BÀI 16. ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME
I. MỤC TIÊU:
1.Kieán thöùc: Hs biết sơ lược về polime: khái niệm, phân loại, cấu trúc và tính
chất của polime, cách gọi tên một số polime thông dụng.
2. Kó naêng: .Học sinh vận dụng : Viết sơ đồ phản ứng trùng hợp, phản ứng
trùng ngưng để điều chế một số polime. Tính được hệ số polime hóa trung bình của
các polime.
3. Troïng taâm: Tính chaát vaø caùch ñieàu cheá caùc polime
II. PHƯƠNG PHÁP:
Phương pháp đ àm thoại, giảng giải, nêu vấn đề
Phương pháp trực quan (Dùng bảng tổng kết, sơ đồ liên quan đến cấu trúc polime)
III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP:
1. Ổn định lớp
2. Kiểm tra bài cũ: không
3. Bài mới:
Họat động của Thầy và trò
Hoaït ñoäng 1:
-Em haõy tìm hieåu SGK vaø cho bieát
theá naøo laø polime?
-Em naøo cho moät vaøi ví duï veà polime
?
-Caùc em haõy nghieân cöùu SGK vaø cho
bieát caùch phaân loaïi polime?
-Polime naøo thuoäc polime thieân nhieân,
polime toång hôïp ?
- Cho bieát caùc caùch toång hôïp polime?
- Neâu caùch phaân loaïipolime?
Nội dung ghi bảng
ĐẠI CƯƠNG VỀ POLIME
I. Khái niệm, phân loại và danh pháp:
1. Khái niệm:Polime là những hợp chất có
phân tử khối rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi
là mắt xích) liên kết với nhau.
VD: Polietilen (-CH2-CH2-)n do các mắt xích –
CH2-CH2- liên kết với nhau. n được gọi là hệ số
polime hóa hay độ polime hóa ;polime thường
là hỗn hợp của các phân tử có hệ số polime hóa
khác nhau, vì vậy đôi khi người ta còn dùng khái
niệm hệ số polime hóa trung bình; n càng lớn,
phân tử khối của polime càng cao. Các phân tử
tạo nên từng mắt xích của polime được gọi là
monome.
2. Phân loại:
* Theo nguồn gốc:
-Polime thiên nhiên (có nguồn gốc từ thiên
nhiên) như cao su, xenlulozơ, …
-Polime tổng hợp (do con người tổng hợp nên)
như polietilen, nhựa phenol-fomanđehit,…
-Polime nhân tạo hay bán tổng hợp (do chế hóa
một phần polime thiên nhiên) như xenlulozơ
trinitrat, tơ visco,…
* Theo cách tổng hợp:
-Polime trùng hợp (tổng hợp bằng phản ứng
trùng hợp)
-Polime trùng ngưng (tổng hợp bằng phản ứng
Hoaït ñoäng 2:
GV: em haõy nghieân cöùu SGK vaø cho
bieát caùch goïi teân caùc polime.
Hoaït ñoäng 3:
- Neâu caùc caáu truùc cuûa polime? Vaø
cho ví duï?
-Yeâu caàu HS nghieân cöùu SGK vaø cho
bieát :
- ñaëc ñieåm caáu taïo ñieàu hoaø cuûa
polime.
- ñaëc ñieåm caáu taïo khoâng ñieàu hoaø
cuûa polime.
-caùc em haõy cho theâm vaøi ví duï
ngoaøi SGK?
Hoaït ñoäng 4:
-Neâu tính chaát vaät lyù cuûa polime?
- Giaûi thích caùc tính chaát ñoù?
trùng ngưng)
VD: (-CH2-CH2-)n là Polime trùng hợp
(-HN-[CH2]6-NH-CO-[CH2]4-CO-)n là Polime
trùng ngưng .
* Theo cấu trúc:
-Mạch không nhánh
-Mạch nhánh
-Mạng không gian.
3. Danh pháp:
Tên của polime được cấu tạo bằng cách ghép từ
poli trước tên monome.
VD: (-CH2-CH2-)n là polietilen,
(-C6H10O5-)n là polisaccarit.
Nếu tên monome gồm 2 từ trở lên hoặc từ hai
monome tạo nên polime thì tên monome phải để
ở trong ngoặc đơn.
VD: (-CH2CHCl-)n poli (vinyl clorua)
(-CH2CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)-)n
Poli (butađien-stiren)
Một số polime có tên riêng (tên thông thường)
VD: (-CF2-CF2-)n : Teflon;
(-NH-[CH2]5-CO-)n: nilon-6
(C6H10O5)n : xenlulozơ
II. Cấu trúc:
1.Các dạng cấu trúc của polime:
Các mắt xích của polime có thể nối với nhau
thành mạch không nhánh như amilozơ,… mạch
phân nhánh như amilopectin, glicogen,… và
mạng không gian như nhựa bakelit, cao su lưu
hóa.
2. Cấu tạo điều hòa và không điều hòa:
-Nếu các mắt xích trong mạch polime nối với
nhau theo một trật tự nhất định, chẳng hạn theo
kiểu “đầu nối với đuôi”, người ta nói polime có
cấu tạo điều hòa.
