Задачи обучения: формирование понятия синтетических волокон, представление отличия их от искусственных волокон, обобщение и систематизация знаний о волокнах, их классификации, строении, свойствах и методах их переработки, формирование знания основных направлений в области производства искусственных и синтетических волокон.
Задачи развития: объяснение применения данных волокон, исходя из свойств и строения, умение записывать в общем виде уравнения получения синтетических волокон, развитие умения сравнивать, обобщать, высказывать суждения о свойствах веществ на основе их строения.
Задачи воспитания: воспитание положительного интереса, познавательности и культуры умственного труда.
Тип урока: Изучение нового материала.
Вид урока: Комбинированный.
Методы обучения: показательный, диалогический;
преподавания: объяснительный, стимулирующий;
учения: практический, частично – поисковый.
Оборудование: учебник “Органическая химия” под ред. Л.А. Цветкова, видеослайды “Синтетические волокна”, персональный компьютер, раздаточный материал “Классификация волокон”, рефераты, коллекции “Волокна”, “Шерсть и продукты ее переработки”, образцы волокон, тканей и нитей, таблица ярлыков, журнал с иллюстрациями одежды, плакат “Формулы волокон”.
Планируемые результаты обучения:
На уроке учащиеся приобретают следующие навыки: знание классификации волокон, ознакомление с образцами, свойствами, способами получения и применения синтетических волокон – капрона и лавсана, развитие навыков наблюдения, сравнения и обобщения, умение применять полученные знания на уроках химии в повседневной жизни.
План урока.
Вводная часть:
а) организационная часть,
б) фронтальная беседа.
- Как классифицируют волокна?
- Какие Вы знаете волокна? Где их применяют?
- Почему сейчас все больше используют синтетические волокна?
Основная часть:
а) постановка задач урока,
б) обобщение знаний о ВМС,
в) объяснение нового материала,
г) лабораторный опыт,
д) закрепление знаний, умений, навыков.
Закрепление пройденного материала.
1. Классификация волокон. (Приложение 1)
Демонстрация образцов волокон, историческая справка, краткая характеристика их свойств (знакомство с коллекциями “Шерсть и продукты ее переработки”, “Волокна”).
2.1) Хлопковое волокно получают из субтропического растения – хлопчатника. Еще в V веке до нашей эры Геродот писал: “ В Индии есть растение, которое дает шерсть белее и мягче шерсти овец…”. Говорят, что в прежние времена хлопок собирали монахи в новолуние, так как под действием солнечного света и кислорода воздуха коробочки хлопчатника раскрываются рано и начинается окисление молекул целлюлозы – основы хлопка. Хлопковое волокно легкое, достаточно прочное, мягкое, гигроскопичное. Почему хлопок обладает такими свойствами? Если посмотреть на волокно под микроскопом, видно, что оно состоит из нескольких скрученных элементарных волоконец. В поперечном сечении волокна видно, что между волоконцами есть полые пространства, поэтому хлопок хорошо впитывает и испарят влагу. Хорошая гигроскопичность хлопка связана также с его строением: гидроскогруппы целлюлозы образуют с молекулами воды водородные связи.
Хлопок – волокно растительного происхождения.
2.2) Древние китайские рукописи свидетельствуют, что шелк был известен в 2600 г. до нашей эры китайскому императору Хуан – Ти. Секрет производства шелка хранился в строгой тайне, пока в 555 г. до нашей эры христианские монахи не вывезли коконы шелкопряда в полой трости. Шелк вырабатывают многочисленные пауки и гусеницы. Нити, которые прядут некоторые пауки, настолько тонки и прочны, что долгое время только они считались единственным подходящим материалом для изготовления настроечных полосок телескопов и биноклей. Важнейшее значение имеет тутовый шелкопряд. Кокон тутового шелкопряда состоит из двойной непрерывной нити, длиной от 300 до 3000 метров. Основа нити – белок – фибрион шелка (78%). Элементарные фибрионовые нити, склеенные белковым веществом – серецином (22%). Куколку из кокона убивают струей горячего воздуха. При погружении кокона в воду серецин размягчается, так что вращающиеся в водяной бане щетки могут захватывать концы шелковых нитей из коконов. Соединяют 4–10 нитей – наматывают их на катушки и высушивают. Из 3–4 тысяч метров волокна получают 900 метров шелковой нити.
Если говорит о ткани, сделанной из шелка, то она издревле была самой изысканной и дорогой. Из нее шили одежду только представители привилегированных сословий.
Изделия из шелка блестят, они гладкие и издают шелест. Почему? Вид волокна под микроскопом показывает, что волокно шелка – моноволокна. Треугольное поперечное сечение каждого волокна способствуют тому, что они отражают свет во всех направлениях, подобно граням алмаза.
2.3) Шерсть – волокно волосяного покрова овец и коз, верблюдов и других животных. Ее находили в раскопках древних славянских племен IV – V века. Длина волокон шерсти от 5 до20 сантиметров. Причиной того, что на ощупь шерсть колючая, является чешуйчатая поверхность волокон.
2.4) В XIX столетии возникла необходимость производства искусственного шелка. Первым попытался получит искусственный шелк в 1880 году французский граф Луи Илер Берниго де Шардоне. Зная, что в состав хлопка входит макромолекулы целлюлозы, он обработал хлопок азотной кислотой, получив нитроцеллюлозу, и растворил в смеси спирта и эфира. Образовалась спиртообразная жидкость, из которой формировали волокна. Но материал, полученный Шардоне, имел обыкновение вспыхивать вблизи огня. В 1884 году Шардоне изобрел способ формирования негорючих волокон. В 1889 году изделия из “шелка Шардоне” были представлены на международной выставке в Париже.
Впоследствии были разработаны способы получения других искусственных волокон из целлюлозы.
2.5) Вискозу получают из древесной целлюлозы. Древесину превращают в щепу, долго варят под давлением, отделяют от сопутствующих веществ. Полученную клетчатку обрабатывают гидроксидом натрия и сероуглеродом. Полученная вязкая жидкость называется вискозой. Вискозное волокно формируют, пропуская вискозу через фильеры. При этом щелочь нейтрализуется, восстанавливается целлюлоза. И так, вискозное волокно – искусственное (полученное на основе природного полимера). По внешнему виду вискозное волокно напоминает шелк.
2.6) Важные преимущества синтетических волокон перед натуральными заключаются в том, что для их получения можно использовать разнообразное сырье; кроме того, свойства волокна можно изменять, регулируя условия процесса и варьируя химический состав полимера; производство таких волокон рентабельно и не зависит от климатических условий. Многие синтетические волокна бывают более прочны, эластичны и устойчивы к истиранию, чем природные. Недостатки синтетических волокон – худшие, чем у природных, санитарно – гигиенические свойства, это обусловлено низкой гигроскопичностью и электризуемостью.
3. Синтетические волокна – капрон и лавсан.
3.1. Сырье.
3.2. Химизм процесса.
3.3. Свойства волокна и применение на основе этих свойств.
(Демонстрация видеослайдов презентации “Синтетические волокна”.)
4. Лабораторный опыт.
“Изучение свойств синтетических волокон”
Поместите в четыре пробирки немного капронового волокна. В первую пробирку прилейте азотную кислоту, во вторую – серную кислоту, в третью – раствор гидроксида натрия, а в четвертую – ацетон. Через 10 минут содержимое пробирок перемешайте стеклянной палочкой.
Задания для самостоятельного вывода. (Приложение 2)
5. Обзор журнала “Одежда” и работа с ярлыками на одежде.
6. Демонстрация коллекции моделей (реклама изделий из изученных волокон).
7. Промышленные предприятия Кукморского района и их продукция (Кукморская швейная фабрика №6, меховая фабрика “ Мелита”, Кукморский валено – войлочный комбинат).
Обобщение материала и подведение итогов урока.
Задание на дом:
§ 31 стр. 137–39 читать, выполнить упр.1, 2 на стр.139.
Подготовить сообщения по классификации волокон.
Список использованной литературы
- Учебное электронное издание” Химия”(8–11 класс) “Виртуальная лаборатория”, лаборатория систем мультимедиа, МарГТУ, 2004.
- Мультимедийное учебное пособие нового образца, издательство “Просвещение”, 2004.
- Новошинский И.И. Органическая химия.– Москва, Русское слово, 2009.