Практическая работа №4. «Распознавание пластмасс и волокон» Рекомендации для учителя



Скачать 43.17 Kb.
Дата05.04.2017
Размер43.17 Kb.
Просмотров2158
Скачиваний1
ТипПрактическая работа

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4.

«Распознавание пластмасс и волокон»

  1. Рекомендации для учителя.

  1. В зависимости от поставленных целей эксперимента, уровня подготовки учащихся число образцов пластмасс и волокон, предлагаемых для определения, может варьироваться от двух до четырех.

  2. Сжигать полимеры следует по возможности в вытяжном шкафу.

  3. Действие растворителей (ацетон, бензол, дихлорэтан, фенол) на образцы пластмасс и волокон исследовать не рекомендуется.

  4. Образцы волокон для определения лучше всего брать из коллекций, так как ткани могут содержать примеси, затрудняющие их распознавание.

  5. В качестве образцов для исследования пластмасс для опытов могут быть использованы следующие изделия:

Полиэтилен – кусочки полиэтиленовой пленки, флаконы, пробки от бутылок.

Полихлорвинил (винипласт, или пластикат) – обрезки клеенки, кусочки изоляционных трубок, пленки из винипласта, линолеум.

Полиметилметакрилат (органическое стекло, плексиглас) – листовое оргстекло, линейки, ручки, зубные щетки.

Фенолформальдегидные пластмассы – кусочки от патронов, выключателей, розеток, банок, телефонных трубок, радиодетали.

Аминопласты – кусочки от изделий бытового назначения: чашки, блюдца, тарелки.

  1. Прежде чем учащиеся начнут выполнять практическую работу, учитель предлагает им ознакомиться со свойствами пластмасс.

Полиэтилен.

Внешний вид. Полупрозрачный, эластичный, жирный на ощупь материал. При нагревании размягчается, не имеют запаха. Имеют различную окраску.

Отношение к нагреванию. При нагревании размягчается, из расплава можно вытянуть нити. Опыты проводят с полиэтиленовым изделием, но не пленкой. Полиэтиленновую пластмассу помещают на асбестированную сетку и нагревают.

Горение. Горит синеватым пламенем без копоти, распространяя запах расплавленного парафина, продолжает гореть вне пламени. При горении образуются капли расплава.

Поливинилхлорид (пластикат, или винипласт).

Внешний вид. Эластичный материал, механически прочны, могут иметь различную окраску. Это изделия из пластиката. Изделия из винипласта жесткие, прочные ,имеют коричневый цвет.

При нагревании быстро размягчается, вытягивается в нити.

Горение. Горит с обильным выделением копоти небольшим пламенем. Образуя черный хрупкий шарик. При горении чувствуется острый запах хлороводорода, вне пламени не горит.

Разложение поливинилхлорида. Для исследования продуктов разложения кусочки пластмассы нагревают в пробирке. При разложении пластмассы образуется хлороводород, который определяют по характерному запаху и с помощью влажной лакмусовой бумажки или универсальной индикаторной бумажки.

Выделяющийся хловодород можно обнаружить, если наклеенную медную проволоку прижать к образцу поливинилхлорида, а затем внести в пламя горелки. Пламя окрашивается в ярко-зеленый цвет.



Полистирол.

Внешний вид. Может быть прозрачным и непрозрачным, часто хрупок. Может быть разного цвета. Прозрачный полистирол хрупок и при постукивании звенит, а пленка из полистирола дребезжит.

При нагревании размягчается, из расплава легко вытянуть нити.

Горение. Горит коптящим пламенем, распространяя запах стирола, продолжает гореть вне пламени.

Полиметилметакрилат.

Внешний вид. Относительно твердый, механически прочный, нехрупкий. Обычно прозрачен, может иметь различную окраску. Внешне похож на прозрачный полистирол, но не хрупок и при простукивании не звенит.

При нагревании размягчается, нити не вытягиваются.

Горение. Горит желтоватым пламенем с синей каймой и характерным потрескиванием, распространяя эфирный запах продуктов разложения.

Фенолформальдегидная пластмасса (фенопласты и слоистые материалы).

Внешний вид. Фенопласты – механически прочные, твердые материалы с блестящей поверхностью. Темных тонов (от коричневого до черного).

Отношение к нагреванию. При нагревании не размягчаются ,не плавятся, не изменяют форму (термореактивны), при сильном нагревании разлагаются.

Горение. Загорается с трудом, распространяя запах фенола и формальдегида, вне пламени постепенно гаснет.

Целлулоид – пластмасса на основе целлюлозы.

Внешний вид. Изделия из целлулоида эластичны, могут быть окрашены в различные цвета.

Отношение к нагреванию. При нагревании разлагается.

Горение. Целлулоид легко загорается, очень быстро сгорает, подобно бездымному пороху, оставляя следы золы.

Целлулоид, в отличие от некоторых других пластмасс (например, капрона и полиэтилена), быстро растворяется в ацетоне.



Мочевиноформальдегидные пластмассы (аминопласты и слоистые пластики).

Внешний вид. Аминопласты жесткие, прочные, как правило, имеют светлые тона (белый, розовый).

При нагревании не размягчаются, не плавятся, а разлагаются, выделяя летучие продукты с запахом аммиака и аминов.

Горение. Аминопласты с трудом загораются, горят почти без копоти, слабым светло-желтым пламенем с желтовато-синей каймой, вне пламени не горят. При горении обугливаются, на поверхности образуют вспучивания.

Разложение аминопластов. Кусочек изделия нагревают в пробирке. К отверстию пробирки подносят индикаторную лакмусовую бумажку. Она синеет от образовавшихся продуктов разложения: аммиака и аминов.

  1. Рекомендации для учащихся.

Данные по свойствам выданных вам для распознавания образцов пластмасс и волокон обобщите в виде таблицы.

Основным признаком для определения полимеров является горение. Сравнивая характер горения пластмасс и волокон, обратите внимание на следующие признаки:



  1. Плавится или не плавится при нагревании;

  2. Загорается легко или с трудом;

  3. Горит быстро или медленно;

  4. Горит с копотью или без нее;

  5. Горит ли вне пламени;

  6. Имеют ли запах продукты горения;

  7. Есть ли остаток после горения.

Последовательность определения пластмасс.

  1. Рассмотрите внешний вид.

  2. Исследуйте отношение к нагреванию; горение; разложение.

Для правильного определения пластмасс нужно знать, какие пластмассы являются термопластичными, а какие – термореактивными.


Пластмассы

Термопластичные:

полиэтилен;

поливинилхлорид;

полистирол;

полиметилметакрилат


Термореактивные:

фенолформальдегидные;

мочевиноформальдегидные;

целлулоид



На основании этих данных сделайте предположения об отношении выданных образцов пластмасс к нагреванию: термопластичные пластмассы должны размягчатся и в этом состоянии легко изменять форму, а термореактивные – при нагревании не будут размягчаться.

Последовательность определения волокон.

  1. Сжигание.

  2. Проверка действия на волокна растворителей (в частности кислот).


Шерсть состоит из тонких волоконец – фибрилл, каждое из которых представляет собой целое скопление клеток.

Хлопок. Волокно хлопка похоже на шланг, закрученный вокруг своей оси. Горит быстро, распространяя запах жженой бумаги, после сгорания остается серый пепел.

Шелк. Шелковые нити гладкие, они покрыты шелковым клеем – серицитом.
Сравним строение и теплоизолирующие свойства волокон.

Теплоизолирующие свойства определяются общим строением волокон и состоянием поверхности: волокна с гладкой поверхностью прилегают друг к другу плотнее, чем извитые волокна типа шерсти, которые могут закручиваться в клубок или завиваться спиралью. Следовательно, в тканях из нитей с гладкой поверхностью не может содержаться много воздуха, т.е. они будут менее теплыми.



Вискоза горит очень быстро, появляется запах жженой бумаги. После сгорания остается легко рассыпающийся серый пепел.

Шерсть горит медленно, с запахом жженых перьев (или паленых волос), после сгорания образуется черный шарик, при растирании превращающийся в порошок.

Лавсан плавиться, затем горит коптящим пламенем, образуя темный шарик.

Практическая работа №4

«Распознавание пластмасс и волокон».

Цели урока:

- совершенствовать практические умения и навыки в выполнении химического эксперимента, соблюдая правила ОТ и ТБ;

- научиться распознавать наиболее распространенные в быту пластмассы и волокна;

- провести эксперимент, соблюдая правила по технике безопасности;

- научить правильно определять вещества по запаху.



Оборудование: образцы пластмасс и волокон под номерами, спиртовка, спички, стеклянные палочки, тигельные щипцы, асбестовые сетки.

Ход урока.

  1. Организационный момент.

Перед учащимися поставить основные цели и задачи урока.

Провести:

а) инструктаж по ОТ и ТБ;

б) инструктаж выполнения работы (последовательность, аккуратность);

в) инструктаж оформления работы по каждой пластмассе и каждой ткани, экспериментально определить. На основе какого полимера изготовлено изделие, а затем дать характеристику по плану:

1. Внешний вид изделия.

2. Отношение к нагреванию:

- изменение цвета;

- размягчается;

- плавится;

- появляется запах;

- можно или нет вытянуть нить.

3. Горение:

- цвет пламени;

- горит спокойно или прерывисто;

- коптит или нет;

- горит вне пламени или нет;

- ощущается запах.

4. При разложении:

- как продукты разложения действуют на индикатор;

- как продукт разложения взаимодействует с Br2; I2.

5. Для тканей принцип оформления тот же, следует только отметить, растирается ли оставшийся после сгорания пепел.

6. Делается вывод: пластмасса, ткань, на основе какого полимера.

Характеристика полимера:



  1. Структурная формула; мономер;

  2. Реакция синтеза (составить уравнение);

  3. Положительные и отрицательные качества полимера;

  4. Области применения.

  1. Выполнение практической работы по вариантам.

При выполнении задач на распознавание пластмасс используйте таблицу «Свойства пластмасс» (см. приложение 2).

Вариант 1.

Выданы четыре пакетика с образцами пластмасс:

а) фенопласт; в) полиэтилен;

б) целлулоид; г) полистирол.

Определите по характерным свойствам, какая пластмасса находится в каждом из пакетиков.


Вариант 2.

Выданы четыре пакетика с образцами пластмасс (без надписей):

а) поливинилхлорид; в) полиметилметакрилат;

б) аминопласт; г) целлулоид.

Определите по характерным свойствам, какая пластмасса находится в каждом из пакетиков.

При выполнении задач на распознавание волокон используйте таблицу «Свойства волокон» (см. приложение 1).



Вариант 1.

Выданы три пакетика под номерами с образцами волокон:

а) шерсть; б) хлопок; в) капрон.

Вариант 2.

Выданы три пакетика с образцами волокон (без надписей):

а) вискозное волокно; б) хлорин; в) лавсан.

Определите по характерным свойствам, какое волокно находиться в каждом из пакетиков.




  1. Обобщения и выводы по уроку.

Значимость выполнения данной работы для вас заключается в следующем:

- приобрели практические навыки в определении полимеров, на основе которых изготовлены пластмассы и ткани;

- научились соблюдать основные правила ОТ и ТБ при сжигании пластмасс, волокон;

- сделали вывод, что экологически опасно сжигать пластмассы, ткани, так как ВМС при нагревании разлагаются на составляющие их соединения, которые дольше горят или в таком же виде остаются в составе воздуха, могут растворяться в воде, почве. Все это сказывается на существовании живых организмов в природе. Может привести к экологическим бедствиям.



Тетрадь учащихся

Практическая работа №4

«Распознавание пластмасс и волокон».

1 вариант.

Оборудование: образцы пластмасс (фенопласт, полиэтилен, полистирол, целлулоид), ацетон, серная и азотная кислоты, пробирки, держатель для пробирок, спиртовка, образцы волокон (хлопок, шерсть, капрон).

Задача №1. Распознавание пластмасс.




Название образца

Внешний вид

Отношение к нагреванию

Горение

1

Фенопласт

Твердый, темного цвета (от коричневого до черного).

Разлагается при нагревании

Горят, распространяя резкий запах фенола, вне пламени постепенно гаснут.

2

Целлулоид

Твердый, прозрачный, может быть окрашен в любой цвет.

Термопластичен

Очень легко загорается и быстро сгорает, оставляя следы золы.

3

Полистирол

Хрупкий, прозрачный или молочный цвет.

Термопластичен

Сильно горит, коптящее пламя, продолжает гореть вне пламени, характерный запах.

4

Полиэтилен

Полупрозрачный, эластичный, жирный на ощупь.

Термопластичен

Горюч, горение продолжается и вне пламени. Запах горящей свечи.

Вывод: экологически опасно сжигать пластмассы, ткани, так как ВМС при нагревании разлагаются на составляющие их соединения, которые дольше горят или в таком же виде остаются в составе воздуха, могут растворяться в воде, почве. Все это сказывается на существовании живых организмов в природе. Может привести к экологическим бедствиям.

Задача №2. Распознавание волокон.




Название образца

Горение

H2SO4 конц

NaOH, 10%

Ацетон

1

Шерсть

Горит медленно с запахом жженых волос, образуя шарик черного цвета. Который растирается в порошок.

Разрушается

Растворяется

Не растворяется

2

Хлопок


Быстро сгорает с характерным запахом жженой бумаги, дает серый пепел.

Растворяется

Набухает не растворяясь

Не растворяется

3

Капрон

Плавиться, образуя твердый блестящий шарик, распространяя неприятный запах.

Растворяется, давая бесцветный раствор

Не растворяется

Не растворяется

Вывод: По характеру горения легко определить хлопок (горит, распространяя запах горелой бумаги; после горения остается серый пепел) и капрон (не горит, размягчается, плавится, образуя блестящие шарики (капли) темного цвета). Хлопок и капрон растворяются, образуя бесцветные растворы. По характеру горения легко распознать шерсть (горит очень медленно с запахом паленых волос)

2 вариант.

Оборудование: образцы пластмасс (аминопласт, поливинилхлорид, полиметилметакрилат, целлулоид), ацетон, серная и азотная кислоты, пробирки, держатель для пробирок, спиртовка, образцы волокон (вискоза, хлорин, лавсан).

Задача №1. Распознавание пластмасс.




Название образца

Внешний вид

Отношение к нагреванию

Горение

Отношеие к ацетону

1

Поливинилхлорид

Эластичный материал, механически прочный, может иметь различную окраску.

быстро размягчается, вытягивается в нити.

Горит с обильным выделением копоти небольшим пламенем, образуя черный хрупкий шарик.


Не растворяется

2

Целлулоид

Твердый, прозрачный, может быть окрашен в любой цвет.

Термопластичен, разлагается

Целлулоид легко загорается, очень быстро сгорает, подобно бездымному пороху, оставляя следы золы.

Растворяется

3

Полиметилметакрилат

Твердый, механически прочный, нехрупкий, прозрачный, может быть окрашен в разный цвет.

Термопластичен, размягчается, нити не вытягиваются.

Горит желтоватым пламенем с синей каймой и характерным потрескиванием, распространяя эфирный запах продуктов разложения.

В ацетоне набухает.

4

Аминопласт

Аминопласты жесткие, прочные, как правило, имеют светлые тона (белый, розовый).

При нагревании не размягчаются, не плавятся, а разлагаются, выделяя летучие продукты с запахом аммиака и аминов.

Аминопласты с трудом загораются, горят почти без копоти, слабым светло-желтым пламенем с желтовато-синей каймой, вне пламени не горят. При горении обугливаются, на поверхности образуют вспучивания.

Не растворяется

Вывод: экологически опасно сжигать пластмассы, ткани, так как ВМС при нагревании разлагаются на составляющие их соединения, которые дольше горят или в таком же виде остаются в составе воздуха, могут растворяться в воде, почве. Все это сказывается на существовании живых организмов в природе. Может привести к экологическим бедствиям.
Задача №2. Распознавание волокон.




Название образца

Горение

H2SO4 конц

NaOH, 10%

Ацетон

1

Вискоза

Быстро горит, запах жженой бумаги. Остается серая зола.

Растворяется, давая красно-кирпичный раствор.

Омыляется, сильно набухает и растворяется.

Не растворяется

2

Лавсан

Горит коптящим пламенем с образованием темного блестящего шарика.

Растворяется

Не растворяется

Не растворяется

3

Хлорин

Горит небольшим коптящим пламенем, образуя черный хрупкий шарик. Вне пламени не горит.

Не растворяется

Не растворяется

Растворяется

Вывод: Хлорин размягчается, горит, выделяя очень много копоти, образует черный хрупкий шарик. Исследуем действие азотной кислоты (конц.) на волокна. Хлорин не растворяется. По характеру горения легко распознать и вискозу (горит очень быстро, после сгорания остается серый пепел). Лавсан, в отличие от шерсти и вискозы, плавится, затем горит коптящим пламенем.

Приложение 1.



Волокно

Характер горения

Действие растворов (при комн. температуре)*

HNO3, ρ = 1.4

H2SO4, ρ = 1.84

NaOH, 10%-ный р-р

1

Вискозное

Горит быстро, запах жженой бумаги. После горения остаются следы золы.

Растворяется, образуя бесцветный раствор.

Растворяется, образуя краснокирпичный раствор

Сильно набухает и растворяется. Омыляется

2

Ацетатное

Горит быстро, образуя не хрупкий спекшийся шарик темно-бурого цвета.

Растворяется

Растворяется

Образуется желтоватый оттенок

3

Хлопчатобумажное

Горит быстро, запах жженой бумаги. После горения остаются серый пепел.

Растворяется

Растворяется

Растворяется. Набухает не растворяясь

4

Шерсть, натуральный шелк

Горят медленно, запах жженых перьев. После горения остается хрупкий шарик черного цвета, растирающийся в порошок.

Набухают и окрашиваются в желтый цвет

Разрушаются

Растворяются

5

Капрон

Плавится, образуя твердый блестящий шарик темного цвета, распространяя неприятный запах.

Растворяется, образуя бесцветный раствор

Не растворяется

6

Лавсан

Горит коптящим пламенем с образованием темного блестящего шарика.

Не растворяется**

Растворяется

Не растворяется

7

Нитрон

Горит, образуя темный рыхлый неблестящий шарик.

Не растворяется**

Растворяется

Не растворяется (при кипячении краснеет)

8

Хлорин

Горит небольшим коптящим пламенем, образуя черный хрупкий шарик. Вне пламени не горит.

Не растворяется

Не растворяется

*Действие на волокна азотной и серной кислот учитель демонстрирует.

** Лавсан и нитрон растворяются в дымящей азотной кислоте.

Приложение 2.

Название образца

Внешний вид

Отношение к нагреванию

Горение

Фенопласт

Твердый, темного цвета (от коричневого до черного)

Разлагается при нагревании




Полиэтилен

Полупрозрачный, эластичный, жирный на ощупь

Термопластичен

Горюч, горение продолжается и вне пламени, запах горящей свечи

Капрон

Эластичен, цвет может быть от белого до черного

Легко размягчается, из расплава можно вытянуть нить

Горит светящимся пламенем, неприятный запах, горение продолжается и вне пламени

Целлулоид

Твердый, прозрачный, может быть окрашен в любой цвет

Термопластичен




Поливинилхлорид

Эластичен, в массе жесткий, может быть окрашен в разный цвет

Быстро размягчается

Горит коптящим пламенем, вне пламени не горит

Полистирол

Хрупкий, прозрачный или молочный цвет

Термопластичен

Сильно горит, коптящее пламя, продолжает гореть вне пламени, характерный запах

Полиметилметакрилат

Твердый, прозрачный, может быть окрашен в любой цвет

Термопластичен

Горит желтым пламенем с потрескиванием, эфирный запах

Аминопласты

Твердые, хрупкие материалы разного цвета

При сильном нагревании разлагаются

Почти не горят, обугливаются, распространяя резкий запах


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал