microbik.ru
1 2 3
Приложение
1. Практическая работа № 1 «Получение пластмасс и исследование их свойств» (2 часа)
2. Практическая работа №2 « Распознавание пластмасс»
3. Практическая работа № 3 « Определение волокнистых материалов»
4. Практическая работа № 4 « Каучук и резина»

5. Тесты к уроку «Реакции полимеризации и поликонденсации»
6. Тесты по теме «Высокомолекулярные соединения: пластмассы, каучук, волокна»
7.Задания по теме «Полимеры»
8. Цепочки превращений
9. Задания по химии с производственным содержанием по теме «ВМС»
10. Вопросы к конференции
11. Литература


Практическое занятие № 1 «Получение пластмасс и

исследование их свойств» (2часа)
Получение пластмасс
Опыт № 1. «Полимеризация стирола». В пробирку наливают 2-3мл чистого стирола, в который кладут крупинку перекиси бензоила (величиной с булавочную головку). При отсутствии перекиси бензоила её можно заменить крупинкой надсернокислого калия (K2S2O8) или перекисью водорода (2-3капли). В этом случае полимеризация идёт немного медленнее.

Пробирку со стиролом закрепляют вертикально в лапке штатива над асбестовой сеткой, которую нагревают на спиртовке или на небольшом пламени газовой горелки. Когда стирол закипит, пробирку поднимают над сеткой так, чтобы всё время продолжалось непрерывное спокойное кипение стирола. Через 25-30минут стирол превращается в густую сиропообразную массу. Сделайте наблюдение и оформите работу.
Опыт № 2. «Полимеризация метилметакрилата». Полимеризация данного мономера происходит легче, чем стирола, и может быть проведена при более низкой температуре (на водяной бане) с образованием твёрдого продукта. Налейте в чистую пробирку 2-3мл метилового эфира метакриловой кислоты, прибавьте несколько мелких крупинок перекиси бензоила (0,01-0,03г), закройте пробирку пробкой с длинной вертикальной трубкой в качестве воздушного холодильника и нагревайте на водяной бане при температуре около точки кипения воды (90-950). Через некоторое время жидкость в пробирке начнёт густеть и минут через 15-20 почти затвердеет. Охладите пробирку, разбейте её (обернув предварительно куском ткани) и извлеките стреженёк полимера.

Составьте уравнение полимеризации метилметакрилата. Сделайте наблюдение и оформите работу.
Опыт № 3. «Синтез фенолформальдегидной смолы». В пробирку поместите 2г кристаллического фенола, 3 мл 40-процентного формалина и около 0,1 мл (несколько капель) концентрированной соляной кислоты в качестве катализатора. Пробирку закройте пробкой с длинной вертикальной трубкой и нагрейте осторожно в вытяжном шкафу (!) на небольшом пламени. Вскоре смесь становится однородной, затем она вскипает вследствие проходящей в ней реакции и становится мутной. Прекратив нагревание, дайте смеси расслоиться, после чего слейте верхний водный слой и отдельно на лист бумаги или картона вылейте образовавшуюся

смолу. Сделайте наблюдение и оформите работу.
Исследование свойств пластмасс
Опыт № 1. «Горение». Подожгите кусочек пластмассы. Проверьте, горит ли полимер вне пламени, выделяется ли при горении копоть, какой окраски пламя. Обратите внимание на слабое потрескивание при горении и образующийся запах.

Запишите результаты наблюдений.
Опыт № 2. «Отношение к нагреванию». В фарфоровых чашечках или на асбестовой сетке нагрейте несильно кусочки пластмасс. Прикасаясь к образцам стеклянной палочкой или лучинкой, убедитесь, что одни из них постепенно размягчаются, затем переходят в вязкотекучее состояние. Другие же не размягчаются, а при более сильном нагревании разлагаются.

Запишите изменения, происходящие с полимером. Что можно сказать о структуре этих полимеров?
Опыт № 3. «Отношение к растворителям». Налейте каждого из имеющихся в лаборатории растворителей – бензола и бензина в пробирки по 2-3мл. В растворители поместите по очень небольшому количеству различных полимеров в мелко измельчённом состоянии (в виде гранул, крошки, стружки и др.). В каждую пробирку с растворителем поместите полимер. Встряхивая временами содержимое пробирок, наблюдайте в течение 10-15 минут растворение одних полимеров (о чём можно судить по уменьшению количества полимера и образованию вязкого раствора), набухание других, нерастворимость третьих. Пробирки, где незаметно изменений, подогрейте и наблюдайте, происходят ли изменения в этом случае.

Отметьте, какие изменения происходят с каждым полимером при действии на него соответствующих растворителей. Как поведение полимеров связано с их структурой?
Опыт № 4. «Отношение к кислотам и щелочам». В пробирки с концентрированными растворами серной кислоты и щёлочи поместите измельчённые кусочки полимера. Наблюдайте, действуют ли эти вещества на полимер. Затем пробирку с серной кислотой и полимером нагрейте до появления признаков химической реакции.

Реагирует ли полимер с кислотами и щелочами при обычной температуре? Какие изменения происходят с полимером под действием кислот при нагревании? Какой вывод о химических свойствах полимера можно сделать на основании проведённых опытов?
Опыт № 5. «Отношение к бромной воде». В пробирку с бромной водой поместите гранулы или мелкие кусочки полиэтилена. Наблюдайте, происходит ли изменение окраски раствора?

Сравните отношение этилена и полиэтилена к действию бромной воды. Можно ли полиэтилен считать непредельным соединением?
Опыт № 6. «Определение температуры плавления полимера». Капилляр запаивают с одного конца и, обломив кусок длиною 5-6 мм, набивают в него порошкообразный полимер в виде столбика. Высота столбика 3-4 мм.

Капилляр при помощи резинового кольца укрепляют в непосредственной близости к ртутному столбику термометра. Затем термометр помещают в пробирку, которую в свою очередь укрепляют в колбе, наполненной глицерином. При нагревании колбы с глицерином, которое производится со скоростью 10 в 1 мин, происходит размягчение полимера, а затем и его расплавление. За температуру плавления принимается такая температура, при которой содержимое капилляра перейдёт в жидкость. Некоторые полимеры при плавлении на воздухе окисляются. В этом случае открытый конец капилляра запаивают перед определением.

Описать методику работы и полученные цифровые данные.
Опыт № 7. «Определение температуры размягчения полимера». 1-2 г. измельчённого полимера помещают на металлическую плитку, обогреваемую снизу горелкой или электроплиткой, включенной через реостат. Сбоку вставляется термометр. Определение проводится при постепенном нагревании плиты и полимера, который необходимо всё время перемешивать стеклянной палочкой. За температуру размягчения принимают температуру, при которой отдельные крупинки полимера начинают слипаться в комки.

Сделать наблюдения и выводы, описать методику работы.



Практическое занятие № 2 «Распознавание пластмасс»
Цели: на основе знания состава и строения полимеров уметь распознать в лабораторных условиях наиболее употребляемые пластмассы.

Оборудование и реактивы: справочный набор пластических масс, пинцет, тигельные щипцы, спиртовка, спички, лакмусовая бумажка, стеклянная трубка, медная пластинка 1-2 см (или медная проволочка, конец которой скручен ложечкой), штатив с пробирками, прямая и Г-образная газоотводные трубки, склянка для отходов, санитарная склянка; раздаточный материал в пронумерованных пакетах: полиэтилен (ПЭ), полистирол (ПС), полиметилметакрилат (ПМ), целлулоид (Ц), поливинилхлорид (ПВХ), фенопласты (Ф), аминопласты (А), дистил. вода, водный аммиак (конц), AgNO3 ( 1% р-р).
Внимание! Работать под хорошей тягой.
Распознавание пластмасс следует начинать с внешнего осмотра (цвет, твёрдость, эластичность), затем перейти к изучению характера горения. Если при этом ответ не удаётся получить, то прибегают к изучению продуктов разложения.

Задание 1. Внимательно рассмотрите выданные для распознавания образцы пластмасс в шести пронумерованных пакетах. Сравните с образцами коллекции, при необходимости (и для

проверки), их необходимо подвергнуть опытному обследованию и определению. (Предложено всего шесть образцов – ПЭ,ПС,ПВХ,ПМ,Ц,Ф).

Задание 2. Привести уравнение реакции получения полимера, служащего связующим для пластмассы, образец которого в пакете № 2. Описать состав, строение, свойства и применение этой пластмасс.

Задание 3. Чем отличаются между собой по своей структуре и свойствам пластмасс, образцы которых даны в пакетах № 1 и 6?


Название пластмассы

Характер горения

Отношение к нагреванию

Реакция на продукты разложения

Действие растворителей

ацетон

С6Н6

С2Н4СL2

Полиэтилен

(матовый цвет, на ощупь

жирный)

Горит синеватым пламенем без копоти, слабый запах горящего парафина. При горении отделяются капли полимера, вне пламени продолжает гореть

Размягчается, можно вытянуть нити

Обесцвечивает растворы бромной воды и KMnO4 (при разложении даёт около 3% мономера)

Не рас-

творяется

Не растворяется


Не растворяется

Поливинил-

хлорид

Горит коптящим пламенем. Вне пламени не горит

Размягчается при t0=50-600C , выше этой температуры разлагается

Выделяющийся хлороводород окрашивает лакмус в красный цвет, с р-ром AgNO3 даёт белый творожистый, нерастворимый в кислотах осадокAgCL

Не растворяется

Не растворяется

Набухает, становится рыхлым

Полистирол

Горит коптящим пламенем с запахом цветущих гиацинтов. Вне пламени продолжает гореть.

Размягчается, легко вытягивается

Деполимеризует-ся, мономер обесцвечивает р-ры бромной воды и KMnO4

Набуха-ет, растворяется



Набухает, растворяется

Растворяется

Полиметил-

метакрилат

Горит жёлтым с синей каймой у краёв пламенем с характерным потрескиванием и выделением резкого запаха.

Размягчается

Деполимеризует-ся, мономер обесцвечивает р-ры бромной воды и KMnO4

Набуха-

ет, давая вязкие раство-

ры

Набухает, давая вязкие растворы

Набухает, давая вязкие растворы

Целлулоид

Сгорает очень быстро, оставляя следы золы

Размягчается

-

Растворяется

Не растворяется

Не растворяется

Фенолформаль-

дегидные

смолы

(фенопласты)

Обычно тёмные, горят с распространением резкого запаха фенола, вне пламени постепенно гаснут

Разлагаются при сильном нагревании

-

Не растворяются

Не растворяются

Не растворяются

Мочевинофор-мальдегидные

смолы(амино

пласты)

Почти не горят, обугливаются, распространяя резкий запах

Разлагаются при сильном нагревании

Окрашивают красную лакмусовую бумажку в синий цвет

Не растворяются

Не растворяются

Не растворяются


Практическое занятие № 3 «Определение волокнистых материалов»
Цели: на основе знания полимерного состава наиболее употребляемых натуральных и химических волокон уметь распознавать их в лабораторных условиях, соблюдая правила техники безопасности.

Оборудование и реактивы: набор натуральных и химических волокон с образцами тканей (коллекция), спиртовка, спички, пинцет, штатив с пробирками, водяная баня (электрическая), тигельные щипцы, санитарная склянка ; пакетики № 1-4 с образцами вискозного, ацетатного или натурального шелка, натуральной шерсти, капрона (белого), хлопчатобумажной ткани (полоски 2*3 см), ещё могут быть нитрон, энант, анид, хлорин, лавсан, тонкая медная пластинка (если дан хлорин), HNO3 (р-р p=1,4г/см3) , ацетон, лакмусовая бумажка, NaOH ( р-р ω 3% и 5% ), H2SO4

(р-р ω 3% ), H2SO4 (конц)., p= 1,84г/см3), фенол.

Последовательность анализа волокон. Сначала проводят испытание путём сжигания, его следует повторить несколько раз и при этом проследить:

    1. с какой скоростью происходит горение;

    2. каков запах продуктов разложения;

    3. какой характер имеет остаток после сгорания.

Таким образом, можно определить принадлежность волокна к определённой группе (целлюлозные, белковые, синтетические волокна)

ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ ВОЛОКОН таблица


Пункт

анализа


Характер действий

и наблюдения

Название

волокна

или новый

пункт анализа

Пункт

анализа

Характер действий

и наблюдения

Название

волокна

или новый

пункт анализа

1

Окраска пламени после контакта горячей медной проволоки с волокном







а) на стенках пробирки образуется жёлтое кольцо

лавсан




а) зелёная

хлорин

6

Волокно:







б) пламя в зелёный цвет не окрашивается

2




а)горит коптящим пламенем

7

2

Продукты горения имеют запах:




7

Волокно горит коптящим пламенем, образуя:







а) жжёных перьев

9




а) чёрный крупный шарик, вне пламени не горит

1




б) жжёной бумаги

3




б) шарик тёмного цвета, блестящий, твёрдый

5




в) другой запах

4




в) шарик тёмный, но не блестящий, рыхлый

Нитрон

3

При горении распространяется:




8

Образец волокна в 0,5%-м растворе перманганата калия становится:







а) запах жжёной бумаги, остаются следы золы

8




а) тёмно-серым

Вискоза




б) запах жжёной бумаги, остаётся чёрный или серый пепел

хлопчатобумажное




б)тёмно- коричне-

вым

Ацетатное

4

Продукты разложения (при нагревании в пробирке) имеют:




9

В медно-аммиач-

ном растворе:







а)неприятный мышиный запах

Капрон




а) растворяется

10




б) другой запах

5




б)остаётся без изменений

Шерсть

5

Продукты разложения :




10

В 0,5%-м растворе дихромата аммония







а)окрашивают влажную лакмусовую бумажку в красный цвет

8




а) окрашивается в жёлтый цвет

Натуральный шелк




б)окрашивают влажную лакмусовую бумажку в синий цвет

6




б) остаётся без изменений

Вискоза


Дополнительные испытания основаны на химических свойствах волокон различного происхождения.


следующая страница >>