Методические разработки по теме "Каучуки"

2-й ученик. Гевея бразильская (Hevea brasiliensis), или каучуковое дерево, - типичный представитель южноамериканских тропических лесов. Родиной этого растения является Латинская Америка - берега реки Амазонки. Семейство: молочайные. Внешние признаки: дерево высотой до 30-40 м; ствол в верхней части раздвоен; листья тройчатосложные; цветки мелкие, однополые, однодомные, собраны в сложные метельчатые соцветия; плод коробочковидный, распадается на три односемянные доли; семена крупные, покрыты плотной коричневой оболочкой с белым налетом. Если надрезать кору дерева, из нее начинает выделяться белый млечный сок, который называется латексом. Через некоторое время сок затвердевает и образует твердое пластичное вещество, широко используемое при производстве резиновых изделий, - натуральный каучук. Время цветения: июнь-июль. Распространенность: гевея бразильская и другие виды произрастают в диком состояниии в Южной Америке; область культивирования гевеи - тропическая Азия, преимущественно остров Шри-Ланка, полуостров Малакка и Малайский архипелаг, а также некоторые африканские страны.

Гевея бразильская: а - соцветие; б – плод

В Южной Америке каучуковое дерево выращивают начиная с периода колонизации индейских земель. Первые плантации каучуковых деревьев были засажены европейцами. Работали на этих плантациях в основном индейцы. В настоящее время на каучуковых плантациях преимущественно разводится именно гевея бразильская. В мировом промышленном производстве натурального каучука доля сырья, полученного от гевеи бразильской, составляет более 90%.

3-й ученик. Если поместить образец натурального каучука в пробирку, закрыть ее пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опущен в другую пробирку, и длительное время нагревать, то будет происходить процесс разложения каучука (деполимеризация). Жидкие продукты разложения собираются в пустой пробирке. Если прилить к ним бромную воду, она обесцвечивается, что доказывает непредельный характер полученных соединений. Экспериментально доказано, что в основном это изопрен, или 2-метилбутадиен-1,3:

СН2=С (СН3) - СН=СН2.

Следовательно, макромолекулы натурального каучука состоят из множества повторяющихся остатков молекул изопрена.

Характерно, что в макромолекуле натурального каучука группы СН2 находятся по одну сторону двойных связей (цис-форма) и мономерные изопреновые звенья регулярно повторяются. Такое пространственное строение молекул полимеров называется стереорегулярным. Оказалось, что именно такое строение молекул придает натуральному каучуку эластичность - способность растягиваться и сжиматься под действием внешней силы, а затем восстанавливать прежнюю форму, а также стойкость к износу. Эти свойства необходимы для производства высококачественных автомобильных и авиационных шин.

Ценным свойством каучука является также водо - и газонепроницаемость. Кроме того, он хороший электроизолятор. Каучук практически не растворяется в воде, плохо растворяется в этиловом спирте, а в сероуглероде, хлороформе и бензине он сначала набухает, а затем растворяется. При повышенной температуре каучук становится мягким и липким, а на холоде - твердым и хрупким. При длительном хранении натуральный каучук твердеет.

Наряду с цис-полиизопреном в природе встречается и полимер стереонерегулярного строения - транс-полиизопрен, называемый гуттаперчей. Из-за неупорядоченного пространственного строения гуттаперча обладает значительно меньшей эластичностью, стойкостью к износу, водо - и газонепроницаемостью по сравнению с каучуком.

Строение элементарных звеньев молекул полимеров:

а - натурального каучука; б - гуттаперчи

4-й ученик. В Англии с введением газового освещения в городах на газовых заводах начало скапливаться довольно много жидких побочных продуктов сухой перегонки каменного угля. Эти продукты под названием сольвент-нафта* могли растворять каучук, поэтому один из фабрикантов, химик и изобретатель Чарльз Макинтош, закупил всю сольвент-нафту с газовых заводов г. Глазго, чтобы использовать ее для изготовления непромокаемой одежды. Растворяя в ней каучук, он покрывал такими растворами ткани. C того времени непромокаемые пальто называются макинтошами.

Однако вскоре обнаружилось, что изготовленная таким образом одежда имеет существенные недостатки: при холодной погоде ткань становилась жесткой и ломкой, а в жару, наоборот, делалась липкой и неудобной. Кроме того, масла, жиры, нефть, скипидар и другие жидкости легко ее портили. Все эти недостатки не удивляют нас теперь, т.к. мы знаем, что сырой, не вулканизированный каучук обладает ими в полной мере.

Статьи о педагогике:

Разноуровневое обучение
Разноуровневые задания разработаны в соответствии с Положением о десятибалльной системе оценивания учебных достижений учащихся, основанной на 5 уровнях усвоения. Во избежание перегрузки учащихся работу нужно планировать с учетом отдельных заданий одного или нескольких уровней Выполнение таких задан ...

Методические разработки опытов, с использованием цифровой лаборатории «Архимед», для урочной деятельности
В предлагаемых работах используется, входящие в состав цифровой лаборатории «Архимед» карманный компьютер (КПК), устройство NOVA5000, TriLink, датчик рН и датчик температуры. Тема: Растворение как физико-химический процесс. Растворимость. Типы растворов Тема «Растворение как физико-химический проце ...

Формирование развивающей среды в студии детской изобразительной деятельности
Изостудия в детском саду создается как система помещений и условий, способствующих самовыражению ребенка в творчестве, то есть в разнообразных видах художественной и проектной деятельности с использованием различных средств, в том числе конструирования, компьютерной графики. В традиционных художест ...