BÀI 29: POLYMER

Mở đầu: Nêu đặc điểm chung của các phân tử polyethylene, tinh bột, cellulose và protein. Các hợp chất trên được gọi là polymer. Vậy polymer là gì? Polymer có tính chất như thế nào và có ứng dụng gì?

Đáp án chuẩn:

- Polymer là hợp chất hữu cơ có cấu trúc phân tử lớn, được hình thành từ sự kết hợp của nhiều đơn vị monomer. 

- Tính chất đa dạng, linh hoạt từ mềm mại đến cứng và dẻo, có các tính chất cơ học và hóa học đặc biệt. 

- Ứng dụng: công nghiệp nhựa và cao su, y tế, điện tử, năng lượng, và vật liệu xây dựng.

I. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI

Câu 1: Nêu đặc điểm chung về khối lượng phân tử của polymer

Đáp án chuẩn: 

Khối lượng phân tử lớn, với số lượng monomer lặp lại nhiều lần trong cấu trúc phân tử. Khối lượng phân tử của polymer từ hàng nghìn đến hàng triệu đơn vị khối, đặc biệt là các loại polymer tổng hợp.

Câu 2: Chỉ ra mắt xích trong phân tử và monomer tương ứng của các polymer sau: 

Đáp án chuẩn:

a) – CF₂ – CF₂ – 

b) – CH₂ – CH(C₆H₅) – 

Câu 3: Polymer thiên nhiên và polymer tổng hợp có đặc điểm gì giống và khác nhau?

Đáp án chuẩn:

Polymer thiên nhiên có tính linh hoạt và phân hủy tự nhiên. Polymer tổng hợp có tính đàn hồi và độ bên cao hơn.

II. CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT

Câu 3: Nêu ví dụ về :

a) Polymer không tan trong nước

b) Polymer không tan trong nước lạnh nhưng tan trong nước nóng tạo ra dung dịch keo

c) Polymer tan trong nước ở nhiệt độ thường tạo ra dung dịch keo

Đáp án chuẩn:

a) Polyethylene

b) Polyvinyl alcohol

c) Polyvinylpyrrolidone

III. ĐIỀU CHẾ

Câu 1: Viết phương trình hóa học của phản ứng trùng hợp polymer từ monomer: 

Đáp án chuẩn:

IV. MỘT SỐ VẬT LIỆU LÀM TỪ POLYMER

Câu 1: Dựa vào những đặc điểm nào mà chất dẻo được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của sản xuất và đời sống?

Đáp án chuẩn:

- Linh hoạt và dẻo dai

- Cách điện và chống ăn mòn

- Dễ chế tạo và chi phí thấp

- Trọng lượng nhẹ

Câu 2: Cần chú ý điều gì khi sử dụng các đồ dùng bằng chất dẻo? Giải thích. 

Đáp án chuẩn:

- Nhiệt độ: tránh tiếp xúc với nhiệt độ cao có thể làm chảy hoặc biến dạng chất dẻo

- Tác động cơ học: cẩn thận để tránh va đập mạnh có thể làm hỏng chất dẻo

- Ánh sáng UV: tránh ánh sáng mặt trời và tia UV để tránh làm giảm độ bền của chất dẻo

- An toàn thực phẩm: đảm bảo chất dẻo được sử dụng cho các sản phẩm liên quan đến thực phẩm an toàn và không gây hại cho sức khỏe.

Câu 3: Nêu đặc điểm cấu tạo của các polymer tạo ra các loại tơ 

Đáp án chuẩn:

- Dài và linh hoạt

- Đơn giản và lặp lại

- Liên kết chặt chẽ giữa các phân tử

- Tính đàn hồi và mềm mại

- Đa dạng về tính chất

Câu 4: Nêu sự giống và khác nhau giữa hai loại sợi bông và sợi tơ tằm. Giải thích tại sao không nên dùng xà phòng có tính kiềm để giặt quần áo bằng sợi tơ tằm

Đáp án chuẩn:

- Xà phòng có tính kiềm có thể làm hỏng cấu trúc tơ tằm mềm mại và làm mất đi độ bóng tự nhiên của nó. Sử dụng xà phòng có tính kiềm có thể làm mất đi các đặc tính(giữ ẩm, mềm mại, bóng bẩy) này và làm suy yếu sợi tơ tằm

Vận dụng: Một lượng lớn cao su được sử dụng để sản xuất các loại lốp xe. Ứng dụng trên dựa vào đặc điểm nào của cao su?

Đáp án chuẩn:

- Tính đàn hồi

- Khả năng chịu ma sát

- Độ bền và độ bám tường

Câu 5: Vật liệu composite có đặc điểm gì về thành phần? Vì sao vật liệu composite ngày càng được sử dụng rộng rãi?

Đáp án chuẩn:

- Vật liệu composite là loại vật liệu được tạo thành từ sự kết hợp của hai hoặc nhiều loại vật liệu khác nhau như sợi thủy tinh, sợi carbon, nhựa epoxy, kim loại, và gốm. 

- Bởi vì: nhờ vào tính chất đa dạng, trọng lượng nhẹ, độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và ứng dụng trong môi trường khắc nghiệt. Sự linh hoạt trong thiết kế và khả năng tùy chỉnh các tính chất của vật liệu composite làm cho nó phù hợp cho nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp.

V. ỨNG DỤNG CỦA POLYETHENE

Câu 1: Nêu một số ứng dụng của polyethylene. Túi nylon có ảnh hưởng như thế nào khi phát thải vào môi trường?

Đáp án chuẩn:

- Ứng dụng bao gồm bao bì, ống dẫn, đồ chơi, và đồ dùng gia đình nhờ vào tính linh hoạt và độ bền. Tuy nhiên, túi nylon, khi bị vứt bỏ vào môi trường, có thể gây ô nhiễm và ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái và các loại động vật biển do khả năng phân hủy chậm và nguy cơ gây ra sự cố cho động vật.