Сборник методических указаний для студентов по выполнению лабораторных работ дисциплина «химия»
|
Скачать 0.65 Mb.
|
Лабораторная работа № 10«Ознакомление со свойствами полиэтилена, каучука и резины» Учебная цель: знакомство со строением и важнейшими свойствами полимеров: полиэтилена, каучука, резины. Образовательные результаты, заявленные во ФГОС третьего поколения: Студент должен уметь: – характеризовать основные классы органических соединений: полимеры (пластмассы, каучуки); – проводить химический эксперимент с полимерами. знать: – важнейшие вещества и материалы: этилен, полиэтилен, пластмассы, каучуки. Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторной работы Важным свойством непредельных углеводородов является полимеризация. При этом образуются высокомолекулярные соединения, широко известные в виде разнообразных пластмасс, волокон, каучуков и т.д. Существуют два основных синтетических способа получения высокомолекулярных веществ – полимеризация и поликонденсация. Низкомолекулярные вещества, из которых синтезируются полимеры, называются мономерами. Этилен, пропилен, изопрен – мономеры. Молекулы полимеров носят еще название макромолекул ("макрос" – означает "большой", "длинный"). Многократно повторяющиеся в макромолекуле группы атомов называются структурными звеньями. Этилен CH2 = CH2. Структурное звено полиэтилена – CH2 – CH2 – . Пропилен CH2 = CH – CH3. Структурное звено полипропилена – CH2 – CH – . CH3 Число, показывающее в формуле полимера сколько молекул мономера соединяется в макромолекулу, называется степенью полимеризации, n CH2 = CH2 → (– CH2 – CH2 –) n. Диеновые углеводороды – это углеводороды с двумя двойными связями (имеют суффикс "диен" и через черточку записываются 2 цифры, указывающие положения двух двойных связей), 1 2 3 4 1 2 3 4 C = C = C – C → CH2 = C = CH – CH3 бутадиен – 1, 2, 1 2 3 4 C = C – C = C → CH2 = CH – CH = CH2 бутадиен – 1, 3 или дивинил (так как СН2 = СН2 этилен, а радикал СН2 = СН • винил), 1 2 3 4 СН2 = С – СН = СН22 – метилбутадиен – 1, 3 или изопрен. ا СН3 Диеновые углеводороды – непредельные углеводороды, им характерны реакции соединения и окисления растворами сильных окислителей. Из реакций соединения важной и значимой является реакция полимеризации, ведущая к образованию полимера – каучука. б б n CH2 = CH – CH = CH2 → – CH2 – *CH = *CH – CH2 – n, б ا ا б n CH2 = C – CH = CH2→ – CH2 – C – CH – CH2 – n → ا ا CH3 CH3 → – CH2 – C = CH – CH2 – n, ا CH3 CH2 = CH – CH = CH2 + CH2 = CH – CH = CH2 + … → б б → CH2 – CH – CH – CH2 + CH2 – CH – CH – CH2 +… → б б → – CH2 – CH = CH – CH2 – CH2 – CH = CH – CH2 – … структурное звено структурное звено мономер (низкомолекулярное вещество) полимер (высокомолекулярное соединение) n – степень полимеризации (число молекул мономера или число структурных звеньев в макромолекуле полимера). При нагревании каучука с серой (вулканизация) до t = 130 – 140 оС атомы серы присоединяются по месту некоторых двойных связей и как бы "сшивают" молекулы друг с другом. Приборы и реактивы: Штатив с пробирками, спиртовка, спички, держалка, щипцы, стеклянная палочка, прибор для изучения электропроводности, полиэтилен, растворы NaOH и KMnO4, концентрированная H2SO4, концентрированная HNO3, ацетон, C2H5OH, каучук, бензин (или бензол), резина, корковые пробки, раствор J2 или Br2, резиновый клей, раствор Pb (NO3)2 или Pb (CH3COO)2 Примеры по выполнению лабораторной работы Уравление реакции получения полиэтилена: nCH2 = CH2 → – CH2 – CH2 – n Наиболее важными свойствами полиэтилена являются - термопластичность, высокая химическая стойкость, нерастворимость в растворителях и отсутствие электропроводности. При более сильном нагревании полиэтилен плавится. Горит синеватым пламенем без копоти. Задания для лабораторной работы: 1. Опыты с полиэтиленом. Практически наиболее важными свойствами полиэтилена (– СН2 – СН2 –)n являются его термопластичность, высокая химическая стойкость, нерастворимость в растворителях и отсутствие электропроводности. а) Изделие из полиэтилена нагреть над пламенем спиртовки. Заметить, что материал быстро размягчается. Изменить его форму и дать изделию остыть. Приданная ему при этом форма прочно закрепляется. При более сильном нагревании полиэтилен плавится. Горит синеватым пламенем без копоти. б) Накладывают одну полиэтиленовую пленку на край другой такой же пленки, покрывают их листом бумаги и проводят по бумаге над местом соединения пленок не сильно нагретым металлическим предметом. Пленки оказываются прочно "сваренными". в) Кусочки полиэтилена поместить в пробирки с концентрированной H2SO4, концентрированной HNO3, раствором щелочи и раствором перманганата калия. Убедиться, что ни в одной из пробирок химическая реакция не происходит. г)Кусочки полиэтилена поместить в пробирки с ацетоном и этиловым спиртом. За время урока ни в одной из жидкостей не происходит растворение полиэтилена. д) К палочке, пластинке или пленке из полиэтилена прикоснуться электродами от прибора для изучения электропроводности. Убедиться, что полиэтилен не проводит электрического тока. 2. Опыты с каучуком и резиной. а) Отношение каучука и резины к растворителям. Невулканизированный каучук растворяется во многих органических