Урок по химии. 11 класс. Полимеры.
план-конспект урока по химии (11 класс) на тему

МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 40»

Открытый урок

учителя химии Донковой Т. В.

для учителей города

«Полимеры»

Саранск

2017

Слайд № 1

Урок по теме «Полимеры»

Цель урока: повторить и обобщить знания о полимерах.

Задачи:

Образовательные:                                                                                                углубить знания о полимерах,                                                                                               закрепить знания о природных полимерах, о качественных реакциях на белки, крахмал,

познакомить учащихся с использованием полимеров в повседневной жизни

Развивающие:                                                                                                    развивать у учащихся умение выделять главное, работать с научной литературой, устанавливать причинно-следственные связи,

способствовать развитию волевых качеств, умение работать с техническими средствами, развивать интерес к предмету.

Воспитательная:                                                                                                     воспитывать потребность в приобретении новых знаний.

Здоровьесберегающая:                                                                                             соблюдать двигательный режим, содействовать формированию у учащихся бережного отношения к своему здоровью, предупредить учащихся о вредном воздействии некоторых пластмасс на организм человека.

Методы и приемы: проблемные, объяснительно-иллюстративные, исследовательские, частично-поисковые.

Формы организации учебной деятельности: фронтальные, коллективные, индивидуальные.

Формы учебных занятий: урок-презентация с использованием мультимедийных технологий.

Слайд № 2

План урока

1. Значение высокомолекулярных соединений
2. Основные понятия химии ВМС
3. Способы получения полимеров
4. Классификация полимеров
5. Свойства полимеров
6. Применение полимеров
7. Проблемы при использовании полимеров и пути их решения

Ход урока

1. Организация класса.

2.Вступительное слово: ученица читает стихотворение:

“Двадцатый век стал веком полимеров,
От слез гевеи давшей каучук,
Пошли молекулы невиданных размеров
Благодаря древнейшей из наук .
Да, это химия её заслуга 
В том, что сегодня украшают быт
Игрушки из пластмассы и посуда,
Тефлон и оргстекло и карболит.
Одежда, обувь, мебель….Посмотрите
Нас полимеров окружает рать!
И в технике они и в медицине
Незаменимыми сумели стать.
Шуршат в пути автомобилей шины,
Искусственное сердце бьется в такт
Волокна, смолы, пластики, резины 
На службе человечества стоят!»

Учитель:        Друзья! Приятна встреча с вами!                                                                      Полна надежды я и веры,                                                                         Что вместе мы не заскучаем,                                                                         Урока тема – Полимеры!

В настоящее время практически нет такой области хозяйственной деятельности, где бы не применялись полимеры. Полимеры приобретают все большее значение в развитии всех отраслей промышленности. Они являются важным фактором ускорения научно-технического прогресса в стране. Почему же возникла необходимость в создании полимеров, какими ценными свойствами они обладают?

Итак, полимеры – необыкновенные вещества. Что же мы должны усвоить, чтобы иметь полное представление о полимерах?

3. Изучение основ классификации полимеров

 Составляем кластер

Итак, мы выяснили, что знаем физические свойства, понимаем, что такое «полимер», однако знаний о получении и применении недостаточно, а знаний о строении и классификации полимеров пока нет вообще.

4. Определение цели урока и постановка проблемных вопросов

Учитель: Как вы думаете каковы цели урока?

Ответ: изучить строение, классификацию, свойства, получение, применение полимеров и экологические проблемы, связанные с ними

Учитель: Полимеры «за» и «против». На этот вопрос мы ответим в конце урока.

Польза или вред? К этому вопросу мы возвратимся в конце урока.

5. Устный опрос

Давайте вспомним основные понятия химии полимеров.

Слайд № 4

-Какие вещества называют полимерами?

-Что такое мономер?

-Что такое структурное звено?

-Что показывает степень полимеризации?

Внимание, полимеры еще имеют и другое название. ВМС – высокомолекулярные соединения. Объясните происхождение этого слова.

- По какой формуле можно определить молекулярную массу макромолекулы полиэтилена, формула которого ( M=28n, где n- степень полимеризации (n- величина переменная, не имеют определенной ).

