Ngày nay vật liệu polime ngày càng được sử dụng nhiều trong thực tiễn như các loại chất dẻo, tơ tổng hợp, cao su, keo dán…Các polime này đều là các vật liệu vô cùng quí giá trong các ngành sản xuất, công nghiệp hóa học.

1. Mục tiêu của chương.

Sau khi nghiên cứu nội dung kiến thức trong chương, về kiến thức SV biết :

• Các khái niệm chung về polime (định nghĩa, phân loại, cấu trúc, tính chất).

SV hiểu : Phản ứng trùng hợp, trùng ngưng và nhận dạng được mônme để tổng hợp polime.

SV rèn luyện kĩ năng :

• Viết phương trình hóa học phản ứng trùng hợp và phản ứng trùng ngưng để tạo ra polime.
• Vận dụng mối liên quan giữa các loại hợp chất hữu cơ làm bài tập tổng hợp các monome, polime đi từ các chất vô cơ, hữu cơ cơ bản, từ nguồn nguyên liệu có sẵn trong tự nhiên.

Về thái độ : SV thấy được tầm quan trọng của các hợp chất polime trong đời sống và sản xuất, phương pháp tổng hợp ra chúng mà có hứng thú học tập, đi sâu tìm hiểu nội dung của chương và ngành hóa học polime trong tương lai.

Như vậy trong giảng dạy chương này cần cho SV biết được những đặc điểm quí giá của những vật liệu polime va quá trình tạo ra chúng bằng phương pháp trùng hợp và trùng ngưng. Khi nghiên cứu các vật liệu polime cần tổ chức cho SV so sánh các loại vật liệu đó về tính chất vật lí, công dụng, phương pháp chế tạo và xây dựng sơ đồ điều chế, sản xuất chúng từ các nguồn nguyên liệu xác định. Trong giảng dạy cần chú ý đến một số nội dung sau ;

2. Giảng dạy đại cương về polime.

Ta cần chú ý làm rõ các khái niệm cơ bản và quan trọng sau :

-           Khái niệm polime cần phân biệt với khái niệm hợp chất cao phân tử. Công thức polime cần được biểu thị theo chuẩn quốc tế : dấu móc cắt ngang nét gạch ngang chỉ liên kết của mắt xích trong polime. Ví dụ : polime etilen -(- CH₂ – CH₂-)_n-

-           Khái niệm hệ số polime hóa hay độ polime hóa n được dùng tổng quát cho cả hai dạng polime : polime trùng hợp và polime trùng ngưng.

-           Khái niệm monome để chỉ các phân tử tham gia phản ứng polime hóa, có nghĩa là chỉ khi tham gia phản ứng tạo ra polime thì các phân tử này mới được gọi là monome còn khi các chất này tham gia các phản ứng khác (cộng hợp, oxi hóa…) thì không được gọi là monome.

Cấu trúc của polime cần làm rõ dạng cấu trúc điều hòa (liên kết giữa các mắt xích trong mạch theo một trật tự xác định), không điều hòa (liên kết giữa các mắt xích trong mạch không theo trật tự xác định) và vận dụng kiến thức về cấu trúc polime để lí giải một số tính chất vật lí của polime ( polime không có nhiệt độ nóng chảy xác định, không bay hơi…) hoặc sự thay đổi dạng cấu tạo mạch của polime cũng làm thay đổi tính chất của nó. Ví dụ : Nhựa rezol (poli phenolfomanđehit) cấu tạo mạch không nhánh là chất rắn, dễ nóng chảy, tan trong nhiều dung môi  nhưng khi chuyển sang dạng nhựa rezit có cấu tạo dạng mạng không gian thì không nóng chảy, không tan trong nhiều dung môi hữu cơ.

Khi lí giải tính chất vật lí của polime cần lưu ý đến đặc điểm phân tử polime rất lớn dẫn đến lực tương tác giữa các phân tử lớn, vượt xa những lực tương tác của các liên kết hóa học giữa các nguyên tử trong phân tử. Sức hút rất mạnh giữa các phân tử là nguyên nhân của tính bền vững cơ học cao của các phân tử polime. Các phân tử polime có kích thước lớn không thể di chuyển linh hoạt, tự do như các phân tử nhỏ là nguyên nhân gây ra độ nhớt cao của các phân tử polime.

Khi nghiên cứu tính chất hóa học của polime cần cho SV phân tích và nhận xét về đặc điểm của các dạng phản ứng giữ nguyên mạch cácbon, phản ứng phân cắt mạch cacbon và phản ứng tăng mạch cacbon của polime và các dạng polime nào có các dạng phản ứng tương ứng. Từ những nhận xét đó đưa ra các ví dụ minh họa cho từng loại.

Khái niệm phản ứng trùng hợp được trình bày theo đúng bản chất của nó, không thể nhầm lẫn với khái niệm phản ứng trùng cộng hợp. Phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ, không bão hòa, (monome) giống nhau hay tương tự nhau thành phân tử lớn (polime). Khái niệm phản ứng trùng hợp khác với khái niệm phản ứng trùng cộng hợp ở chỗ phản ứng trùng hợp là quá trình kết hợp nhiều phân tử nhỏ, không bão hòa chứ không phải là quá trình công hợp liên tiếp các phân tử nhỏ. Quá trình cộng hợp liên tiếp các phân tử nhỏ để tạo thành các phân tử lớn là phản ứng trùng cộng hợp, phản ứng này không có trong chương trình hóa học phổ thông. Ví dụ phản ứng cộng hợp các điol vào isoxianat tạo thành các poli uretan :

 O = C =N – R – N = C = O + HO – R₁ – OH + O = C = N – R – N = C = O + HO – R₁ – OH + …

→ (- OC – NH – R – NH – COO – R₁ – O -)_n .

Khi hình thành khái niệm phản ứng trùng hợp, GV chỉ tổ chức cho SV đọc tài liệu, nhận xét và hiểu đúng nội dung của khái niệm không nên so sánh với khái niệm phản ứng trùng cộng hợp vì giới hạn của chương trìh và sẽ làm cho SV khó hiểu hơn. Từ việc phân tích để hiểu nội dung khái niệm phản ứng trùng hợp mà đi đến kiến thức về điều kiện về cấu tạo của các monome tham gia phản ứng trùng hợp (phân tử có liên kết bội hoặc có vòng kém bền) và phân biệt khái niệm phản ứng trùng hợp với đồng trùng hợp.

Sự hình thành khái niệm phản ứng trùng ngưng cũng được xuất phát từ các ví dụ và đi đến định nghĩa phản ứng, điều kiện cần về cấu tạo của monome tham gia phản ứng trùng ngưng (phân tử phải có ít nhất 2 nhóm chức có khả năng phản ứng).

Khi củng cố kiến thức cần tổ chức cho SV tham gia tích cực vào các hoạt động học tập như:

• So sánh phản ứng trùng hợp với phản ứng trùng ngưng về các nội dung: định nghĩa phản ứng, điều kiện cần của các monomer tham gia phản ứng và các ví dụ minh họa.
• Rèn luyện kĩ năng nhận dạng các monome từ công thức của polime và ngược lại từ monome viết công thức của polime, xác định tên phản ứng tổng hợp polime đó.

» Tin mới nhất:

• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - PHẦN: HYDROCACBON NO (tiếp theo) (18/07/2022)
• Tính các giá trị thống kê thực nghiệm bằng phần mềm Excel (11/07/2022)
• Ước lượng cho phương sai của tổng thể bằng Minitab (19/06/2022)
• CÁC HIỆN TƯỢNG ĐẶC BIỆT CỦA ĐIỆN TỬ TRONG BÁN DẪN III-V (19/06/2022)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - PHẦN: HYDROCACBON NO (tiếp theo) (18/06/2022)

» Các tin khác:

• SỰ HÒA TAN (17/05/2019)
• Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân vỏ trấu bằng enzyme cellulase (13/05/2019)
• SỰ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG HÓA HỌC (18/04/2019)
• Một số dụng cụ ở phòng thí nghiệm môn Hóa học đại cương (18/04/2019)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - Phần Peptit và Protein (18/04/2019)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - Phần Amino axit (18/04/2019)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - phần Amin (18/03/2019)
• Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độ phản ứng (18/03/2019)
• CÁC NGUYÊN TẮC SƯ PHẠM VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG GIẢNG DẠY CHẤT HỮU CƠ - phần Polysaccarit (18/03/2019)
• Dung dịch đệm (18/03/2019)