II. Các biện pháp tổ chức thực hiện

2.1.2. Cấu trúc polime[4,5]

- cấu trúc hình học:

* dạng mạch thẳng: phân tử chỉ có một mạch polime duy nhất do nhiều mắt xích tạo

nên(từng mắt xích có thể có nhánh hoặc không nhánh), ví dụ: cao su thiên nhiên,

amilozo, …

* dạng phân nhánh: trên mạch polime có những nhánh cũng do các mắt xích liên kết với

nhau: amolopectin, ..

* dạng mạng không gian: giữa các chuỗi polime có các cấu nối bền vững: cao su lưu hóa,

nhựa bakelit…

- cấu trúc không gian: dạng cis-, trans-,…

2.1.3. Tính chất cơ –lí của polime

- polime có nhiệt độ nóng chảy không cố định, không bay hơi và rất khó tan

- nhiều polime có tính dẻo, tính đàn hồi, cách điện,….

2.1.4. Các phương pháp tổng hợp polime

2.1.4.1. Trùng hợp

- Nếu trùng hợp từ một loại polime thì gọi là trùng hợp, từ nhiều loại polime gọi là đồng

trùng hợp.

- Trong phân tử monome phải có liên kết đôi(và một số hợp chất mạch vòng không bền

như etilen oxit, caprolactam…)

* Điều chế polietilen(PE)

0



t , p , xt

nCH2=CH2  (CH2-CH2)n

→



* Điều chế poli(vinyl clorua) (PVC)

0



t , p , xt

nCH2=CHCl  (CH2-CHCl)n

→



* Điều chế poli (metyl metacrylat)

COOCH 3

0



t , p , xt

nCH2=C- COOCH3  CH2-C

→



CH3



n



CH3



* Điều chế poli(vinyl axetat), poli butadien, poli stiren,

2.1.4.2. Trùng ngưng



- Là quá trình kết hợp nhiều monome thành polime đồng thời loại ra những phân tử nhỏ

như H2O…

- monome tham gia trùng ngưng phải có nhiều nhóm chức

Vd: n H2N-(CH2)5COOH  -(HN-(CH2)5CO-)n

→

2.1.5. Vật liệu polime

- Chất dẻo: là những polime có tính dẻo. Thành phần: polime, chất hóa dẻo, chất độn,..

- Tơ:

+ tơ thiên nhiên: bông, len, tơ tằm…

+ tơ nhân tạo(bán tổng hợp): có nguồn gốc từ polime thiên nhiên nhưng được chế hóa

thêm bằng phương pháp hóa học: tơ visco, tơ axetat

+ tơ tổng hợp: poliamit, poli este…

2.2. Phân loại và phương pháp giải bài tập polime

2.2.1. Các bước thông thường giải một bài tập

Bước 1: Xác định giả thiết và viết phương trình hóa học tạo thành polime hoặc sơ đồ của

quá trình tạo thành.

Bước 2: Biểu diễn các đại lượng theo các phản ứng.

Bước 3: Tính theo yêu cầu của bài toán

Trong nhiều trường hợp, có thể dùng định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố

để giải nhanh

2.2.2. Một số dạng bài tập thường gặp và phương pháp giải

Dạng 1. phương pháp điều chế và nhận dạng polime.

Yêu cầu:

- Biết tên gọi của các polime

- Phương pháp điều chế một số polime thông dụng

Câu 1. Thủy



tinh hữu cơ có thể điều chế được bằng cách thực hiện phản ứng trùng hợp

monome nào sau đây:

A. Metylmetacrylat



B. Axit acrylic C. Axit metacrylic



HD: khi trùng hợp este metylmetacrylat ta được thủy tinh hữu cơ→ Đáp án A

Câu 2. Metyl



acrylat được điều chế từ axit và ancol nào?



D. Etilen



A. CH2=C(CH3)COOH và C2H5OH B. CH2=CH-COOH và C2H5OH

C. CH2=C(CH3)COOH và CH3OH D. CH2=CH-COOH và CH3OH

HD: Đáp án C

Câu 3.



Tơ nilon – 6,6 là:



A. Hexaclo xiclohexan



B. Poliamit của axit adipic và hexametylendiamin



C. Poliamit của ε - aminocaproic



D. Polieste của axit adipic và etylenglycol



HD: nilon-6,6 được điều chế bằng phản ứng đồng trùng ngưng axit ađipic và hexa

metylendiamin → Đáp án B

Câu 4.



Nilon – 6,6 có công thức cấu tạo là:



A. [ – NH – ( CH2)5 – C – ]n

║

O

B. [ – NH – (CH2)6 – NH – C – (CH2)4 – C – ]n

║



║



O



O



C. [– NH – (CH2)6 – NH – C – (CH2)6 – C – ]n

║



║



O



O



D. [ – NH – ( CH2)6 – C – ]n

║

O

HD: Đáp án B

Câu 5.



Polime thiên nhiên nào sau đây là sản phẩm của phản ứng trùng ngưng?

A. Tinh bột (C6H10O5)n



C. Tơ tằm ( – NH – R – CO – )n



B. Cao su ( C5H8)n



D. xenlulozơ



HD: polime là sản phẩm của phản ứng trùng ngưng, trong trường hợp này phải có liên

kết peptit → Đáp án: C



Chất nào sau đây có khả năng trùng hợp thành cao su . Biết rằng khi hiđrô hóa

chất đó thu được isopentan?

Câu 6.



A. CH3-C(CH3)=CH=CH2



C. CH3-CH2-C≡CH



B. CH2=C(CH3)-CH=CH2



D. CH3-C≡C-CH3



HD: chất có khả năng trùng hợp tạo thành cao su thì phân tử phải có liên kết đôi liên

hợp → Đáp án B

Câu 7.



Điều nào sau đây không đúng ?



A. tơ tằm , bông , len là polime thiên nhiên

C. Nilon-6,6 và tơ capron là poliamit

định



B. tơ visco, tơ axetat là tơ tổng hợp



D. Chất dẻo không có nhiệt độ nóng chảy cố



HD: Đáp án B(vì hai loại tơ này đều là tơ bán tổng hợp)

Câu 8.



Chất nào trong phân tử không có nitơ ?



A. tơ tằm



B. tơ capron



C. protit



D. tơ visco



HD: Đáp án D(ba chất còn lại trong phân tử đều có liên kết peptit, tức là có chứa N)

Câu 9.



Công thức nào sai với tên gọi?

A. teflon (-CF2-CF2-)n



B. nitron (-CH2-CHCN-)n



C. thủy tinh hữu cơ [-CH2-CH(COOC2H3)-]n



D. tơ enang [-NH-(CH2)6-CO-]n



HD: Đáp án C (thủy tinh hữu cơ: trùng hợp metyl metacrylat)

Câu 10. Polime



nào có cấu trúc mạch phân nhánh ?



A. poli isopren



B. PVC



C. Amilopectin của tinh bột D. PE



HD: Đáp án C

Dạng 2. Xác định số mắt xích của polime

- số mắt xích bằng tỉ lệ khối lượng phân tử của đoạn polime và khối lượng của mắt xích

- tính số mắt xích dựa vào phản ứng clo hóa hoặc phản ứng cộng

Câu 1.



Polietilen có khối lượng phân tử 14000 đvC. Hệ số trùng hợp n là:

A. 50



HD:



B. 500

(CH2-CH2)n



C. 1700



D. 178



→ n=



14000

= 500

28



Câu 2. Polisaccarit



( C6H10O5)n có khối lượng phân tử là 162000 đvC có hệ số trùng hợp là:



A. 1600

HD: n =



→ Đáp án: B



B. 162



162000

= 1000

162



C. 1000



D.10000



→ Đáp án: C



Câu 3. Khối



lượng phân tử của tơ Capron là 15000 đvc. Số mắt xích trong công thức phân

tử của loại tơ này là:

A. 113



B. 133



C. 118



D. 226



HD: tơ capron: [ NH-(CH2)5-C]n

O

n=



15000

= 133

113



Câu 4.



→ Đáp án: B



Hệ số polime hóa trong mẫu cao su buna (M ≈ 40.000) bằng



A. 400



B. 550



C. 740



D. 800



HD: cao su buna [CH2-CH=CH-CH2]n

n=



40000

≈ 740

54



Câu 5.



→ Đáp án: C



Polime X có phân tử khối M=280.000 đvC và hệ số trùng hợp n=10.000. X là



A. PE



B. PVC



C. (-CF2-CF2-)n



D. polipropilen



HD: phân tử khối của một mắt xích là X

→ X=



M 280000

=

= 28 đvC

n

10000



→ Đáp án: A



Câu 6. Clo



hoá PVC được một loại tơ Clorin chứa 66,6% Clo. Trung bình một phân tử Clo

tác dụng với bao nhiêu mắc xích PVC?

A. 1



B. 2



HD:

Phản ứng clo hóa:

xt

CnH2nCln + Cl2  CnH2n-1Cln+1 + HCl

→



C. 3



D. 4



→ %Cl =



35,5( n + 1)

.100% = 66,6% → n ≈ 2

62,5n + 34,5



→ Đáp án: B

Dạng 3. Xác định khối lượng polime hoặc chất tham gia quá trình tạo polime

-



lập sơ đồ điều chế polime từ chất đã cho



-



nắm vững khái niệm hiệu suất và giải bài toán liên quan đến hiệu suất



trong nhiều trường hợp kết quả tính toán không phụ thuộc vào đơn vị đo lường do

đó để giải nhanh ta có thể bỏ qua việc đổi đơn vị đo.

Trùng hợp 5,6lít C2H4 (đktc), nếu hiệu suất phản ứng là 90% thì khối lượng polime

thu được là

Câu 1.



A. 4,3 gam.



B. 7,3 gam.



C. 5,3 gam.



D. 6,3 gam.



HD: số mol C2H4: 0,25 mol → khối lượng: 0,25.28=7,0g

h=90% → khối lượng polime: 7,0.0,9=6,3(g) → Đáp án: D

Polivinyl clorua được điều chế từ khí thiên nhiên (metan chiếm 95%) theo sơ đồ

chuyển hóa và hiệu suất mỗi giai đọan như sau

Câu 2.



CH4



H=15%



H=95%

C2H2



CH=90%

2H3Cl



PVC



Muốn tổng hợp 1 tấn PVC thì cần bao nhiêu m3 khí thiên nhiên ( đktc) ?

A. 5589 m3



B. 5883 m3



HD: Khối lượng C2H3Cl: 1.

→ Số mol C2H3Cl:



C. 2914 m3 D. 5877 m3



100

= 1,11 (tấn)=1,11.106(g)

90



1,11 6

.10 = 0,01776.106 mol

62,5



Theo sơ đồ tổng hợp(số mol CH4 gấp đôi số mol C2H3Cl) và hiệu suất mỗi giai đoạn →

6



số mol CH4: 2.0,01776.10 .



100 100

.

= 0,2493.106 mol

95 15



→ VCH4=0,2493.106.22,4=5,5835.106lit = 5583,5 m3

Vậy thể tích khí thiên nhiên là: V = 5583,5.



100

= 5877 m3 → Đáp án: D

95



Chú ý: Nếu bỏ qua việc đổi đơn vị đo(tấn → gam) thì việc giải sẽ nhanh hơn nhiều



Muốn tổng hợp 120 kg poli(metyl metacrylat) thì khối lượng của axit và ancol

tương ứng cần dùng lần lượt là bao nhiêu ? Biết hiệu suất este hóa và trùng hợp lần lượt

là 60% và 80%)

Câu 3.



A. 215 kg và 80 kg



B. 171 kg và 82 kg



C. 65 kg và 40 kg



D. 170kg và 82kg



HD:

Khối lượng metyl metacrylat: 120.



100

= 150( kg )

80





→

C3H5COOH + CH3OH ¬  C3H5COOCH3 + H2O



xt



COOCH3

0



t , p , xt

nCH2=C- COOCH3  CH2-C

→



CH3



n



CH3



→ số mol ancol bằng số mol axit:



150.103 100

.

= 2500mol

100

60



Khối lượng ancol CH3OH: 2500.32=80000(g)=80(kg)

Khối lượng axit C3H5COOH: 2500.86=215000(g)=215(kg)→ Đáp án: A

Câu 4.



PVC được điều chế từ khí thiên nhiên theo sơ đồ:

CH4



C2H2



CH2=CHCl



PVC



Nếu hiệu suất toàn bộ quá trình điều chế là 20% thì thể tích khí thiên nhiên (đktc) cần lấy

điều chế ra 1 tấn PVC là (xem khí thiên nhiên chiếm 100% metan)

A. 12846 m3



B. 3584 m3



C. 8635 m3



HD:

Khối lượng C2H3Cl: 1(tấn)= 106(g)

→ Số mol C2H3Cl:



1

.106 = 0,016.106 mol

62,5



Theo sơ đồ tổng hợp(số mol CH4 gấp đôi số mol C2H3Cl)

→ số mol CH4: 2. 0,016.106=0,032.106mol

→ VCH4=0,032.106.22,4=0,7168.106lit = 716,8 m3



D. 6426 m3



Vậy thể tích khí thiên nhiên là: V = 716,8 .



