III. Операционно-познавательный этап

Ожидаемые результаты: овладение содержанием темы урока и способами познавательной деятельности.

Учитель задает следующие вопросы:

1. Какие вещества являются высокомолекулярными?

2. Какие типы химических реакций лежат в основе получения полимеров?

3. Дайте определение реакциям полимеризации и поликонденсации?

4. Приведите примеры реакции полимеризации и поликонденсации.

5. Какие виды высокомолекулярных соединений вам известны?

6. Дайте определение понятиям: мономер, полимер, структурное звено, степень полимеризации.

Формирование новых знаний проводится в виде урока лекции с элементами беседы.

При производстве тканей люди издавна использовали природные волокна: лён, хлопок, шерсть животных. Но натуральные волокна недостаточно прочны и требуют сложной технологической обработки,

чтобы получить 160 –170 кг волокна нужно снять урожай: хлопка – с 0,5 га; льна – с 1 га; шерсти – с 35 –38 овец; шёлка – 900 –920 коконов. Уже в XVII веке англичанин Роберт Гук высказал мысль о возможности получения искусственного волокна. Однако промышленным путём искусственное волокно для изготовления тканей получили только в конце XIX века. В России первый завод по производству искусственного шёлка был построен в 1913 году в подмосковном городе Мытищи.

Основная масса всех тканей, идет на одежду.

Кроме того, ткани используются при отделке помещений, для обивки салонов автомобилей, вагонов. Они нужны при производстве мебели.

Из прочных технических тканей делают брезенты, мешки. Вместе с резиной мы видим их в покрышках автомобильных шин, в резиновой обуви, в плащах.

Из материи специальных сортов делают парашюты, палатки, надувные лодки и матрацы.

То есть современной промышленности необходимы волокна различного типа. В современном мире все больше тканей производят из химического волокна. В наше время почти все натуральные ткани содержат добавки, которые улучшают их свойства. Это значительно расширило область применения различных видов тканей.

Ребята, у вас на столе лежат коллекции «Волокна», отдельно лежат образцы тканей, которые из этих волокон получены. Можно ли по внешнему виду определить волокна природного происхождения? Определите, каким образцам тканей они соответствуют? Назовите остальные волокна представленные в коллекции (энант, капрон, кевлар, вискозное волокно, медно-аммиачное, ацетатное, лавсан). Подумайте, как можно классифицировать эти волокна? Откройте учебник на стр.161, рис.65. Давайте рассмотрим схему классификации волокон и запишем её в тетрадь.

В зависимости от происхождения и способа получения волокна делятся на следующие группы:

а) Природные волокна растительного происхождения получают из соответствующих растений (лён, хлопок, конопля).

б) Природные волокна животного происхождения получают из шерсти коз, овец, лам, кроликов; шёлковое волокно – из коконов тутового шелкопряда (крепдешин) или дубового шелкопряда – (чесуча).

в) Искусственные волокна получают путем химической обработки природных полимеров, например целлюлозы, которую выделяют из древесины или хлопкового пуха (медно-аммиачное, ацетатное, вискозное).

г) Синтетические волокна в отличие от искусственных получают из синтетических полимеров (капрон, лавсан, нитрон, хлорин).

Сегодня мы познакомимся только с одним из них. Из него изготавливают технические ткани: пожарные рукава, канаты, паруса. Это полиэфирное волокно лавсан. В некоторых странах лавсан известен под торговым названием терилен (Великобритания) или дакрон (США), тергаль (Франция), элан (Польша), тетерон (Япония).

Волокно лавсан – продукт поликонденсации двухатомного спирта этиленгликоля HO-CH₂ –CH₂-OH и двухосновной кислоты - терефталевой (1,4-бензолдикарбоновой) HOOC-C₆H₄-COOH (обычно используется не сама терефталевая кислота, а ее диметиловый эфир).

Попробуйте самостоятельно написать уравнение реакции получения полиэтилентерефталата. Почему лавсан относится к полиэфирным волокнам?

Химические волокна получают путём формования, как из раствора, так и расплава. Суть формования в том, чтобы полимер неупорядоченной структуры превратить в материал с упорядоченным расположением молекул, чтобы волокно приобрело необходимую прочность. Формование прочных волокон на основе лавсана осуществляется из расплава с последующей вытяжкой нитей при 80-120 °С.

Лавсан является линейным жесткоцепным полимером. Наличие регулярно расположенных в цепи макромолекулы полярных сложноэфирных групп приводит к усилению межмолекулярных взаимодействий, придавая полимеру жесткость и высокую механическую прочность. К его достоинствам относятся также устойчивость к действию повышенных температур, света и окислителей. Схему формования волокна лавсана можно рассмотреть в учебнике на стр.162, рис.66.

Давайте, сами определим достоинства и недостатки лавсана: отношение к нагреванию, характеру горения и растворимости в растворах кислот и щелочей. Выберите несколько лоскутков из всех предложенных образцов тканей.

Рассмотрите их внешний вид. Определите, у каких лоскутков поверхность блестящая, а у каких – матовая.

Определите на ощупь степень гладкости и мягкости каждого лоскутка.

Определите, мнётся ткань или нет.

Возьмите две нити из каждого лоскутка и намочите одну из них водой. Разорвите сначала сухую, а затем мокрую нить. Определите, меняется ли при этом прочность нити.

Возьмите нить из каждого образца и подожгите, используя тигельные щипцы. Из расплава волокна, стеклянной палочкой попробуйте вытянуть нить. Проанализируйте вид пламени, запах и оставшийся после горения пепел.

Поместите в две пробирки немного волокна лавсана. В первую пробирку налейте раствор серной кислоты, во вторую – раствор гидроксида натрия. Что происходит? Обобщив полученные данные, составьте и заполните таблицу.

При выполнении опытов, помните и соблюдайте правила техники безопасности обращения с нагревательными приборами и химическими реактивами. Обучение безопасным приемам проведения опыта.

Исследовательский эксперимент: