Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Bài 9: Vật liệu polymer sách Cánh diều hay, chi tiết cùng với 10 bài tập trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học 12.

Lý thuyết Hóa học 12 Bài 9: Vật liệu polymer

A. Lý thuyết Vật liệu polymer

I. Chất dẻo

1. Khái niệm

Chất dẻo là những vật liệu polymer có tính dẻo

2. Một số polymer được dùng làm chất dẻo

Phản ứng điều chế chất dẻo từ phản ứng trùng hợp

3. Ứng dụng của chất dẻo

Chất dẻo có nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất như: sản xuất bao bì đóng gói, sản xuất đồ gia dụng, đồ nội thất, vật liệu cách nhiệt,…

4. Tác hại của việc lạm dụng chất dẻo

- Việc lạm dụng nhựa trong cuộc sống dẫn đến một lượng nhựa khổng lồ được thải ra môi trường.

- Khi đốt, rác thải nhựa sẽ làm cho đất bị ô nhiễm, làm giảm chất lượng đất và ngăn cản quá trình khí oxygen đi vào đất, gây tác động xấu đến thực vật

- Quá trình phân hủy nhiều loại rác thải nhựa có thể kéo dài hàng trăm năm. Vì vậy khi tích tụ quá nhiều rác thải nhựa sẽ gây ra sự ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và động vật.

5. Một số biện pháp hạn chế sử dụng chất dẻo

- Hạn chế sử dụng các vật dụng làm bằng chất dẻo, thay thế bằng vật dụng làm từ vật liệu khác

- Tăng cường sử dụng vật dụng bằng inox hoặc thủy tinh thay thế cho vật dụng sử dụng một lần

- Tái chế và sử dụng các sản phẩm làm từ nhựa.

II. Vật liệu composite

1. Khái niệm

- Vật liệu composite là vật liệu được tổ hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau, tạo nên vật liệu mới có tính chất vượt trội so với các vật liệu thành phần.

- Thành phần vật liệu composite gồm vật liệu nền (chủ yếu là polymer) và vật liệu cốt được trộn vào vật liệu nền để tăng tính chất cơ

- Vật liệu nền có thể là nhựa nhiệt dẻo hay nhựa nhiệt rắn tùy theo mục đích sử dụng. Vật liệu cốt có thể ở dạng sợi (sợi carbon, sợi vải,…) hoặc dạng bột (bột nhôm, bột silica,…).

2. Ứng dụng của một số composite

III. Tơ

1. Khái niệm và phân loại

a) Khái niệm

Tơ là những vật liệu polymer hình sợi dài và mảnh với độ bền nhất định.

b) Phân loại

Theo nguồn gốc và quy trình chế tạo, tơ thường được phân loại như sau:

- Tơ tự nhiên: Là tơ có sẵn trong thiên nhiên như bông, sợi lanh, len lông cừu, tơ tằm,…

- Tơ tổng hợp: là tơ được chế tạo từ polymer tổng hợp như polyamide

- Tơ bán tổng hợp: là tơ xuất phát từ nguồn thiên nhiên nhưng được chế biến thêm bằng phương pháp hóa học

2. Một số loại tơ thường gặp

a) Tơ tự nhiên

Một số loại tơ thiên nhiên được sử dụng

b) Tơ tổng hợp và tơ bán tổng hợp

Một số loại tơ tổng hợp và tơ bán tổng hợp

IV. Cao su

1. Khái niệm

- Cao su là vật liệu polymer có tính đàn hồi

- Tính đàn hồi là tính bị biến dạng của vật khi chịu lực tác dụng bên ngoài nhưng trở lại hình dạng ban đầu khi lực thôi tác dụng

- Có hai loại cao su là cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp

2. Cao su thiên nhiên

- Cao su thiên nhiên được lấy từ cây cao su. Cao su thiên nhiên có tính đàn hồi, không dẫn điện, không thấm khí và nước, không tan trong nước, ethanol,… nhưng tan trong xăng và benzene.

- Cao su thiên nhiên có phản ứng với lưu huỳnh tạo cao su lưu hóa có tính đàn hồi, chịu nhiệt, lâu mòn, khó tan trong dung môi hơn cao su không lưu hóa.

3. Cao su tổng hợp

+ Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém hơn cao su thiên nhiên. Cao su buna được tổng hợp từ phản ứng trùng hợp buta – 1,3 – diene ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thích hợp, có kim loại Na xúc tác.

+ Cao su isoprene được sử dụng rộng rãi vì có tính đàn hồi tốt, độ bền cao, khả năng chống mài mòn và chịu nhiệt tốt.

+ Cao su buna – S có tính đàn hồi cao, dùng để sản xuất lốp xe, đệm lót, đế giày, vật liệu chống thấm,…Cao su buna – S được điều chế bằng các cho buta – 1,3 – diene trùng hợp với styrene

+ Cao su buna – N có tính chống dầu tốt, được dùng để sản xuất găng tay cao su y tế, đai truyền động, ống, gioăng cao su,….Cao su buna – N được điều chế bằng cách cho buta – 1,3 – diene trùng hợp với acrylonitrile.

+ Cao su chloroprene có tính đàn hồi cao, bền với dầu mỡ, được dùng để bọc các ống thủy lực công nghiệp, ống nhún và đệm làm kín,…Cao su chloroprene được điều chế từ phản ứng trùng hợp chloroprene.

V. Keo dán

1. Khái niệm

- Keo dán là vật liệu có khả năng kết dính bề mặt của hai vật liệu rắn với nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính.

- Bản chất của keo dán là có thể tạo ra các màng rất mỏng, bền vững và bám chắc vào bề mặt các mảnh vật liệu được dán

2. Một số loại keo dán

a) Nhựa vá săm

Nhựa vá săm là dung dịch dạng keo của cao su trong dung môi hữu cơ như toluene, xylene,… thường được dùng để vá chỗ thủng của săm xe.

b) Keo dán epoxy

Keo dán epoxy còn gọi là keo dán hai thành phần. Thành phần chính là hợp chất chứa hai nhóm epoxy ở hai đầu.

Ưu điểm: độ kết dính rất cao, chịu nhiệt, chịu nước, chịu dung môi, chịu lực tốt, rất dễ sử dụng

c) Keo dán poly(urea – formaldehyde)

poly(urea – formaldehyde) được sản xuất từ urea và formaldehyde.

Keo dán bền với dầu mỡ và các dung môi thông dụng, thấm vào nước kém.

Sơ đồ tư duy Vật liệu polymer

B. Trắc nghiệm Vật liệu polymer

Phần I. Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn. Mỗi câu hỏi chỉ chọn một phương án trả lời.

Câu 1: Cho các chất sau: CH₂=CHCl; CH₂=CHCH₃; CH₂=CH–CH=CH₂; H₂N[CH₂]₅COOH. Số chất có khả năng tham gia phản ứng trùng hợp là

A. 3.                                                            

B. 1.                                                                       

C. 4.                                                                      

D. 2.

Câu 2: Trên hộp xốp cách nhiệt, hộp đựng thức ăn mang về, cốc, chén đĩa dùng một lần,... thường được in kí hiệu như hình bên. Polymer dùng làm các đồ dùng đó được tổng hợp từ monomer nào sau đây?

A. CH₂=CH₂.                                                                                                  

B. CH₂=CHCH₃.

C. CH₂=CHC₆H₅.                                                                                 

D. CH₂=CHCl.

Câu 3: Polymer nào sau đây không thuộc loại chất dẻo?

A. Poly(methyl methacrylate).                                                              

B. Poly(vinyl chloride).

C. Polystyrene.

D. Polybuta-1,3-diene.

Câu 4: Cao su buna-S (hay còn gọi là cao su SBR) là loại cao su tổng hợp được sử dụng rất phổ biến, ước tính 50% lốp xe được làm từ SBR. Thực hiện phản ứng trùng hợp các chất nào dưới đây thu được sản phẩm là cao su buna-S?

A. CH₂=CHCH=CH₂ và C₆H₅CH=CH₂.

B. CH₂=CHCH=CH₂ và sulfur.

C. CH₂=CHCH=CH₂ và CH₂=CHCl.

D. CH₂=CHCH=CH₂ và CH₂=CHCN.

Câu 5. Cho các phát biểu về polymer như sau:

a. Polymer là các hợp chất có phân tử khối lớn, phân tử gồm nhiều mắt xích tạo nên.

b. Theo nguồn gốc, các polymer được chia thành polymer thiên nhiên và polymer tổng hợp.

c. Polymer tổng hợp được điều chế bằng phản ứng trùng hợp (như PE) hoặc trùng ngưng (như nylon-6,6).

d. Phản ứng depolymer hoá là phản ứng phân huỷ polymer để tạo ra monomer ban đầu.

Số phát biểu đúng là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Phần II. Câu trắc nghiệm đúng sai. Trong mỗi ý a, b, c, d mỗi câu, hãy chọn đúng hoặc sai.

Câu 11. Cho các phát biểu về polymer và vật liệu polymer như sau:

a) Các polymer nhiệt dẻo đều có thể tái chế do chúng bị nóng chảy ở nhiệt độ cao.

b) Các polymer có mạch không phân nhánh đều có thể dùng làm tơ.

c) Cao su lưu hoá có cấu trúc mạng lưới không gian.

d) Vật liệu nền đảm bảo cho composite có đặc tính cơ học cần thiết.

Câu 12. Cho các phát biểu về polymer và vật liệu polymer như sau:

a) Chất dẻo dễ bị biến dạng ở nhiệt độ cao.

b) Tơ polyamide thuộc loại tơ bán tổng hợp.

c) Cao su là những vật liệu polymer bị biến dạng dưới tác dụng của lực bên ngoài và vẫn giữ nguyên biến dạng đó khi thôi tác dụng.

d) Vật liệu composite thường gồm hai thành phần chính là vật liệu cốt và vật liệu nền.

Phần III. Câu trắc nghiệm yêu cầu trả lời ngắn

Câu 13:  Cho các polymer sau: nhựa PVC; thuỷ tinh hữu cơ; tơ nylon-6,6; tơ lapsan; tơ capron; nhựa PE; tơ visco. Trong các polymer đã cho có bao nhiêu polymer được điều chế bằng phản ứng trùng hợp monomer tương ứng?

Câu 14: Cellulose triacetate được điều chế từ cellulose và acetic anhydride. Khối lượng cellulose triacetate tạo thành từ 1 tấn cellulose nếu hiệu suất của quá trình điều chế là 67% là bao nhiêu tấn (Làm tròn đến hàng phần trăm)?

Câu 15: Để điều chế cao su buna người ta thực hiện theo sơ đồ biến hóa sau:

$C_2{H}_6\stackrel{h=30\%}{\to }{C}_2{H}_4\stackrel{h=80\%}{\to }{C}_2{H}_{5}OH\stackrel{h=50\%}{\to }C{H}_{2}CH=CHC{H}_2\stackrel{h=80\%}{\to }CaosuBun\text{a}$

Khối lượng ethane cần lấy để có thể điều chế được 5,4 kg cao su Buna theo sơ đồ trên là bao nhiêu kg?

Xem thêm các bài tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Cánh diều hay, chi tiết khác: