СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 32

Конспект открытого урока по химии

на тему: «Каучук».

Учитель: Полулях Н. Е.

Уральск 2014г.

Тема: Каучук.

Цель: 1) изучить уникальные свойства натурального каучука, показать связь между строением, свойствами и применением каучука.

2) показать междисциплинарный характер знаний,

3) показать проблемы безопасного взаимодействия человека и техносферы, затронуть экологические и нравственные аспекты по реализации

каучука и резины.

Тип урока: изучение материала на основе проблемно - исследовательской технологии.

План урока

1. Актуализация прежних знаний:

а) Мозговая атака.

Б) работа по индивидуальным дифференцированным карточкам.

В) работа ИКТ по изомерии и номенклатуре изученных углеводородов.

2. Формирование новых знаний и способов действия:

а) история открытия природного каучука.

Б) состав и строение природного каучука.

1.демонстрация опыта «Разложение каучука».

2.Л.р. №2 «Эластичность каучука и резины».

3.Л.р. №3 «Отношение каучука и резины к изменению

температур».

4.Л.р. №4 «Растворимость каучука и резины».

3. Резина: история открытия, строение, свойства.

4. Викторина: применение резины.

5.Жевательна резинка:

1.история открытия.

2.полезна ли жевательная резинка?

3.Форсмирование умений и навыков:

4.Рефлексия

Тема нашего сегодняшнего урока «Каучук»

Цель: познакомиться со строением и свойствами каучука, его применением.

Учитель: Каучук образуется в тканях двух тысяч растений. Но лишь в нескольких из них он содержится в количествах позволяющих добывать его в промышленных масштабах. Каучук находится в млечном соке растений - латексе.

Сейчас мы послушаем небольшое сообщение из истории открытия природного каучука.

1 ученик вступили на землю открытого ими нового континента. Много диковинного увидели они там! На Гаити путешественники наблюдали игру в мяч, который был сделан из эластичной древесной смолы. Он облада: Человек встречался с каучуком давно. В силезских бурых углях найдено смолистое вещество, весьма похожее на каучук. Это доказывает, что в каменноугольный период в средней Европе произрастали деревья, содержащие каучуконосные каналы. В Мексике была обнаружена статуэтка, изготовленная между III-X в н.э. ,изображающая спортсмена бросающего мяч, а так же мячи, которые служили для ритуальных целей.

В ночь на 12 октября 1492 года несколько испанских кораблей «Санта-Мария», «Пинта» и «Нинья» приблизились к Богамским островам. На рассвете европейцы впервые л способностью после удара о землю высоко подниматься в воздух. Один из таких мячей был доставлен испанцами в Европу в числе диковинок Нового света.

Однако в Европе каучуком долгое время никто не интересовался. Первые достоверные сведения о нём были сообщены в 1738г французским учёным Шарлем Ла-Кардамином, который побывал в Южной Америке в составе экспедиции французской академии наук. Он писал: В провинции Эсмеральда растёт дерево называемое местными жителями «геве», которое из надрезов коры, выделяет белый молочный сок. Он постепенно высыхает и темнеет на воздухе.

В провинции Кито его наносят на ткани и делают их таким образом непромокаемыми. Такое же дерево произрастает на берегах реки Амазонки, туземцы добывают из него «каучу», из которой изготавливают глиняные формы, а когда сок затвердевает форму разбивают и вынимают глину.

Учитель: Гевея - представляет собой высокое стройное дерево с гладким стволом. Наряду с каучуком в её латексе содержатся сахара, смолы, минеральные и другие вещества.

В Казахстане не произрастает гевея, но зато в горах Тянь-Шаня растёт одуванчик среднеазиатский кок-сагыз, в млечном соке которого содержится до 20% каучука и тау-сагыз в соке которого до 40%.

Термин «Каучук» происходит от двух слов языка индейцев «кау»- дерево, «учу»- плакать, течь.

Качественный анализ показывает, что каучук состоит из двух элементов углерода и водорода, т.е относится к классу углеводородов. Количественный анализ приводит к простейшей формуле С₅ Н_8.

Определение молекулярной массы показывает, что она достигает несколько сот тысяч.

Запись: Каучук - природный полимер, но молекулярная формула (С₅ Н₈ )_n

Чтобы понять строение этого вещества

проделаем опыт, подвергнем его разложению.

Л.р. №1 Разложение каучука

Нагреем каучук в пробирке с отводной трубкой, заметим, что полимер будет разрушаться и в приёмнике будут собираться продукты, обесцвечивающие раствор KMnO₄

Какой вывод можно сделать о характере соединения?