растворителях. Вулканизированный каучук (резина) в той или иной степени растворяет в себе эти вещества, от чего увеличивается в объеме (как говорят "набухает"). В две пробирки с бензином или бензолом поместить по одинаковому кусочку сырого (невулканизированного) каучука и резины. Пробирки закрыть корковыми пробками и оставить для дальнейшего наблюдения. На следующем занятии обнаруживается, что в одной пробирке каучук растворяется, а в другой пробирке резина набухает. б) Взаимодействие каучука с йодом. Вследствие наличия двойных связей каучук легко присоединяет галогены. Готовят раствор сырого (невулканизированного) каучука в бензине или бензоле (что удобнее). Это может быть достигнуто кипячением тонко нарезанных кусочков каучука с растворителем в колбе с обратным холодильником или настаиванием (без нагревания) в течение нескольких суток. В большую пробирку с раствором каучука приливают раствор йода в бензоле (или брома), бензине (чтобы в пробирке могла образоваться однородная смесь). При встряхивании смеси окраска йода (брома) исчезает. в) Разложение каучука при нагревании. Каучук при нагревании разлагается на продукты с меньшей молекулярной массой. Образующиеся вещества обладают свойствами непредельных соединений. Основной продукт разложения каучука – изопрен или бутадиен – 1,3. В пробирке нагреть немного каучука. Образующиеся парообразные продукты "перелить" в пробирки с йодной водой и раствором перманганата калия. Пробирки энергично встряхнуть. Обесцвечивание раствора указывает на непредельный характер образующихся при разложении каучука продуктов. г) Опыты с резиновым клеем. Резиновый клей представляет собой раствор каучука в бензине. Поэтому с ним можно провести ряд опытов, характерных для каучука. д) Открытие серы в вулканизированном каучуке. При сильном нагревании вулканизированного каучука сера выделяется из него в виде сероводорода и может быть обнаружена солями свинца: Pb(NO3)2 + H2S → PbS↓ + 2HNO3. В колбочке или пробирке нагревают несколько кусочков резины. В выделяющиеся пары вносят бумажку, смоченную раствором нитрата свинца или ацетата свинца. Бумажка чернеет вследствие образования сульфида свинца. Контрольные вопросы 1. В чем различие между свойством "эластичность" и свойством "пластичность"? 2. Что общего и в чем различие между молекулой мономера и структурным звеном образуемого им полимера? |
Похожие:
 |
Сборник методических указаний для студентов по выполнению практических работ Практическое занятие №1 «Создание документов с изображениями, объектами и фигурами в Microsoft Office Word» |
|
Сборник методических указаний для студентов по выполнению практических работ При изучении дисциплины важно не знание на память, а понимание. Главное в подготовке специалиста – развитие мышления, что не связано... |
|
Газообразное состояние вещества Сборник методических материалов для самостоятельных работ студентов по дисциплине " Химия " для студентов технического профиля... |
 |
Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и... Методические указания для студентов по выполнению лабораторных и практических работ |
|
Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических... Методические рекомендации по выполнению лабораторных и практических работ для студентов 2-го курса |
|
Методические рекомендации по выполнению контрольных работ по английскому... Рекомендовано к изданию научно-методическим советом Псковского государственного политехнического института |
|
Методические рекомендации для студентов по выполнению практических работ по дисциплине «химия» |
|
Методические указания по выполнению практических и лабораторных работ... Учебно-методическое пособие предназначенодля студентов 3 курса, обучающихся по профессии 23. 01. 03 Автомеханик. Пособие содержит... |
|
Методические указания по дисциплине пд. 02 Химия для выполнения лабораторных... Методические указания и задания к лабораторно-практическим занятиям для студентов специальности 35. 02. 05 Агрономия по дисциплине... |
|
Новосибирский государственный технический университет Сборник лабораторных работ для студентов фла направления 280200 – «Защита окружающей среды» |
|
Ю. А. Дадаян Сборник лабораторных работ по курсу Методические указания предназначены для студентов специальности 200106 «Информационно-измерительная техника и технологии» |
|
Методические рекомендации к выполнению практических работ для студентов по дисциплине «Химия» Государственное образовательное учреждение высшего образования Московской области |
|
Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине... Изыскания и основы проектирования, автомобильных дорог. Методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Основы... |
|
Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ для... Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ для студентов по специальности 13. 02. 11 «Техническая эксплуатация... |
|
Методические указания по выполнению лабораторных работ Издательство Инженерная геодезия. Методические указания по выполнению лабораторных работ. Составители: Шешукова Л. В., Тютина Н. М., Клевцов Е.... |
|
Методические указания для студентов по выполнению Правила техники безопасности при выполнении лабораторных и практических работ по химии |