. В наше время война есть война моторов. И где бы ни шумел мотор: в небе ли на самолете, на земле ли в автомобиле и танке, на корабле или в подлодке — везде и всюду необходим каучук.
Средний расход каучука на каждый самолет превышает 600 кг. Но еще больше, чем в небе, нужен каучук на земле. Десятки миллионов автомобилей день и ночь снуют по дорогам земного шара. До Второй мировой войны автотранспорт поглощал свыше трех четвертей всей мировой добычи каучука.
Около миллиона тонн! Во время войны он требует еще больше каучука. Танки, танкетки, бронеавтомобили, самоходные пушки, тяжелые орудия, зенитные батареи движутся на резиновых шинах. Резиновые шины на танке не пневматические, как на автомобиле, а сплошные, массивные.
На каждом германском «Тигре» имеется 48 таких шин. Общий их вес превышает 600 кг. В гигантских танковых сражениях под Орлом, Харьковом и Воронежем принимали участие миллионы килограммов каучука.
Ночное затемнение городов во время войны обеспечивали аэростаты воздушного заграждения. Над городами повисали сотни и тысячи тонн каучука. Ведь газонепроницаемые оболочки этих гигантских «воздушных рыб», ткани, из которых они созданы, пропитаны каучуком.
Тысячи километров провода, изолированного резиной, прокладывали связисты под ураганным огнем неприятеля.
А сколько каучука погружалось в глубины морей и океанов, когда водолазы надевали свои скафандры или моряки пускались на подводных лодках в опасный рейс! Резиновый слой корпуса подлодки имеет толщину около 7 см.
Когда воины нашей армии в своем наступлении на запад преодолевали водные рубе — жи, водонепроницаемые резиновые лодки и резиновые понтоны оказывали им неоценимые услуги.
Перечень резиновых изделий, без которых нельзя воевать, бесконечен: противогазы, резиновые подошвы для армейской обуви, резиновые плащ-палатки… Каучук необходим для войны. Однако он не менее важен и в мирной жизни.
Резиновые грелки, резиновые пузыри для льда, кислородные подушки, клеенки, зонды для взятия желудочного сока, катетеры, хирургические перчатки, трубки для переливания крови и десятки других резиновых изделий так нужны медицине, как боеприпасы переднему краю фронта. Промышленность, транспорт и сельское хозяйство требуют сотни миллионов резиновых изделий: покрышек, камер, ремней, транспортеров. Требуется каучук и для производства резиновых калош, сапог, прорезиненных пальто и купальников, бесчисленных изделий санитарии и гигиены, детский игрушек.
Без каучука современный человек сразу лишился бы всех благ цивилизации: авиации, автотранспорта, удобной одежды, обуви, радио и многого другого.
Учитель. Каково же строение столь важного вещества — каучука?
Проверка домашнего задания
Определите формулу углеводорода, в котором массовая доля углерода равна 88,2%.
Относительная плотность паров вещества по водороду равна 34
.
Учитель. Данной формуле соответствует несколько изомеров. Написать изомеры — вторая часть домашнего задания.
Проверка
Учитель. Неизвестное вещество, имеющее формулу С5Н8 является мономером каучука. Но этой формуле соответствует несколько изомеров Из всех представленных на слайдах изомеров, какой является мономером природного каучука?
Ученик. СН2=С — СН =СН2
|
Учитель. Представителем, какого класса углеводородов является данное вещество? Ученик. Диеновые углеводороды
Учитель. Какие свойства проявляют непредельные углеводороды?
Ученик. Вступают в реакции присоединения,
Учитель. Например, диеновые углеводороды, как все непредельные углеводороды вступают в реакции полимеризации Природный каучук полимер, где мономер — изопрен
Учитель. Познакомимся с историей происхождением натурального каучука и резины.
Ученик. Сообщение «Происхождение каучука»
«Каа» на языке индейцев означает «дерево», «учу» — «плакать». «Слезы дерева» — вот как можно перевести на наш язык «каа-учу». Да, есть такие деревья, которые действительно как бы плачут, когда надрезают их кору.
Слезы у дерева белые, как молоко. Конечно, это не слезы, а сок. На воздухе он твердеет и превращается в смолу.
«Каа-учу», — говорили индейцы, ласково поглаживая тяжелый темный шар. Да, это была очень забавная штука — бросишь шар с высоты на землю, а он прыгнет обратно! Как будто просится к тебе в руки.
Упадет мяч на землю и опять подпрыгнет — и так несколько раз, пока не уляжется спокойно, словно устав от своих прыжков.
Из этой смолы индейцы умели делать не только мячи. Незастывшей смолой промажут ткань и, накинув ее на себя, смело выходят под самый сильный ливень. «Каа-учу», — улыбаясь, говорили индейцы, показывая матросам непромокаемую ткань.
Бывало и так, что сунут индейцы босые ноги в какую-то странную обувь и пускаются вброд через ручей. Возвращаются обратно и сбрасывают с ног свою обувь: полюбуйтесь, мол, какие они сухие. И опять с торжеством повторяют то же слово: «каа-учу».
Вот от индейского «каа-учу» и произошло наше слово «каучук».