-Nếu các mắt xích trong mạch polime nối với
nhau không theo một trật tự nhất định, chẳng hạn
chỗ thì kiểu “đầu nối với đầu”,chỗ thì “đầu nối
với đuôi”, người ta nói polime có cấu tạo không
điều hòa.
III. Tính chất:
1.Tính chất vật lý:
Hầu hết các polime là những chất rắn,
không bay hơi, không có nhiệt đọ nóng chảy xác
định, mà nóng chảy ở một khoảng nhiệt độ khá
rộng. Đa số polime khi nóng chảy, cho chất lỏng
-Neâu tính chaát hoùa hoïc cuûa polime?
Hoaït ñoäng 5:
-Em haõy cho bieát phaûn öùng naøo coù
theå ñieàu cheá ñöôïc polime töø monome?
- Ñònh nghóa phaûn öùng truøng hôïp?
-Ñieàu kieän veà caáu taïo monome tham
gia phaûn öùng truøng hôïp ?
nhớt, để nguội sẽ rắn lại chúng được gọi là chất
nhiệt dẻo. Một số polime không bị nóng chảy mà
bị phân hủy khi đun nóng, gọi là chất nhiệt rắn.
Đa số polime không tan trong dung môi
thông thường, một số tan được trong dung môi
thích hợp tạo ra dung dịch nhớt.
2. Tính chất hóa học:
Polime có thể tham gia phản ứng giữ
nguyên mạch, phân cách mạch và khâu mạch.
a.Phản ứng giữ nguyên mạch:
Các nhóm thế đính vào mạch polime có
thể tham gia phản ứng mà không làm thay đổi
mạch polime.
VD: poli(vinyl axetat) bị thủy phân cho
poli(vinyl ancol).
(- CH2 CH OCOCH3)n + n NaOH →
(- CH2 CH (OH))n + n CH3COONa
Những polime có liên kết đôi trong
mạch có thể tham gia phản ứng cộng vào liên kết
đôi mà không làm thay đổi mạch polime.
VD: Cao su tác dụng với HCl cho sao su
hiđroclo hóa.
b. Phản ứng phân cách mạch polime:
Tinh bột, xenlulozơ, protein, nilon,… bị thủy
phân cắt mạch trong môi trường axít, polistiren bị
nhiệt phân cho stiren, cao su thiên nhiên bị nhiệt
phân cho isopren,…
Polime trùng hợp bị nhiệt phân hay quang
phân thành các đoạn nhỏ và cuối cùng là monome
ban đầu, gọi là phản ứng giải trùng hợp hay
đepolime hóa.
c. Phản ứng khâu mạch polime:
Khi hấp nóng cao su thô với lưu huỳnh
thì thu được cao su lưu hóa. Ở cao su lưu hóa, các
mạch polime được kết nối với nhau bởi các cầu –
S-S- . Khi đun nóng nhựa rezol thu được nhựa
zezit, trong đó các mạch polime được khâu với
nhau bởi các nhóm –CH2 –
Polime khâu mạch có cấu trúc không
gian do đó trở nên khó nóng chảy, khó tan và bền
hơn so với polime chưa khâu mạch.
IV. Điều chế:
Có thể điều chế polime bằng phản ứng trùng
hợp hoặc trùng ngưng.
1. Phản ứng trùng hợp:
Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ
-Ñònh nghóa phaûn öùnh truøng ngöng?
-Ñieàu kieän veà caáu taïo monome tham
gia phaûn öùng truøng ngöng?
(monome), giống nhau hay tương tự nhau thành
phân tử rất lớn (polime)
Điều kiện cần về cấu tạo của monome tham gia
phản ứng trùng hợp là trong phân tử phải có liên
kết bội (như CH2=CH2, CH2=CHC6H5,…) hoặc
vòng kém bền như (CH2OCH2 )
Người ta phân biệt phản ứng trùng hợp thường
(chỉ của một loại monome như trên) và phản ứng
đồng trùng hợp của một hỗn hợp monome.
nCH2=CH-CH=CH2 + nCH2=CH(C6H5)
ptxe ,0, (-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH(C6H5)-)n
2. Phản ứng trùng ngưng:
Khi đun nóng, các phân tử axit
-aminocaproic kết hợp với nhau tạo ra
policaproamit và giải phóng những phân tử
nước.
nH2N[CH2]5COOH 0t
(-NH[CH2]5CO-)n + nH2O
Khi đun nóng hỗn hợp axit terephtalic và etylen
glicol, ta thu được một polieste gọi là poli
(etylen-terephtalat) đồng thời giải phóng những
phân tử nước
n(p-HOOC-C6H4-COOH) + n HO-CH2-CH2-
OH
0t (-CO-C6H4-CO-O-CH2-CH2-O-)n + 2n
H2O
Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều phân tử
nhỏ (monome) thành phân tử lớn (polime) đồng
thời giải phóng những phân tử khác (như
H2O,…)
Điều kiện có phản ứng tr
ùng ngưng là:
Các monome tham gia phản ứng trùng ngưng
phải có ít nhất hai nhóm chức có khả năng phản
ứng để tạo được liên kết với nhau.
VD:HOCH2CH2OH, HOOCC6H4COOH,…