Bài tập Khtn 9 Bài 32: Polymer (22 bài tập)

Lớp 9 · KHTN Bài 32

Polymer

Khái niệm, cấu tạo, vật liệu polymer và vấn đề ô nhiễm

1
Khái niệm, cấu tạo và phân loại
ĐỊNH NGHĨA
Polymer là những chất có khối lượng phân tử rất lớn do nhiều đơn vị nhỏ (gọi là mắt xích) liên kết với nhau tạo nên.

Monomer là các phân tử nhỏ kết hợp với nhau tạo nên polymer.

▸ 1. Một số polymer thường gặp

PolymerCông thứcMonomer
Polyethylene (PE)$(-CH_2-CH_2-)_n$$CH_2=CH_2$ (ethylene)
Polypropylene (PP)$(-CH_2-CH(CH_3)-)_n$$CH_2=CH-CH_3$ (propylene)
Khối lượng mỗi mắt xích
• PE: $-CH_2-CH_2-$ → $M = 12+2+12+2 = 28$ g/mol
• PP: $-CH_2-CH(CH_3)-$ → $M = 12+2+12+1+12+3 = 42$ g/mol

▸ 2. Đặc điểm cấu tạo

Các mắt xích polymer có thể nối với nhau theo 3 dạng mạch:

Mạch không nhánh
Các mắt xích nối thẳng hàng
VD: Amylose, cellulose, PE
Mạch phân nhánh
Có nhánh phụ
VD: Amylopectin, glycogen
Mạng không gian
Các mạch nối chéo
VD: Bakelite, cao su lưu hoá

▸ 3. Phân loại theo nguồn gốc

Polymer thiên nhiên
Có sẵn trong tự nhiên: tinh bột, cellulose, protein (tơ tằm, lông cừu), cao su thiên nhiên…
Polymer tổng hợp
Do con người tổng hợp: PE, PP, PVC, nylon, polystyrene (PS)…

▸ 4. Phản ứng trùng hợp (điều chế polymer tổng hợp)

Một số phản ứng trùng hợp
$nCH_2=CH_2 \xrightarrow{t^o,P,\text{xt}} (-CH_2-CH_2-)_n$  (PE)

$nCH_2=CH-CH_3 \xrightarrow{t^o,P,\text{xt}} (-CH_2-CH(CH_3)-)_n$  (PP)

$nCH_2=CH-C_6H_5 \xrightarrow{t^o,P,\text{xt}} (-CH_2-CH(C_6H_5)-)_n$  (PS)
Nguyên tắc: Phá vỡ liên kết đôi $C=C$ trong monomer → các phân tử kết hợp thành mạch dài, các mắt xích liên kết với nhau bằng liên kết đơn.
2
Tính chất vật lý & vật liệu polymer phổ biến

▸ 1. Tính chất vật lý của polymer

• Hầu hết polymer là chất rắn, không bay hơi.
Không có nhiệt độ nóng chảy xác định (một số polymer không nóng chảy).
Không tan trong nước; một số tan trong dung môi hữu cơ.

Polymer nhiệt dẻo
Là polymer bị nóng chảy ở nhiệt độ cao, sau đó nguội lại sẽ rắn lại. Ứng dụng: đun chảy → đổ khuôn → làm nguội → tạo sản phẩm. Polymer nhiệt dẻo chiếm phần lớn lượng polymer tiêu thụ trên thế giới.

▸ 2. Chất dẻo

Chất dẻo là vật liệu được chế tạo từ polymer có tính dẻo — bị biến dạng khi chịu nhiệt, áp lực và giữ được biến dạng khi thôi tác dụng.