Как гордился португальский король, когда ему прислали из-за океана одежду, покрытую слоем каучука! Король облачился в нее, приказал лить на него воду и под искусственным дождем с большим удовольствием выстоял добрых два часа.
А все ли знают, что непромокаемые плащи часто называют макинтошами по имени английского инженера Чарлза Макинтоша? Это он рассудил, что такие плащи будут особенно охотно раскупать в Англии, где дожди часты и обильны.
В 1823 г. на полках магазинов появились первые макинтоши, а за ними и галоши, и шапки. Бойко шла торговля, от покупателей не было отбоя, со счастливыми лицами они уносили из магазинов обновки. Прошло немного времени, и те же покупатели опять брали магазины приступом.
Но теперь они яростно потрясали плащами, вернее, тем, что от них осталось.
— После дождя выглянуло солнце, и плащ стал мягким, как смола! — кричали одни.
— Да, да, в дилижансе мы приклеились друг к другу и к сиденьям! — вторили другие.
— А на морозе ваши плащи ломаются так, как будто они из жести! — вопили третьи.
В суды посыпались заявления. Покупатели требовали вернуть деньги. Фабриканты — производители каучуковых изделий были в отчаянии.
Им грозило разорение, и они обещали крупную премию тому, кто спасет их. Изобретатели многих стран вызвались «приучить» каучук к теплу и холоду. В мастерских и лабораториях закипела работа: экспериментаторы смешивали каучук то с одними, то с другими веществами, но он по-прежнему оставался липким в жару и ломким на морозе.
«Лаборатория» Чарлза Гудьира помещалась на кухне. Этот предприимчивый американец, прослышав про обещанную за победу над каучуком награду, решил попытать счастья. Он забросил торговлю скобяными товарами и быстро потратил на свои опыты все сбережения.
Не сегодня-завтра и этой лаборатории предстояло лишиться: хозяйка требовала денег, но в карманах изобретателя было пусто.
В этот необыкновенный для него день Гудьир с особенно тяжелым чувством приступил к опытам: пластинка каучука была последней.
Отрезая полоску каучука от пластинки и, как всегда, посыпая ее серой, чтобы она не прилипала к рукам, Гудьир услышал голос хозяйки:
— Не знаю, изобретете ли вы что-нибудь, но посыпать мукой тесто или обваливать котлеты в сухарях вы научились. Могу это засвидетельствовать…
Гудьир вспыхнул от негодования: женщина явно над ним издевалась! Изобретатель с каучуком в руках круто повернулся к хозяйке. Но не успел он сказать ей ни слова, как пластинка, выскользнув из рук, упала на горячую плиту.
Последняя пластинка! Еще мгновение, и она расплавится! 1Удьир быстро схватил ее.
Но что такое? Гудьир вертел в руках пластинку и смотрел так, как будто не узнавал ее. Нет, не размягченное, не растаявшее, словно масло, не липкое и текучее было перед ним вещество, а прочное, твердое, упругое. Гибкость, эластичность, способность не размягчаться — да это и есть то, к чему он с таким жаром стремился!
Достаточно добавить в каучук серы и подогреть эту смесь!
Так была раскрыта тайна превращения каучука в резину.
Сера неузнаваемо изменяет свойства каучука потому, что ее атомы, точно балки, ложатся между его молекулами и скрепляют их. Мало серы в каучуке, мало «балок» между молекулами, и резина получается нетвердой. Из такой мягкой резины делают мячи и другие изделия.
Больше серы — тверже резина.
Учитель рассказывает о вулканизации
Учащиеся Записывают в тетрадь определение «Вулканизация»
Вулканизация — технологический процесс, в результате которого каучук превращается в резину
Учитель рассказывает о преимуществах резины перед каучуком .
Задает вопрос: в чем следует искать причину различия свойств каучука и резины?
Обобщаются ответы учащихся, и делается вывод: свойства веществ зависят от строения и состава. Сера, входящая в состав резины меняет свойства каучука.
Учитель. Какие свойства проявляет натуральный каучук?
Образцы каучука на столах у учащихся.
Ученик. Пластичный, гибкий, газо-, водонепроницаемый, не растворимый в воде, ломается на холоде, размягчается от температуры, электроизолятор.
Учитель. Что можно сказать о химических свойствах каучука?
Ученик. Химические свойства определяются двойными связями.
Учитель. Как доказать непредельные свойства каучука?
Ученик. Каучук вступает в реакции присоединения
Учитель. Какие правила надо соблюдать при работе с кислотами и щелочами?
Учащиеся рассказывают о правилах безопасности и первой помощи при попадании кислот и щелочей на кожу и в глаза.
Проводится эксперимент .
Обесцвечивание перманганата калия
Раствор резинового клея +соляная кислота = не реагирует
Раствор резинового клея + гидроксид натрия = не реагирует
Вывод: Каучук не реагирует с кислотами и щелочами, но может присоединить другие атомы , так как в его молекулах есть двойные связи.
Учитель моделирует на магнитной доске уравнения реакции присоединения хлора к каучуку .
На доске:
n
|
+
Cl : Cl