Інформація для вчителів
Застосування
Пластик через свою різнобічну придатність до застосування - дуже популярний матеріал.
Хімія полімерів дає добру нагоду пов'язати матеріал із загальною хімією Карбону. Цей дослід слугує вступом до хімії полімерів, бо учениці й учні можуть кількісно визначити складники різних полімерів (синтетичних і природних).
Від цього досліду можна перейти або до механізмів реакцій, як-от полімеризація етену в поліетилен (ПЕ), або до матеріалознавчих аспектів, як-от поділ на термопласти, реактопласти та еластомери, щоб і далі привертати увагу учениць і учнів до базової ідеї «будова - властивості».
Інша інформація для вчителів (1/2)
Попередні знання
Учениці й учні мають орієнтуватися в безпечному експериментуванні з небезпечними речовинами, а також у поводженні з бутановим пальником. Так само мають бути відомі реакції виявлення, які виконують у досліді, - виявлення вуглекислого газу вапняною водою та окиснювальна дія оксиду міді(II).
Принцип
Досліджують властивості та складники природних і синтетичних полімерів.
Інша інформація для вчителів (2/2)
Навчальна мета
У цьому досліді учениці й учні дізнаються, що полімери під час нагрівання розкладаються. Головні складники - вуглець, водень і кисень - виявляють у вигляді води та вуглекислого газу.
Завдання
Дослідіть різні полімери на їхні головні складники.
Правила безпеки (1/2)
Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Щодо H- і P-формулювань звертайся до паспорта безпеки відповідної хімічної речовини.
Правила безпеки (2/2)
- Вапняна вода їдка.
- Надінь захисні окуляри!
- Під час нагрівання утворюються неприємні на запах і шкідливі для здоров'я гази. Дослід за змоги виконуй у витяжній шафі!
Додаткові вказівки
Заувага до учнівських дослідів
Стежте, щоб пробірку не нагрівали у верхній третині, бо інакше вода не сконденсується. Зверніть увагу, що пробірку з вапняною водою обов'язково треба прибрати ще до кінця нагрівання, бо інакше вапняна вода підніметься назад кутовою трубкою.
Цей дослід добре підходить для роботи в групах із поділом завдань, бо тоді кількість досліджуваних речовин збільшується, а узагальнення стає обґрунтованішим. Названі вище класи природних полімерів, можливо, доведеться задати наперед. Реакції виявлення вважаються відомими. За потреби їх варто наперед показати демонстраційно.
Пробірку слід нагрівати лише в нижній частині.
Інформація для учнів
Мотивація
Пластик через свою різнобічну придатність до застосування - дуже популярний матеріал.
Мобільні телефони, взуття, одяг, іграшки та багато чого іншого зроблено з пластмаси. Пластмаси складаються з довгих ланцюгів із однієї й тієї самої основної ланки, їх називають також полімерами. Але є й природні полімери, як-от целюлоза, білки (наприклад, казеїн) і наша ДНК.
Полімери, кажучи просто, - це повторювані ланки макромолекул. Через різнобічні властивості та можливості застосування вони стали невід'ємною частиною сучасного життя. Залежно від того, з чого складається основна ланка, матеріал має різні властивості.
Завдання
Дослідіть складники різних полімерів (глюкози, казеїну та поліетилену або поліпропілену)
Порада: досліди можна виконувати й з поділом роботи, щоб кожна група досліджувала лише один полімер, а потім ви порівняєте свої результати.
Складання установки для термічного розкладу полімерів.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість |
|---|---|---|---|
| 1 | Основа штатива, PHYWE | 02001-00 | 1 |
| 2 | Стрижень штатива, нержавіюча сталь, 18/8, l = 370 мм, d = 10 мм | 02059-00 | 1 |
| 3 | Подвійна муфта | 02043-00 | 1 |
| 4 | Ложка-шпатель, сталь, l = 150 мм | 33398-00 | 1 |
| 5 | Пробірка, боросилікатне скло, d = 20 мм, l = 180 мм, SB 19 | MAU-17080101 | 3 |
| 6 | Скляні трубки, зігнуті під прямим кутом, 90 x 60 мм | MAU-10030703 | 1 |
| 7 | Пробірка, 180x18 мм, лабораторне скло, 100 шт. | 37658-10 | 1 |
| 8 | Штатив для пробірок, 12 отворів, d = 22 мм, дерево, 6 стержнів для зливу | 37686-10 | 1 |
| 9 | Універсальний затискач | 37715-01 | 1 |
| 10 | Щітка для пробірок із вовн. наконечником, d=20 мм | 38762-00 | 1 |
| 11 | Гумова пробка, d=22/17 мм, з 1 отвором, 7 мм | 39255-01 | 3 |
| 12 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 |
| 13 | Гліцерин, 250 мл | 30084-25 | 1 |
| 14 | Купрум(ІІ) оксид, порошок, 100 г | 30125-10 | 1 |
| 15 | D(+)-глюкоза, 250 г | 30237-25 | 1 |
| 16 | Казеїн, розчинний у лугах, 100 г | 31188-10 | 1 |
| 17 | Розчин гідроксиду кальцію, 1000 мл | 31458-70 | 1 |
| 18 | Бутановий пальник з картриджем, 220 г | 32180-00 | 1 |
| 19 | Набір 10 різних зразків пластмас, по 60 шт. кожного виду | 31730-10 | 1 |
Додаткове обладнання
| Позиція | Обладнання | Кількість |
|---|---|---|
| 1 | Бутановий пальник Labogaz 470 | 1 |
| 2 | Бутановий картридж CV300 Plus із клапаном, 240 г | 1 |
| 3 | Гліцерин, 99%, 250 мл | 1 |
| 4 | Купрум(ІІ) оксид, порошок 100 г | 1 |
| 5 | D(+)-глюкоза 250 г | 1 |
| 6 | Розчин гідроксиду кальцію 1000 мл | 1 |
| 7 | Казеїн, розчинний у лугах 100 г | 1 |
| 8 | Набір зразків пластмас для учнівських дослідів, по 60 шт. кожного виду | 1 |
Складання (1/3)
Рис. 1
- Склади штатив за рисунками 1-3
Рис. 2
Рис. 3
Складання (2/3)
- Закріпи універсальний затискач на штативі (див. рис. 4).
- Обережно вкрути кутову трубку (з'єднання гума - скло змасти гліцерином, щоб ковзало!) коротким коліном у пробку (рис. 5)
- Результат має виглядати як на рис. 6
Рис. 5
Рис. 4
Рис. 6
Складання (3/3)
Затисни пробірку навскіс в універсальному затискачі (рис. 7)
Приготуй 3 пробірки з вапняною водою (рис. 8). Якщо ви працюєте з поділом роботи і досліджуєте лише один полімер, вам потрібна лише одна пробірка з вапняною водою.
Рис. 7
Рис. 8
Виконання (1/2)
- Насип у пробірку Duran спершу шпатель глюкози, а потім три шпателі оксиду міді(II) (рис. 9).
Рис. 9
Виконання (2/2)
- Закрий пробірку пробкою з кутовою трубкою так, щоб довге коліно стирчало з пробірки.
- Нагрівай спершу оксид міді(II), потім глюкозу. Під час нагрівання занурюй кутову трубку в пробірку з вапняною водою ( див. рис. 10).
- Увага:нагрівай пробірку лише в нижній частині!
Складання установки.
Протокол
Завдання 1
Занесіть результати своїх реакцій виявлення в таблицю.Обміняйтеся результатами з однокласницями й однокласниками, якщо ви експериментували з поділом роботи.
Скорочення ПЕ означає поліетилен, а скорочення ПП - поліпропілен.
|
|---|
Завдання 2
Питання
Питання
Lego, наприклад, складається з довгих ланцюгів ацетату целюлози.
Завдання 3
Встав правильні слова. Якщо треба назвати два поняття, їх подають за абеткою. Поліетилен складається з довгих ланцюгів ____. Елементи, які трапляються в основній ланці, - це ____ і ____.
Структурна формула ПЕ.
Завдання 4
Встав правильні слова. Якщо треба назвати два поняття, їх подають за абеткою. Під час реакції виявлення поряд із цими елементами виявили також ____, який походить не з поліетилену, а з ____
Структурна формула ПЕ.