Презентація «Пластмаси» з хімії для 10 класу

Не називайте тему відразу. Запропонуйте учням висунути припущення за заголовком, а на наступному слайді перевірити його за підказками.

Відповідь, пластмаси. Попросіть учнів пояснити, яка підказка стосується властивості матеріалу, а яка його полімерної основи. Типова помилка полягає в тому, що всі полімери називають пластмасами, хоча пластмаса є матеріалом на основі полімеру.

Окресліть маршрут уроку від складу матеріалу до його використання та відходів. Скажіть, що різні добавки можуть змінювати властивості пластмаси на основі того самого полімеру. Не ототожнюйте стійкість виробу під час використання з безпечністю накопичення відходів.

Запропонуйте учням наприкінці уроку перевірити себе за цими діями. Особливо важливо пов’язати властивості поліетилену з його насиченим ланцюгом. Властивості готової пластмаси залежать також від добавок.

Покажіть поруч модель фрагмента полімерної основи та приклад наповнювача. SiO₂ є формулою кварцу, з якого виготовляють кварцове борошно. Схема не є рівнянням хімічної реакції. Стабілізатори, пластифікатори, барвники й наповнювачі входять до складу матеріалу, а не полімерного ланцюга.

У термопластів форму можна змінювати повторно. Фенолоформальдегідну смолу одержують поліконденсацією фенолу з метаналем. Спершу утворюються лінійні ланцюги, а після формування сітки з поперечними зв’язками матеріал стає термореактивним. Моделі показують фрагменти, а не цілі макромолекули.

Для підвищення еластичності потрібен пластифікатор, а для забарвлення додають барвник. Попросіть учнів зіставити кожну добавку з конкретною зміною властивості. Наповнювач не виконує всіх функцій добавок.

Покажіть зразок поліетиленової плівки та попросіть описати його. Колір виробу може залежати від барвника; не визначайте вид невідомого пластику лише на дотик. Температури плавлення поліетилену, одержаного за різного тиску, порівняємо на наступному слайді.

Обидва матеріали одержують полімеризацією етену, але за різних умов. Поліетилен високого тиску має розгалужену будову, а низького тиску має лінійну будову. Останній рядок пов’язує будову з наведеними умовами добування, а не повторює температуру плавлення. Дані взято з Величко, с. 240–241.

Придатність виробу до контакту з харчовими продуктами та нагрівання залежить від його маркування. Горіння пластикових відходів забруднює повітря. Не припускайте, що всі пластмаси мають однакові межі використання.

Порівняйте дві схеми з полімеризацією етену. В обох випадках подвійний зв’язок мономера перетворюється на одинарні зв’язки головного ланцюга. У полівінілхлориді біля ланцюга залишається атом Хлору, у полістирені фенільна група. Не плутайте формулу стирену з формулою хлороетену.

Забарвлення бромної води не зміниться, бо поліетилен за звичайних умов не приєднує бром. Запитайте, чому для етену результат був би іншим, і поверніть увагу до подвійного зв’язку мономера.

Покажіть на формулі пропену подвійний зв’язок, за рахунок якого утворюється полімерний ланцюг. Порівняйте ланки поліпропілену й поліетилену. У схемі молекула ліворуч і фрагмент ланцюга праворуч є моделями речовин, а не повним записом сторін рівняння.

За відповідних умов етен полімеризується з утворенням поліетилену. Зверніть увагу учнів на коефіцієнт n перед етеном та індекс ₙ біля повторюваної ланки. Подвійні зв’язки мономера розриваються, а в полімерному ланцюзі залишаються одинарні зв’язки. Зображення молекули й фрагмента допомагають порівняти будову, а рівняння подано окремо.

Розкажіть про першу штучну пластмасу як про сторінку історії матеріалів, а не відкриття поліетилену. Назва «паркезін» пов’язана з прізвищем Олександра Паркса, згодом матеріал став відомим як целулоїд. Не приписуйте цю дату появі всіх сучасних синтетичних пластмас.

Попросіть учнів назвати корисну властивість кожного матеріалу. Приклади застосування поліетилену наведено у Ярошенко на с. 165, поліпропілену й полівінілхлориду на с. 166, пінополістирену на с. 167. Полівінілхлорид за сильного нагрівання розкладається з виділенням гідроген хлориду. Додайте два приклади: тефлон використовують як хімічно стійке покриття, а прозорий поліметилметакрилат відомий як органічне скло.

Правильна відповідь, полімер. Після відповіді запитайте, навіщо до полімерної основи додають інші речовини. Основу матеріалу не слід плутати з добавкою, яка надає йому кольору чи іншої помітної властивості.

Правильна відповідь, поліетилен. Попросіть пояснити вибір словом «термопластичний». Після затвердіння фенолоформальдегідна пластмаса має сітчасту будову й повторно не розм’якшується. Не поширюйте цей висновок на лінійну смолу до її затвердіння.

Правильна відповідь, забарвлення не змінюється. Запропонуйте учням обґрунтувати її відсутністю подвійних зв’язків у полімерному ланцюзі. Властивість етену не можна переносити на поліетилен.

Поверніться до очікуваних результатів і попросіть навести по одному прикладу до кожного твердження. Наголосіть, що властивості готового матеріалу залежать не лише від полімеру, а й від добавок. Якщо учні називають поліетилен ненасиченим, ще раз зіставте будову етену й полімерного ланцюга.

Запропонуйте обрати вироби, які вже є вдома, нічого спеціально не купуючи. Якщо маркування відсутнє або нерозбірливе, учень має так і зазначити, а не вгадувати полімер за виглядом. На наступному уроці порівняйте знайдені обмеження використання та способи окремого збирання.