В образовании длинных полимерных цепей принимают участие больше мономеров, чем в образовании коротких. Молекулярная масса таких молекул разная: больше у длинноцепочечных молекул и меньше у короткоцепочечных. Поэтому для полимеров вводится понятие средней молекулярной массы.

Переходим к следующему вопросу. Какими способами можно получить полимеры?

Ответ: полимеризацией и поликонденсацией.

5. Фронтальный опрос

Слайд № 5

Вопросы

1. Каким должно быть строение мономера, который вступает в реакцию полимеризации?
2. К какому типу относятся реакции полимеризации?
3. Какое строение должно быть у молекул мономеров, которые вступают в реакцию поликонденсации?
4. К какому типу можно отнести реакции поликонденсации?
5. В чем сходство и различие реакций полимеризации и поликонденсации?
6. Какие реакции называют реакциями сополимеризации?

Слайд №

Задания

1. Укажите соединения, которые можно использовать в реакции полимеризации:

Слайд №

2. Укажите соединения, которые можно использовать в качестве мономеров в поликонденсации:

Слайд №

К какому виду относится химические реакции:

А) получение полиэтилена

n CH2 = CH2          (-CH2 – CH2-) n

Б)

В) получение капрона из ε-аминокапроновой кислоты:

n H2N-(CH2)5-COOН H-[-NH-(CH2)5-CO-]n-OH +(n-1) H2O

Учитель: Сравнение – основа мышления. Чем отличается реакция полимеризации А от реакции Б (два разных мономера: этилен и пропилен)

А какие реакции называют сополимеризацией?

А каким образом получают полимеры, обратимся к виртуальному опыту.

Слайд № 7

Видео «Получение фенолформальдегидной смолы»

6. Работа в группах

Чтобы закрепить полученные знания по способам получения полимеров предлагаю задание по группам. Обратимся к таблице учебника страницы 58-59. По формуле элементарного звена определяем формулу мономера.

Слайд № 8

Записать уравнение реакции полимеризации

• 1 группа – полистирол (1 ряд)
• 2 группа – поливинилхлорида (2 ряд)
• 3 группа – полипропилена (3 ряд)

Слабым учащимся раздаются специальные карточки с заданиями.

Вариант №1

Допиши определения:

Полимеры - это _______________________соединения, молекулы которых состоят из множества повторяющихся одинаковых   _________________            __________________.

Реакция __________________________- это химический процесс соединения множества молекул мономеров в крупные молекулы полимеров.

Число, показывающее, сколько молекул мономера соединилось в молекулу полимеров, называют ____________________          ______________________.

Вариант №2

Допиши определения:

Молекулу полимера называют ________________________.

Низкомолекулярное соединение, из которых образуются полимеры называют ______________.

Реакция ___________________________ - это процесс образования полимеров из множества молекул мономеров, которые сопровождаются выделением побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды).

Группа атомов, многократно повторяющаяся в молекуле полимера, называется _________________             ______________________________.

С каждого ряда учащиеся записывают уравнения реакций на доске, остальные проверяют.

Вопрос: Каким образом получают данные полимеры?

Ученик, выполняющий задание по карточке, делает вывод.

Реакция полимеризации – это химический процесс соединения множества молекул мономеров крупные молекулы полимеров.

Учитель: Сейчас синтетические полимеры, выпускаемые в мире, примерно на 75% состоят из продуктов полимеризации. Применяются они в строительстве и радиотехнике, машиностроении и производстве бытовых изделий.

Учитель: А теперь поговорим о классификации полимеров.

Перед вами лежат: деревянная линейка, пластмассовый треугольник, клубок шерсти, бумага. Скажите, что объединяет все эти предметы, и найдите среди них лишний.

Ответ: Все предметы состоят из ВМС, но пластмасса – синтетический полимер, а дерево, шерсть, бумага – природные.

Как вы думаете, какой признак лежит в основе классификации?

Слайд № 9

Ответ: 1. Происхождение полимеров.

Значит, все полимеры классифицируют по происхождению. Обратимся к слайду.

Вопрос: Какие органические полимеры вам известны?

Ответ: Нуклеиновые кислоты, белки, углеводы (крахмал, целлюлоза и др.)

Полимеры – понятие универсальное, встречаются и среди неорганических веществ. Приведите примеры неорганических полимеров.

Ответ: Оксид кремния, кремний, алмаз, алюмосиликаты и др.

Слайд №10

2. По форме (строению)

1. Линейная (натуральные волокна, полиэтилен и т. д.)
2. Пространственная (резина, фенопласты и т. д.)
3. Разветвленная (амилопектин, полиэтилен высокого давления)

Привести примеры каждой формы молекул

По отношению к нагреванию какие бывают полимеры?

Слайд №11

3. По отношению к нагреванию

1. Термопластичные
2. Термореактивные

Предлагаю задание: проанализируй текст, найди ошибку.

Слайд №13

Задание «Найди ошибку»

1. Свойства тел изменять форму в нагретом состоянии и сохранять её после охлаждения называют термореактивностью.
2. Свойств тел изменять форму в нагретом состоянии и переходить в необратимое состояние называют термопластичностью.
3. Полипропилен является термореактивным полимером.

Учитель: Полимеры линейные и разветвленные образуют класс термопластичных полимеров или термопластов, а пространственные – класс термореактивных полимеров или термопластов. Аморфность – ценное качество полимеров, т. к. оно обуславливает такое технологическое свойство как термопластичность. Полимер можно вытянуть в тончайшую нить, превратить в прозрачную пленку или отлить в изделие самой замысловатой формы.

Вопрос:

Чем отличаются термопластичные пластмассы от термореактивных?

Ответ: Термопластичные полимеры при нагревании размягчаются, то есть их свойства изменяются обратимо. Термореактивные полимеры при нагревании необратимо переходят в неплавкое и нерастворимое состояние, в результате которых образуется «сшитая» сетчатая структура.

Учитель: Зная состав и строение можно определить свойства полимеров.

Великий Иоганн Себастьян Гете сказал: «Просто знать – еще не все, знания нужно уметь использовать».

7. Лабораторный опыт

Слайд №14

Предлагаю лабораторный опыт. Не забываем соблюдать правила техники безопасности.

В стаканчике смесь полимеров. Растворите их в воде. Растворяются ли они в воде? Отделите от этой смеси полиэтилен. Наблюдайте, при погружении в воду они тоже ведут себя по-разному.

Ответ: Полиэтилен не тонет в воде, другие полимеры – тяжелее воды.

Полимеры устойчивы действию кислот, щелочей. Многие полимеры не растворяются в воде и других органических растворителях. По отношению к растворителям полипропилен, например, растворяется в горячем метилбензоле (толуоле). Поливинилхлорид набухает в бензоле, полистирол растворяется в ацетоне. Дихлорэтан хорошо растворяет полистирол и оргстекло и его используют для склеивания как самый лучший клей.

Вопрос: Как вы думаете, почему полимеры устойчивы к действию кислот и щелочей?

Ответ: По свойствам они напоминают предельные углеводороды.

Почему же люди предпочитают использование полимеров? Почему они вытесняют традиционные материалы? Какими свойствами они обладают?

Ответ: легкие, устойчивы к агрессивным средам, низкая стоимость, нет определенной температуры плавления, не растворимы в большинстве растворителей и т. д.

Полимеры обладают и другими свойствами. Изучить эти свойства нам поможет физкультминутка.

Слайд № 15

8. Физкультминутка

Встаньте рядом и возьмитесь за руки. А теперь отдаляйтесь друг от друга, но рук не разрывайте. Смотрите, какой длинной получилась образованная вами цепочка. Вот так и полимеры можно растянуть. Они обладают стойкостью к растяжению. А теперь приближайтесь друг к другу как можно сильнее и рук не разжимайте. Видите, полимеры можно сильно сжимать, т. к. они обладают стойкостью к сжатию.

Вопрос: Можно ли повседневную жизнь представить без полимеров? Где они используются? Где их применяют?

Слайд №

Сообщения учащихся.

Сообщение первого учащегося.

Трудно переоценить значение полимеров в нашей жизни. Полимеры окружают нас со всех сторон: из них состоят пакеты, одноразовая посуда, корпуса телефонов и другой бытовой техники, автомобильные шины и оконные рамы. Это важнейший материал, из которого сделаны постоянно используемые нами предметы. С другой стороны, полимеры являются естественными компонентами всех живых организмов, в том числе и человека. А вот роль и применение полимеров в современной медицине поистине неисчерпаема.

В связи с развитием ядерной энергетики полимерные материалы начали широко применяться для сооружений, работающих в зоне активности (детали оборудования, изоляция, клеи). В последнем случае полимеры имеют практически монопольное применение. С использованием асфальтитов была получена клеевая композиция, которая до весьма высокой дозы 8-10 Гр не меняет адгезионной прочности к бетону и металлу [156]. В качестве основы клея был использован новый материал под названием альтин (157—158]. Клей имеет и то преимущество, что может наноситься на мокрую поверхность и отверждаться в интервале от —20 до 50 °С. [c.348]

    Сочетание атомов углерода разных гибридных состояний в единой полимерной структуре порождает множество аморфных форм углерода. Типичным примером аморфного углерода является так называемый стеклоуглерод. В нем беспорядочно связаны между собой структурные фрагменты алмаза, графита и карбина. Его получают термическим разложением некоторых углеродистых веществ. Стеклоуглерод — новый конструкционный материал с уникальными свойствами, не присущими обычным модификациям углерода. Стеклоуглерод тугоплавок (остается в твердом состоянии вплоть до 3700°С), по сравнению с большинством других тугоплавких материалов имеет небольшую плотность (до 1,5 г см), обладает высокой механической прочностью, электропроводен. Стеклоуглерод весьма устойчив во многих агрессивных средах (расплавленных щелочах и солях, кислотах, окислителях и др.). Изделия из стеклоуглерода самой различной формы (трубки, цилиндры, стаканы и пр.) получают при непосредственном термическом разложении исходных углеродистых веществ, в соответствующих формах или прессованием стеклоуглерода. Уникальные свойства стеклоуглерода позволяют использовать его в атомной энергетике, электрохимических производствах, для изготовления аппаратуры для особо агрессивных сред. Стекловидное углеродистое волокно, обладая низким удельным весом, высокой прочностью на разрыв и повышенной термостойкостью, может найти применение в космонавтике, авиации и других областях. [c.450]

    Асфальтиты, благодаря значительной величине уд. поверхности, радиационной стойкости и низкой цене, оказались удачными наполнителями. В совокупности с подходящей основой они составляют клеевую композицию, которая до весьма высокой дозы 8-10 рад не меняет адгезионной прочности к бетону и металлу (табл. 67) [6]. В связи с развитием ядерной энергетики полимерные материалы начали широко применяться для сооружений, работающих в зоне активности, как детали оборудования, изоляции и в качестве клеев. В последнем случае полимеры имеют практически монопольное применение. Асфальтиты можно использовать в качестве наполнителя не для всех полимерных материалов. Для того чтобы получить достаточно эластичную композицию, в качестве основы клея был использован материал под названием альтин [7—9], представляющий собой смесь суммарных сланцевых фенолов, фурфурола и тиокола. В настоящее время он выпускается в промышленном масштабе. Адгезионные показатели композиций приведены в табл. 67. Композиции 6 и 7 при дозах 8-10 рад имели адгезионную прочность 70—75 кг/см. Практически ни один из известных клеевых органических материалов не сохраняет до этой дозы адгезионной прочности [10]. Клей имеет и то преимущество, что может наноситься на мокрую поверхность и отверждаться в интервале температур от —20 до 50 °С. [c.158]. Полимеры приобретают все большее значение в развитии всех отраслей промышленности, они важный фактор ускорения научно-технического прогресса в стране.

Сообщение второго учащегося.

1.        В быту мы часто сталкиваемся с таким стройматериалами, как пластик, органическое стекло, виниловые обои и трубы из полиэтилена. Всё это используется, как при масштабных стройках, так и при обычном ремонте в домашних условиях.

2.        Невероятное количество кухонных принадлежностей соткано из полимерных материалов. Нынче можно повстречать и разделочную доску из полимера, и мусорное ведро, и даже пакет к нему будет тоже на базе полимерных материалов.

3.        В медицине на базе полимеров изготавливаются техника, которая позволяет изготавливать стерильную мебель или посуду, что в условиях больницы, крайне важно. Кроме того, именно такие вещи принято называть устойчивыми к заражённой среде — полимер очень устойчив к атакам вирусов, тем более что, каждый из них, предварительно проходит специальные тестирования. Медицинские полимеры используются для культивирования клеток и тканей, хранения и консервации крови, кроветворной ткани костного мозга, консервации кожи и многих других органов. Но основе синтетических полимеров создаются противовирусные вещества, противораковые препараты. Использование медицинских полимеров для изготовления хирургических инструментов и оборудования (шприцы и системы для переливания крови разового использования, бактерицидные пленки, нити, клетки) коренным образом изменило и усовершенствовало технику медицинского обслуживания.

4.        Бытовая химия. Полимеры можно обнаружить в составе буквально каждого чистящего средства. Химические свойства находятся на очень высоком уровне, и в зависимости от выбранной пропорции, полимерный материал может превратится, как в лакокрасочное изделие, так и в стиральный порошок или моющее средство.

Человек давно использует природные полимерные материалы в своей жизни. Это кожа, меха, шерсть, шелк, хлопок и т.п., используемые для изготовления одежды, различные связующие (цемент, известь, глина), образующие при соответствующей обработке трехмерные полимерные тела, широко используемые как строительные материалы. Мы уже не представляем свою жизнь без пластмасс.

9. Демонстрация виртуального домашнего эксперимента по теме, сопровождающаяся пояснением учителя.

Давайте посмотрим опыт, который поможет нам узнать о свойствах полимеров.

Слайд № 16

Видеоопыт: «Исследование адсорбционных свойств упаковочных материалов для пищевых продуктов».

Для опыта понадобятся небольшие полиэтиленовые пакеты («пакеты для завтрака»), одноразовые контейнеры с крышкой из полистирола (РР), пластиковые бутылки с крышкой из-под минеральной воды вместимостью до 0,5 л из полиэтилентерефталата (РЕТ), а также плоскодонные или конические колбы (до 0,5 л), химический стакан (до 100 мл), стеклянные пластины или чашки Петри.

Сравним адсорбционную способность этих материалов. Учитель напоминает, что адсорбция – это поглощение веществ поверхностью поглотителя (адсорбента).

1. В каждую пластиковую тару поместите по одному ломтику свежего лимона. Пакет сверните, контейнер и бутылку плотно закройте. В качестве контрольного образца ломтик лимона поместите в стеклянную колбу, которую закройте стеклянной пластиной или чашкой Петри. Через 2-3 мин. извлеките ломтики лимона (уберите их в мусорный пакет, который вынесите из помещения для устранения источника запаха). Всю тару, использованную для проведения опыта, оставьте открытой и приступайте к выполнению второй части работы.

2. Возьмите другой комплект тех же упаковочных материалов и стеклянную колбу. Приготовьте морковный сок. Для этого измельчите морковь на мелкой тёрке, поместите её на марлевую салфетку и отожмите сок в стакан. Затем прилейте к содержимому стакана такой же объём воды. Используя одноразовую пластиковую ложку, внесите в каждую ёмкость по 3-4 ложки морковного сока и оставьте на 5-7 мин.

За это время сравните интенсивность запаха, оставшегося после нахождения ломтиков лимона в пакете, пластиковом контейнере, пластиковой бутылке и стеклянной колбе. Какие материалы обладают большей способностью к поглощению запаха?

Вылейте морковный сок из соответствующей тары и рассмотрите, как выглядит место, которое соприкасалось с морковным соком. Какие материалы обладают большей способностью к поглощению растворённых веществ? Что вам удалось выяснить в ходе эксперимента?

Вывод: пластмассы способны адсорбировать некоторые компоненты пищевых продуктов, особенно это характерно для одноразовой пластиковой посуды. Чтобы такая посуда была безопасна, её следует использовать строго по назначению.

Полимерные материалы подвергаются изменению (старению), в результате чего из них выделяются продукты разрушения, причем различные виды пластика становятся токсичными при различных условиях. Одни нельзя нагревать, другие – мыть и т. д.

Слайд № 17

10. Составление памятки

Многие полимеры, которые нас окружают в повседневной жизни, являются опасными для здоровья. Предлагаю познакомиться с информационной таблицей «Знакомство с видами пластмасс и их влиянием на здоровье человека» (имеется на парте).

