Lý thuyết KHTN 9 Bài 29 (Cánh diều): Polymer

Lý thuyết KHTN 9 Bài 29: Polymer

I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI

- Polymer là những chất có khối lượng phân tử rất lớn gồm nhiều mắt xích liên kết với nhau.

+ Những phân tử nhỏ khi tác dụng với nhau tạo ra phân tử polymer được gọi là monomer.

+ Mắt xích là nhóm nguyên tử được tạo thành từ các monomer khi liên kết với nhau để tạo ra polymer.

Ví dụ:

- Dựa vào nguồn gốc tạo thành, polymer được chia thành hai loại chính là polymer thiên nhiên và polymer tổng hợp:

II. CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT

1. Cấu tạo

Các mắt xích trong phân tử polymer có thể liên kết với nhau thành mạch không phân nhánh, mạch phân nhánh. Các mạch polymer có thể liên kết với nhau theo nhiều hướng trong không gian bằng những cầu nối là các nguyên tử, nhóm nguyên tử hay mạch nối tạo ra mạng không gian.

2. Tính chất vật lí

- Hầu hết polymer là chất rắn, không bay hơi, không tan trong nước hoặc các dung môi thông thường.

- Một số polymer hoà tan được trong dung môi hữu cơ. Ví dụ như cao su thiên nhiên tan được trong xăng,…

III. ĐIỀU CHẾ

- Các polymer tổng hợp được điều chế từ các monomer.

Ví dụ:

+ Polyethylene (PE) được điều chế từ ethylene bằng phản ứng trùng hợp:

+ Polypropylene (PP) được điều chế từ propylene (CH₂ = CH – CH₃) bằng phản ứng trùng hợp:

IV. MỘT SỐ VẬT LIỆU LÀM TỪ POLYMER

Một số loại vật liệu phổ biến và có nhiều ứng dụng được làm từ polymer đó là: chất dẻo, tơ, cao su, composite,…

1. Chất dẻo

- Chất dẻo là loại vật liệu được chế tạo từ các polymer có tính dẻo.

- Thành phần chính của chất dẻo là polymer, ngoài ra còn có một số chất khác như: chất độn, chất hoá dẻo,…

- Việc sử dụng các đồ dùng bằng chất dẻo cần thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất:

+ Không để các đồ dùng bằng chất dẻo ở gần bếp lửa hay nơi có nhiệt độ cao vì khi đó chất dẻo sẽ trở nên giòn, thay đổi tính chất và các đồ dùng có thể bị biến dạng.

+ Chỉ đựng đồ ăn, uống vào dụng cụ làm bằng chất dẻo không độc để tránh gây hại cho sức khoẻ.

2. Tơ

- Tơ là những polymer thiên nhiên hay tổng hợp, có cấu tạo mạch không phân nhánh và có thể kéo dài thành sợi.

- Dựa theo nguồn gốc, tơ thường được chia thành:

+ Tơ thiên nhiên như tơ tằm, bông vải, len, lông cừu,…

+ Tơ tổng hợp như tơ nylon, tơ polyester,…

- Tơ thiên nhiên và tơ tổng hợp được dùng để dệt các loại vải. Một số tơ tổng hợp dùng để làm lưới, các loại dây kéo,…

- Việc giặt, là các loại quần, áo, khăn,… cần thực hiện theo hướng dẫn của nhà sản xuất để lựa chọn nhiệt độ và loại chất giặt rửa phù hợp, tránh làm hư hại quần áo.

3. Cao su

- Cao su là những vật liệu polymer và có tính đàn hồi. Tính đàn hồi là tính bị biến dạng khi bị tác dụng của lực bên ngoài và trở lại trạng thái ban đầu khi lực đó thôi không tác dụng.

- Theo nguồn gốc, cao su được chia thành hai loại:

+ Cao su thiên nhiên;

+ Cao su tổng hợp.

- Cao su có tính đàn hồi, không thấm nước, chịu mài mòn, cách điện, không thấm khí,… Do đó, cao su được sử dụng để sản xuất lốp xe, bọc dây điện, áo mưa, áo lặn,…

- Khi sử dụng các vật dụng làm bằng cao su, cần tránh để chúng tiếp xúc với xăng, dầu, acid, kiềm và không để ở nơi nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp.

4. Composite

- Composite là vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau, gồm vật liệu cốt và vật liệu nền:

+ Vật liệu cốt có vai trò tăng cường tính cơ học của composite, thường ở dạng sợi (sợi thuỷ tinh, sợi carbon,…) và dạng hạt.

+ Vật liệu nền đóng vai trò liên kết các vật liệu cốt với nhau, thường là các vật liệu có độ dẻo lớn như một số polymer,…

- Các vật liệu composite thường rất bền và có nhiều tính chất ưu việt như nhẹ, tuổi thọ cao,…

- Vật liệu composite được dùng để chế tạo các đồ dùng như bồn tắm, thùng chứa nước, một số chi tiết của ô tôm tàu thuỷ, máy bay, tên lửa, tàu vũ trụ,…

V. ỨNG DỤNG CỦA POLYETHYLENE

- Polyethylene là loại vật liệu bền, không thấm nước, không thấm khí, dễ gia công và giá thành thấp nên được dùng để sản xuất bao bì, màng bọc, túi nylon, thùng nhựa,…

- Các loại túi, bao bì, màng bọc sử dụng một lần được sản xuất bằng nhựa polyethylene khi phát thải vào môi trường rất khó bị phân huỷ và gây ô nhiễm cho đất, nước; gây nguy hại cho các loại động vật,…

- Để giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường, cần hạn chế việc sử dụng các sản phẩm nhựa dùng một lần; tăng cường việc thu gom, phân loại rác thải nhựa tại chỗ để sử dụng, tái chế thành các sản phẩm thân thiện với môi trường; khuyến khích sử dụng bao bì, túi đựng nhiều lần;…

Trắc nghiệm: Polymer

Câu 1: Trong các chất sau, có bao nhiêu chất là polymer: saccharose, tinh bột, cellulose, tơ tằm, maltose?

A. 2

B. 4

C. 5

D. 3

Câu 2: Polymer có nguồn gốc thiên nhiên là

A. cao su buna.

B. cellulose.

C. composite.

D. nhựa PVC.

Câu 3: Chọn nhận xét đúng?

A. Polymer là những chất rắn, không bay hơi, thường không tan trong nước.

B. Polymer là chất dễ bay hơi.

C. Polymer chỉ được tạo ra bởi con người, không có trong tự nhiên.

D. Polymer là những chất dễ tan trong nước.

Câu 4: Một loại polymer (Y) có cấu tạo mạch như sau: …-CH₂-CH₂-CH₂- CH₂-CH₂-CH₂-…. Công thức một mắt xích của Y là

A. -CH₂-CH₂-CH₂-

B. -CH₂-

C. -CH₂-CH₂-.

D. -CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-

Câu 5: PVC là chất rắn vô định hình, cách điện tốt, bền với acid, được dùng làm vật liệu cách điện, ống dẫn nước, vải che mưa,… PVC được tổng hợp trực tiếp tử monomer nào say đây?

A. Propylene.

B. Ethylene.

C. Styrene.

D. Vinyl chloride.

Câu 6: Tính chất chung của tơ là

A. có tính dẻo, không thấm nước.

B. cấu tạo mạch không phân nhánh, có thể kéo dài thành sợi.

C. có tính đàn hồi, không thấm nước, cách điện.

D. có độ dẻo cao, nhẹ, không thấm nước.

Câu 7: Dãy nào sau đây đều gồm các chất thuộc loại polymer?

A. Methane, ethylene, polyethylene.

B. Methane, polypropylene, ethylene.

C. Polypropylene, tơ nylon, composite.

D. Styrene, tơ nylon, composite.

Câu 8: Vì sao cao su thường được sử dụng làm vỏ dây điện, áo mưa, áo lặn, lốp xe,…?

A. Cao su có tính dẻo, không thấm nước.

B. Cao su có thể kéo thành sợi.

C. Cao su nhẹ, không bị cháy.

D. Cao su có tính đàn hồi, không thấm nước, chịu mài mòn, cách điện,…

Câu 9: Polytetrafloroethylene (teflon) được ứng dụng làm chất chống dính trong xoong, nồi, chảo,… Teflon được tổng hợp từ tetrafloroethylene (CF₂ = CF₂). Phân tử teflon có cấu tạo là

A. (-CF₂=CF₂-)_n.

B. (-CF₂-CF₂=)_n.

C. (=CF₂-CF₂-)_n.

D. (-CF₂-CF₂-)_n.

Câu 10: Các polymer thường được tổng hợp từ các monomer bằng phản ứng nào?

A. Phản ứng trùng hợp.

B. Phản ứng thế.

C. Phản ứng cộng.

D. Phản ứng thủy phân.

Câu 11: Phát biểu dưới đây đúng hay sai?

Câu 12: Các nhận định sau đây đúng hay sai?

Câu 13: Phân tử tinh bột được tạo thành do nhiều nhóm -C₆H₁₀O₅- (gọi là mắt xích) liên kết với nhau. Số mắt xích trong phân tử tinh bột là bao nhiêu? Biết 1 mol tinh bột có khối lượng 380 kg.

Đáp án: ……………………………………………………………………………

Câu 14: Trùng hợp 3,7185 lít C₂H₄ (đkc), nếu hiệu suất phản ứng là 80% thì khối lượng polymer thu được là bao nhiêu? Biết hệ số trùng hợp là 500.

Đáp án: ……………………………………………………………………………

Câu 15: Kết quả nghiên cứu cho thấy mỗi lít nước đóng chai của 3 thương hiệu hàng đầu thị trường chứa từ 110.000 tới 370.000 mảnh nhựa, 90% trong số đó là hạt nhựa nano và 10% còn lại là hạt vi nhựa. Tính số lượng hạt vi nhựa tối đa có thể xâm nhập vào cơ thể khi sử dụng bình nước đóng chai 1 lít trong một tháng (30 ngày). Biết mỗi ngày sử dụng 2 lít nước.

Đáp án: ……………………………………………………………………………