7 клас

 

Тема. Вода – склад її молекули, поширеність у природі, фізичні властивості. Вода –  розчинник. Значення води і водних розчинів у природі та житті людини.

Сьогодні ми починаємо вивчення складної речовини, про яку писав ще англійський поет ХІХ століття Джордж Гордон Байрон: «Не зазнавши страждань від спраги, годі збагнути, як багато важить для людей вода» 

Чому із десятків мільйонів існуючих складних речовин програма для 7 класу пропонує вивчення саме цієї речовини?

На скільки актуальними та необхідними є знання про воду для пересічного громадянина з огляду на широку рекламну ? Чи пов’язане ці знання зі здоров’ям людини?

Ми не тільки познайомимось зі складом, фізико-хімічними характеристиками речовини, поширенням у природі та значенням водних систем у природі та нашому житті.

 

1.     Склад молекули води.

На уроках хімії ми неодноразово вже мали справу з інформацією про воду, тому можемо охарактеризувати її за хімічною формулою.

-хімічна формула і валентність хімічних елементів у ній;(Н₂О, Н –І, О –ІІ)

-якісний склад;(Гідроген, Оксиген)

-кількісний склад;(2 атоми Н, 1 атом О)

-відносна молекулярна маса; (М (Н2О) = 2А(Н)+ А(О) = 2*1 +16= 18

-масова частка Гідрогену й Оксигену у сполуці.( знайдіть самостійно)

          1. Чи можемо ми віднести воду до  групи оксидів? Чому?

          2.Воду відносять до бінарних сполук. Чому? Дайте відповіді на питання.

2.     Поширеність у природі. Фізичні властивості води.

Вода так добре знайома, така звичайна, що для нас не є загадкою. Здається, що про таку поширену речовину як вода нічого нового дізнатися не можна. Та насправді навіть сьогодні про воду на Землі ми знаємо ще далеко не все.

В якому вигляді можна зустріти воду в природі? В якому із агрегатних станів вода в природі зосереджена найбільше? (2/3 поверхні Землі вкрито водою, ¾ її припадає на води Світового океану, решта входить до складу тіл живої природи).

 На фізичній карті показати океани та назвати їх. Наведіть приклади відомих водойм України, а також нашого регіону.

 Перелічіть фізичні властивості води, про які ви дізнались раніше.

 Якою є значення температури кипіння та замерзання води?

Дайте відповіді на питання.

Особливими властивостями води є висока теплоємність та здатність розширюватись при замерзанні.

 Що таке теплоємність з точки зору фізики?

 Чому водойми зазвичай не промерзають до дна?

З чим пов’язане руйнування пішохідних доріжок та автомобільних доріг в містах на протязі зимового періоду?

Чи проводе вода електричний струм? Дайте відповіді на питання.

3.     Вода – розчинник.

 Чи є чиста вода в природі? Чому?

 Що таке прісна  та морська вода?

 Яку роль відіграє вода для живих організмів? (більше ніж на 50% живі істоти складаються із води!)

Вживання необхідної кількості води є обов’язковим для кожного живого організму!

Домашнє завдання. Опрацювати матеріал параграфа, дати відповіді на запитання конспекту уроку.

 

9 клас

 

Тема уроку. Вуглеводи. Глюкоза й сахароза. Будова, властивості, застосування

Перевірка знань. Відповіді на запитання  дати в робочому зошиті.

1) З перелічених сполук виберіть ті, що можуть утворюватися в результаті гідролізу жирів:

а) одноатомні спирти;      б) гліцерин;в) етиленгліколь;      г) мурашина кислота;

д) пальмітинова кислота.

2) Як зміниться температура плавлення жиру зі збільшенням умісту ненасичених кислот?

3) Масляно-ізоаміловий естер має запах ананасів. Напишіть формулу цього естеру, запропонуйте спосіб його практичного використання.

4) Напишіть структурні формули двох можливих ізомерів жиру, до складу якого входять один залишок пальмітинової та два залишки стеаринової кислоти.

5) Поясніть, чому після висихання розлитої рослинної олії вона не змивається водою та звичайними мийними засобами. Де використовується ця властивість рослинної олії?

6) Чому жири належать до біологічно активних речовин?

7) Які ще біологічно активні речовини ви знаєте з курсу біології?

Вивчення нового матеріалу

1. Вуглеводи. Будова, фізичні властивості

Вуглеводи — складні оксигеновмісні органічні сполуки.

Вуглеводи — найважливіші природні сполуки, що характеризуються біологічною активністю, відіграють важливу роль у житті рослин, тварин, людини.

Свою назву одержали через початкові уявлення про склад вуглеводів як сполук Карбону з водою: Cx(H₂O)y. Ця назва збереглася дотепер, хоча доведено складну будову вуглеводів.

У рослинах міститься до 80 % вуглеводів, в організмі тварин і людини — до 20 %. їжа людини на 70 % складається з вуглеводів.

2. Класифікація вуглеводів. Вуглеводи поділяються на

- моносахариди

- Дисахариди

-Полісахариди

 

3. Глюкоза

Найпростіший представник вуглеводів — глюкоза, має молекулярну формулу C₆H₁₂O₆. За своєю будовою глюкоза — складна багатофункціональна сполука, що містить п’ять гідроксильних груп і одну альдегідну групу (-COH):

Як показали дослідження, у розчині глюкози є молекули лінійної й циклічної будови.

До якого класу органічних сполук можна зарахувати глюкозу? (Багатоатомні спирти, альдегіди)

Наявність функціональної групи -COH дозволяє зарахувати глюкозу до класу альдегідів. Отже, глюкоза — альдегідоспирт.

Глюкоза — цінна поживна речовина. У результаті її окиснення в тканинах вивільняється енергія, необхідна для нормальної життєдіяльності організмів. Реакцію окиснення можна описати сумарним рівнянням:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂  6CO₂ + 6H₂O

Глюкоза застосовується в медицині для приготування лікувальних препаратів, консервування крові, внутрішньовенного вливання тощо. Вона широко застосовується в кондитерському виробництві, у виробництві дзеркал та іграшок (сріблення). Нею користуються під час фарбування й апретування тканин і шкір.

Як довести, що глюкоза має п’ять гідроксильних груп?

Лабораторний дослід. Взаємодія глюкози з купрум(II) гідроксидом

Приготуємо купрум(ІІ) гідроксид, додамо до одержаного осаду розчин глюкози. Спостерігаємо  яскраво-синє забарвлення, яке свідчить що глюкоза — багатоатомний спирт.

Тепер, дотримуючись правил нагрівання, підігріємо пробірку. Спостерігаємо осад Купрум(І) оксиду яскраво-оранжевого кольору. Цю реакцію використовують як якісну реакцію на глюкозу.

Глюкоза завдяки наявності альдегідної групи окиснюється амоніаковим розчином аргентум оксиду (реакція «срібного дзеркала») або купрум(ІІ) гідроксидом (якісні реакції):

Як альдегід глюкоза вступає в реакції приєднання (відновлюється):

Важливе значення для життєдіяльності людини й тварин мають реакції бродіння глюкози:спиртове бродіння, молочнокисле бродіння:

4. Сахароза — представник дисахаридів, має молекулярну формулу C₁₂H₂₂O₁₁ і являє собою сполучення двох молекул: глюкози та фруктози

У яких рослинах міститься багато цукру?

Сахароза називається буряковим цукром, тому що міститься в цукровому буряку й цукровій тростині. Яку роль для людини відіграє сахароза?

Її важлива властивість — здатність до гідролізу з утворенням глюкози й фруктози. Ця хімічна реакція використовується для одержання штучного меду.

6. Фізичні властивості глюкози й сахарози

Білі кристалічні речовини, добре розчинні у воді, мають низькі температури плавлення (tпл(глюкоза) = 146 °С, tпл(сахароза) = 186 °С (розклад)).

5.Запишіть самостійно рівняння реакції горіння глюкози й сахарози. 

  Домашнє завдання

Опрацювати матеріал параграфа, виписати в зошит усі рівняння хімічних реакцій, відповісти на запитання до нього, виконати вправи.

11 клас

 

Тема уроку: Генетичні зв’язки між класами неорганічних сполук.

1.Здійсніть перетворення:

Цинк – цинку сульфат — цинку гідроксид – цинку оксид – цинку хлорид –аргентуму хлорид.

2.Добудьте різними способами Ферум (ІІІ) сульфат.

3.Складіть фрагмент генетичного ланцюга з речовин у наведеному  переліку. Для реакцій йонного обміну складіть молекулярнеі та йонно-молекулярні рівняння.

Перелік. Мідь, купрум(ІІ) нітрат, купрум(ІІ) оксид, купрум(ІІ) хлорид,  купрум(ІІ) гідроксид.

Завдання виконати в робочому зошиті.

 

 

10клас

 

Тема уроку. Синтетичні каучуки, гума. Склад, властивості, використання

СИНТЕТИЧНІ КАУЧУКИ. СКЛАД,ВЛАСТИВОСТІ, ВИКОРИСТАННЯ

Каучуки синтетичні — це синтетичні полімери, які, подібно до каучуку натурального, можуть бути перероблені на гуму.

Батьківщина каучуку — Центральна й Південна Америка. По берегах річки Амазонки, у вологих спекотних тропіках росте незвичайне дерево — бразильська гевея. Сік дерева гевеї тубільці назвали «каучук» (від індіанських слів: cao — «дерево» і ohu — «текти», «плакати»), тобто «сльози дерева». У першій половині XVIII ст. зразки каучуку потрапили до Європи. Однак новий матеріал мав великий недолік: він зберігав свої корисні властивості (еластичність, водонепроникність) лише у вузькому інтервалі температур. Але після відкриття Ч. Гуд’їром (1839) і Т. Генкоком (1843) процесу вулканізації потреба в каучуку різко зросла. Щоб сучасний автомобіль вийшов з воріт заводу, потрібно 250 кг каучуку; на кожен літак у середньому витрачається 600 кг, а на обладнання великого військового корабля — майже 70 т каучуку.

Англійський хімік М. Фарадей у 1826 р. визначив склад каучуку (C₅H₈)n. Згодом було встановлено, що макромолекули каучуку утворені молекулами ізопрену.

Бурхливий розвиток автомобільної промисловості, особливо після винаходу 1888 р. гумових пневматичних шин, поставило перед хіміками завдання виробництва не натурального, а синтетичного каучуку.

До початку ХХ ст. було розроблено вже чимало способів одержання дієнових вуглеводнів і перетворення їх на полімери, які почали називати синтетичними каучуками.

Перший завод з виробництва синтетичного каучуку було зведено в м. Леверкузені (Німеччина) 1916 р. Тут під дією металевого натрію полімеризували 2,3-диметил-1,3-бутадієн.

Новий продукт одержав назву «метилкаучук».

Перший синтетичний каучук за своїми споживчими якостями значно поступався каучуку натуральному. Вироби з нього, як і колись боялися високих і низьких температур, а автомобільні покришки стиралися в десятки разів швидше. Крім цього, він був набагато дорожчий. Тож через два роки роботи завод у м. Леверкузені було закрито.

Першим синтетичним каучуком, що пройшов випробування «практикою», став бутадієновий каучук (СКБ), одержаний у Радянському Союзі за методом С. В. Лебедєва. У зв’язку з цим відомий американський винахідник Т. Едісон писав: «Звістка про те, що Совєти досягли успіхів у виробництві синтетичного каучуку, неймовірна. Цього аж ніяк не можна зробити. Скажу більше, це повідомлення — неправда. З власного мого досвіду й досвіду інших зрозуміло, що навряд чи можливо одержати синтетичний каучук узагалі, особливо в Росії». А тим часом на Казанському заводі СК-4 та інших споріднених підприємствах (у Ярославлі, Воронежі, Єфремові) встигли виробити сотні тисяч тонн цієї продукції. З перших кілограмів продукції, одержаної на дослідному заводі в 1931 р., було виготовлено шину. її поставили на автомобіль, на якому їздив Лебедєв, і вона вірою і правдою прослужила 16 тис. км пробігу.

Ціла низка подій вплинула на винахід синтетичного каучуку: індустріальна революція, прогрес у моторобудуванні, дві світові війни, зростання попиту на каучук і дефіцит натурального каучуку спровокували світовий попит на еластомери. Синтетичні каучуки стали необхідною альтернативою натуральному каучуку й надали додаткових властивостей виробам.

Наразі на ринку наявна значна розмаїтість каучуків — за властивостями й характеристиками. Але в найбільш загальному вигляді їх можна поділити на два великі сегменти: каучуки загального призначення й каучуки спеціального призначення.

Синтетичні каучуки

Каучуки загального призначення	Каучуки спеціального призначення
Бутадієн-стирольний каучук	Хлоропреновий каучук
Бутадієн-метил-стирольний каучук	Бутадієн-нітрильний каучук
Полібутадієновий каучук	Галогеновані ізобутілени
Бутилкаучук	Уретани
Етиленпропіленовий каучук	Силікони
Етиленпропілендієновий каучук	Полісульфідні каучуки
Цис-1,4-поліізопреновий каучук

 

Каучуки загального призначення використовуються в тих виробах, у яких важлива власне природа гуми й немає якихось особливих вимог до готового виробу.  Каучуки спеціального призначення мають більш вузьку сферу застосування й використовуються для надання гумовотехнічному виробу (шинам, ременям, взуттєвій підошві тощо) заданої властивості, наприклад зносостійкості, маслостійкості, морозостійкості, підвищеного зчеплення з мокрою дорогою та ін. Найчастіше один каучук сполучає в собі кілька властивостей, тому підбор каучуків у рецептурі гумовотехнічного виробу для певних сфер використання є ретельною і цілеспрямованою роботою технологів.

Синтетичні каучуки загального призначення застосовують для виготовлення виробів, у яких реалізується головна властивість гум — висока еластичність за звичайних температур (шини, транспортерні стрічки, взуття та ін.), спеціального призначення — у виготовленні таких виробів, які повинні мати стійкість до дії розчинників, масел, кисню, озону, тепло- й морозостійкість (тобто здатність зберігати високоеластичні властивості в широкому діапазоні температур) та інші специфічні властивості.

Класифікація синтетичних каучуків за галузями їх застосування умовна, адже багато які з каучуків характеризуються комплексом властивостей, що дозволяють застосовувати їх як каучуки загального і спеціального призначення. Виробляють морозостійкі шини, масло- й бензостійке гумове взуття тощо. розроблені полімери називають термоеластопластами, у яких сполучаються властивості еластомерів і термопластичних полімерів. Завдяки цьому їх можна переробити на гумові вироби, минаючи стадію вулканізації. Особливі групи синтетичних каучуків: водні дисперсії каучуків (латекси); рідкі каучуки (олігомери, що тверднуть з утворенням гумоподібних матеріалів); наповнені каучуки (суміші з наповнювачами або пластифікаторами, виготовлені під час одержання каучуку).

Найпоширеніші способи одержання синтетичних каучуків — емульсійна й стереоспецифічна полімеризація. Під час полімеризації можливе регулювання молекулярної маси каучуків. Це дозволяє виключити з переробки каучуків енергоємну стадію пластифікації. Технологічні процеси одержання синтетичного каучуку (у більшості випадків — безперервні) включають також стадії виділення каучуку з дисперсій або розчинів (наприклад, коагуляцією або осадженням), очищення каучуку від залишків каталізаторів, емульгаторів та інших домішок, сушіння, брикетування й упакування каучуку. Найважливіші мономери для синтезу каучуків — бутадієн, ізопрен, стирол та ін. — одержують переважно із супутніх нафтових газів і газів крекінгу; наприклад, бутадієн можна одержати шляхом каталітичного дегідрування н-бутану. Крім цих мономерів, застосовують також акрилонітрил, флуоролефіни, деякі силіційорганічні сполуки та ін.

Успішне розв’язання проблеми промислового синтезу каучуку належить до найбільш значних досягнень науки й техніки ХХ ст. Синтез каучуку в заводському масштабі вперше у світі було здійснено 1932 р. у СРСР за способом, розробленим С. В. Лебедєвим: полімеризацією на металевому натрії 1,3-бутадієну, одержаного з етилового спирту, було синтезовано натрій-бутадієновий каучук СКВ. 1938 р. було організовано промислове виробництво бутадієн-стирольних каучуків у Німеччині, 1942 р. — велике виробництво в США. До 1972 р. синтетичний каучук виробляли більш ніж у двадцяти країнах.

Номенклатура гумових виробів, виготовлених на основі синтетичних каучуків, нараховує близько 80 тис. найменувань. Найбільший споживач — шинна промисловість (понад 80 % загального обсягу споживання каучуку). Технічний прогрес у різних галузях промисловості висуває перед промисловістю завдання створення каучуків, у яких мають сполучатися висока термостійкість, стійкість до дії іонізуючих випромінювань, масло- і бензостійкість та ін. Ці завдання можуть бути розв’язані, зокрема, шляхом синтезу каучуків з мономерів, що містять неорганічні елементи — Бор, Фосфор, Нітроген, Флуор, Силіцій.

Властивості синтетичних каучуків визначають галузі їх застосування. Створення рецептури гумовотехнічного виробу супроводжується підбором різних видів каучуків, наповнювачів, пом’якшувачів та ін. Правильне поєднання всіх компонентів у рецептурі дозволяє одержати гумовотехнічний виріб із заданими властивостями. розглянемо головні властивості каучуків загального призначення.

Домашнє завдання

І.Підготувати повідомлення (на вибір) про властивості та використання:

1. Бутадієн-стирольний каучук

2. Полібутадієновий каучук

3. Бутилкаучук

 4. Етиленпропіленові каучуки.

ІІ. Відповісти на питання

1. Поясніть, чому натуральний і синтетичний каучуки нестійкі до дії брому?

2. Назвіть сфери застосування каучуків.

3. Чим відрізняються каучуки від гуми? Чому каучук еластичний і термопластичний, а гума не термопластична, але зберігає високу еластичність?