Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Реакция полимеризации формальдегида и реакция поликонденсации фенолформальдегида" 10 класс

Урок химии в 10 классе (химико-биологический профиль)
Тема «Реакция полимеризации формальдегида и реакция
поликонденсации фенолформальдегида»
Цели урока: Углубить и расширить знания учащихся о химических
свойствах альдегидов: закрепить знания учащихся о реакции
полимеризации на примере получения параформа и познакомить
с реакцией поликонденсации на примере получение
фенолформальдегидной смолы (образовательная).
Развивать логическое мышление. Совершенствовать
умения и навыки прогнозировать химические свойства, исходя из
строения, а также предсказывать области применения вещества
на основании знаний о его свойствах (развивающая).
Формировать интерес к предмету. Прививать чувство
гордости за малую родину и ее успехи в области
отечественной химической отрасли (воспитательная).
Оборудования и реактивы:
1. Идентификация глицерина и этаналя :
- глицерин, этаналь;
- р-ры NaOH и CuSO
4
;
- пробиркодержатель, спиртов
2. Изучение свойств ФФП
- кусочки пластмассы, полоска текстиля;
- прибор для проверки электропроводности;
- р-ры кислот HCl, NaOH, спирт C
2
H
5
OH, ацетон, бензол;
3. Определение пластмасс:
полиэтиленовая обложка, флакон полипропиленовый, сумка из
искусственной кожи, ФФП-розетка.
4. Стенд-коллаж «Использование ПФ и ФФ пластмасс»
5. Мультимедийный проектор
Учащиеся должны: научиться записывать уравнение полимеризации
формальдегида, поликонденсации фенолформальдегида;
знать различия между реакцией полимеризации и реакцией
поликонденсации; знать свойства и области применения ПФ и
ФФ; уметь оперировать (обогатив свой словарный
химический запас) такими понятиями: параформ,
фенолформальдегидная смола, резол, новолак, резит, реакции
поликонденсации.
Тип урока: урок получения новых знаний,
урок комбинированный.
Формы работы: групповая работа, индивидуальная работа, самостоятельная
работа, работа в парах, химический эксперимент (демонстрация,
лабораторные опыты).
Методы и приемы: блицопрос, презентация, метод проблемных ситуаций,
взаимопроверка, самооценка, прогнозирование; приемы «что
объясняют слова…» и «наглая ложь», синквейн, групповая
работа.
Эпиграф урока: "Широко простирает химия руки свои в дела
человеческие..."
(М.В. Ломоносов)
I .Актуализация опорных знаний
Сегодня у нас второй урок по теме «Химические свойства альдегидов».На
уроке вы расширите свои знания по этой теме, познакомившись с
полимеризацией формальдегида и поликонденсацией фенолформальдегида.
И убедитесь в большом практическом значении продуктов этих реакции в
промышленности, быту, жизни человека.
А сейчас я хочу узнать, как вы усвоили тему прошлого урока.
Блицопрос:
1. Какой класс органических веществ мы изучаем?
(альдегиды и кетоны)
2. Какова общая молекулярная формула веществ этого класса?
(С
п
Н
2п
О)
3. Какова функциональная группа альдегидов и кетонов?
(Карбонильная >С=О. Если к.гр. находиться на первом атоме
углерода, вещество относиться к альдегидам, если на
промежуточных атомах углерода – к кетонам)
4. Как влияет наличие двойной связи в карбонильной группе на
химические свойства этих веществ?
(Наличие двойной связи указывает на то, что для этих веществ
характерны реакции присоединения: альдегиды
присоединяют водород, спирты, синильную кислоту,
гидросульфиты).
5. Какие еще химические свойства характерны для альдегидов, исходя из
их строения?
(Так как углерод в карбонильной группе находится в
промежуточной степени окисления+2 или +1, то это значит, что
альдегиды и кетоны принимают участие в реакциях окисления
и восстановления)
Индивидуальная работа (по карточкам)
№1
Назвать по международной номенклатуре вещества:
а) б)
(3,3-диметилбутаналь) (2-метилпентанон-3)
С одним из них написать реакцию взаимодействия с метанолом
№2
Идентифицировать этаналь и глицерин с помощью одного реактива
Работа с классом (прием «найди лишнее»)
С каким из веществ не реагирует этаналь:
I в: Ag
2
O, S, Cu(OH)
2
, Na
2
O, Fe(OH)
3
, HCN
II в: O
2
, He, H
2
, HCl, NO
2
, NaHSO
3
, Ag
2
O
Взаимопроверка. Самооценка
II. Изучение нового материала
Мотивация
Как вы думаете, что объединяет эти слова: электророзетка,
шарикоподшипник, пуговица, ламинат, цистерна, телевизор? (Ответ: при
изготовлении этих предметов использовались полимеры.) (можно
сопровождать демонстрацией слайдов)
Да, был век каменный, был век бронзовый, железный. Мы живем,
безусловно, в век полимеров. И одним из самых используемых являются ПФ
и ФФ пластмассы. Представить сегодняшнюю нашу жизнь без них просто
невозможно: они заменяют дерево и металл, в качестве клеев соединяют
различные по структуре поверхности. Вряд ли есть место, где мы бы не
встречались с ними ежедневно, начиная с выключателя и заканчивая
несущей конструкцией прекрасного белоснежного лайнера (демонстрация
изображенной пуговицы и лайнера)
Сегодня на уроке вы узнаете все об этих веществах.
Тема сегодняшнего урока «Полимеризация формальдегида и
поликонденсация фенолформальдегида». А эпиграфом служат известные
слова М.В. Ломоносова "Широко простирает химия руки свои в дела
человеческие...". На сегодняшнем уроке вы должны будете научиться
записывать эти уравнения реакций. Уметь их сравнивать. Научиться
оперировать, обогатив свой химический словарный запас, такими понятиями:
фенолформальдегидная смола, резол, новолак, резит, реакции
поликонденсации (изображение основных понятий)
Слово «полимеризация» вам знакомо. Кто из вас сумеет дать определение
этому понятию?
Вещества какого строения могут подвергаться полимеризации?
Выскажите свое мнение по вопросу возможности вступления в реакцию
полимеризации альдегидов и кетонов (так как в карбонильной группе
присутствует двойная связь, альдегиды и кетоны могут вступать в реакции
полимеризации).
Попробуйте написать уравнение полимеризации формальдегида:
формальдегид полиформальдегид (ПФ)
Если к полимеру ПФ добавить наполнитель, то получиться …
(пластмасса)
ПФ + наполнитель = пластмасса
Параформ невозможно расплавить для того, чтобы вторично придать ему
заданную форму. Как называются такие пластмассы?
(термореактивные)
Na
2
SO
4
,NaOH,t до 60°
А теперь переходим к рассмотрению следующего вопроса –
поликонденсация фенолформальдегида.
Какой вещество вступает в реакцию поликонденсации?
(фенолформальдегид)
Для начала напишите реакцию получения фенолформальдегида:
фенол формальдегид фенолформальдегид (фенолоспирт)
Именно это вещество будет вступать в реакцию поликонденсации.
Откройте учебник. Найдите определение поликонденсации и выпишите его
в тетрадь.
Запишите реакцию поликонденсации ФФ:
полифенолформальдегид
Сравните реакцию полимеризации и поликонденсации (сходство,
различия). За счет чего соединяются молекулы мономера в реакции
полимеризации, в реакции поликонденсации? (за счет разрыва π-связи
двойной связи, за счет взаимодействия двух групп).
Вернемся к ПФФ. На I стадии образовалась линейная структура, которая
называется резолом или новолаком (новолачная смола), которая используется
в качестве лака.
Если новолачную смолу нагреть до t=60-90°, то идет ее дальнейшая
поликонденсация с образованием трехмерного полимера, не способного уже
плавиться.
резит
При превращении в резит новолак смешивают с наполнителем (асбестом,
текловолокном, графитом, древесной мукой), и получат
фенолформальдегидную пластмассу, которую называют фенопластом.
ФФС + наполнитель фенопласт (термореактивный)
А сейчас с помощью лабораторных опытов вы должны исследвать
некоторые свойства ФФ пластмасс:
В тетрадь: Свойства фенопластов:
Л.оп №1: На столах у вас лежат образцы фенопластов. Возьмите их в
руки, рассмотрите. Сделайте вывод о цвете, характере поверхности.
В тетрадь: цвета – черный, белый, коричневый; поверхность гладкая,
непрозрачный.
Л.оп. №2: Попробуйте на излом. Сделайте вывод о гибкости, твердоси и
прочности.
В тетрадь: твердый, прочный, гибкий.
Л.оп.№3: На столах лежат маленькие кусочки образцов ФФС. Исследуйте
их на растворимость. Опустите по кусочку в растворы спирта, бензола,
ацетона, разбавленные растворы HCl и NaOH.
В тетрадь: не растворяется в органических растворителях, в разбавленных
растворах минеральных кислот и щелочей.
Зачитайте, какими свойствами обладают фенопласты.
Но кроме этих фенопласты имеют еще ряд других замечательных свойств
в зависимости от вида наполнителя.
Сейчас вы разделитесь на группы. Каждая группа изучит свойства
отдельного фенопласта. И одна группа будет работать над изучением свойств
параформа (все свойства учащиеся записывают в тетрадь). Попробуйте
спрогнозировать области применения данной пластмассы. Запишите их в
тетрадь. А затем, перевернув страницу, сравните ваши предположения с
текстом.
Работа в группах.
После изучения своих вопросов учащиеся каждой группы выходят к доске
и оформляют коллаж «Применение фенолформальдегидных смол» и
«Применение параформа».
Таким образом, мы можем сделать вывод, что фенолформальдегидне
смолы и параформ используются для получения разнообразных материалов
Использование ФФС и ПФ
фенопласты клеи лаки
ДСП линолеум
III. Закрепление
1. Недавно, в типографии была найдена научная статья, которую так и не
напечатали в журнале, т.к. она кишела огромным количеством химических
ошибок, сделанных автором во время написания. Попытайтесь исправить их.
Вот эта статья (за каждый правильный ответ – найденную ошибку – вы
получаете по 1 баллу).
Прием «Наглая ложь»
Очень давно, в средние века, алхимикам удалось синтезировать 2 первых
синтетических полимера – полиформальдегид и фенолформальдегидную
смолу. Эти полимеры обладали прекрасными пластичными свойствами,
поэтому их стали использовать для изготовления автомобильных шин,
пластмасс, органических растворителей.
Полиформальдегид получают с помощью реакции Кучерова и называют
его параформом.
Фенолформальдегидную смолу получают реакцией полимеризации
этилена в присутствии солей ртути на холоде. Эта высокая технология
позволяет кроме высокомолекулярного получить еще и низкомолекулярное
вещества – аммиак. ФФС служит основой при изготовлении
суперсовременных лаков, клеев и пластмасс.
Готовые изделия и ФФС – от пуговиц до корпусов телевизоров и несущих
облегченных конструкций – прочны и огнестойки, сохраняют форму и
размеры, устойчивы к нагрузкам, коррозии, к износу и обладают высокой
электропроводностью.
Эти прекрасные физико-механические свойства позволят фенопластам и
параформу полностью заменить дорогие дерево и металл.
2. Ну что ж, я вижу, что вы хорошо усвоили материал урока. Но сможете
ли вы на практике применить свои знания о полимерах?
С какими полимерами кроме изученных на сегодняшнем уроке вы уже
знакомы? (полиэтилен, полипропилен, хлорвинил)
Я предлагаю набор изделий, а отвечающему придется определить, из
какой пластмассы изготовлено каждое из них (обложка полиэтиленовая,
флакон из под шампуня, тюбик из под зубной пасты, цоколь, выключатель,
тюбик от губной помады, сумка из полихлорвинила).
Как видите роль полимеров в разных областях велика. И эта значимость
растет каждый день.
Об этом говорил первый космонавт Ю.А. Гагарин «Мы, космонавты, по
характеру нашей профессии раньше, чем кто-либо, сталкиваемся с химией
во всех ее чудодейственных направлениях. На повестку дня становится
задача полетов к другим планетам Солнечной системы, установление связи с
другими мирами. Но для этого нужны новые скорости, новые космические
корабли, нужно новое оборудование, и для всего этого нужны химия и
новые материалы, которые по своим качествам были бы выше, чем те,
которые мы в настоящее время имеем. Все эти задачи ставятся перед химией,
и я уверен, что она обеспечит нас всем необходимым…»
Задачи изготовления новых материалов на основе ПФ и ФФС с успехом
реализуются в нашем регионе, Донбассе.
Необходимо отметить, что Донбасс, всегда славился научными
достижениями в области разработки передовых химических технологий.
Непосредственно разработкой пластмасс и суперклеев на основе ФФС
занимались и занимаются Донецкий институт пластмасс и кафедра
органической химии Донецкого государственного университета. Такие
ученые-современники как Китайгородский, А.А Артамонов, С.Ф.
Лихобабенко внесли огромный вклад в развитие данного направления.
И я надеюсь, что кто-то из вас в недалеком будущем своим трудом
прославит нашу школу, наш город, нашу родину.
IV. Рефлексия (синквейн). Подведение итогов урока, оценивание.
V. Домашнее задание
Скачать материал

Химия - еще материалы к урокам: