Тема 10. ІННОВАЦІЇ

матеріал 18

188. Полімери. Частина 2.

Матеріал

Для вчителя

Для учня

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №188. Полімери. Частина 2.

Очікувані результати навчання:

формулює самостійно або у співпраці з іншими проблему дослідження [12 ПРО 1.1.1]
планує, здійснює пошук, опрацьовує, порівнює, аналізує, оцінює самостійно або у співпраці з іншими надійність джерел і достовірність інформації для розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 2.1.1]
ідентифікує, формулює та аналізує самостійно або у співпраці з іншими життєву/навчальну проблему [12 ПРО 4.2.1]
пропонує варіанти організації роботи групи: розподілення обов’язків, налагодження комунікації для розв’язання навчальної/життєвої проблеми [12 ПРО 4.4.1]
створює і аналізує самостійно або у співпраці з іншими моделі об’єктів і явищ, які необхідно дослідити [12ПРО 1.4.1]
добирає самостійно або у співпраці з іншими форми подання інформації і її перетворення [12 ПРО 2.2.1]

Мета уроку:

Порівняти біополімери та синтетичні полімери, визначити їх переваги та недоліки.
Навчитися виготовляти “штучний шовк”, перероблюючи вату або бавовняний одяг.
Сприяти формуванню екологічного мислення й усвідомленню особистої відповідальності за довкілля.
Розвивати навички командної взаємодії та аргументації в дискусіях.

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку (в порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

ЦСР 12: Відповідальне споживання.

Ключові слова: біополімери, полімери, пластик, розкладання, екологія, “штучний шовк”, полімеризація.

План уроку:

Полімери: проблеми сьогодення;
Правила гри “Битва Матеріалів”;
Порівняння біополімерів та звичайних полімерів;
Виготовлення “штучного шовку”;
Рефлексія.

Очікувані результати для учнівства:

Я розрізняю та пояснюю поняття “полімери” та “мономери”;
Я наводжу приклади синтетичних полімерів;
Я визначаю роль полімерів у житті людини;
Я пояснюю, як саме утворюються полімерні речовини;
Я усвідомлюю екологічні наслідки надмірного використання пластмас.

Дружня порада вчителю

Тривалість: до 2 хвилин
Очікувані результати для вчителя:
Такі самі, як в учнів!
Тримайтеся, це лише на 45 хвилин!

1. Мотивація

Дружня порада вчителю

Тривалість: до 5 хвилин
Проведіть коротке опитування серед учнів:
Які проблеми, пов’язані з використанням полімерів, є на сьогоднішній день?
Покажіть короткий відеорепортаж:

“Боротьба з пластиком: міфи та реальність”.

Придумайте назву до цієї картинки:

Які проблеми, пов’язані з використанням полімерів, є на сьогоднішній день?

Перегляньте короткий відеорепортаж “Боротьба з пластиком: міфи та реальність”.

Відео

2. Гра “Битва Матеріалів”:

Дружня порада вчителю

Тривалість до 5 хв.
Поясніть правила гри “Битва Матеріалів”.
Вони чимось нагадують правила гри “Камінь-ножиці-папір”.
УВАГА! Правила прописані у зошиті учня.

Приклади аргументів для команд:

Перевага біополімеру: Біополімери розкладаються в природі;

Недолік полімеру: Поліетилен майже не розкладається у природі;

Перевага полімеру: Полімери відносно дешеві у виробництві;

Недолік біополімеру: Виробництво біополімерів дорожче і потребує сировини рослинного походження.

Після гри обов’язково підбийте підсумки: хто переміг у цій битві?

Мета: Узагальнити та закріпити знання про полімери та біополімери.
Розвивати критичне мислення та аргументацію.

*Зображення згенеровано ШІ “Gemini 2.0 Flash”.*

Підготовка:

Поділіться на дві команди – “Полімери” та “Біополімери”.

Команда “Полімери”:

Формулює переваги звичайних полімерів
Формулює недоліки біополімерів

Команда “Біополімери”:

Формулює переваги біополімерів
Формулює недоліки звичайних полімерів

Кожній команді дається 10 хвилин на опрацювання різноманітних джерел інформації в Інтернеті (але не ШІ!). Після опрацювання інформації кожен учень команди самостійно пише один аргумент на окремому аркуші (маленькому, згорнутому вдвоє).

Команда “Біополімери”
пишуть на аркуші або переваги біополімерів, або недолік полімерів;
Команда “Полімери”
пишуть на аркуші або переваги полімерів, або недоліки біополімерів;
На аркуші не вказується, що саме написано — лише формулювання.

Хід гри:

З кожної команди виходять до дошки по одному учню (одночасно).
У руках у них — згорнуті аркуші з аргументами. За сигналом учителя учні одночасно розгортають аркуші та показують усьому класу свої аргументи.

Нарахування балів:

Комбінація аргументів	Кому нараховується бал?
“Перевага полімеру” – “Перевага біополімеру”	+1 обом командам
“Перевага полімеру” – “Недолік полімеру”	+1 команді “Біополімери”
“Перевага біополімеру” – “Недолік біополімеру”	+1 команді “Полімери”
“Недолік полімеру” – “Недолік біополімеру”	+1 обом командам

Учитель веде підрахунок балів на дошці або на екрані.
Тривалість: гра триває, поки всі учні не виступлять хоча б по одному разу або поки у учасників не закінчаться аргументи.
Завершення гри: Команда-переможець отримує приз від учителя.

3. Поле для фіксування аргументів:

Дружня порада вчителю

Тривалість до 10 хвилин.
Поки учні опрацьовують інформацію в Інтернеті, слідкуйте, щоб вони не користувалися ШІ. Використання ШІ спростить їм задачу, проте вони не будуть аналізувати інформацію.
За потреби повторіть правила гри “Битва Титанів” ще кілька разів (учні будуть перепитувати).
Пам’ятайте: на опрацювання інформації у дітей є лише 10 хвилин.
За цей час вони мають ще написати аргументи на своїх аркушах.
Фіксуйте кількість балів кожної команди на дошці.

Для того, щоб систематизувати ваші спільні напрацювання, фіксуйте “переваги” та “недоліки” в цьому полі. Потім ви зможете розподілити дані аргументи між усіма членами вашої команди. ПАМ’ЯТАЙТЕ! Один аргумент — один учень — один аркуш.

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Попрактикуймо самостійно:

Дружня порада вчителю

ТРИВАЛІСТЬ: до 20 хв.

Перед уроком бажано самому провести цей дослід, щоб краще орієнтуватися у ньому.
Перед початком роботи ОБОВ’ЯЗКОВО проговоріть з дітьми правила техніки безпеки.
Слідкуйте, щоб діти дотримувались покрокової інструкції!
Особливо – щоб дотримувались зазначених пропорцій, інакше дослід може вийти не так, як прописано в інструкції.
Дослід ОБОВ’ЯЗКОВО має проходити АБО ПІД ВИТЯЖНОЮ ШАФОЮ, АБО У ПРОВІТРЮВАНОМУ ПРИМІЩЕННІ, оскільки амоніак має різкий запах та може викликати запаморочення голови, нудоту.
Можна зазначити, що у такий спосіб у світі утилізують старі, викинуті на звалище бавовняні матеріали (ганчірки, футболки, шкарпетки тощо).
Отриманий “штучний шовк” треба залишити у теплому місці, недоступному для учнів. Коли полімер висохне, його можна буде показати учням.

Виготовлення “штучного шовку”

Виготовлення штучного шовку (так званого “мідно-аміачного шовку”) — це один з історичних способів отримання волокон целюлозного походження. Його ще називають мідно-аміачним способом, або методом Швейцера.

Цей метод полягає у розчиненні целюлози (вати) в аміачному розчині комплексної солі міді, а потім відновлення волокон шляхом осадження целюлози у сульфатній або хлоридній кислоті. В результаті отримується волокно, яке схоже на натуральний шовк — блискуче, еластичне, м’яке.

Необхідні матеріали:

Карбонат міді (CuCO3) або СuSO4 і NaOH;
Ватa (джерело целюлози);
Водний розчин амоніаку (NH3·H2O) — концентрований (25%);
Сульфатна кислота (H2SO4) — розведена, ~5-10%;
Дистильована вода;
Хімічні стаканчики, мішалка, лійка, піпетка, шприц або капілярна трубочка.

Покрокова інструкція:

У склянку додайте 5 г купрум(ІІ) карбонату (CuCO3). Замість купрум(II) карбонату можна використати купрум(II) гідроксид – Cu(OH)2. Для цього треба змішати розчини мідного купоросу та натрій гідроксиду (СuSO4 і NaOH) у співвідношенні 1:2.
Повільно додайте 40 мл водного розчину амоніаку (25%) до повного розчинення осаду. Має утворитися темно-синій розчин — це розчин тетрамінокомплексу міді. У цього розчину (реактиву Швейцера) є одна чудова властивість — розчиняти целюлозу.
Додайте у розчин, постійно його помішуючи, кілька невеликих шматочків (5-6) вати (чистої, без домішок). Целюлоза поступово розчиняється. Розчин має стати густим, в’язким, гелеподібним. Якщо не загустішав — додати ще вати.
У другий хімічний стаканчик налийте 40 мл розчину хлоридної або сульфатної кислоти (5-10%). Набрати у шприц трішки густого темно-синього розчину та видавити його у розчин хлоридної або сульфатної кислоти. Утворюються тонкі нитки “штучного шовку”.

**Зображення авторське (себто Івана Заболотських)**

Витягніть пінцетом тонкі нитки штучного шовку, промийте водою та залиште висихати.

Рефлексія:

Дружня порада вчителю

Тривалість: до 3 хвилин
Вчитель: “Полімери — це речовини, які нас оточують щодня. Але разом із зручністю вони приносять і виклики — екологічні, економічні, технологічні. Саме тому важливо розуміти не лише їх властивості, а й наслідки їх використання.

Ви сьогодні добре впоралися з завданнями — дискутували, аргументували, порівнювали, шукали сильні та слабкі сторони використання біополімерів та звичайних полімерів. Гра показала, що істина не завжди однозначна — кожен матеріал має як переваги, так і недоліки”.

Вчитель уважно вислуховує думки учнів щодо проведеного заняття.

Мій настрій після уроку:

🔲 Відмінний 🔲 Цікавий 🔲 Нейтральний 🔲 Було важко

Що нового я дізнався/дізналася сьогодні?

Що мене здивувало або зацікавило найбільше?

Напишіть, чий бік ви обрали — біополімерів або полімерів — та аргументуйте вашу позицію.

У вільний від відпочинку час:

“Пластик з риб’ячої луски”

Відео

“Plant-Based Plastic Made from Sugarcane”

Відео

Стаття “Біопластик, отриманий з відновлювальних природних ресурсів”

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №188. Полімери. Частина 2.

Очікувані результати навчання:

Мета уроку:

Порівняти біополімери та синтетичні полімери, визначити їх переваги та недоліки.
Навчитися виготовляти “штучний шовк”, перероблюючи вату або бавовняний одяг.
Сприяти формуванню екологічного мислення й усвідомленню особистої відповідальності за довкілля.
Розвивати навички командної взаємодії та аргументації в дискусіях.

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку (в порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

ЦСР 12: Відповідальне споживання.

Ключові слова: біополімери, полімери, пластик, розкладання, екологія, “штучний шовк”, полімеризація.

План уроку:

Полімери: проблеми сьогодення;
Правила гри “Битва Матеріалів”;
Порівняння біополімерів та звичайних полімерів;
Виготовлення “штучного шовку”;
Рефлексія.

Очікувані результати для учнівства:

Я розрізняю та пояснюю поняття “полімери” та “мономери”;
Я наводжу приклади синтетичних полімерів;
Я визначаю роль полімерів у житті людини;
Я пояснюю, як саме утворюються полімерні речовини;
Я усвідомлюю екологічні наслідки надмірного використання пластмас.

1. Мотивація

Придумайте назву до цієї картинки:

Які проблеми, пов’язані з використанням полімерів, є на сьогоднішній день?

Перегляньте короткий відеорепортаж “Боротьба з пластиком: міфи та реальність”.

Відео

2. Гра “Битва Матеріалів”:

Підготовка:

Поділіться на дві команди – “Полімери” та “Біополімери”.

Команда “Полімери”:

Формулює переваги звичайних полімерів
Формулює недоліки біополімерів

Команда “Біополімери”:

Формулює переваги біополімерів
Формулює недоліки звичайних полімерів

Команда “Біополімери”
пишуть на аркуші або переваги біополімерів, або недолік полімерів;
Команда “Полімери”
пишуть на аркуші або переваги полімерів, або недоліки біополімерів;
На аркуші не вказується, що саме написано — лише формулювання.

Хід гри:

Нарахування балів:

Комбінація аргументів	Кому нараховується бал?
“Перевага полімеру” – “Перевага біополімеру”	+1 обом командам
“Перевага полімеру” – “Недолік полімеру”	+1 команді “Біополімери”
“Перевага біополімеру” – “Недолік біополімеру”	+1 команді “Полімери”
“Недолік полімеру” – “Недолік біополімеру”	+1 обом командам

3. Поле для фіксування аргументів:

4. Попрактикуймо самостійно:

Виготовлення “штучного шовку”

Необхідні матеріали:

Карбонат міді (CuCO3) або СuSO4 і NaOH;
Ватa (джерело целюлози);
Водний розчин амоніаку (NH3·H2O) — концентрований (25%);
Сульфатна кислота (H2SO4) — розведена, ~5-10%;
Дистильована вода;
Хімічні стаканчики, мішалка, лійка, піпетка, шприц або капілярна трубочка.

Покрокова інструкція:

У склянку додайте 5 г купрум(ІІ) карбонату (CuCO3). Замість купрум(II) карбонату можна використати купрум(II) гідроксид – Cu(OH)2. Для цього треба змішати розчини мідного купоросу та натрій гідроксиду (СuSO4 і NaOH) у співвідношенні 1:2.
Повільно додайте 40 мл водного розчину амоніаку (25%) до повного розчинення осаду. Має утворитися темно-синій розчин — це розчин тетрамінокомплексу міді. У цього розчину (реактиву Швейцера) є одна чудова властивість — розчиняти целюлозу.
Додайте у розчин, постійно його помішуючи, кілька невеликих шматочків (5-6) вати (чистої, без домішок). Целюлоза поступово розчиняється. Розчин має стати густим, в’язким, гелеподібним. Якщо не загустішав — додати ще вати.
У другий хімічний стаканчик налийте 40 мл розчину хлоридної або сульфатної кислоти (5-10%). Набрати у шприц трішки густого темно-синього розчину та видавити його у розчин хлоридної або сульфатної кислоти. Утворюються тонкі нитки “штучного шовку”.