Cлайд 1
Cлайд 2
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ полимеры - полимеры, молекулы которых имеют неорганические главные цепи и не содержат органических боковых радикалов (обрамляющих групп). В природе широко распространены трехмерные сетчатые неорганические полимеры, которые в виде минералов входят в состав земной коры (напр., кварц).
Cлайд 3
В отличие от органических полимеров такие неорганические полимеры не могут существовать в высокоэластичном состоянии. Синтетически могут быть получены, напр., полимеры серы, селена, теллура, германия. Особый интерес представляет неорганический синтетический каучук - полифосфонитрилхлорид. Обладает значительной высокоэластической деформацией
Cлайд 4
Главные цепи построены из ковалентных или ионно-ковалентных связей; в некоторых неорганических полимерах цепочка ионно-ковалентных связей может прерываться единичными сочленениями координационного характера. Структурная классификация неорганических полимеров осуществляется по тем же признакам, что и органических или полимеров.
Cлайд 5
Среди природных неорганических полимеров наиб. распространены сетчатые, входящие в состав большинства минералов земной коры. Многие из них образуют кристаллы типа алмаза или кварца.
Cлайд 6
К образованию линейных неорганических полимеров способны элементы верхних рядов III-VI гр. периодич. системы. Внутри групп с увеличением номера ряда способность элементов к образованию гомо- или гете-роатомных цепей резко убывает. Галогены, как и в орг. полимерах, играют роль агентов обрыва цепи, хотя всевозможные их комбинации с др. элементами могут составлять боковые группы.
Cлайд 7
Длинные гомоатомные цепи (образуют лишь углерод и элементы VI гр.-S, Se и Те. Эти цепи состоят только из основных атомов и не содержат боковых групп, но электронные структуры углеродных цепей и цепей S, Se и Те различны.
Cлайд 8
Линейные полимеры углерода - кумулены =С=С=С=С= ... и кар-бин -С=С-С=С-...; кроме того, углерод образует двухмерные и трехмерные ковалентные кристаллы -соответственно графит и алмаз Общая формула кумуленов RR¹CnR²R³ Графит
Cлайд 9
Сера, селен и теллур образуют атомные цепочки с простыми связями. Их полимеризация имеет характер фазового перехода, причем температурная область стабильности полимера имеет размазанную нижнюю и хорошо выраженную верхнюю границы. Ниже и выше этих границ устойчивы соотв. циклич. октамеры и двухатомные молекулы.
Cлайд 10
Практический интерес представляют линейные неорганические полимеры, которые в наиб. степени подобны органическим - могут существовать в тех же фазовых, агрегатных или релаксационных состояниях, образовывать аналогичные надмол. структуры и т.п. Такие неорганические полимеры могут быть термостойкими каучуками, стеклами, волокнообразующими и т.п., а также проявлять ряд св-в, уже не присущих орг. полимерам. К ним относятся полифосфазены, полимерные оксиды серы (с разными боковыми группами), фосфаты, силикаты. Фосфат Шланг силиконовый термостойкий
Cлайд 11
Переработка неорганических полимеров в стекла, волокна, ситаллы, керамику и т. п. требует плавления, а оно, как правило, сопровождается обратимойдеполимеризацией. Поэтому используют обычно модифицирующие добавки, позволяющие стабилизировать в расплавах умеренно разветвленные структуры.
Как называется реакция, приведенная на слайде?
Реакция поликонденсации тоже приводит к образованию полимеров.
Сравните реакции полимеризации и поликонденсации.
Ответы учеников.
Сходство: исходные вещества низкомолекулярные соединения, продукт полимер.
Различия: продукт только полимер при реакции полимеризации и кроме полимера низкомолекулярное вещество при реакции поликонденсации.
Полимеров, или ВМС, много, необходимо в них ориентироваться.
По какому признаку можно разделить полимеры на слайде?
Ответы – по способу получения. Запись в тетради.
Перед вами клубок шерсти и пластмассовый треугольник, по какому признаку мы разделяем данные полимеры?
Ответ – по происхождению. Запись в тетради.
Посмотрите на данную классификацию, на чем она основана?
Ответ – на отношении полимеров к нагреванию. Запись в тетради.
Все классификации рассмотреть в рамках урока невозможно.
Почему человечество широко применяет полимеры?
Ответы – полимеры имеют полезные свойства.
Свойства у полимеров действительно удивительные:
Способность к деформации,
Плавление, растворение,
Пластификация, наполнение, накопление статического электричества, структурирование, другие.
В настоящее время полимерные материалы находят широкое применение в различных областях медицины.
Сейчас широко ведутся работы по синтезу физиологически активных полимерных лекарственных веществ, полусинтетических гормонов и ферментов, синтетических генов. Большие успехи достигнуты в создании полимерных заменителей плазмы человеческой крови. Синтезированы и с хорошими результатами применяются в клинической практике эквиваленты различных тканей и органов человека: костей, суставов, зубов. Созданы протезы кровеносных сосудов, искусственные клапаны и желудочки сердца. Созданы аппараты: «искусственное сердце-легкое» и «искусственная почка».
Медицинские полимеры и используются для культивирования клеток и тканей, хранения и консервации крови, кроветворной ткани – костного мозга, консервации кожи и многих других органов. На основе синтетических полимеров создаются противовирусные вещества, противораковые препараторы.
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.
Мы не представляем свою жизнь без волокон (одежда, промышленность) и без пластмасс. Из пластмасс делают:
аудио, видео аксессуары;
канцелярские товары;
настольные игры;
одноразовая посуда;
хозяйственные товары (пакеты, пленки и мешки).
ВМС несут большую опасность , если не знать их свойства. Так как производство полимеров приносит большой доход, то в погоне за прибылью недобросовестные производители могут выпускать некачественную продукцию. В этом случае могут помочь различные журналы, которые начали учить потребителей разбираться в том многообразии товаров, которые предлагает рынок. На телевидении появилась очень интересная передача “Контрольная закупка”. В качестве примера рассказываю о безопасном обращении с пластмассовой посудой. Посуда из полимерных материалов безвредна, если использовать ее по назначению. Обязательно следует обращать внимание на маркировку и рекомендующие надписи типа; “Для пищи”, “Не для пищевых продуктов”, “Для холодной пищи”. Использование посуды не по назначению может вызвать не только изменения вкуса, но даже переход в пищу веществ, опасных для организма. Тарелки, кружки и другая пластмассовая посуда предназначена в основном для кратковременного контакта с пищей, а не для хранения ее, при котором из полимерных материалов могут выделяться нежелательные продукты. Не рекомендуется хранить, например, в полиэтиленовой таре жиры, варенье, вино, квас.
А как же планета?
Если бы удалось собрать в одно место все металлы, выплавляемые за год, то получился бы шар диаметром около 500 м., на втором месте бумажный шарик –450 м., четвертый пластмассовый шар – 400 м. Темпы прироста производства полимеров во всем мире необычайно высоки. Где же в конце концов все это богатство окажется? Ребята дают правильный ответ, что на мусорной свалке. Предлагаю учащимся заглянуть в ведро для мусора. Ставлю на стол ведро, в котором лежат предметы, которые почти ежедневно попадают в него - пакет из-под молока, картофельные очистки, стаканчик из-под сметаны, капроновый чулок, консервная банка, бумага и т.д. Задаю учащимся вопрос: что будет с этим мусором через год, через 10 лет? В результате беседы делаем вывод, что планета замусоривается.
Выход есть – утилизация.
«Получение полимеров» - Полимеры. Биополимеры. Каучуки. Способы образования полимеров. Геометрическая форма макромолекул. Мономер. Полимеризация. Основные понятия химии полимеров. Классификация полимеров. Степень полимеризации. Иерархическая подчиненность основных понятий. Поликонденсация. Полимер.
«Характеристики полимеров» - Пластмассы и волокна. Применение в медицине. Способы получения полимеров. Натуральный каучук. Полимеры. Поликонденсация. Шерсть. Основные понятия. Форма макромолекул. Применение полимеров. Синтетический каучук. Ударопрочность. Кокосовая койра. Пластификаторы. Полимерные трубы. Природный полимер. Изделия из резины.
«Температура полимеров» - Методы определения теплостойкости. Фенилон получают поликонденсацией дихлор-ангидрида изофталевой кислоты и м-фенилендиамина в эмульсии или растворе. Является идеальным материалом триботехнического назначения. В обоих случаях температура в ходе измерений повышается по линейному закону. Методика определения теплостойкости состоит в следующем.
«Открытие каучука» - Во второй половине XIX века спрос на натуральный аучук быстро нарастает. Во начале XIX века началось исследование каучука. Англичанин Томас Гэнкок в 1826 г. открыл явление пластикации каучука. В 1890-е гг. появляются первые каучуковые шины. Открытие каучука. Синтетический каучук. Процесс был назван вулканизацией.
«Неорганические полимеры» - Роль неорганических полимеров. Получение пластической серы. Различные типы неорганических полимеров. Классификация полимеров. Ромбическая и моноклинная модификации. Кристаллическая решетка кварца. Аллотропные модификации углерода. Абразивный материал. Сера. Базальт. Применение аллотропных модификаций углерода.
«Природные и синтетические полимеры» - Аминокислоты. Ацетатные волокна. Мономер. Материалы животного или растительного происхождения. Структуры полимеров. Полимеры делятся на природные и синтетические. Природные и синтетические полимеры. Пластмассы и волокна. Особые молекулы. Волокна. Способы получения полимеров. Основные понятия химии полимеров.
Всего в теме 16 презентаций
Слайд 1
Различные типы неорганических полимеров
Морозова Елена Кочкин Виктор Шмырёв Константин Малов Никита Артамонов Владимир
Слайд 2
Неорганические полимеры
Неорганические полимеры - полимеры, не содержащие в повторяющемся звене связей C-C, но способные содержать органический радикал как боковые заместители.
Слайд 3
Классификация полимеров
1. Гомоцепные полимеры Углерод и халькогены (пластическая модификация серы).
2. Гетероцепные полимеры Способны многие пары элементов, например кремний и кислород (силикон), ртуть и сера (киноварь).
Слайд 4
Минеральное волокно асбест
Слайд 5
Характеристика асбеста
Асбест (греч. ἄσβεστος, - неразрушимый) - собирательное название группы тонковолокнистых минералов из класса силикатов. Состоят из тончайших гибких волокон. Ca2Mg5Si8O22(OH)2 -формула Два основных типа асбестов - серпентин-асбест (хризотил-асбест, или белый асбест) и амфибол-асбесты
Слайд 6
Химический состав
По химическому составу асбесты представляют собой водные силикаты магния, железа, отчасти кальция и натрия. К классу хризотил-асбестов относятся следующие вещества: Mg6(OH)8 2Na2O*6(Fe,Mg)O*2Fe2O3*17SiO2*3Н2О
Волокна асбеста
Слайд 7
Безопасность
Асбест практически инертен и не растворяется в жидких средах организма, но обладает заметным канцерогенным эффектом. У людей, занятых на добыче и переработке асбеста, вероятность возникновения опухолей в несколько раз больше, чем у основного населения. Чаще всего вызывает рак лёгких, опухоли брюшины, желудка и матки. На основе результатов всесторонних научных исследований канцерогенных веществ, Международное агентство по изучению рака отнесло асбест к первой, наиболее опасной категории списка канцерогенов.
Слайд 8
Применение асбеста
Производства огнеупорных тканей (в том числе для пошива костюмов для пожарных). В строительстве (в составе асбесто-цементных смесей для производства труб и шифера). В местах, где требуется снизить влияние кислот.
Слайд 9
Роль неорганических полимеров в формировании литосферы
Слайд 10
Литосфера
Литосфера - твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии, до астеносферы. Литосфера под океанами и континентами значительно различается. Литосфера под континентами состоит из осадочного, гранитного и базальтового слоев общей мощностью до 80 км. Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими редкими элементами, в основном состоит из дунитов и гарцбургитов, её толщина составляет 5-10 км, а гранитный слой полностью отсутствует.
Слайд 12
Основными компонентами земной коры и поверхностного грунта Луны являются оксиды Si и Al и их производные. Такой вывод можно сделать исходя из существующих представлений о распространенности базальтовых пород. Первичным веществом земной коры является магма - текучая форма горной породы, содержащая наряду с расплавленными минералами значительное количество газов. При выходе на поверхность магма образует лаву, последняя застывая образует базальтовые породы. Основной химический компонент лавы - кремнезем, или диоксид кремния, SiO2 . Однако при высокой температуре атомы кремния могут легко замещаться на другие атомы, например алюминия, образуя различного рода алюмосиликаты. В целом литосфера представляет собой силикатную матрицу с включением других веществ, образовавшихся в результате физических и химических процессов, протекавших в прошлом в условиях высокой температуры и давления. Как сама силикатная матрица, так и включения в нее содержат по преимуществу вещества в полимерной форме, то есть гетероцепные неорганические полимеры.
Слайд 13
Гранит - кислая магматическая интрузивная горная порода. Состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюд - биотита и мусковита. Граниты очень широко распространены в континентальной земной коре. Наибольшие объёмы гранитов образуются в зонах коллизии, где сталкиваются две континентальные плиты и происходит утолщение континентальной коры. По мнению некоторых исследователей, в утолщённой коллизионной коре образуется целый слой гранитного расплава на уровне средней коры (глубина 10-20 км). Кроме того, гранитный магматизм характерен для активных континентальных окраин,и в меньшей степени, для островных дуг. Минеральный состав гранита: полевые шпаты - 60-65 %; кварц - 25-30 %; темноцветные минералы (биотит, редко роговая обманка) - 5-10 %.
Слайд 14
Минеральный состав. Основная масса сложена микролитами плагиоклазов, клинопироксена, магнетита или титаномагнетита, а также вулканическим стеклом. Наиболее распространенным акцессорным минералом является апатит. Химический состав. Содержание кремнезёма (SiO2) колеблется от 45 до 52-53 %, сумма щелочных оксидов Na2O+K2O до 5 %,в щелочных базальтах до 7 %. Прочие оксиды могут распределяться так: TiO2=1.8-2.3 %; Al2O3=14.5-17.9 %; Fe2O3=2.8-5.1 %; FeO=7.3-8.1 %; MnO=0.1-0.2 %; MgO=7.1-9.3 %; CaO=9.1-10.1 %; P2O5=0.2-0.5 %;
Слайд 15
Кварц (Оксид кремния(IV), кремнезем)
Слайд 16
Формула: SiO2 Цвет: бесцветный, белый, фиолетовый, серый, жёлтый, коричневый Цвет черты: белая Блеск: стеклянный, в сплошных массах иногда жирный Плотность: 2,6-2,65 г/см³ Твердость: 7
Слайд 19
Кристаллическая решетка кварца
Слайд 20
Химические свойства
Слайд 21
Кварцевое стекло
Слайд 22
Кристаллическая решетка коэсита
Слайд 23
Применение
Кварц используется в оптических приборах, в генераторах ультразвука, в телефонной и радиоаппаратуре В больших количествах потребляется стекольной и керамической промышленностью Многие разновидности используются в ювелирном деле.
Слайд 24
Корунд (Al2O3 , глинозем)
Слайд 25
Формула: Al2O3 Цвет: голубой, красный, жёлтый, коричневый, серый Цвет черты: белая Блеск: стеклянный Плотность: 3,9-4,1 г/см³ Твердость: 9
Слайд 26
Кристаллическая решетка корунда
Слайд 27
Используют как абразивный материал Используется как огнеупорный материал Драгоценные камни
Слайд 29
Алюмосиликаты
Слайд 30
Слайд 31
Слайд 32
Теллур цепочечного строения
Кристаллы - гексагональные, атомы в них образуют спиральные цепи и связаны ковалентными связями с ближайшими соседями. Поэтому элементарный теллур можно считать неорганическим полимером. Кристаллическому теллуру свойствен металлический блеск, хотя по комплексу химических свойств его скорее можно отнести к неметаллам.
Слайд 33
Применение теллура
Производстве полупроводниковых материалов Производство резины Высокотемпературная сверхпроводимость
Слайд 34
Слайд 35
Селен цепочечного строения
Черный Серый Красный
Слайд 36
Серый селен
Серый селен (иногда его называют металлическим) имеет кристаллы гексагональной системы. Его элементарную решетку можно представить как несколько деформированный куб. Все его атомы как бы нанизаны на спиралевидные цепочки, и расстояния между соседними атомами в одной цепи примерно в полтора раза меньше расстояния между цепями. Поэтому элементарные кубики искажены.
Слайд 37
Применение серого селена
Обычный серый селен обладает полупроводниковыми свойствами, это полупроводник p-типа, т.е. проводимость в нем создается главным образом не электронами, а «дырками». Другое практически очень важное свойство селена-полупроводника – его способность резко увеличивать электропроводность под действием света. На этом свойстве основано действие селеновых фотоэлементов и многих других приборов.
Слайд 38
Слайд 2
ПОЛИМЕРЫ (от поли... и греч. meros - доля, часть), вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся звеньев; молекулярная масса полимеров может изменяться от нескольких тысяч до многих миллионов. Термин «полимеры введен Й. Я. Берцелиусом в 1833.
Слайд 3
По происхождению полимеры делят на природные, или биополимеры (напр., белки, нуклеиновые кислоты, натуральный каучук), и синтетические (напр., полиэтилен, полиамиды, эпоксидные смолы), получаемые методами полимеризации и поликонденсации. По форме молекул различают линейные, разветвленные и сетчатые полимеры, по природе - органические, элементоорганические, неорганические полимеры.
Слайд 4
ПОЛИМЕРЫ - вещества, молекулы которых состоят из большого числа структурно повторяющихся звеньев - мономеров. Молекулярная масса полимеров достигает 10 6, а геометрические размеры молекул могут быть настолько велики, что растворы этих веществ по свойствам приближаются к коллоидным системам.
Слайд 5
По строению макромолекулы подразделяются на линейные, схематически обозначаемые -А-А-А-А-А-, (например, каучук натуральный); разветвленные, имеющие боковые ответвления (например, амилопектин); и сетчатые или сшитые, если соседние макромолекулы соединены поперечными химическими связями (например, отвержденные эпоксидные смолы). Сильно сшитые полимеры нерастворимы, неплавки и неспособны к высокоэластическим деформациям.
Слайд 6
Реакцию образования полимера из мономера называют полимеризацией. В процессе полимеризации вещество может переходить из газообразного или жидкого состояния в состояние весьма густой жидкости или твердое. Реакция полимеризации не сопровождается отщеплением каких-либо низкомолекулярных побочных продуктов. При полимеризации полимер и мономер характеризуются одинаковым элементным составом.
Слайд 7
n СН2 = СН → (- СН2 – СН-)n || СН3 СН3 пропилен полипропилен Выражение в скобках называют Структурным звеном, а число n в формуле полимера – степенью полимеризации.
Слайд 8
Помимо реакции полимеризации полимеры можно получить поликонденсацией - реакцией, при которой происходит перегруппировка атомов полимеров и выделение из сферы реакции воды или других низкомолекулярных веществ.
Слайд 9
nС6Н12О6 → (- С6Н10О5 -)n + Н2О глюкоза полисахарид
Слайд 10
Полимеры линейные и разветвленные образуют класс термопластических полимеров или термопластов, а пространственные - класс термореактивных полимеров или реактопластов.
Слайд 11
Благодаря механической прочности, эластичности, электроизоляционным и другим свойствам изделия из полимеров применяют в различных отраслях промышленности и в быту. Основные типы полимерных материалов - пластические массы, резины, волокна, лаки, краски, клеи, ионообменные смолы. В технике полимеры нашли широкое применение в качестве электроизоляционных и конструкционных материалов. Полимеры – хорошие электроизоляторы, широко используются в производстве разнообразных по конструкции и назначению электрических конденсаторов, проводов, кабелей, На основе полимеров получены материалы, обладающие полупроводниковыми и магнитными свойствами. Значение биополимеров определяется тем, что они составляют основу всех живых организмов и участвуют практически во всех процессах жизнедеятельности.
