Hoá học 12 Bài 14 Vật liệu polime


Nội dung bài học cung cấp cho các em khái niệm về một số vật liệu polimer: Chất dẻo, cao su, , vật liệu Compozitkeo dán. Thông qua tiết học các em sẽ nắm chắc thêm các thành phần cấu tạo cũng như tính chất, ứng dụng của chúng.

Hãy đăng ký kênh Youtube HOC247 TV để theo dõi Video mới

Tóm tắt lý thuyết

2.1. Chất dẻo

a. Khái niệm

  • Chất dẻo là những vật liệu Polime có tính dẻo
  • Vật liệu Compozit là vật liệu hỗn hợp gồm ít nhất hai thành phần phân tán vào nhau mà không tan vào nhau. Thành phần gồm chất nền (polime và chất phụ gia (chất độn, chất màu,...)

b. Một số Polime dùng làm chất dẻo

Polime

Phương pháp tổng hợp

Tính chất

Ứng dụng

Polietilen (PE)

 

trùng hợp CH2=CH2

mềm dẻo, tonc>110oC, tương đối trơ

làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng

Poli(vinyl clorua)(PVC)

 

trùng hợp CH2=CHCl

chất vô định hình, cách điện tốt, bền với axit

làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa, da giả

Poli(metyl metacrylat) (PMM)

 

trùng hợp CH2=C(CH3)COOCH3

trong suốt, cho ánh sáng truyền qua tốt

chế tạo thủy tinh plexiglas

Poli(phenol-fomanđehit) PPF

+ Nhựa novolac (mạch không phân nhánh)

 

+ Nhựa rezol (mạch không phân nhánh có một số nhóm -CH2OH còn tự do ở vị trí số 2 hoặc 4)

 

+ Nhựa rezit (cấu trúc mạng không gian)

 

+ đun nóng hh fomanđehit và phenol lấy dư với xt axit

+ đun nóng hh phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1:1,2 với xúc tác kiềm

 

 

+ đun nóng nhựa rezol ở 150oC

 

+ Rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dm hữu cơ

 

+ rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dm hữu cơ

 

 

+ không nóng chảy, không tan trong nhiều dm hữu cơ

 

+ sản xuất sơn, vecni, …

 

+ sản xuất sơn, keo và nhựa rezit

 

 

+ chế tạo vỏ máy, các dụng cụ cách điện, …

2.2. Tơ

a. Khái niệm

- Tơ là vật liệu polime hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.

b. Phân loại

  • Tơ thiên nhiên: bông, len, tơ tằm

  • Tơ hóa học:

    • Tơ tổng hợp (tơ poliamit, vinylic)

    • Tơ nhân tạo (tơ visco, tơ xenlulozơ axetat) 

c. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp

Phương pháp tổng hợp

Tính chất

Ứng dụng

Tơ nilon-6,6

trùng ngưng hexametylenđiamin và axit ađipic

dai, mềm mại óng mượt, ít thấm nước, kém bền nhiệt axit và kiềm

dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, bện là dây cáp, dây dù, đan lưới

Tơ lapsan

tổng hợp từ axit terephtalic và etylen glicol

bền về mặt cơ học, bền với nhiệt, axit, kiềm

dệt vải may mặc

Tơ nitron (olon)

trùng hợp từ vinyl xianua

dai, bền với nhiệt, giữ nhiệt tốt

dệt vải may quần áo ấm hoặc bện thành sợi đan áo rét

Tơ clorin

clo hóa PVC

bền vững về mặt hóa học và đặc biệt không cháy

chế tạo vải bọc và quần áo bảo hiểm

2.3. Cao su

a. Khái niệm

  • Cao su là vật liệu polime có tính đàn hồi.
  • Có hai loại cao su: cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp

b. Cao su thiên nhiên

  • Cấu trúc:
    • Thuộc loại polime thiên nhiên
    • Mắt xích cơ sở: isopren có cấu hình sis

  • Tính chất và ứng dụng

    • Tính chất vật lí: đàn hồi, không dẫn nhiệt, điện, không thấm nước, khí, không tan trong nước, etanol

    • Tính chất hóa học: có thể tham gia phản ứng ứng cộng dặc biệt tác dụng với S tạo cao su lưu hóa

    • Cao su lưu hóa có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong dm hơn cao su không lưu hóa

    • Tạo cầu nối -S-S- giữa các mạch phân tử cao su tạo mạng không gian

c. Cao su tổng hợp

Vật liệu polime tương tự cao su thiên nhiên, thường được điều chế từ các ankađien bằng pư trùng hợp

  • ​Cao su buna: Trùng hợp buta-1,3-đien với xt Na → cao su buna. Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên.

    • Cao su buna-S: đồng trùng hợp buta-1,3-đien với stiren

    • Cao su buna-N: đồng trùng hợp buta-1,3-đien với nitrinacrilo

  • Cao su isopren trùng hợp isopren

    • Cao su cloropren và floropren bền với dầu mỡ hơn cao su thiên nhiên.

​2.4. Keo dán

a. Khái niệm

- Vật liệu có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu giống nhau hoặc khác nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính.

b. Phân loại

  • Theo bản chất hóa học

    • ​Keo dán hữu cơ

    • Keo dán vô cơ

  • ​Theo dạng keo

    • ​keo lỏng

    • keo nhựa dẻo

    • keo bạng bột hay bản mỏng

c. Một số loại keo dán tổng hợp thông dụng

  • Keo epoxi

  • Keo ure-fomanđehit

​d. Một số loại keo dán tự nhiên

  • Nhựa vá xăm

  • Keo hồ tinh bột

Bài tập minh họa

3.1. Bài tập Vật liệu Polime - Cơ bản

Bài 1:

Cho các loại vật liệu polime sau: tơ nilon -6,6; tơ axetat; tơ visco; tơ olon; tơ lapsan; tơ tằm; bông; nhưạ novolac; keo ure -fomanđehit. Tổng số loại vật liệu polime có chứa N trong thành phần phân tử là:

Hướng dẫn:

Các polime có chứa N trong thành phần gồm: nilon-6,6; tơ olon; tơ tằm; keo ure - fomanđehit.
⇒ có 4 polime thỏa mãn.

Bài 2: 

Cho các câu sau:
(1) PVC là chất vô định hình.
(2) Keo hồ tinh bột được tạo ra bằng cách hòa tan tinh bột trong nước.
(3) Poli(metyl metacrylat ) có đặc tính trong suốt, cho ánh sáng truyền qua.
(4) Tơ lapsan được tạo ra do phương pháp trùng hợp.
(5) Vật liệu compozit có độ bền, độ nhịu nhiệt tốt hơn polime thành phần.
(6) Cao su thiên nhiên không dẫn điện, có thể tan trong xăng, benzen và có tính dẻo.
(7) Tơ nitron bền và giữ nhiệt tốt nên thường được dùng để dệt vải may áo ấm.
Số nhận định trên Đúng hay Sai?

Hướng dẫn:

Có 3 nhận định không đúng: (2), (4), (6).
(2) Keo hồ tinh bột được tạo ra bằng cách hòa tan tinh bột trong nước.
→  Khi nấu tinh bột thì mới thành hồ tinh bột được (cần phải có nhiệt độ)
(4) Tơ lapsan được tạo ta từ phản ứng trùng ngưng.
(6) Cao su thiên nhiên không dẫn điện, có thể tan trong benzen, trong xăng và có tính dẻo.
→ Cao su thiên nhiên có tính đàn hồi.

Bài 3:

Tơ được sản xuất từ xenlulozơ là tơ nào trong 4 loại tơ sau: to tằm, tơ capron, tơ nilon-6,6, tơ visco

Hướng dẫn:

- Các loại tơ được sản xuất từ xenlulozơ:

· Tơ visco: hòa tan xenlulozơ trong NaOH loãng và CS2 thu được dung dịch keo rất nhớt là tơ visco. 

· Tơ axetat: hòa tan xenlulozơ với anhiđrit axetic (có H2SO4 đặc) thu được xenlulozơ điaxetat và xenlulozơ triaxetat. 

Bài 4:

Trùng hợp 1,50 tấn etilen thu được m tấn polietilen (PE) với hiệu suất phản ứng bằng 80%.Giá trị của m là:

Hướng dẫn:

\(nC{H_2} = C{H_2} \to {( - C{H_2} - C{H_2} - )_n}\)

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: metilen p/ứ = mPE

Với hiệu suất là 80%  \(\Rightarrow {m_{PE}} = 80\% .{m_{etilen}} = 0,8.1,5 = 1,2\) (tấn)

3.2. Bài tập Vật liệu Polime - Nâng cao

Bài 1:

Cứ 2,844 g cao su Buna S phản ứng hết với 1,731g Br2 trong CCl4.Tỉ lệ mắt xích buta-1,3-đien và Stiren trong loại cao su đã cho là:

Hướng dẫn:

Buta-1,3-đien khi trùng hợp vẫn còn một nối đôi, nên có tham gia phản ứng cộng:

-CH2-CH=CH-CH2 : Mắt xích buta-1,3-đien

Coi như cao su Buna S đã cho là hỗn hợp gồm có: 

\(\begin{align*} \begin{cases} n_{-C_{4}H_{6}-}=n_{Br_{2}} &= \frac{1.731}{160}=0,108 \\ n_{-C_{8}H_{8}-}&= \frac{2,844-54.0,108}{104}=0,0216 \end{cases} \end{align*}\)

\(\frac{n_{-C_{4}H_{8}-}}{n_{-C_{8}H_{8}-}}=\frac{1}{2}\)

4. Luyện tập Bài 14 Hóa học 12

Sau bài học cần nắm:

  • khái niệm về một số vật liệu polimer: Chất dẻo, cao su, tơ, vật liệu Compozit và keo dán
  • thành phần cấu tạo cũng như tính chất, ứng dụng của chúng

4.1. Trắc nghiệm

Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 12 Bài 14 có phương pháp và lời giải chi tiết giúp các em luyện tập và hiểu bài.

Câu 3- Câu 5: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

4.2. Bài tập SGK và Nâng cao 

Các em có thể hệ thống lại nội dung bài học thông qua phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 12 Bài 14.

Bài tập 14.4 trang 31 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.5 trang 31 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.6 trang 31 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.7 trang 31 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.8 trang 31 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.9 trang 32 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.10 trang 32 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.11 trang 32 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.12 trang 32 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.13 trang 32 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.14 trang 32 SBT Hóa học 12

Bài tập 14.15 trang 32 SBT Hóa học 12

5. Hỏi đáp về Bài 14 Chương 4 Hoá học 12

Trong quá trình học tập nếu có bất kì thắc mắc gì, các em hãy để lại lời nhắn ở mục Hỏi đáp để cùng cộng đồng Hóa HOC247 thảo luận và trả lời nhé.

  • Các bạn viết giùm mình phương trình điều chế luôn với nha. Cảm ơn rất nhìu.

    Tơ nilon-6,6 có tính dai bền, mềm mại óng mượt, ít thấm nước, giặt mau khô nhưng kém bền  với nhiệt, với axit và kiềm. Tơ nilon-6,6 được điều chế từ phản ứng trùng ngưng giữa ?

         A. axit terephatlic và etylen glicol.                            B. axit α-aminocaproic và axit ađipic.

         C. hexametylenđiamin và axit ađipic.                       D. axit α-aminoenantoic và etylen glycol

    Theo dõi (0) 3 Trả lời
  • Mọi người cho em hỏi công thức hóa học của tơ tằm và tơ viso là gì ạ ?

    Theo dõi (1) 1 Trả lời
  • Mọi người giải giúp mình bài này với ạ. Em rất cảm ơn.

    Clo hóa PVC thu được một polimer chứa 63,96%Clo về khối lượng. Trung bình 1 phân tử Clo sẽ phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC thì giá trị của k là bao nhiêu?

    Theo dõi (0) 3 Trả lời