Bài 13. Vật liệu polymer trang 56, 57, 58 Hóa 12 Kết nối tri thức: Vật liệu polymer như chất dẻo, tơ, cao su, keo dán, vật liệu composite...

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi Mở đầu trang 56

Vật liệu polymer như chất dẻo, tơ, cao su, keo dán, vật liệu composite,... được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Các vật liệu polymer này là gì? Chúng có thành phần cấu tạo như thế nào?

Hướng dẫn giải :

Nêu khái niệm và thành phần cấu tạo của các vật liệu polymer.

Lời giải chi tiết :

- Chất dẻo:

+ Chất dẻo là các vật liệu polymer có tính dẻo.

+ Thành phần chính của chất dẻo là polymer. Ngoài ra chất dẻo còn có chất độn, chất hoá dẻo, chất tạo màu,...

- Vật liệu composite:

+ Vật liệu composite là loại vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau tạo nên vật liệu mới có các tính chất vượt trội so với các vật liệu ban đầu.

+ Vật liệu composite thường bao gồm hai thành phần chính:

Vật liệu cốt có vai trò đảm bảo cho composite có được các đặc tính cơ học cần thiết. Hai dạng vật liệu cốt thường gặp là dạng cốt sợi (sợi thuỷ tinh, sợi hữu cơ, sợi carbon, vải,...) và dạng cốt hạt.

Vật liệu nền có vai trò đảm bảo cho các thành phần cốt của composite liên kết với nhau nhằm tạo tính thống nhất cho vật liệu composite. Các dạng vật liệu nền điển hình như nền hữu cơ (nhựa polymer), nền kim loại, nền gốm,...

- Tơ:

+ Tơ là những vật liệu polymer có dạng sợi mảnh và có độ bền nhất định.

+ Thành phần cấu tạo:

Tơ tự nhiên: có sẵn trong tự nhiên như bông (thành phần chính là cellulose), len và tơ tằm (đều có thành phần chính là protein).

Tơ tổng hợp: ví dụ như tơ nitron được tổng hợp từ phản ứng trùng hợp vinyl cyanide (hay acrylonitrile).

Tơ bán tổng hợp: ví dụ như visco có cấu trúc phân tử giống như cellulose, được sản xuất từ các nguồn cellulose.

- Cao su:

+ Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi.

+ Thành phần cấu tạo:

Cao su tự nhiên là một loại polymer có chứa các mắt xích isoprene.

Cao su tổng hợp: ví dụ như cao su buna-S được tạo thành từ phản ứng trùng hợp buta-1,3-diene với styrene.

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi Hoạt động trang 57

Em hãy tìm hiểu các vật dụng trong gia đình được làm từ chất dẻo. Cho biết chúng được làm từ loại chất dẻo nào.

Hướng dẫn giải :

Lời giải chi tiết :

- Túi nylon, bao gói, màng bọc thực phẩm,… được làm từ nhựa PE.

- Hộp đựng, ống nước,… được làm từ nhựa PP.

- Giày ủng, rèm nhựa, khung cửa, sàn nhựa, ống nước, vỏ cáp điện, vải giả da,... được làm từ nhựa PVC.

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi Hoạt động trang 58

Nêu một số biện pháp có thể thực hiện được trong gia đình để giảm thiểu rác thải nhựa giúp hạn chế ô nhiễm môi trường.

Hướng dẫn giải :

Lời giải chi tiết :

Một số biện pháp có thể thực hiện được trong gia đình để giảm thiểu rác thải nhựa giúp hạn chế ô nhiễm môi trường:

- Hạn chế sử dụng túi nylon nếu không cần thiết, sử dụng bình thủy tinh đựng nước thay chai nhựa, bỏ rác đúng nơi quy định, không vứt rác bừa bãi, chủ động phân loại rác thải, hạn chế tối đa việc sử dụng đồ nhựa một lần.

- Tái chế rác thải nhựa thành đồ chơi, đồ trang trí, đồ dùng học tập hay các dụng cụ trong gia đình.

- Khi đã sử dụng các túi nylon, chai nhựa, cố gắng tái sử dụng chúng.

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi 1 trang 58

Cho các polymer sau: PE, PP, poly(methyl methacrylate) và PPF. Hãy xác định polymer nào được tạo thành từ phản ứng trùng hợp, polymer nào được tạo thành từ phản ứng trùng ngưng.

Hướng dẫn giải :

Trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ giống nhau hoặc tương tự nhau tạo thành polymer.

Trùng ngưng là quá trình kết hợp nhiều monomer tạo thành polymer kèm theo sự tách loại các phân tử nhỏ (thường là nước).

Lời giải chi tiết :

- Polymer được tạo thành từ phản ứng trùng hợp: PE, PP, poly(methyl methacrylate).

- Polymer được tạo thành từ phản ứng trùng ngưng: PPF.

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi 2 trang 58

PVC được dùng làm vỏ bọc dây điện. Ứng dụng này dựa trên tính chất đặc trưng nào của PVC?

Hướng dẫn giải :

Poly(vinyl chloride) (PVC) là chất dẻo có tính cách điện tốt, bền với acid, dùng phổ biến để sản xuất vật liệu cách điện, ống dẫn thoát nước, áo mưa.

Lời giải chi tiết :

PVC được dùng làm vỏ bọc dây điện dựa trên tính tính cách điện tốt, có khả năng chịu được cường độ nhiệt lớn của PVC.

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi 3 trang 58

Một loại vật liệu composite dùng để làm vỏ tàu thuyền được chế tạo từ sợi thuỷ tinh và nhựa polyester. Hãy xác định vật liệu cốt và vật liệu nền trong vật liệu composite trên.

Hướng dẫn giải :

Vật liệu cốt có vai trò đảm bảo cho composite có được các đặc tính cơ học cần thiết. Hai dạng vật liệu cốt thường gặp là dạng cốt sợi (sợi thuỷ tinh, sợi hữu cơ, sợi carbon, vải,...) và dạng cốt hạt.

Vật liệu nền có vai trò đảm bảo cho các thành phần cốt của composite liên kết với nhau nhằm tạo tính thống nhất cho vật liệu composite. Các dạng vật liệu nền điển hình như nền hữu cơ (nhựa polymer), nền kim loại, nền gốm,...

Lời giải chi tiết :

- Vật liệu cốt là sợi thuỷ tinh.

- Vật liệu nền là nhựa polyester.

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi Hoạt động trang 59

Sưu tầm hình ảnh từ sách, báo, Internet và trình bày ứng dụng của một số loại vật liệu composite.

Hướng dẫn giải :

Sưu tầm hình ảnh từ internet. Trình bày ứng dụng của một số loại vật liệu composite từ SGK.

Lời giải chi tiết :

- Vật liệu composite cốt sợi được dùng phổ biến để sản xuất thân, vỏ máy bay, tàu thuyền, thân xe đua, khung xe đạp, bồn chứa, ống dẫn,...

- Vật liệu composite cốt hạt được dùng để sản xuất gỗ nhựa, bê tông nhựa, gốm chất lượng cao,...

Câu hỏi:

Trả lời câu hỏi Hoạt động trang 62

Hãy kể tên vật liệu trong gia đình được làm từ cao su. Em hãy tìm hiểu và cho biết chúng được làm từ cao su tự nhiên hay cao su tổng hợp.

Hướng dẫn giải :

- Cao su tự nhiên có tính đàn hồi, không dẫn điện, chịu mài mòn, không thấm khí và nước, không tan trong nước và một số dung môi hữu cơ như ethanol,... nhưng tan trong xăng, benzene,... Cao su tự nhiên được dùng để sản xuất các loại lốp xe, băng tải, ống dẫn, gioăng, đệm, gối,...

- Cao su tổng hợp có độ đàn hồi tốt, độ bền cao, khả năng chống lão hoá tốt, giá thành thấp nên được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực như xây dựng, giao thông (lốp xe, đệm chống va đập, gối cầu, khe co giãn), máy móc công nghiệp (băng tải, dây truyền động,...), y tế (găng tay nitrile),...

Lời giải chi tiết :

- Vật dụng trong gia đình được làm từ cao su tự nhiên: lốp xe, ống dẫn, đệm, gối,...

- Vật dụng trong gia đình được làm từ cao su tổng hợp: đệm chống va đập, găng tay nitrile, ủng cao su,…