Інформація для вчителів
Застосування
Схема досліду
Однією з розпізнавальних ознак пластмас є їхня здатність плавитися. Пластмаси можна розрізнити за ступенем плавкості. Ця здатність плавитися є важливою властивістю для подальших галузей застосування пластмас.
У цьому досліді учениці та учні досліджують деформівність різних пластмас при нагріванні.
Інша інформація для вчителя (1/4)
Попередні знання
Учні вже мають володіти добрими базовими знаннями про полімери та їхні властивості. Крім того, корисно, якщо окремі властивості за темою деформівності та нагрівання пластмас уже розглянуто в теорії. Далі, учні мають бути обізнані з безпечним поводженням із бутановим пальником або пальником Бунзена.
Принцип
Однією з властивостей пластмас є деформівність при нагріванні, на підставі якої їх можна класифікувати на термопласти та реактопласти.
Інша інформація для вчителя (2/4)
Навчальна мета
Учні дізнаються, що здатність пластмас плавитися можна використати як розпізнавальну ознаку.
Завдання
Учні досліджують деформівність кількох пластмас при нагріванні.
Інша інформація для вчителя (3/4)
Вказівки щодо складання та виконання
Загалом придатні всі зразки пластмас. Особливо придатні названі зразки пластмас, які можна взяти з наданого набору, оскільки при цьому використовують і плавкі (термопласти), і неплавкі (реактопласти) пластмаси.
Вказівки
PS і PMMA належать до термопластів, у яких полімерні ланцюги фіксовані лише силами Ван дер Ваальса, причому можуть утворюватися частково кристалічні ділянки. З цієї причини вони легко плавляться, проте не мають визначеної температури плавлення.
Реактопласти складаються з ковалентно щільно зшитих полімерних ланцюгів, які мало деформуються. Тому їхня температура плавлення настільки висока, що вони розкладаються ще до плавлення.
Інша інформація для вчителя (4/4)
Методичні зауваження
Цей дослід, як і інші досліди навчального блоку 3, слугує для дослідження фізичних властивостей пластмас, з яких згодом можна вивести класифікацію на термопласти, реактопласти та еластомери. Відповідно до таблиці опрацювання результатів, після виконання всіх дослідів можна скласти характеристику, яка охоплює фізичні властивості всіх пластмас.
У старшій школі, залежно від попередніх знань учасниць та учасників курсу, можна перейти до плідної дискусії про типи зв'язку та ентальпії зв'язку, причому, знаючи теплоємність використаних пластмас, за ентальпією зв'язків C-C, C-H або C-O можна зробити висновок про діапазон плавлення і про силу міжмолекулярних сил.
Утилізація
Придатні для повторного використання зразки пластмас зберегти, а залишки та розплавлені шматки пластмаси викинути у звичайне сміття або, за потреби, віддати на перероблення (жовтий мішок, жовтий контейнер).
Правила безпеки
- При нагріванні зразків пластмас можуть скрапувати палаючі частинки. Досліди проводити на робочій поверхні, надягнути захисні окуляри!
- При нагріванні частково утворюються гази з неприємним запахом, шкідливі для здоров'я. Досліди по змозі проводити у витяжній шафі!
- При використанні PVC користування витяжною шафою обов'язкове через пари хлороводню, що утворюються.
- Пластмаса, що скрапує, не повинна потрапляти в сопло пальника.
- Для цього досліду діють загальні правила безпечного експериментування на уроках природничих наук.
Інформація для учнів
Мотивація
Схема досліду
Пластмаси нині застосовують майже всюди: у медицині, в іграшковій промисловості, у галузі електроніки, а також в автомобілебудуванні.
Крім того, ми знаходимо пластмаси в холодильниках і, наприклад, в абажурах. Окрім цих двох галузей, є ще безліч інших. Властивості різних пластмас саме й вирішують, для якого виробу їх застосовують, адже вони мають витримувати навантаження і водночас легко оброблятися. Деформівність пластмас має тут, звісно, велике значення.
Саме з цієї причини в наступному досліді ми розглядаємо властивість пластмас "деформівність".
Завдання
Які властивості пластмас можна дослідити?
- Дослідь поведінку пластмас при нагріванні.
Обладнання
| Позиція | Обладнання | Артикул | Кількість | 1 | Щипці для тигля, нержавіюча сталь, l = 200 мм | 33600-00 | 2 | 2 | Запальничка для природного/ скрапленого газу | 38874-00 | 1 | 3 | Кремені, 1 г | 38874-01 | 1 | 4 | Захисні окуляри, прозорі | 39316-00 | 1 | 5 | Захисна підкладна пластина, 26,5 см x 36,5 см, алюміній | 39180-01 | 1 | 6 | Бутановий пальник з картриджем, 220 г | 32180-00 | 1 | 7 | Набір 10 різних зразків пластмас, по 60 шт. кожного виду | 31730-10 | 1 |
|---|
Виконання
1
Пластмаса, розміщена над пальником
- Постав пальник на робочу поверхню. Візьми в кожну руку по щипцях для тигля. Захопи шматок пластмаси двома щипцями за обидва кінці.
- Потримай середину шматка в несвітному полум'ї пальника і спробуй розтягнути його (рис. 1). Стеж за тим, щоб частинки, які можуть розплавлятися й скрапувати, не потрапляли в сопло пальника.
- Вийми шматок пластмаси з полум'я, тримаючи його й далі над робочою поверхнею.
- Так само вчини з іншими зразками пластмас.
Протокол
Завдання 1
Запиши свої спостереження в загальній формі.
Завдання 2 (1/2)
Підсумуй свої спостереження у вигляді таблиці.
PEHD
PELD
PP
PS
PC
Завдання 2 (2/2)
Підсумуй свої спостереження у вигляді таблиці.
PET
PVC
PUR
PMMA
VMQ
Завдання 3
Питання
Завдання 4
Питання
Завдання 5
Питання
Реактопласти складаються з ковалентно щільно зшитих полімерних ланцюгів, які мало деформуються. Тому їхня температура плавлення настільки висока, що вони розкладаються ще до плавлення.