itthon » Nyelvtan » Polimerek. Előadás a "polimerek" témában Szervetlen polimerek bemutatója

Polimerek. Előadás a "polimerek" témában Szervetlen polimerek bemutatója

1 csúszda

2 csúszda

A polimerek meghatározása POLIMEREK (a poli... és a görög meros szóból - részesedés, rész), olyan anyagok, amelyek molekulái (makromolekulái) nagyszámú ismétlődő egységből állnak; A polimerek molekulatömege több ezertől sok millióig változhat. A „polimerek” kifejezést J. Ya. Berzelius vezette be 1833-ban.

3 csúszda

Osztályozás A polimereket származásuk alapján természetes vagy biopolimerekre (pl. fehérjék, nukleinsavak, természetes gumi) és szintetikus (pl. polietilén, poliamidok, epoxigyanták) polimerizációs és polikondenzációs módszerekkel nyert polimerekre osztják. A molekulák alakja alapján lineáris, elágazó és hálózati polimereket különböztetnek meg; természetüknél fogva - szerves, organoelem és szervetlen polimereket.

4 csúszda

Szerkezet A POLIMEREK olyan anyagok, amelyek molekulái nagyszámú szerkezetileg ismétlődő egységből – monomerekből – állnak. A polimerek molekulatömege eléri a 106-ot, és a molekulák geometriai méretei olyan nagyok lehetnek, hogy ezen anyagok oldatai a kolloid rendszerekhez közeli tulajdonságokkal rendelkeznek.

5 csúszda

Felépítés A makromolekulákat szerkezetük szerint lineárisra osztjuk, vázlatosan -А-А-А-А-А- (például természetes gumi); elágazó, oldalágakkal rendelkező (például amilopektin); és hálózatos vagy térhálósított, ha a szomszédos makromolekulákat kémiai térhálósítások kötik össze (például kikeményedett epoxigyanták). Az erősen térhálósított polimerek oldhatatlanok, nem olvadnak, és nem képesek nagy rugalmasságú alakváltozásokra.

6 csúszda

Polimerizációs reakció A monomerből polimer keletkezésének reakcióját polimerizációnak nevezzük. A polimerizáció során egy anyag gáz- vagy folyékony halmazállapotból nagyon sűrű folyékony vagy szilárd halmazállapotúvá válhat. A polimerizációs reakciót nem kíséri kis molekulatömegű melléktermékek eliminálása. A polimerizáció során a polimert és a monomert azonos elemösszetétel jellemzi.

7 csúszda

Polipropilén előállítása n CH2 = CH → (- CH2 – CH-)n | | CH3 CH3 propilén polipropilén A zárójelben lévő kifejezést szerkezeti egységnek nevezzük, a polimer képletben szereplő n szám pedig a polimerizáció fokát.

8 csúszda

Kopolimerizációs reakció Polimer képzése különböző telítetlen anyagokból, például sztirol-butadién gumiból. nCH2=CH-CH=CH2 + nCH2=CH → (-CH2-CH=CH-CH2- CH2-CH-)n ǀ ǀ C6H5 C6H5

9. dia

Polikondenzációs reakció A polimerizációs reakción kívül polikondenzációval is előállíthatók polimerek - egy olyan reakció, amelyben a polimer atomok átrendeződése következik be, és víz vagy más kis molekulatömegű anyagok szabadulnak fel a reakciószférából.

10 csúszda

Keményítő vagy cellulóz előállítása nC6H12O6 → (- C6H10O5 -)n + H2O glükóz poliszacharid

11 csúszda

Osztályozás A lineáris és elágazó láncú polimerek a hőre lágyuló polimerek vagy hőre lágyuló műanyagok, a térbeli polimerek pedig a hőre keményedő polimerek vagy hőre keményedő polimerek osztályát alkotják.

12 csúszda

Alkalmazás A mechanikai szilárdság, rugalmasság, elektromos szigetelés és egyéb tulajdonságok miatt a polimer termékeket különféle iparágakban és a mindennapi életben használják. A polimer anyagok fő típusai a műanyagok, gumik, szálak, lakkok, festékek, ragasztók, ioncserélő gyanták. A technológiában a polimereket széles körben használják elektromos szigetelő- és szerkezeti anyagokként.