Thành phần: polymer + chất độn + chất hoá dẻo + chất tạo màu…

Phân loại nhựa theo ký hiệu (số 1–7)

Ký hiệuTênAn toàn?
1 - PETEPolyethylene terephthalateDùng 1 lần
2 - HDPEHigh-density PEAn toàn nhất
3 - PVCPolyvinyl chlorideNguy hiểm
4 - LDPELow-density PETrơ hoá học
5 - PPPolypropyleneRất an toàn
6 - PSPolystyreneHạn chế
7 - PCPolycarbonateĐộc hại (BPA)
Lưu ý sử dụng đồ nhựa
Không để đồ nhựa gần nguồn nhiệt cao (bếp gas, lò nướng). Hạn chế dùng nhựa đựng thức ăn nóng. Đọc ký hiệu phân loại nhựa (số 1–7) trên sản phẩm. Loại an toàn nhất: số 2 (HDPE)số 5 (PP); PP có thể dùng trong lò vi sóng.

▸ 3. Tơ

là vật liệu polymer có cấu tạo mạch không phân nhánh, có thể kéo dài thành sợi.

Tơ thiên nhiên
Tơ tằm, bông vải, len lông cừu, sợi gai…
Tơ tổng hợp
Tơ nylon, tơ polyester…

▸ 4. Cao su

Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi — bị biến dạng khi có lực, trở lại trạng thái ban đầu khi thôi tác dụng lực.

Cao su thiên nhiên
Lấy từ mủ cây cao su.
Cao su tổng hợp
Tổng hợp từ các monomer.

Tính chất: đàn hồi, không thấm nước, không thấm khí, chịu mài mòn, cách điện.
Ứng dụng: lốp xe, băng tải, ống dẫn, gioăng đệm, áo lặn…

▸ 5. Vật liệu composite

Composite là vật liệu tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau:

Vật liệu cốt
Tăng cường tính cơ học: sợi thuỷ tinh, sợi carbon, bột gỗ…
Vật liệu nền
Liên kết cốt: polymer có độ dẻo lớn (PE…)

Ứng dụng: ống dẫn nước, bồn chứa, vật liệu xây dựng, thân vỏ ô tô, máy bay, tàu thuyền…

3
Ứng dụng PE và vấn đề ô nhiễm môi trường

▸ 1. Ứng dụng của polyethylene (PE)

PE được dùng làm: túi đựng (túi nilon), màng bọc thực phẩm, chai lọ, ống nhựa, vỏ dây điện, đồ chơi trẻ em, cốc đĩa nhựa… nhờ rẻ, dễ tạo hình, bền.

▸ 2. Vấn đề ô nhiễm môi trường

VẤN ĐỀ NGHIÊM TRỌNG
Polymer như PE, PP không phân huỷ sinh học hoặc rất khó phân huỷ → tồn tại hàng trăm năm trong đất, nước → gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

▸ 3. Nguyên tắc 5R giảm thiểu rác thải nhựa

R
Renew
Đổi mới công nghệ
R
Refuse
Từ chối
R
Reduce
Giảm thiểu
R
Reuse
Tái sử dụng
R
Recycle
Tái chế
Nguyên tắcNội dung
RenewĐổi mới công nghệ — dùng polymer từ nguyên liệu tái tạo hoặc phân huỷ sinh học
RefuseTừ chối nhựa khó phân huỷ, chọn vật liệu thân thiện môi trường
ReduceGiảm thiểu đồ nhựa dùng 1 lần; thay bằng vật dụng dùng nhiều lần
ReuseTái sử dụng đồ nhựa thành sản phẩm hữu dụng khác
RecycleThu gom, phân loại nhựa để tái chế; không vứt bừa ra môi trường
4
Tổng hợp lý thuyết và phương pháp giải bài tập

Để xem đầy đủ lý thuyết, các công thức tính toán chi tiết, các dạng bài tập (phân loại, viết PTHH trùng hợp, tính khối lượng polymer theo hiệu suất, phân biệt vật liệu polymer, an toàn thực phẩm…) và phương pháp giải kèm ví dụ mẫu cho bài Polymer, hãy xem trang chuyên đề đầy đủ tại edus.vn.

1
Điểm: 0/22
♻️

Cùng luyện bài Polymer!

22 câu: 17 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 3 tự luận

Cô Trần Thị Thanh Thảo

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu