Конспект уроку «Полімери та синтетичні високомолекулярні сполуки» з хімії для 10 класу
- Тип
- Конспект уроку
- Клас
- 10 клас
- Предмет
- Хімія
- Етапів
- 7
- Тривалість
- 45 хв
Файл для друку: хід уроку, завдання з відповідями, безпека.
- PDF для друку
- Нотатки для вчителя
- Тести класу за посиланням у кабінеті
- Свій PDF або Word стає інтерактивним уроком
Кабінет вчителя безкоштовний, картку не питаємо.
Конспект розрахований на 45 хвилин і містить 4 завдання для закріплення, пробу з водою та відеоспостереження. Слайдів немає. Учителю достатньо підручника, підготовлених предметів і короткого відео; учень може використати відповіді до завдань для самоперевірки.
Мета уроку
Знаннєві
- Учень або учениця називає по одному прикладу природного, штучного й синтетичного полімеру.
- Учень або учениця записує мономер і елементарну ланку поліетилену та пояснює, що позначає n у формулі полімеру.
- Учень або учениця називає дві групи полімерів за відношенням до нагрівання.
Діяльнісні
- Учень або учениця складає рівняння полімеризації етену.
- Учень або учениця порівнює полімеризацію з поліконденсацією за зміною зв’язків і наявністю побічного продукту.
- Учень або учениця за результатом відеоспостереження порівнює повторне формування термопластичного полімеру з необоротною втратою пластичності термореактивного.
Ціннісні
- Учень або учениця оцінює можливість повторного формування двох типів полімерних виробів і обґрунтовує висновок їхніми властивостями.
- Учень або учениця називає одну небезпечну дію під час роботи з матеріалами та відповідне правило безпеки.
Проблемне питання уроку
Чому поліетиленовому виробу можна повторно надати форму нагріванням, а термореактивному полімерному виробу ні?
Базові поняття і терміни
полімер, мономер, елементарна ланка, ступінь полімеризації, полімеризація, поліконденсація, термопластичні й термореактивні полімери.
Міжпредметні зв'язки
- Біологія. Білки, крохмаль і целюлоза як природні полімери
- Фізика. Нагрівання, розм’якшення й охолодження матеріалів
- Основи здоров’я. Правила безпечного поводження з матеріалами під час спостереження
Обладнання та реактиви
- Підручник Величко для 10 класу, § 46, с. 236–239
- Підготовлена виставка з чистого поліетиленового пакета, порожнього флакона з маркуванням «поліетилен» і готового зразка термореактивної пластмаси з підписом матеріалу
- Дві прозорі склянки з водою, невеликий чистий фрагмент поліетиленового пакета, ложечка цукру, ложечка для перемішування
- Екран і коротке відео про відмінності термопластичного та термореактивного полімерів під час нагрівання
- Картка з порожньою порівняльною таблицею для кожної пари
Демонстрації
Проба з водою. За перемішування цукор розчиняється, а занурений у воду фрагмент поліетиленового пакета залишається видимим і не розчиняється
Відео. Термопластичний зразок розм’якшується під час нагрівання, а затверділий термореактивний зразок не набуває здатності до повторного формування
Безпека
- Предмети з виставки не куштувати й не підносити до обличчя; флакон має бути порожнім і чистим.
- Полімерні зразки в кабінеті не нагрівати й не підпалювати. Вплив нагрівання спостерігати лише на відео.
- Воду для проби не пити. Якщо вода із проби або цукор потрапили в очі, повідомити вчителя й промити очі проточною водою. Розлиту воду прибрати за вказівкою вчителя, не допускаючи її потрапляння на електрообладнання.
Що відкриває безкоштовний кабінет
З PDF або Word в інтерактивний урокЗавантажте свій файл із завданнями, кабінет перетворить його на онлайн-тест з автоперевіркою.
Конструктор тестів за 5 хвилинСкладіть тест із власних запитань і видайте класу за посиланням.
Автоперевірка та журнал класуУчні проходять без реєстрації, результати й типові помилки класу в одному місці.
Матеріал на запит позачерговоПотрібна тема, якої немає на сайті? Замовте, зробимо для вас безкоштовно.Картку не питаємо, реєстрація за дві хвилини.
Структура уроку
- Організаційний момент, 1 хв
- Актуалізація, 5 хв. Один письмовий блок і спільна перевірка за ключем
- Мотивація, 3 хв
- Вивчення нового, 21 хв. Робота з текстом 7 хв, таблиця й висновки 9 хв, проба та відео 5 хв
- Закріплення, 9 хв. Самостійна робота й звіряння відповідей
- Рефлексія, 4 хв
- Домашнє завдання, 2 хв
Хід уроку
Організаційний момент — 1 хв
Учитель: Перевіряє готовність класу, просить відкрити параграф і нагадує, що виставлені предмети не беруть без дозволу.
Учні: Готують зошити й підручники.
Зміст етапу
«Відкрийте § 46 на с. 236. Предмети на столі поки лише розглядаємо». Учні знаходять параграф і готуються до роботи.
Актуалізація — 5 хв
Учитель: Пропонує один короткий письмовий блок із п’яти запитань. Наприкінці етапу показує ключ для спільної перевірки.
Учні: Записують п’ять коротких відповідей, а потім звіряють їх із ключем.
Зміст етапу
Учитель просить коротко відповісти письмово на п’ять запитань: «Назвіть два полісахариди рослин. До яких речовин гідролізують білки? До якої речовини гідролізує крохмаль? Яка формула етену? Який полімер етену вам відомий з 9 класу?» Наприкінці етапу клас разом звіряє записи з ключем: крохмаль і целюлоза; амінокислоти; глюкоза; CH₂=CH₂; поліетилен.
Мотивація — 3 хв
Учитель: Показує готові поліетиленові вироби та підписаний зразок термореактивної пластмаси. Ставить проблемне питання без проведення досліду.
Учні: Розглядають предмети й висловлюють початкові припущення.
Зміст етапу
«Перед вами вироби з поліетилену та зразок термореактивної пластмаси. Чому поліетиленовому виробу можна повторно надати форму нагріванням, а термореактивному полімерному виробу ні?» Учні можуть припустити, що матеріали по-різному реагують на нагрівання. Остаточну відповідь сформулюємо наприкінці уроку.
Вивчення нового — 21 хв
Учитель: Організовує три послідовні активності. На читання й пояснення добування полімерів відводить 7 хвилин, на таблицю, зв’язок будови з властивостями та коротке зіставлення процесів 9 хвилин, на підготовлену пробу, коротке відео й висновок 5 хвилин.
Учні: Записують схему реакції, у парах заповнюють таблицю й формулюють висновки, спостерігають пробу та відео.
Зміст етапу
Активність 1, 7 хв. За с. 236 учні розрізняють природні, штучні й синтетичні полімери та знаходять два способи утворення полімерів. За с. 236–237 записують nCH₂=CH₂ → (–CH₂–CH₂–)ₙ; n позначає кількість елементарних ланок у макромолекулі. Учитель стисло пояснює, що полімеризація етену відбувається за радикальним механізмом, а під час поліконденсації взаємодіють функціональні групи й утворюється побічний низькомолекулярний продукт, наприклад вода. Приклад взаємодії фенолу з метаналем учні лише розглядають у підручнику на с. 237. Активність 2, 9 хв. За с. 236–239 пари заповнюють таблицю за походженням, будовою ланцюга та відношенням до нагрівання. Серед прикладів зазначають целюлозу й білки як природні полімери, штучний шовк як видозмінений природний полімер, поліетилен як синтетичний. Зіставляють схеми на мал. 151, с. 237, із прикладами на с. 238: поліетилен має лінійну будову, крохмаль має лінійну й розгалужену будову, вулканізований каучук має сітчасту будову. За с. 238–239 формулюють висновок. У полімерах можуть співіснувати впорядковані й невпорядковані ділянки; між довгими молекулами виникає міжмолекулярна взаємодія. Різна довжина молекул зумовлює плавлення в інтервалі температур. Лінійні полімери можуть розчинятися з утворенням в’язких розчинів, а сітчасті набухають, не розчиняючись. Наприкінці роботи учитель за с. 239 коротко зіставляє три процеси: деполімеризація розщеплює ланцюги на мономери, деякі полімери можуть гідролізувати, а деструкція під дією зовнішніх чинників призводить до старіння. Активність 3, 5 хв. Учитель проводить заздалегідь підготовлену пробу: кладе фрагмент поліетилену в одну склянку з водою, а цукор в іншу й перемішує. Учні спостерігають, що цукор розчинився, а поліетилен залишився видимим і не розчинився у воді. Це спостереження властивості поліетилену, а не доказ нерозчинності всіх полімерів. Після короткого відео учні роблять висновок за с. 239. Термопласт можна повторно розм’якшити й сформувати після охолодження, натомість термореактивний полімер після тверднення необоротно втрачає пластичність.
Закріплення — 9 хв
Учитель: Дає чотири завдання від упізнавання до рівняння реакції. Пропонує опору тим, кому вона потрібна, і додаткове завдання тим, хто завершив раніше; наприкінці показує відповіді.
Учні: Самостійно виконують чотири завдання, звіряють відповіді та виправляють помилки.
Рефлексія — 4 хв
Учитель: Повертає клас до проблемного питання. Дає 2 хвилини на письмову відповідь і 2 хвилини на усні уточнення.
Учні: Письмово відповідають на проблемне питання; уточнення висловлюють усно.
Домашнє завдання — 2 хв
Учитель: Називає параграф, номери базових завдань і завдання за вибором; перевіряє, чи всі записали.
Учні: Записують базове завдання й за бажанням додаткове.
Завдання для закріплення
1. Упізнайте синтетичний полімер серед целюлози, штучного шовку й поліетилену. Назвіть походження двох інших.
Відповідь
Поліетилен є синтетичним полімером. Целюлоза є природним полімером, а штучний шовк добувають із природної целюлози.
2. У записі (–CH₂–CH₂–)ₙ назвіть елементарну ланку та поясніть позначення n.
Відповідь
Елементарна ланка поліетилену має вигляд –CH₂–CH₂–. n позначає кількість таких ланок у макромолекулі.
3. Порівняйте полімеризацію етену й поліконденсацію. Що відбувається з кратним зв’язком під час полімеризації, які групи взаємодіють під час поліконденсації та чи утворюється побічний продукт? Якою з цих реакцій добувають поліетилен з етену?
Відповідь
Під час полімеризації етену змінюється подвійний зв’язок і молекули сполучаються в ланцюг без побічного низькомолекулярного продукту. Саме цією реакцією добувають поліетилен. Під час поліконденсації взаємодіють функціональні групи, а поряд із полімером утворюється низькомолекулярний продукт, часто вода.
4. Складіть рівняння добування поліетилену з етену та назвіть тип реакції.
Відповідь
nCH₂=CH₂ → (–CH₂–CH₂–)ₙ. Це реакція полімеризації.
Диференціація
Сильним: Додатково обчисліть ступінь полімеризації поліпропілену, якщо його середня відносна молекулярна маса дорівнює 21 000. Очікувана відповідь. Відносна молекулярна маса ланки C₃H₆ дорівнює 42, тому середній ступінь полімеризації n = 21 000 / 42 = 500. Джерело: Попель, с. 179, 182.
Підтримка: Картка-опора до домашнього № 11. Для кожної суміші перевірте, чи є розчинена речовина полімером. Цукор і йод не належать до полімерів; білок належить.
Домашнє завдання
Базове: Прочитати § 46, с. 236–239; письмово виконати завдання для самоконтролю № 11 і № 10 на с. 239–240. У № 11 визначити, які з наведених сумішей є розчинами полімерів; у № 10 пояснити, як з’ясували, що природний каучук є полімером ізопрену.
За вибором: За бажанням знайти вдома два вироби з різних полімерних матеріалів. Записати назви матеріалів лише за наявності маркування; сформулювати по одному запитанню про їхні властивості, яке варто з’ясувати перед вибором способу утилізації. Не нагрівати вироби.
Рефлексія
Прийом «Повернення до запитання». Письмово, одним-двома реченнями, дайте відповідь на проблемне питання. Очікувана відповідь. Поліетилен є термопластичним полімером, тому після охолодження його можна знову розм’якшити нагріванням і надати йому нової форми; затверділий термореактивний полімер втрачає пластичність і повторному формуванню не піддається. Усно назвіть терміни, які допомогли відповісти, і одне правило безпеки. Очікувані відповіді. «Термопластичний» і «термореактивний»; «не нагрівати полімерні зразки в кабінеті».
Історична довідка
{'text': 'Термін «полімерія» увів Йенс Берцеліус у 1833 році для позначення виду ізомерії. Сучасне значення слова «полімер» сформувалося пізніше.', 'page': None, 'source': 'Ярошенко, § 28, с. 158'}
Місце уроку в темі
Попередній урок: На попередньому уроці вивчали білки та полісахариди; сьогодні використовуємо їх як приклади природних полімерів.
Наступний урок: На наступному уроці вивчатимемо пластичні маси та речовини, які додають до полімерної маси.
Часті запитання
Чим природні полімери відрізняються від синтетичних?
Природні полімери утворюються в природі без втручання людини; до них належать крохмаль, целюлоза й білки. Синтетичні полімери добувають хімічним синтезом із речовин неполімерної будови, наприклад поліетилен з етену.
Що таке мономер і елементарна ланка полімеру?
Мономером називають речовину, молекули якої беруть участь в утворенні полімеру. Елементарна ланка є групою атомів, що багаторазово повторюється в макромолекулі; для поліетилену мономер має формулу CH₂=CH₂, а ланка записується як –CH₂–CH₂–.
Чим полімеризація відрізняється від поліконденсації?
Під час полімеризації етену змінюється подвійний зв’язок, молекули сполучаються без утворення побічного низькомолекулярного продукту. Під час поліконденсації взаємодіють функціональні групи, а поряд із полімером утворюється низькомолекулярний продукт, найчастіше вода.
Чому поліетилен можна формувати повторно?
Поліетилен належить до термопластичних полімерів. Під час нагрівання він розм’якшується, після охолодження зберігає надану форму, а повторне нагрівання дає змогу змінити її знову.
Чому не всі полімери можна формувати повторно?
Термореактивні полімери після тверднення втрачають пластичність, тому повторне нагрівання не дає змоги надати їм нової форми. Це відрізняє їх від термопластичних полімерів і має значення під час вибору способу утилізації.
Що відбувається з полімерами під час старіння?
Під впливом світла, вологи, нагрівання та механічного напруження в макромолекулах можуть розриватися хімічні зв’язки. Таке руйнування називають деструкцією; через нього матеріал поступово стає непридатним для використання.
Джерела
- Попель, Крикля. Хімія, 10 клас, 2018, с. 177–183
- Величко. Хімія, 10 клас (проф), с. 236–241
- Ярошенко. Хімія, 10 клас, 2018, с. 158–162
Не знайшли потрібну тему?
Напишіть предмет, клас і тему. Зробимо матеріал для вас позачергово, безкоштовно, і повідомимо, коли він буде готовий.
Далі відкриється безкоштовна реєстрація кабінету вчителя, запит збережеться автоматично.
Створіть кабінет і проводьте тести з класом за посиланням
Перевірка автоматична, результати всього класу в одному місці, готові контрольні з 10 предметів, конструктор завдань і перетворення PDF або Word на інтерактивний урок. Потрібної теми немає? Зробимо на запит.