13. dia

A polimerek jó elektromos szigetelők, széles körben használják különféle kialakítású és rendeltetésű elektromos kondenzátorok, vezetékek, kábelek gyártásában.Polimerek alapján félvezető és mágneses tulajdonságokkal rendelkező anyagokat nyernek. A biopolimerek jelentőségét meghatározza, hogy minden élő szervezet alapját képezik, és szinte minden életfolyamatban részt vesznek.

Mi a dián látható reakció neve?

A polikondenzációs reakció szintén polimerek képződéséhez vezet.

Hasonlítsa össze a polimerizációs és polikondenzációs reakciókat!

Diákok válaszai.

Hasonlóságok: a kiindulási anyagok kis molekulatömegű vegyületek, a termék polimer.

Különbségek: a termék csak polimer a polimerizációs reakcióban, és a polimer mellett kis molekulatömegű anyag a polikondenzációs reakcióban.

Sok polimer vagy BMC létezik, és ezekben kell navigálni.

Milyen szempontok szerint oszthatók fel a tárgylemezen lévő polimerek?

A válaszok - az átvétel módja szerint. Jegyzetfüzetbe írás.

Itt van egy gyapjúgolyó és egy műanyag háromszög; mi alapján választjuk szét ezeket a polimereket?

A válasz származás szerint. Jegyzetfüzetbe írás.

Nézd meg ezt a besorolást, mi alapján?

A válasz a polimerek hővel való kapcsolatában rejlik. Jegyzetfüzetbe írás.

Lehetetlen minden osztályozást figyelembe venni az óra keretein belül.

Miért használ az emberiség széles körben a polimereket?

A válaszok - a polimereknek hasznos tulajdonságaik vannak.

A polimerek tulajdonságai valóban lenyűgözőek:

Képesség deformálódni

Olvadás, feloldódás,

Plasztifikáció, töltés, statikus elektromosság felhalmozása, strukturálás, egyéb.

Jelenleg a polimer anyagokat széles körben használják Alkalmazás az orvostudomány különböző területein.

Jelenleg széles körben folyik a munka fiziológiailag aktív polimer gyógyászati anyagok, félszintetikus hormonok és enzimek, valamint szintetikus gének szintézisén. Nagy előrelépés történt az emberi vérplazmát helyettesítő polimerek létrehozásában. Különböző emberi szövetek és szervek megfelelői: csontok, ízületek, fogak szintetizáltak és jó eredménnyel kerültek felhasználásra a klinikai gyakorlatban. Protetikus ereket, mesterséges billentyűket és szívkamrákat hoztak létre. A következő eszközöket hozták létre: „mesterséges szív-tüdő” és „mesterséges vese”.

Az orvosi polimereket sejtek és szövetek tenyésztésére, vér, hematopoietikus szövet - csontvelő tárolására és megőrzésére, bőr és sok más szerv megőrzésére használják. Szintetikus polimerek alapján vírusellenes anyagokat és rákellenes gyógyszereket hoznak létre.

Az orvosi polimerek felhasználása sebészeti műszerek és berendezések (fecskendők és egyszer használatos vérátömlesztő rendszerek, baktericid filmek, cérnák, sejtek) gyártásához radikálisan megváltoztatta és továbbfejlesztette az orvosi ellátás technológiáját.

El sem tudjuk képzelni életünket rostok (ruha, ipar) és műanyagok nélkül. Műanyagból készült:

audio, video tartozékok;

irodaszer;

Társasjátékok;

eldobható étkészletek;

háztartási cikkek (táskák, fóliák és táskák).

A haditengerészet hord egy nagy veszély, ha nem ismeri a tulajdonságaikat. Mivel a polimerek gyártása sok bevételt generál, a haszonszerzés érdekében a gátlástalan gyártók alacsony minőségű termékeket állíthatnak elő. Ebben az esetben különféle magazinok segíthetnek, amelyek elkezdték megtanítani a fogyasztókat a piac által kínált termékek sokféleségének megértésére. Egy nagyon érdekes „Próbavásárlás” program jelent meg a televízióban. Példaként a műanyag edények biztonságos kezeléséről beszélek. A polimer anyagokból készült edények rendeltetésszerű használat esetén ártalmatlanok. Ügyeljen a jelölésekre és az ajánló típusú feliratokra; „Ételhez”, „Ételhez nem”, „Hideg ételhez”. Az edények más célú felhasználása nemcsak ízelváltozást, hanem akár a szervezetre veszélyes anyagok élelmiszerbe kerülését is okozhatja. A tányérok, bögrék és egyéb műanyag edények elsősorban élelmiszerrel való rövid távú érintkezésre szolgálnak, nem pedig tárolásra, ami nem kívánt anyagokat bocsáthat ki a polimer anyagokból. Nem ajánlott például zsírokat, lekvárt, bort, kvast műanyag edényben tárolni.

Mi lesz a bolygóval?

Ha az egy év alatt megolvasztott összes fémet egy helyre tudnánk összegyűjteni, akkor egy körülbelül 500 m átmérőjű labdát kapnánk, ezt követné a 450 m átmérőjű papírgolyó, és egy 400 m átmérőjű műanyag golyó. A polimergyártás növekedési üteme világszerte szokatlanul magas. Hová lesz ez a sok gazdagság? A srácok adják a helyes választ, hogy egy szeméttelepen. Megkérem a tanulókat, hogy nézzenek bele a szemetesbe. Az asztalra teszek egy vödröt, amibe szinte minden nap beleesnek a beleeső tárgyak - tejesdoboz, krumplihéj, tejfölös csésze, nylon harisnya, konzervdoboz, papír stb. Felteszek egy kérdést a diákoknak: mi lesz ezzel a szeméttel egy év múlva, 10 év múlva? A beszélgetés eredményeként arra a következtetésre jutunk, hogy a bolygó tele van szeméttel.

Van kiút - az újrahasznosítás.

1. dia

Különféle szervetlen polimerek

Morozova Elena Kochkin Viktor Shmyrev Konstantin Malov Nyikita Artamonov Vladimir

2. dia

Szervetlen polimerek

A szervetlen polimerek olyan polimerek, amelyek az ismétlődő egységben nem tartalmaznak C-C kötéseket, de oldalszubsztituensként képesek szerves gyököt tartalmazni.

3. dia

A polimerek osztályozása

1. Homolánc polimerek Szén és kalkogén (a kén képlékeny módosítása).

2. Heterolánc polimerek Sok elempár képes, mint például a szilícium és az oxigén (szilícium), a higany és a kén (cinóber).

4. dia

Ásványi rost azbeszt

5. dia

Az azbeszt jellemzői

Az azbeszt (görögül ἄσβεστος, - elpusztíthatatlan) a szilikátok osztályába tartozó finomszálas ásványok csoportjának gyűjtőneve. A legfinomabb rugalmas szálakból áll. Ca2Mg5Si8O22(OH)2 -képlet Az azbeszt két fő típusa - a szerpentin azbeszt (krizotil azbeszt vagy fehér azbeszt) és az amfibol azbeszt

6. dia

Kémiai összetétel

Kémiai összetételüket tekintve az azbeszt magnézium-, vas-, részben kalcium- és nátrium-szilikát. A következő anyagok tartoznak a krizotil azbeszt osztályába: Mg6(OH)8 2Na2O*6(Fe,Mg)O*2Fe2O3*17SiO2*3H2O

Azbeszt szálak

7. dia

Biztonság

Az azbeszt gyakorlatilag inert és nem oldódik a testnedvekben, de érezhető rákkeltő hatása van. Az azbesztbányászatban és -feldolgozásban részt vevő embereknél többszörösen nagyobb valószínűséggel alakulnak ki daganatok, mint a lakosság körében. Leggyakrabban tüdőrákot, hashártya-, gyomor- és méhdaganatot okoz. A rákkeltő anyagokkal kapcsolatos átfogó tudományos kutatások eredményei alapján a Nemzetközi Rákkutató Ügynökség az azbesztet az első kategóriába sorolta a legveszélyesebb rákkeltő anyagok közé.

8. dia

Azbeszt alkalmazása

Tűzálló szövetek gyártása (beleértve a tűzoltók ruháinak varrását is). Az építőiparban (azbesztcement keverékek részeként csövek és pala gyártásához). Olyan helyeken, ahol csökkenteni kell a savak hatását.

9. dia

A szervetlen polimerek szerepe a litoszféra kialakulásában

10. dia

Litoszféra

A litoszféra a Föld kemény héja. A földkéregből és a köpeny felső részéből áll, egészen az asztenoszféráig. Az óceánok és kontinensek alatti litoszféra jelentősen eltér. A kontinensek alatti litoszféra üledékes, gránit- és bazaltrétegekből áll, amelyek teljes vastagsága elérheti a 80 km-t. Az óceánok alatti litoszféra az óceáni kéreg kialakulása következtében számos részleges olvadáson ment keresztül, olvadó ritka elemekben erősen kimerült, főként dunitokból és harzburgitokból áll, vastagsága 5-10 km, a gránit réteg teljesen hiányzik.

12. dia

A földkéreg és a Hold felszíni talajának fő alkotóelemei a Si és Al-oxidok és származékaik. Ezt a következtetést a bazaltkőzetek elterjedtségére vonatkozó meglévő elképzelések alapján lehet levonni. A földkéreg elsődleges anyaga a magma – egy folyékony kőzetforma, amely az olvadt ásványokkal együtt jelentős mennyiségű gázt is tartalmaz. Amikor a magma eléri a felszínt, lávát képez, amely bazaltkővé szilárdul. A láva fő kémiai összetevője a szilícium-dioxid vagy szilícium-dioxid, SiO2. Magas hőmérsékleten azonban a szilícium atomok könnyen helyettesíthetők más atomokkal, például alumíniummal, amelyek különböző típusú alumínium-szilikátokat képeznek. Általában a litoszféra szilikátmátrix, amely más anyagokat tartalmaz, amelyek fizikai és kémiai folyamatok eredményeként alakultak ki, amelyek a múltban magas hőmérsékleten és nyomáson történtek. Mind maga a szilikátmátrix, mind a benne lévő zárványok túlnyomórészt polimer formájú anyagokat, azaz heteroláncú szervetlen polimereket tartalmaznak.

13. dia

A gránit savanyú, magmás intruzív kőzet. Kvarcból, plagioklászból, káliumföldpátból és csillámból áll - biotitból és muszkovitból. A gránit nagyon elterjedt a kontinentális kéregben. A legnagyobb mennyiségű gránit az ütközési zónákban képződik, ahol két kontinentális lemez ütközik, és megvastagodik a kontinentális kéreg. Egyes kutatók szerint a megvastagodott ütközési kéregben a középkéreg szintjén (10-20 km mélység) egy egész gránitolvadékréteg képződik. Ezenkívül a gránit magmatizmus jellemző az aktív kontinentális peremekre, és kisebb mértékben a szigetívekre. A gránit ásványi összetétele: földpátok - 60-65%; kvarc - 25-30%; sötét színű ásványok (biotit, ritkán hornblende) - 5-10%.

14. dia

Ásványi összetétel. A fő tömeget plagioklász, klinopiroxén, magnetit vagy titanomagnetit mikrolitjai, valamint vulkáni üveg alkotják. A leggyakoribb kiegészítő ásvány az apatit. Kémiai összetétel. A szilícium-dioxid-tartalom (SiO2) 45-52-53%, a lúgos oxidok Na2O+K2O összege legfeljebb 5%, a lúgos bazaltokban legfeljebb 7%. Az egyéb oxidok a következőképpen oszlanak meg: TiO2 = 1,8-2,3%; Al203=14,5-17,9%; Fe2O3=2,8-5,1%; FeO=7,3-8,1%; MnO=0,1-0,2%; MgO = 7,1-9,3%; CaO=9,1-10,1%; P2O5=0,2-0,5%;

15. dia

Kvarc (szilícium(IV)-oxid, szilícium-dioxid)

16. dia

Képlet: SiO2 Szín: színtelen, fehér, ibolya, szürke, sárga, barna Jellemző szín: fehér Fényesség: üveges, szilárd tömegben néha zsíros Sűrűség: 2,6-2,65 g/cm³ Keménység: 7

19. dia

Kvarc kristályrács

20. dia

Kémiai tulajdonságok

21. dia

Kvarc üveg

22. dia

Koezit kristályrács

23. dia

Alkalmazás

A kvarcot optikai műszerekben, ultrahang generátorokban, telefon- és rádióberendezésekben használják.Nagy mennyiségben fogyasztja az üveg- és kerámiaipar Sok fajtáját használják az ékszerekben.

24. dia

Korund (Al2O3, alumínium-oxid)

25. dia

Képlet: Al2O3 Szín: kék, piros, sárga, barna, szürke Jellemző szín: fehér Fényesség: üveg Sűrűség: 3,9-4,1 g/cm³ Keménység: 9

26. dia

Korund kristályrácsa

27. dia

Csiszolóanyagként használják Tűzálló anyagként használják Drágakövek

29. dia

Alumínium-szilikátok

30. dia

31. dia

32. dia

Tellúr lánc szerkezete

A kristályok hatszögletűek, a bennük lévő atomok spirális láncokat alkotnak, és kovalens kötéssel kapcsolódnak legközelebbi szomszédaikhoz. Ezért az elemi tellúr szervetlen polimernek tekinthető. A kristályos tellúrt fémes csillogás jellemzi, bár összetett kémiai tulajdonságai miatt inkább a nemfémek közé sorolható.

33. dia

A tellúr alkalmazásai

Félvezető anyagok gyártása Gumigyártás Magas hőmérsékletű szupravezetés

34. dia

35. dia

Szelén lánc szerkezete

Fekete Szürke Piros

36. dia

Szürke szelén

A szürke szelén (néha fémnek is nevezik) kristályai hatszögletű rendszerben vannak. Elemi rácsát enyhén deformált kockaként ábrázolhatjuk. Úgy tűnik, hogy minden atomja spirál alakú láncokra van felfűzve, és a szomszédos atomok távolsága egy láncban körülbelül másfélszer kisebb, mint a láncok közötti távolság. Ezért az elemi kockák torzulnak.

37. dia

A szürke szelén alkalmazásai

A közönséges szürke szelén félvezető tulajdonságokkal rendelkezik, p-típusú félvezető, pl. a vezetőképességet főleg nem elektronok, hanem „lyukak” hozzák létre. A félvezető szelén másik, gyakorlatilag nagyon fontos tulajdonsága, hogy fény hatására élesen növeli az elektromos vezetőképességet. A szelén fotocellák és sok más eszköz működése ezen a tulajdonságon alapul.

38. dia

1. dia

9. évfolyam (kémiából kötelező minimum) POLIMEREK

Az előadás szerzője T.A. Nasonova, a kholmi Városi Oktatási Intézmény Középiskolájának kémia tanára.

2. dia

Tanterv.

Természetes és szintetikus polimerek. Polimerek előállításának módszerei. A polimer kémia alapfogalmai. Műanyagok és szálak.

3. dia

1. Természetes és szintetikus polimerek.

A polimerek olyan vegyületek, amelyeket az emberek már nem tudnak nélkülözni. Mindenki ismeri ezeket a vegyületeket – a legfiatalabbaktól az idősekig, a háziasszonyoktól a számos iparág szakemberéig. Mik azok a polimerek? A polimerek nagy molekulatömegű vegyületek, amelyek sok azonos szerkezeti egységből állnak.

4. dia

Eredetük alapján a polimereket természetes és szintetikus polimerekre osztják.

Természetes polimerek például a természetes gumi, keményítő, cellulóz, fehérjék, nukleinsavak. Némelyikük nélkül lehetetlen az élet bolygónkon.

DNS keményítő fehérje

5. dia

A szintetikus polimerek számos műanyag, szál és gumi.

Nagy szerepet játszanak az ipar, a mezőgazdaság, a közlekedés és a hírközlés valamennyi ágazatának fejlesztésében. Ahogy maga az élet lehetetlen természetes polimerek nélkül, a modern civilizáció elképzelhetetlen szintetikus polimerek nélkül.

6. dia

2. Eljárások polimerek előállítására.

Hogyan keletkeznek ezek a szokatlan vegyületek? A polimereket főként két módszerrel állítják elő - polimerizációs reakciókkal és polikondenzációs reakciókkal. A polimerizációs reakcióban többszörös (általában kettős) kötést tartalmazó molekulák vesznek részt. Az ilyen reakciók az addíciós mechanizmus szerint mennek végbe, és minden a kettős kötések felbomlásával kezdődik.

7. dia

A polimerizációs reakciót a polietilén gyártás példáján ismerkedtünk meg:

nCH2=CH2 (- CH2 – CH2 -)n A polikondenzációs reakció speciális molekulákat igényel. Két vagy több funkciós csoportot (-OH, -COOH, -NH2 stb.) kell tartalmazniuk. Amikor az ilyen csoportok kölcsönhatásba lépnek, egy kis molekulatömegű termék (például víz) eliminálódik, és egy új csoport jön létre, amely összekapcsolja az egymással reakcióba lépő molekulák maradékait.

8. dia

Például aminosavak lépnek be a polikondenzációs reakcióba. Ebben az esetben biopolimer képződik - fehérje és melléktermék kis molekulájú anyag - víz:

…+ H NH-CH(R)–COOH+ … H NH-CH(R)–COOH+… …-NH-CH(R)-CO- NH-CH(R)-CO-… + nH2O A polikondenzációs reakció számos polimerek, beleértve a nylont is.

9. dia

3. A polimer kémia alapfogalmai.

Makromolekula – görögül. makró – nagy, hosszú. A monomer a polimerek előállításának kiindulási anyaga. Polimer – sok mérték (szerkezeti egység). A szerkezeti egység egy makromolekulában sokszor ismétlődő atomcsoport. A polimerizáció foka n a szerkezeti egységek száma egy makromolekulában.

10. dia

n X (-X-)n Х – monomer, (-Х-) – szerkezeti egység, n – polimerizációs fok. (- X-)n - polimerek makromolekulái.

A főlánc szerkezetétől függően a polimerek különböző szerkezetűek: lineáris (például polietilén), elágazó (például keményítő) és térbeli (például a fehérjék másodlagos és harmadlagos szerkezete).

11. dia

A polimerek szerkezetei.

lineáris elágazó

Térbeli

12. dia

4. Műanyagok és szálak.

A polimereket jellemzően ritkán használják tiszta formájukban. Általában polimer anyagokat nyernek belőlük. Ez utóbbiak közé tartoznak a műanyagok és a szálak. A műanyag olyan anyag, amelyben a kötőkomponens egy polimer, a fennmaradó komponensek pedig töltőanyagok, lágyítók, színezékek, antioxidánsok és egyéb anyagok.

13. dia

Különös szerepet kapnak a polimerekhez hozzáadott töltőanyagok. Növelik a polimer szilárdságát és merevségét, és csökkentik a költségét. Töltőanyag lehet üvegszál, fűrészpor, cementpor, papír, azbeszt stb.

Ezért az olyan műanyagokat, mint a polietilén, polivinil-klorid, polisztirol, fenol-formaldehid, széles körben használják a különböző iparágakban, a mezőgazdaságban, az orvostudományban, a kultúrában és a mindennapi életben.

14. dia

A szálak természetes vagy szintetikus polimerekből készült hosszú, rugalmas szálak, amelyeket fonal és más textiltermékek készítésére használnak.

A rostokat természetes és vegyi anyagokra osztják. A természetes vagy természetes szálak állati vagy növényi eredetű anyagok: selyem, gyapjú, pamut, len.