Презентація «Природні, штучні та синтетичні волокна» з хімії для 10 класу

Попросіть учнів пригадати, з яких тканин виготовлено їхній одяг. Поясніть, що сьогодні йтиметься про походження волокон, їхні властивості та вибір тканини. Зверніть увагу, що назва тканини й назва волокна не завжди збігаються.

Відповідь учнів має підвести до волокон, після чого назвіть тему уроку повністю. Запитайте, що об’єднує шовк, льон і капрон, попри різне походження. Число стосується довжини шовкової нитки, а не молекули; це варто уточнити, якщо учні змішають ці поняття. Співзвуччя в останній підказці слугує лише грою слів.

Окресліть три запитання, до яких клас повернеться наприкінці уроку. Поясніть, що головною ознакою класифікації є походження волокна або сировини. Не пропонуйте оцінювати одну групу як безумовно кращу за інші.

Прочитайте результати як дії, які учні виконають самостійно. Наприкінці уроку запропонуйте перевірити їх на прикладі етикетки одягу. Типова помилка полягає в тому, що штучні волокна зараховують до природних лише через природну сировину.

Уточніть, що формули належать 6-аміногексановій кислоті, з якої одержують капрон, а не всім волокнам одразу. Покажіть дві групи на кінцях її молекули: NH₂ і COOH. Саме їхнє розташування дає змогу молекулам сполучатися в довгий ланцюг. Типова помилка полягає в пошуку однієї молекулярної формули для всієї групи волокон.

Побудуйте з класом розгалуження: волокна бувають природні й хімічні, а хімічні поділяють на штучні та синтетичні. Для штучних вихідним матеріалом є природний полімер, для синтетичних полімер одержують із продуктів органічного синтезу. Схема показує речовини, пов’язані з двома прикладами синтетичних волокон, а не молекули всіх перелічених волокон. Не називайте штучні й синтетичні волокна двома підгрупами природних.

Правильний розподіл такий: льон і вовна є природними, віскоза є штучним волокном, капрон є синтетичним. Попросіть пояснювати відповідь через походження сировини, а не зовнішній вигляд нитки. Якщо учні назвуть віскозу природною, нагадайте про хімічну обробку целюлози.

Пов’яжіть походження з речовиною, яка становить основу волокна. Додайте, що в додатковому підручнику вовну вирізняють за еластичністю, а шовк за міцністю й блиском. На зображенні учні бачать саме блиск шовкової нитки, а не умовну ілюстрацію до слова «природний». Не поширюйте властивості шовку на всі природні волокна.

Поясніть, що віскозне й ацетатне волокна отримують переробкою целюлози, але їхні властивості не тотожні. Віскоза приємна на дотик і легко зафарбовується, а ацетатне волокно добре зберігає тепло. На схемі показано реагент, названий у підручнику для одержання ацетатного волокна; одна його молекула не є зображенням готової нитки. Типова помилка полягає в приписуванні всіх перелічених властивостей кожному штучному волокну.

Капрон і вовна є волокнами різного походження, тому порівнюємо їх за конкретними ознаками, а не за оцінкою «краще». Температура 210 °C стосується пом’якшення капрону, тоді як 120 °C і 160 °C є наведеними в додатковому підручнику орієнтирами прасування синтетичних тканин та вовни. Це різні показники, їх не можна віднімати один від одного чи називати температурами плавлення обох волокон. Для вовни підручник не подає температури пом’якшення, тому в таблиці немає вигаданого числа.

Для повсякденного одягу в спеку доречно обрати віскозну тканину, бо вона гігроскопічна й пропускає повітря. Попросіть учнів назвати обидві властивості, а не лише повторити назву волокна. Нагадайте, що капрон не вбирає вологу; це може бути недоліком саме для такого призначення. Не робіть висновку, що капрон непридатний для будь-яких виробів.

Підручник описує розпізнавання волокон під час спалювання ниток, але для повсякденного вибору безпечніше починати з етикетки. Зверніть увагу на попереджувальні знаки щодо прасування та використання розчинників. Поясніть, що запропоноване в підручнику спалювання не слід переносити на цілий виріб або виконувати самостійно на уроці. Типова помилка полягає в однаковому режимі прасування всіх тканин.

Покажіть, як дві молекули 6-аміногексанової кислоти сполучаються з утворенням води. Це один крок поліконденсації, а не формула готової довгої макромолекули капрону. За тим самим принципом ланцюг може подовжуватися. Попросіть знайти на схемі зв’язок, який виник між двома залишками кислоти.

Для штучних волокон наведіть приклад целюлози з деревини. Для синтетичних назвіть продукти переробки нафти, вугілля й природного газу, з яких спочатку одержують полімер. Схема показує дві названі в підручнику речовини для добування поліестеру. Зауважте, що хімічне волокно формують із підготовленого розчину або розплаву, а не витягують безпосередньо з нафти.

Очікувана відповідь полягає в тому, що целюлоза є природною сировиною, але саме віскозне волокно отримують після хімічної обробки. Попросіть порівняти шлях льону до тканини зі шляхом целюлози до віскози. Як історичну довідку згадайте, що виробництво штучного ацетатного волокна розпочали у Франції наприкінці XIX ст. Типова помилка полягає в ототожненні походження сировини зі способом виготовлення волокна.

Пройдіть картки від повсякденного текстилю до технічних виробів. Для капрону пов’яжіть приклад із міцністю та стійкістю до стирання, для кевлару з високою механічною міцністю. Уточніть, що мікромодал є різновидом віскозного мікроволокна. Запитайте, чому один матеріал не замінює всі інші в кожному виробі.

Правильна відповідь: віскозне волокно. Попросіть обґрунтувати вибір походженням целюлози та її хімічною переробкою. Типова помилка полягає в тому, що природну сировину сприймають як доказ природного походження готового волокна.

Правильна відповідь: капрон спочатку плавиться, а потім згорає. Типова помилка виникає через перенесення ознак целюлозних волокон на синтетичне. Обговоріть, чому для визначення складу власного одягу краще спершу прочитати етикетку, а не випробовувати тканину нагріванням.

Поверніться до трьох цілей уроку й попросіть учнів навести власний приклад до кожної групи. Нагадайте, що штучні та синтетичні волокна разом називають хімічними. Підкресліть практичний висновок: властивості й догляд залежать від складу конкретної тканини. Типова помилка полягає в пошуку універсально найкращого волокна.

Попросіть узяти етикетки двох наявних удома виробів і нічого не випробовувати вогнем. Якщо тканина змішана, учні мають зазначити кожен указаний у складі вид волокна. Нехай порівняють реальні позначки догляду, не вгадуючи температуру там, де її не вказано. На наступному уроці достатньо коротко обговорити один показовий приклад.