Виды пластмасс и их маркировка

Давайте разработаем рекомендации людям, заботящимся о своем здоровье. Посмотрим, что получится. Ребята подготовили буклеты, где указаны некоторые рекомендации, в качестве домашнего задания. Сейчас они их раздадут вам. Совпали ли рекомендации с вашими? Предложения групп записываются на доске, из них собирается памятка.

Памятка

1. Чтобы пластиковая посуда была безопасна, использовать ее надо строго по назначению

2. Храните продукты в стеклянной и керамической посуде

3. Срезайте верхний слой с продуктов, хранившихся в пластиковых упаковках

4. Использовать изделия из полипропилена (цифра 5 или маркировка PP)

5. Внимательно отнестись к игрушкам из пластмассы для маленьких детей

6. Убедитесь, что продукция имеет сертификаты соответствия гигиеническим нормам

7. Покупая изделия из пластмассы, понюхайте его.

Вывод: пользуясь нашими рекомендациями, каждый может защитить свое здоровье и здоровье своих близких и друзей. Это не так уж и сложно.

11. Беседа с учащимися

Давайте поговорим о проблеме «бессмертного мусора». Лестер Левенсон говорил: «Польза на 15 минут, вред - на столетия». Избавиться от использованного пластика практически невозможно. До недавнего времени существовало лишь два пути решения проблемы захоронения и сжигания пластикового мусора. Для полиэтиленовых изделий в природе не существует микроорганизмов, способных их разрушить. Ученые находят пластик уже в организмах прибрежных океанских морских животных и рыб, откуда для него прямой путь в организм человека.

А почему синтетические полимеры называют «бессмертными жителями Земли»?

Ответ: Для них не находятся подходящие организмы, которые разрушили бы их до простых неорганических соединений, поэтому они почти не участвуют в круговороте веществ. А что происходит с природой, с живыми существами? Какие способы утилизации пластикового мусора вы предложите? Какие экологические проблемы возникают при использовании пластмасс? Как они решаются в нашей стране?

Слайд № 18

Сообщение учащихся на тему «Экологическое проблемы и пути их решения»

Сообщение первого учащегося

Пластиковое загрязнение — процесс накопления продуктов из пластмасс в окружающей среде, отрицательно сказывающийся на дикой природе, среде обитания диких животных и людей[1]. Существует очень много видов и форм пластикового загрязнения. Пластиковое загрязнение отрицательно влияет на земную поверхность, водные пути и океаны. Усилия по сокращению пластикового загрязнения предпринимаются в различных регионах и включают в себя попытки снизить потребление пластмасс и поощрение их переработки. Распространение пластикового загрязнения коррелирует с невысокой ценой и долговечностью пластмасс, что определяет высокий уровень их использования человеком

В 2012 году было подсчитано, что существует примерно 165 миллионов тонн пластикового мусора в Мировом океане. По оценкам 2014 года на поверхности океана находится 268 940 тонн пластика, а общее количество отдельных кусков пластикового мусора составляет 5,25 триллионов[10].

В 2017 г. стало известно, что доктор Дженнифер Лаверс выяснила, что пляжи отдалённого необитаемого острова Хендерсон в Тихом океане завалены огромным количеством пластикового мусора, показатели загрязненности достигают 671 объекта на квадратный метр. Это самая большая плотность мусора вне свалок, когда-либо зарегистрированная официально.

Пластиковое загрязнение имеет весьма пагубные последствия для крупных морских млекопитающих. Некоторые морские виды, такие как морские черепахи, были обнаружены со значительной долей пластмасс в желудке. Когда такое происходит, животное обычно голодает, потому что пластмассы блокируют желудочно-кишечный тракт животного. Морские млекопитающие могут иногда запутаться в пластмассовых изделиях, таких как сетки, которые могут нанести вред или убить их.

Более 260 видов животных, в том числе беспозвоночных, как сообщается, либо случайно проглатывают пластик, либо запутываются в пластике. Когда особь запутывается, её движение резко ограничено, что делает его очень трудным для него поиск пищи. Запутанность обычно приводит к смерти или тяжёлым разрывам и язвам[15]. Было подсчитано, что более 400 тысяч морских млекопитающих погибают ежегодно в результате пластикового загрязнения в океанах. В 2004 году было подсчитано, что чайки в Северном море имели в среднем по тридцать кусков пластика в их желудках

Предлагаем вашему вниманию несколько интересных фактов о производстве, переработке и использовании пластика, прочтение которых, как правило, заставляет задумываться и хотя бы немного поменять свой взгляд на его потребление.

1. За последние 10 лет было произведено больше пластика, чем за предыдущие 100 лет. 2. В большинстве случаев вся пластиковая продукция используются всего 1 раз, а потом просто выкидывается

3. Только 5% пластика идет на повторную переработку.

4. Ежеминутно во всем мире используется около 1 миллиона полиэтиленовых пакетов.

5. Из-за такого большого количества мусора в Мировом океане морские животные и птицы начали «питаться» им. Ситуация дошла до того, что уже у 44% морских птиц и 22% китообразных в желудках находится пластик. Он в свою очередь является частой причиной их смерти.

6. Как известно, пластиковая продукция разлагается от 500 до 1000 лет. Соответственно, весь пластик, который был изготовлен человеком существует и по сей день в той или иной форме (не считая сожженного).

7. Для производства пластиковых вещей используется около 8% всей добываемой в мире нефти.

Невероятное по своим размерам скопление мусора, выбрасываемого человеком, собралось в северной части Тихого океана, между Северной Америкой и Азией. Годами бурные океанские течения сносили тонны сброшенных промышленных отбросов, бытового мусора, отходов с кораблей в одну область, что привело к образованию гигантского мусорного острова, общая площадь которого, по некоторым версиям, достигает 12-14 миллионов кв. км, а это превышает площадь Соединённых Штатов! На этом пространстве содержится до 100 миллионов тонн отходов! Размер экологической катастрофы поистине поражает, но куда хуже тот факт, что основной материал большей части мусора – пластик. Он, как известно, полностью не разлагается, а лишь гниёт и распадается со временем на маленькие фрагменты. В океанских водах эти кусочки похожи на планктон: они не тонут, плавая близко к поверхности воды, и доверчивые рыбы, птицы, медузы и морские животные всегда горазды перекусить. Вот только настоящего планктона в этом районе Тихого океана во много раз меньше, чем пластиковых останков, поэтому невинная живность впускает в свой желудок отраву, что приводит к скорой гибели либо гормональным мутациям. Ежегодно здесь умирают тысячи рыб, морских птиц и черепах…

Сообщение второго учащегося.

Проблемы при использовании полимеров … и пути их решения.

Большинство пластмасс не разрушаются в окружающей среде, так как живые организмы – деструкторы (грибы и бактерии) не имеют ферментов, необходимых для их разрушения.

учениками в виде следующих направлений изготовления пластиков:

Известны 2 вида разрушающихся пластмасс:

а) Биополимеры -это высокомолекулярные соединения, которые производятся живыми организмами и которые деструкторы способны разлагать

б) Синтетические пластики, специально разработанные так, что они могут разрушаться в природных условиях. Такие пластики бывают, в основном, трех типов:

 фоторазрушающиеся (разрушающиеся на свету)

 синтетические биоразрушающиеся пластики, подверженные действию бактерий

растворимые пластики - растворяются в воде.

Полигидроксибутаноаты (торговое название биопол) – это природные полиэфиры, вырабатываемые некоторыми бактериями и используемые ими как источник энергии. Микроорганизмы, находящиеся в почве, внутренних водоемах, в океане способны разрушать эти полимеры. Полное разрушение обычно происходит в течение 9 месяцев. Однако, производство таких полимеров почти в 15 раз дороже, чем полиэтилена.

Разнообразные организмы-эндофиты — бактерии и грибы, живут внутри растений на симбиотической основе. Найдены эндофитные грибы Pestalotiopsis microspora способные разлагать пластик и полиуретановые соединения в аэробных и  в анаэробных условиях, то есть без доступа кислорода. Исследователи сумели выделить фермент из класса сериновых гидролаз, отвечающий у гриба за эту операцию. Способность разрушать полиуретаны в бескислородных условиях делает обнаруженный гриб особенно перспективным в борьбе с пластиковым мусором: можно оставить Pestalotiopsis microspora наедине с кучей пластика и не беспокоиться насчёт притока воздуха для эффективного разложения

Растворимые пластиковые пакеты изготавливают из поливинилового спирта (ПВС). Это новый полимер, получаемый гидролизом или алкаголизом (чаще метанолизом) из другого полимера, поливинилацетата. Протекание реакции можно контролировать, изменяя температуру или время реакции. Растворимость образующегося полимера зависит от содержания кислотных групп, которые удаляются в реакции. Область применения такого полимера определяется величиной его растворимости. Из них изготавливают хирургические нити для наложения швов. Каждый раз хирург определяет, насколько быстро должны они растворяться, и выбирает соответствующую марку нити из ПВС.

Фоторазрушающиеся - если внедрить в полимер в качестве энергетических ловушек карбонильные группы С=О, поглощающие излучение в диапазоне длин волн 270-360 нм (частота 1015 Гц), что соответствует ближней ультрафиолетовой области солнечного спектра, то поглощение энергии приведет к разрыву соединений с карбонильной группой связей, и полимер может распасться на фрагменты, которые будут подвержены биоразрушению.

Синтетические биоразрушающиеся пластики.

Некоторые пластиковые мешки изготовлены из полиэтилена, в который внедрены гранулы крахмала. Когда мешок выбрасывают, имеющиеся в почве организмы, поедают крахмал. В результате мешок разваливается на очень малые куски полиэтилена, биодеградация которых происходит более быстро.

В настоящее время существуют некоторые способы переработки пластика:

1) пиролиз

2) гидролиз

3) гликолиз

4) метанолиз.

Слайд № 19

Ученые считают, что единственный способ решить проблему полимерного мусора – создать полимеры, которые способны разлагаться в природе на безвредные компоненты. И такой полимер был создан! Называется он полилактид. Полилактид – биоразлагающий продукт конденсации молочной кислоты. Молочную кислоту можно получить как синтетическим, так и биологическим способом при молочнокислом брожении глюкозы. Важным достоинством полилактида является и то, что он представляет собой прозрачный бесцветный термопластичный полимер, который может быть переработан всеми способами, применяемыми для переработки известных термопластов. Из листов можно термоформовать подносы, тарелки, получать пленку, волокно, упаковку для пищевых продуктов, имплантаты для медицины и т. д. Сырьем для полимера является крахмал кукурузы. Во многих ресторанах быстрого питания в Европе подают вилки, ножи, ложки из этого полимера. В природных условиях срок разложения полилактида  составляет от двух месяцев до двух лет.

Проблема отходов полимеров… Однако вопрос об очищении Земли от накопленных «запасов» синтетических полимеров актуален по сей день. Избавиться от использованного пластика практически невозможно.

Не исключено, что решать ее придется вам. Но ученые не останавливаются на достигнутом и надеются, что когда-то, выбросив пакет в мусорное ведро вечером, утром просто не окажется в ведре – пакет распадется на безвредные вещества.

Так что, может быть, нам следует уже сейчас собирать пластиковые отходы отдельно от других, с тем, чтобы будущие поколения имели ресурсы, которые можно было бы использовать для превращения отработанных пластиков в другие нужные материалы?

12. Подведение итогов урока.

Что мы изучили сегодня на уроке? Какую цель мы сегодня ставили? Обратимся к кластеру. Выполнили ее? Мы молодцы!

Слайд № 20

13. Рефлексия

Скажите, какую пользу для себя вы извлекли из данного урока?

Закончи фразу:

1. Сегодня на уроке я узнал(а)…
2. Мне показалось интересным…
3. Для себя открыл(а) новое…
4. Я буду заботиться о своем здоровье, потому что…
5. Я обещаю следить за состоянием окружающей среды, потому что…

На вопросы 4 и 5 спрашиваю 2-3 учащихся. Как решается проблема «бессмертного мусора» в нашем регионе в год экологии?

А теперь обратимся к вопросу, который мы поставили в начале урока.

Как вы считаете полимеры за или против? Ответы учащихся.

Слайд № 21

Домашнее задание указано на слайде, запишите его.

Есть обязательное и творческое задания по выбору то, что по вашим силам.

Оценка 3 – прочитать 7 параграф,

оценка 4-5:

1. Составить кроссворд (10-15 слов)
2. Написать проект на тему: «Утилизация пластмассового мусора»,
3. Приготовить презентацию по теме: «Полимеры и пластмассы».

Объявление оценок за работу на уроке.

Я вами очень довольна! Я всем ставлю «отлично»!