Конспект урока по теме " Природный и синтетический каучуки"
план-конспект урока по химии (10 класс) по теме

Разработка урока по теме “Природный и синтетический каучуки”

Тема: Природный и синтетический каучуки.

Цели:

1. Добиться сознательного усвоения знаний о строении, ствойствах природного каучука.
2. Способствовать развитию  монологической речи, познавательного интереса  учащихся реализуя межпредметные связи курсов химии, физики, географии, истории.
3. Воспитывать чувства гордости за достижения российской науки и промышленности.

Дидактические и материальные оснащения: Образцы природного каучука, резина, эбонит, хронологическая таблица, интерактивная доска, мультимедийный проектор, ноутбук, мультимедийная презентация “Природный исинтетический каучуки”.

Тип урока: Изучение нового материала.

Содержание и ход урока

Девиз: В химии всё возможно.

Шарль Вюрц

I. Организационный момент.

II. Формирование новых знаний и умение.

1. Историческая справка.

15 в. Христофор Колумб

      1-е сообщение.

Во время путешествия в 1493 г. Христофор Колумб причалил к острову Гаити. С борта своего корабля он однажды увидел, как несколько туземцев играли с большим мячом. Этот мяч был черного цвета, большой и тяжёлый. Такие мячи индейцы делали из смолы, которую называли  <каучу > (от слов “каа” – дерево, “о-чу”- плакать). “Каучу” – сок гевеи главного каучуконоса. Если на коре тропического дерева – бразильской гевеи – сделать глубокий надрез, то из него вытекает млечный сок, который высыхает на воздухе и темнеет. Этот сок называется – латекс. Из латекса бразильской гевеи выделяют натуральный качук. Европейцы познакомились с этим соком в 16 веке после возвращения из плавания Колумба.

16 в. – каучук в Европе.

2-е сообщение

        Образцы этого странного вещества были привезены в Европу, но долго не находили применения и хранились в музеях как забавные сувениры.

        История использования каучука началось с того, что в 18 веке было обнаружено, что кусочек каучука стирает с листа бумаги карандашные линии. Так появилась “резинка” (ластик).

Учитель: Какими же свойствами обладает природный каучук?

Свойства каучука:

1. Эластичность
2. Водо - газонепроницаемость

       Многие изобретатели хотели использовать эти свойства каучука и пытались создавать различные изделия из природного каучука.

       1821 г. Вена. Первая фабрика изделий из каучука.

       1823 г. Английский химик Чальз Макинтош изобрёл непромокаемую ткань, состоящую из двух слоёв материи, склеенных раствором каучука.

       1832 г. Петербург. Фабрика по производству обуви из каучука.

       Но вскоре выяснилось, что изделия из каучука при высоких температурах становились липкими и превращались в неприятное жидкое вещество с неприятным запахом, а при низких температурах они становились твёрдыми и хрупкими.

       Таким образом, промышленность изделий из каучука оказалось на краю гибели.

       Однако вскоре всё стало меняться. А всё началось с того, что американский изобретатель Чарльз Гудьир неожиданно обнаружил интересное явление. Нагретый в присутствии серы каучук не размягчался, а приобрёл высокую эластичность. Такой каучук легко деформировался под действием небольших нагрузок и легко восстанавливал свою форму после их снятия. Это произошло в 1 839 г.           Это был новый продукт – резина.

Вулканизация каучука.

   Вулканизация - это превращение каучука в резину при нагрева-нии в присутствии серы.

   Ребята, как вы думаете, почему данный процесс называется вулканизацией?

   Дело в том, что жар и сера - главные факторы отверждения каучука - согласно мифологии были атрибутами бога Вулкана.

   Состав резины: природный каучук + S (5 %)

   Если содержание серы увеличить до 40% и выше, то каучук
становится твёрдым, приобретая высокую прочность. Эта твёрдая
резина называется эбонитом.        

 С появлением резины, начала развиваться электро - промышленность. Появилось производство покрышек для велосипедов, автомобилей.

3-е сообщение

   1860 г. Россия. Первое предприятие резиновой промышленности.

     В 1860 г. В России открылось первое предприятие резиновой промышленности. Но с развитием резиновой промышленности требовалось больше и больше каучука. Основным поставщиком каучука оставалась по-прежнему Бразилия. Но через некоторое время наблюдался недостаток природного каучука. Возникла необходимость в получении синтетического каучука.

     В 1926 г. Высший совет народного хозяйства СССР объявил конкурс на лучший промышленный способ получения синтетического каучука. Условия конкурса были таковы: к началу 1928 года необходимо было представить описание способа, схему промышленного получения продукта и 2 кг. каучука. Нужно было разработать технологию получения из отечественного сырья такого искусственного каучука, который мог бы соперничать природным. Победителем конкурса стала группа исследователей, которую возглавил профессор Ленинградской Медико-Хирургической академии С.В. Лебедев.

Состав и строение природного каучука.

1. Качественный состав: С,Н.

2. Количественный состав: С5Н8

3. Мг ( природный каучук) = (150000 - 500000) Природный каучук - природный полимер - (С5Н8)n        

4. Продукт разложения каучука + Вг2 = обесцвечивание.

5. Каучук - непредельный углеводород.

6. Основной продукт разложения каучука - изопрен или 2 метил 1,3 бутадиен.

СН2 = С - СН =СН2

       СН3

    Лебедев    и    группы    ученых    занимавшихся    получением синтетического каучука работали, подражая природе.

     Получение синтетического каучука.

1. 2С2Н5ОН  CН2=СН-СН=СН2 =СН2+Н2+2Н2О.

2. Полимеризация 1,3 бутадиена.

     СН2=СН-СН=СН2+СН2=СН-СН=СН2+СН2=СН-СН=СН2+... -СН2-СН=СН-СН2-СН2-СН=СН-СН2-СН2-СН=СН-СНГ... (-СН2-СН=СН-СН2-)n

     В 1930 г. На опытном заводе в Ленинграде был получен первый синтетический каучук.

     В 1932 г. В г. Ярославле был пущен первый в мире завод по производству дивиилового каучука. Вскоре такие же заводы начали работать в Воронеже, Казани, Ефрелове.

5-е сообщение.

Завод синтетического каучука им.Кирова. Завод синтетического каучука им. Кирова был введен в строй в октябре 1936 г. Завод СК им.Кирова строился с большими трудностями, на нем устанавливалось оборудование почти исключительно отечественного производства. В период Великой Отечественной войны завод некоторое время оставался практически единственным поставщиком каучука.        

 В едином контексте с заводом СК им.Кирова в 1942 г. В Казани организуется производство резинотехнических изделий, в котором синтетический каучук превращается в различные виды резины.

     Только через несколько лет такие заводы начали строить в Германии, а в годы Второй мировой войны в США, Знаменитый американский изобретатель Томас Эдисон заявил в то время: «Я не верю, что Советскому Союзу в 1931 г. удалось получить синтетический каучук. Это сплошной вымысел. Мой собственный опыт и опыт других показывает, что вряд ли процесс синтеза каучука вообще когда-либо увенчается успехом».

    Увенчался! 1933 г. 22 машины с резиновыми покрышками из отечественного синтетического каучука преодолели 6 тыс.км. в автопробеге Москва - пустыня Каракум - Москва. И ни у одной из них не возникло проблем с покрышками! При въезде в столицу москвичи чуть ли не на руках несли эти тяжелые грузовые автомашины марки ЗИС-5.

Учитель:

В Александро-Невской лавре в Санкт-Петербурге академику С.В.Лебедеву установлен гранитный памятник с барельефным портретом ученого и надписью «Сергей Васильевич Лебедев-изобретатель синтетического каучука».

В настоящее время химикам известно более 2,5 тыс. видов искусственного каучука.

В наше время трудно представить, что в конце 20-х г.г. XX века потребление каучука на одного человека в год (!) в нашей стране составило около 50 г, а один автомобиль приходится на три тысячи жителей. Жизнь современного человека трудно представить без резиновых изделий. Без резины не могут существовать автомобильный транспорт, авиация, электротехника, машиностроение. Каучук непроницаем не только для воды, но и для газов. Это позволяет изготавливать из него защитные костюмы, маски, противогазы. И все же основной областью использования резины являются шины для автомобилей, велосипедов, тракторов, самолетов.

III. Применение полученных знаний.

Выполнение упр. 1-4.

IV. Д/з. параграф №9, упр.5-6.

Историческая Справка

XV в. Христофор Колумб.

XVI в. каучук  в Европе.

1821 г. Вена. Первая фабрика изделий из каучука.

1832 г. Петербург. Фабрика по производству обуви.

1839 г. Резина.

1860 г. Россия. Первое предприятие резиновой промышленности.

1928 г. Советский Союз. Синтетический каучук.

1930 г. Первый синтетический каучук на опытном заводе в Ленинграде.

1932 г. Ярославль – первый в мире завод по производству синтетического каучука.

1936 г. Г.Казань Завод резино - технических изделий (РТИ).

Состав и строение природного каучука.

1. Качественный состав: С; Н.

2. Количественный состав: С5Н8

3. Mr (природ. каучук) = 150000 50000

4. Природный каучук – природный полимер.

5. Продукт разложения каучука + Br2    обесцвечивание.

6. Природный каучук – непредельный углерод.

7. Основной продукт разложение:                     СН = С – СН = СН2

       СН3

   2 метил 1,3 бутадиен или изопрен.

Природный каучук.

Свойства

1. Эластичность
2. Водо – газонепроницаемость

Недостатки

   1.  Не выдерживает

а) Высокие t

 б) Низкие t