- Продукт разложения каучука непредельный углеводород. Это изопрен, т.е. 2 метилбутадиен 1,3

СН₂= С- СН=СН₂

I

СН₃

Молекулы каучука образованы из молекул изопрена как цепочка из звеньев.

Посмотрим этот процесс на ИКТ схематично на двух молекулах

СН₂= С- СН=СН₂+ СН₂= С- СН=СН₂ →

I I

СН₃ ^СН3

-СН₂-С = СН-СН₂ --- + --- СН₂- С = СН - СН₂ --→

I I

СН_{3 СН3}

-СН₂-С = СН-СН₂ --СН₂- С = СН - СН₂ -

I I

СН_{3 СН3}

т.о. строение каучука выражается формулой.

Запись: ( -СН₂- С = СН-СН₂)_n

_I

СН₃

Теперь выясним свойства каучука.

Л. р. №2 Эластичность каучука.

Перед уроком мы вырезали несколько кусочков резины. Возмём растянем их и отпустим, мы видим, какой образец быстрее возвращается и не меняет длины: Резина, каучук стали длиннее. Одно из важнейших свойств каучука ЭЛАСТИЧНОСТЬ, хотя она и хуже чем у резины, т.к. при сильном растяжении каучук рвётся, а резина нет - это объясняется её строением.

Л.р.№3 Оказывается, что отношение к изменению температуры у каучука и резины различны . Каучук при повышении температуры липнет, а на морозе (что хорошо нам известно) трескается . Резина к перепаду температуры более спокойная.

Л.р. №4 Растворимость каучука и резина в органических растворителях.

Перед уроками мы поместили в пробирки с бензином (его взяли в качестве растворителя) полоски каучука и резины и вот результат:

бензин разрушает молекулярные связи в каучуке, а резина только набухает.

Запись: каучук обладает эластичностью, не стоек к действию температур, растворяется в органических растворителях.

? : чем объясняется такая разница веществ каучука и резины, ведь резина- производное каучука. Молекулы каучука хоть и имеют линейное строение, невытянуты в линию, а многократно изогнуты, как бы свёрнуты в клубки. При растягивании такие молекулы растягиваются, распрямляются. Отпускаем - возвращаются в прежнее состояние. Но если растянуть с достаточно большой силой, произойдёт смещение и разрыв.

А что же представляет собой резина?

Ученик№2 Изобретение способа получения из каучука резины было дело случая. Каучук поступавший в виде пластин посыпали чтобы они не липли друг к другу, тальком, минеральными веществами или серой и в1839г. Гудьир, торговавший пластинками уронил одну из них на горячую плитку. Сперва он не заметил этого, но когда увидел свою пластинку лежащей на плите он очень испугался так как ему было известно, что при нагревании каучук становился липким, плавится, и уже не возвращаются в первоначальное состояние. Гудьир быстро схватил пластинку с плиты и начал её мять, чтобы убедиться насколько она пострадала от нагревания.

Удивлению его не было границ, когда он увидел, что пластинка не размягчилась и не испортилась, а наоборот, стала весьма эластичной и упругой и потеряла способность растворяться в обычных для нее растворителях. Зная, что пластина содержала, помимо каучука серу Гудьир сообразил, чем вызваны изменения произошедшие в каучуке и как оно важно и взял патент на техническое использование этого явления, так был изобретен процесс получения резины - вулканизация каучука.

Рассмотрим рисунок ( Образование молекулы резины на ИАД )

Из смеси каучука с серой и наполнителей формирует изделия и нагревают. При этих условиях атомы серы вступают в химическое взаимодействие линейными молекулами каучука по местам двойной связи и собою как бы «сливают» их друг с другом. В результате образует гигантские молекулы имеющие длину, ширину, толщину.

Применение. Первым применением были изделия из каучука - мячи резиновые сосуды.

А где применяется сейчас каучук и его производные мы узнаем поиграв в игру «Угадай ».

ВИКТОРИНА:

Нужно угадать, что находится в этом ящике.

1 вопрос: То, что находится в этой коробке, привёз в 1823 г. Томас Уэлс

из Бостона как курьер. Это однако не получило одобрения.

При нагревании они растягивались, очень высоко чуть ли не до колен, поэтому служили поводом для насмешек….

Это получали помещая деревянную колодку в млечный сок, вынимали, обсушивали, коптили в горячем дыму костра. Операция эта повторялась до тех пор, пока, не получался достаточно толстый слой, затем наносили рисунок на наружную часть…….

- Необходимы в сырую погоду……

• Надевают на валенки.

2.вопрос : В ящике лежит предмет, хозяйственное значение которого основано, на свойстве открытом Пристли в 1770г, названом гумэластиком …….

-Противоречит пословице: что написано пером, не вырубишь топором…..

• Пользуется каждый ученик. Стиральная резинка.

3вопрос: То,что лежит в этой коробке связано с именем шотландца Макинтоша…..

- Служит защитой от дождя. Прорезиненный плащ.

4вопрос: Это было изобретено около 150лет назад американским изобретателем Томасом Адамсом. В настоящее время мировое

производство этого составляет сотни тысяч тон…

4 ученик: Из истории жевательной резинки.

Первый патент на производство жевательной резинки был получен 28 декабря 1869 года американцем Уильямом Финли Симплом. В патенте было написано: комбинация каучука с прочими компонентами в любых пропорциях для создания жевательной резинки. Однако Симплом ничего жевательного не произвёл. Вероятно дети и взрослые так и остались бы без привычных пластинок и подушечек если бы не экспризедент Мексики генерал Антонио Лопес Санта Анна, который любил жевать каучук. На столь странную особенность генерала обратил внимание фотограф. И по совместительству изобретатель Томас Адамс сварил маленький кусочек каучука - прообраз современной резинки. Чуть позже он добавил в резинку лакричный ароматизатор. Так появилась первая ароматизированная жвачка, под названием Black jack, Адамс запатентовал и автомат для производства жвачки, а с1888 г созданная им же жвачка Tutti Frutti стала продаваться из автоматов на железно дорожных вокзалах.

Учитель: Люди жуют жвачки по разным причинам: кто заботится о свежести дыхания, у кого-то выработалась привычка постоянно держать что-то во рту. Особенно ленивые умудряются «чистить» зубы жвачкой. В какой-то степени очищение зубов, конечно происходит, т. к. жевательный процесс способствует активному выделению слюны, обладающей очищающими свойствами. Однако стоматологи убеждены - жевательная резинка не может считаться полным заменителем зубной щётки.

О пользе и вреде жевательной резинки говорят много, однако единого мнения среди специалистов нет. Японские ученые пришли к выводу, что жвачка помогает предупредить нарушение памяти у людей пожилого возраста, т.к. сигнал поступающий в головной мозг человека в процессе жевания ведёт к снижению гормона стресса, что влечёт за собой улучшение обменных процессов внутри головного мозга и как следствие способствует запоминанию.

Однако это лишь гипотеза. В приемлемых количествах жевательная резинка может выступать неплохим средством для предотвращения появления зубных камней. Более того, жвачка выполняет функции своеобразного массажиста.

Однако, постоянно жевать жвачку вредно для зубов, для тканей парадонта, а также для желудочно-кишечного тракта.

Установлено, что для зубов не вредно в день не более 5 минут 3 раза в день. Оборотной стороной медали является тот факт, что если жевать жвачку на пустой желудок происходит сильное выделение желудочного сока. Это особенно вредно для больных гастритом и особенно язвой.

Еще одним минусом жевательной резинки является входящий в ее состав подсластитель фенилалланин. Ряд ученых утверждают, что попадая в организм человека он может вызвать нарушение гормонального баланса, что опасно особенно для детей и беременных женщин. Последствия могут быть непредсказуемыми - замедление роста, нарушения деятельности нервной системы.

Забавно, что в группу риска входят голубоглазые и блондины, т.к. в их организме содержится мало ферментов, способных преобразовать фенилалланин, а неграм - можно!

Делайте выбор. Крупнейшие производители могут потерять рынок сбыта, т.к., например, бельгийские исследователи выяснили, что фтор, содержащийся в освежающих жвачках наносит большой вред организму.

Вопросы для закрепления :

1. Льётся и дерево - белеет

Воздух видит, так темнеет

Воду, газа не боится,

А в бензине раствориться

Это явно не бамбук

Что же это- КАУЧУК

2. Серу, каучук мешаем

На горелке нагреваем

Их молекулы сшиваем

Вещество изобретаем

В дождь оно нас выручает

Не промокнуть помогает

Лишь набухнет от бензина

Как зовут ее - РЕЗИНА

3.На дороге чёрным пишет

Скрежет этот каждый слышит

Одевает их машина

Называют это- ШИНА.

4 Модно стало всем жевать

На здоровье наплевать

Хоть и сладкая она,

Знаем, что она вредна

То подушка, то пластинка

Знай, что это лишь - РЕЗИНКА.