Với tóm tắt lý thuyết Hóa học lớp 12 Vật liệu polime hay, chi tiết cùng với 16 câu hỏi trắc nghiệm chọn lọc có đáp án giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Hóa học lớp 12.

Hóa học 12 Bài 14: Vật liệu polime

A. Lý thuyết Vật liệu polime

I. Chất dẻo

1. Khái niệm

    - Chất dẻo là những vật liệu polime có tính dẻo.

    - Tính dẻo là tính bị biến dạng khi chịu tác dụng của nhiệt, áp lực bên ngoài và vẫn giữ nguyên được sự biến dạng đó khi thôi tác dụng

2. Một số polime dùng làm chất dẻo

    a. Polietilen (PE)

    PE là chất dẻo mềm, nóng chảy ở nhiệt độ lớn hơn 110^oC, có tính trơ tương đối của ankan mạch dài, dùng làm màng mỏng, bình chứa, túi đựng, ...

    b. Poli (vinyl clorua) (PVC)

    PVC là chất vô định hình, cách điện tốt, bền với axit, dùng làm vật liệu điện, ống dẫn nước, vải che mưa, da giả, ...

    c. Poli (metyl metacrylat)

        + Poli(metyl metacrylat) có đặc tính trong suốt cho ánh sáng truyền qua tốt (trên 90%) nên được dùng để chế tạo thủy tinh hữu cơ plexiglas.

        + Poli(metyl metacrylat) được điều chế từ metyl metacrylat bằng phản ứng trùng hợp:

    d. Poli (phenol - fomanđehit) (PPF)

    PPF có 3 dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit.

    - Nhựa novolac:

        + Nhựa novolac là chất rắn, dễ nóng chảy, dễ tan trong một số dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất vecni, sơn,...

        + Đun nóng hỗn hợp fomanđehit và phenol lấy dư với xúc tác axit được nhựa novolac (mạch không phân nhánh)

    - Nhựa rezol:

        + Nhựa rezol là chất rắn, dễ nóng chảy, dễ trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng để sản xuất sơn, keo và nhựa rezit,...

        + Đun nóng hỗn hợp phenol và fomanđehit theo tỉ lệ mol 1: 1,2 với xúc tác là kiềm ta được nhựa rezol (mạch không phân nhánh) nhưng có một số nhóm –CH₂OH còn tự do ở vị trí số 4 hoặc 2 của nhân phenol:

    - Nhựa rezit:

        + Đun nóng nhựa rezol ở 150^oC được nhựa rezit (hay nhựa bakelit) có cấu trúc mạng lưới không gian

        + Không nóng chảy, không tan trong nhiều dung môi hữu cơ, dùng sản xuất đồ điện, vỏ máy ...

II. Tơ

1. Khái niệm

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

2. Phân loại

3. Một số loại tơ tổng hợp thường gặp

    a. Tơ nilon-6,6

        + Tơ nilon-6,6 thuộc loại tơ poliamit vì các mắt xích nối với nhau bằng các nhóm amit –CO–NH–

        + Tơ nilon-6,6 có tính dai bền, mềm mại óng mượt, ít thấm nước, giặt mau khô nhưng kém bền với nhiệt, với axit và kiềm.

        + Nilon-6,6 được điều chế từ hexametylen điamin H₂N[CH₂]₆NH₂ và axit ađipit (axit hexanđioc):

        + Tơ nilon-6,6 cũng như nhiều loại tơ poliamit khác được dùng để dệt vải may mặc, vải lót săm lốp xe, dệt bít tất, bện làm dây cáp, dây dù, đan lưới,...

    b. Tơ lapsan

        + Tơ lapsan rất bền về mặt cơ học, bền đới với nhiệt, axit, kiềm hơn nilon, được dùng đề dệt vải may mặc.

        + Tơ lapsan thuộc loại tơ polieste được tổng hợp từ axit terephtalic và etylen glicol.

    c. Tơ nitron (hay olon)

        + Tơ nitron dai, bền với nhiệt và giữ nhiệt tốt nên thường được dùng để dệt vải may quần áo hoặc bện thành sợi len đan áo rét.

        + Tơ nitron thuộc loại tơ vinylic được tổng hợp từ vinyl xianua (hay acrilonitrin) nên được gọi poliacrilonitrin:

III. Cao su

1. Khái niệm

    - Cao su là vật liệu polime có tính đàn hồi

    - Cao su có tính đàn hồi. Tính đàn hồi là tính biến dạng khi chịu lực tác dụng bên ngoài và trở lại dạng ban đầu khi lực đó thôi tác dụng.