100

= 3584m3 → Đáp án: B

20



Xenlulozơ trinitrat là chất dễ cháy và nổ mạnh được điều chế từ xenlulozơ và axit

nitric. Tính thể tích dd axit nitric 99,67% (có khối lượng riêng 1,52g/ml) cần để sản xuất

59,4 kg xenlulozơ trinitrat. Hiệu suất đạt 90%.

Câu 5.



A. 11,28 lít

HD:



B. 7,86 lít



C. 36,5 lít



D. 27,72 lít



H SO

(C6H10O5)n + 3nHNO3  [C6H7O2(ONO2)3]n + 3nH2O

→

2



4



Kết quả không phụ thuộc chỉ số n, để đơn giản khi tính toán ta bỏ qua giá trị này.

Số mol HNO3 gấp 3 lần số mol xenlulozơtrinitrat:

→ Số mol HNO3 3.



59,4.1000

= 600mol → khối lượng: 600.63=37800(g)=37,8(kg)

297



Vì hiệu suất quá trình đạt: 90% → khối lượng axit: 37,8.

Khối lượng dung dịch: 42.

Thể tích dung dịch:



100

= 42(kg )

90



100

= 42,139(kg )

99,67



42,139

= 27,72lit

1,52



→ Đáp án: D



C. KẾT LUẬN

1. Kết luận kết quả nghiên cứu

Trên đây là một số kỹ năng và phương pháp giải một số dạng bài toán cơ bản về polime. Quá

trình tìm tòi nghiên cứu tôi đã giải quyết được những vấn đề sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí thuyết của các quá trình xảy ra.

- Từ đó rút ra các bước thông thường để giải một bài toán polime.

- Sắp xếp một cách có hệ thống các dạng bài tập

- Đưa ra được các dạng bài tập cơ bản nhất và hướng dẫn giải chi tiết, ngắn gọn các dạng

bài tập đó.

Chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm giảng dạy và tiến hành kiểm tra đánh giá tại 4 lớp có

lực học tương đương nhau là: 12C6, 12C8, 12C9 và 12C10 với tổng số học sinh: 170 em



(trong đó 93,5% có học lực trung bình và yếu; 6,5% có học lực khá) trường THPT Đặng

Thai Mai.

Đánh giá thông qua hai bài kiểm tra như sau:

ĐỀ KIỂM TRA 01-Test khi sử dụng phương pháp thông thường giảng dạy cho HS

Lớp 12C6, 12C8(ĐC)

Thời gian: 15 phút

Câu 1. Phân



tử khối trung bình của poli etilen X là 420.000. Hệ số polime hoá của PE là:



A. 12.000



B. 13.000



C. 15.000



D. 17.000



Câu 2. Trùng



hợp 1 mol etilen ở điều kiện thích hợp thì thu được bao nhiêu gam P.E(hiệu

suất đạt 80%) ?

A. 14g

B. 28g

C. 56g

D.

22,4g

Câu 3. Hệ



số trùng hợp của PVC có phân tử khối trung bình là 250.000 đvc là:



A. 400



B. 4000



Câu 4. Polime



C. 403,22



D. 4032



X có phân tử khối là 280.000 và hệ số trùng hợp n=10.000. X là:



A. (-CH2-CH2-)n

CH(CH3)-]n



B. (-CF 2-CF2-)n



C. (-CH 2-CHCl-)n



D. [-CH 2-



Câu 5. Polime



Y có phân tử khối là 5.040.000 và hệ số trùng hợp n=120.000. Y là:

A. (-CH2-CH2-)n

B. (-CF2-CF2-)n

C. (-CH2-CHCl-)n

D. [-CH2-CH(CH3)-]n

Câu 6. Đốt



cháy hoàn toàn một lượng poli etylen sản phẩm cháy lần lượt cho đi qua bình

(1) đựng H2SO4 đặc và bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thấy khối lượng bình (1)

tăng m gam, bình (2) thu được 100 gam kết tủa. Vậy m có giá trị là:

A. 9g



B. 18g



C. 36g



D. 54g



Câu 7. Khi



đốt cháy polime X chỉ thu được khí CO2 và hơi nước với tỉ lệ số mol tương ứng

là 1:1. X là polime nào dưới đây?

A. Poli propilen ( PP)

Câu 8. Khi



B. Tinh bột



C. Poli vinylclorua (PVC)



D. Poli stiren (PS)



đốt cháy một loại polime chỉ thu được khí CO2 và hơi nước với tỉ lệ số mol



CO2: H2O bằng 1: 1. Polime trên thuộc loại nào trong số các polime sau:

A. Polivinylclorua



B. Poliêtilen



C. Tinh bột



D. Propen