2. Phân loại

    Có hai loại cao su: Cao su thiên nhiên và cao su tổng hợp.

    a. Cao su thiên nhiên

    Cao su thiên nhiên là polime của isopren:

    n = 1500 – 15000

    b. Cao su tổng hợp

    + Cao su buna

    • Cao su buna chính là polibutađien tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp buta-1,3-đien có mặt Na:

    • Cao su buna có tính đàn hồi và độ bền kém cao su thiên nhiên.

    Lưu ý:

    • Khi đồng trùng hợp buta-1,3-đien với stiren C₆H₅CH=CH₂ có mặt Na ta được cao su buna-S có tính đàn hồi cao.

    • Khi đồng trùng hợp buta-1,3-đien với acrilonitrin CNCH=CH₂ có mặt Na, ta được cao su buna-N có tính chống dầu cao.

    + Cao su isopren

    • Khi trùng hợp isopren có hệ xúc tác đặc biệt, ta được poliisopren gọi là cao su isopren:

    • Các polime này đều có đặc tính đàn hồi nên được gọi là cao su cloropren và cao su floropren. Chúng bền với dầu mỡ hơn cao su isopren.

IV. Keo dán

1. Khái niệm

    - Keo dán là loại vật liệu có khả năng kết dính hai mảnh vật liệu giống nhau mà không làm biến đổi bản chất các vật liệu được kết dính.

    - Bản chất của keo dán là có thể tạo ra màng hết sức mỏng, bền vững (kết dính nội) và bám chắc vào hai mảnh vật liệu được dán (kết dính ngoại).

2. Phân loại

    - Theo bản chất hóa học: có keo dán hữu cơ như hồ tinh bột, keo epoxi,... và keo dán vô cơ như thủy tinh lỏng, matit vô cơ (hỗn hợp dẻo của thủy tinh lỏng với các oxit kim loại như ZnO, MnO, Sb₂O₃ ...)

    - Theo dạng keo: có keo lỏng (như dung dịch hồ tinh bột trong nước nóng, dung dịch cao su trong xăng ...), keo nhựa dẻo (như matit vô cơ, matit hữu cơ, bitum,...) và keo dán dạng bột hay bản mỏng (chảy ra ở nhiệt độ thích hợp và gắn kết hai mảnh vật liệu lại khi để nguội).

Một số phản ứng hóa học thường gặp

1. Nhựa

    a. Nhựa PE

    b. Nhựa PVC

    c. Nhựa PS

    d. Nhựa PVA

    Thuỷ phân PVA trong môi trường kiềm thu được poli vinylic:

    e. Nhựa PMM (thuỷ tinh hữu cơ - plexiglas)

    f. Nhựa PPF

    Poli (phenol - fomanđehit) (PPF) có 3 dạng: nhựa novolac, nhựa rezol, nhựa rezit.

    - Nhựa novolac: Nếu dư phenol và xúc tác axit.

    - Nhựa rezol: Nếu dư fomanđehit và xúc tác bazơ.

    - Nhựa rezit (nhựa bakelít): Nhựa rezol nóng chảy (150^oC) và để nguội thu được nhựa có cấu trúc mạng lưới không gian.

2. Cao su

    a. Cao su buna

    b. Cao su isopren

    c. Cao su buna – S

    d. Cao su buna – N

    e. Cao su clopren

    f. Cao su flopren

3. Tơ

    a. Tơ capron (nilon-6)

    b. Tơ enang (nilon-7)

    c. Tơ nilon-6,6

    d. Tơ clorin

    e. Tơ dacron (lapsan)

    f. Tơ nitron (hay olon)

Bài giảng: Bài tập lý thuyết về Polime - Cô Nguyễn Thị Thu (Giáo viên VietJack)

B. Trắc nghiệm Vật liệu polime

Bài 1: Poli(metyl metacrylat) và nilon-6 được tạo thành từ các monome tương ứng là

A. CH₂CH-COOCH₃ và H₂N-[CH₂]₆-COOH.

B. CH₂=C(CH₃)-COOCH₃ và H₂N-[CH₂]₆-COOH.

C. CH₂=C(CH₃)-COOCH₃ và H₂N-[CH₂]₅-COOH.

D. CH₃-COO-CH=CH₂ và H₂N-[CH₂]₅-COOH.

Đáp án: C

Bài 2: Trùng hợp hiđrocacbon nào sau đây tạo ra polime dùng để sản xuất cao su buna ?

A. 2-metylbuta-l,3-đien    B. penta-l,3-đien

C. but-2-en    D. buta-l,3-đien

Đáp án: D

Bài 3: Cao su Buna-S được điều chế bằng cách đồng trùng hợp

A. butađien-1,3 và stiren.    B. butađien-1,3 và lưu huỳnh.

C. buten-2 và stiren.    D. butađien-1,3 và nitriri.

Đáp án: A

Bài 4: Clo hoá PVC thu được một polime chứa 63,93% clo về khối lượng, trung bình 1 phân từ clo phản ứng với k mắt xích trong mạch PVC. Giá trị của k là

A.3.    B. 6.    C.5.    D. 4.

Đáp án: A

C_2kH_3kCl- + Cl₂ → C_2kH_3k-1Cl_k+1 + HCl

Bài 5: Các đồng phân ứng với công thức phân tử C₈H₁₀O (đều là dẫn xuất của benzen) có tính chất : tách nước thu được sản phẩm có thể trùng hợp tạo polime, không tác dụng được với NaOH. số đồng phân ứng với công thức phân tử C₈H₁₀O, thoả mãn tính chất trên là

A.1.    B. 4.    C.3.    D. 2.

Đáp án: D

C₆H₅CH(OH)CH₃; C₆H₅CH₂CH₂OH.

Bài 6: Tơ nitron dai, bền với nhiệt, giữ nhiệt tốt. Trùng hợp chắt nào sau đây tạo thành polime dùng để sận xuất tơ nitron?

A. CH₂=CH-CN    B. CH₂ = CH-CH₃

C. H₂N – [CH₂]₅– COOH    D. H₂N – [CH₂]₆ – NH₂

Đáp án: A

Bài 7: Tơ nilon -6,6 là sản phẩm trùng ngưng của

A. axit adipic và glixerol.

B. etylen glicol và hexametylenđiamin.

C. axit adipic và ctylen glicol.

D. axit adipic và hexametylenđiamin

Đáp án: D

Bài 8: Loại tơ nào sau đây được điều chế bằng phản ứng trùng hợp ?

A. tơ nilon-6/6    B. tơ nitron

C. tơ visco    D. tơ xenlulozơ axetat

Đáp án: B

Bài 9: Tơ nào sau đây được sản xuất từ xenluloza ?

A. tơ tằm    B. tợ nilon-6,6    c. tơ visco    D. tơ capron

Đáp án: C

Bài 10: Sản phẩm hữu cơ của phản ứng nào sau đây không dùng để chế tạo tơ tổng hợp?

A. trùng hợp vinyl xianua

B. trùng ngưng axit e-aminocaproic

C. trùng hợp metyl metacrylat

D. trùng ngưng hexametylenđiamin với axit ađipic

Đáp án: C

Bài 11: Polime X là chất rắn trong suốt, cố khả năng cho ánh sáng truyền qua tốt nên được dùng chế tạo thủy tinh hữu cơ plexiglas. Tên gọi của X là:

A. poliacrilonitrin.    B. poli(metyl metacrylat).

C. polietilen.    D. poli(vinyl clorua).

Đáp án: B

Bài 12: Polime nào sau đây được tổng hợp từ phản ứng trùng hợp?

A. polyvinyl(vinyl clorua)    B. polisaccarit

C. poli (etylen terephtalat)    D. nilon- 6,6

Đáp án: A

Bài 13: Dãy nào sau đây chỉ gồm các polime được dùng làm chất dẻo

A. poli(vinyl doma), polietilen, poli(phenol-fomandehit)

B. polibuta-1,-đien,poliacrilonitrin, poli(metylmetacrylat)

C. Xenlulozo, poli(phenol-foinandehit), poliacrilonitrin

D. poli(metyl metacry lat), polietilen, poli(hexametylen adipamit)

Đáp án: A

Bài 14: nilon-6,6 thuộc loại

A. tơ visco    B. poliesste    C. tơ poliamit    D. tơ axetat

Đáp án: C

Bài 15: Các polime nào sau đây thuộc loại tơ nhân tạo

A. tơ visco và tơ nilon -6,6

B. tơ tằm và tơ vinilon

C. tơ nilon-6,6 và tơ capron

D. tơ visco và tơ xenlulozơ axetat

Đáp án: D

Bài 16: Cho các loại tơ sau: sợi bông, tơ capron, tơ xenluloz axetat, tơ tằm, tơ nitron, nilon-6,6. Số tơ tổng hợp là:

A. 3    B.4    C. 2    D. 5

Đáp án: A