新人教版化學選修5高中《合成高分子化合物的基本方法》教案

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1、 2019 最新新人教版化學選修 5 高中《合成高分子化合物的 基本方法》教案 教學設(shè)計 東圃中學 黃永忠 一、教材分析和教學策略 1、新舊教材對比： 新教材 過渡教材 一、加成聚合反應 以聚乙烯為例 ,介紹加聚反應及鏈節(jié)、單體、 在乙烯的性質(zhì)中提及加聚反應 ,沒有提及鏈 聚合度等概念 節(jié)、單體、聚合度等概念 思考與交流：從單體判斷高分子化合物

2、 從高分子化合物判斷單體 二、縮合聚合反應 以已二酸、已二醇的縮合聚合反應為例介紹 無 聚酯的合成（線型結(jié)構(gòu)） 學與問：三官能團單體縮聚物的結(jié)構(gòu)？ 縮聚物與加聚物分子結(jié)構(gòu)式寫法的不同 教材的要求與過渡教材不一樣 ,如要求學生書寫縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余 下的端基原子和原子團 ,而加聚物的端基不確定 ,通常用橫線表示。 2、本節(jié)的內(nèi)容體系、地位和作用 本節(jié)首先 ,用乙烯聚合反應說明加成聚合反應 ,用乙二酸與乙

3、二醇生成聚酯說明縮合聚合 反應 ,不介紹具體的反應條件 ,只介紹加聚與縮聚反應的一般特點 ,并借此提出單體、鏈節(jié) （即重復結(jié)構(gòu)單元）、聚合度等概念 ,能識別加聚反應與縮聚反應的單體。利用“學與問” “思考與交流”等欄目 ,初步學會由簡單的單體寫出聚合反應方程式、聚合物結(jié)構(gòu)式或由簡 單的聚合物奠定基礎(chǔ)。 本節(jié)是在分別以學科知識邏輯體系為主線（按有機化合物分類、命名、分子結(jié)構(gòu)特點、 主要化學性質(zhì)來編寫）和以科學方法邏輯發(fā)展為主線（先介紹研究有機化合物的一般步驟 和方法 ,再介紹有機合成 ,最后介紹合成高分子化合物的基本方法） ,不斷深入認識有機化

4、合 物后 ,進一步了解合成有機高分子化合物的基本方法。明顯可以看出來是《有機化學基礎(chǔ)》 第三章第四節(jié)“有機合成”基礎(chǔ)上的延伸。學習本講之后 ,將有助于學生理解和掌握高分子 材料的制取及性質(zhì)。 3、教學策略分析 1）開展學生的探究活動： “由一種單體進行縮聚反應 ,生成小分子物質(zhì)的量應為（ n-1）；由兩種單體進行縮聚反應 ,生成小分子物質(zhì)的量應為（ 2n-1）”；由聚合物的分子式判斷單體。 2）緊密聯(lián)系前面學過的烯烴和二烯烴的加聚反應、加成反應、酯化反應、酯的水 解、蛋白質(zhì)的水解等知識 ,提高運用

5、所學知識解決簡單問題的能力 ,同時特別注意官能團、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)三位一體的實質(zhì)。 3）運用多煤體生動直觀地表現(xiàn)高分子化合物合成的基本方法。 二、教學設(shè)計方案 1 / 7 （一）教學目標： 1、知識和技能 1.能舉例說明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點 ,能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。 2.能說明加聚反應和縮聚反應的特點 2、過程與方法 了解高分子化合物合成的基本方法。 3、情感、態(tài)度與價值觀 使學生感受到 ,掌握了有機高分子化合物的合成原理 ,人類是可以通過有機合成不斷合成原自

6、然界不存在的物質(zhì) ,從而為不斷提高人類生活水平提供物質(zhì)基礎(chǔ)。 （二）教學重點： 通過具體實例說明加成聚合反應和縮合聚合反應的特點 ,能用常見的單體寫出簡單的聚 合反應方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)式 ,或從簡單的聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。 （三）教學難點： 理解加聚反應過程中化學鍵的斷裂與結(jié)合 ,用單體寫出聚合反應方程式和聚合物結(jié)構(gòu)式；從聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。 1 加聚與縮聚反應的一般特點 2、單體、鏈節(jié)（即重復結(jié)構(gòu)單元）、聚合度等概念 3、加聚反應與縮聚反應單體識別的 4、加聚反應和縮聚反應方程式的書寫 （四）課時建議： 2.5 課時

7、（五）教學過程設(shè)計 第一課時 [ 復習 ] 聚乙烯是一種生活中常用的塑料。請用化學方程式表示聚乙烯的合成方法。 [ 提問 ] 從形式上來看 ,此反應有什么特點？屬于什么反應類型？ [ 生 ]由許多小分子通過加成反應變成一個有機高分子化合物 ,既屬于加成反應又屬于聚合反 應,叫做加成聚合反應 ,簡稱加聚反應。 [ 分析、講解 ] 有機高分子化合物的分子組成及有關(guān)概念的比較。填寫下表： 聚合反應 CH2=CH 2 單體 —CH 2—CH 2— 鏈節(jié) n 聚合度 高分子化合物 ,簡稱高分子 ,又叫聚合物或高聚物。

8、 n 值一定時 ,有確定的分子組成和相對分子質(zhì)量 ,聚合物的平均相對 分子質(zhì)量 =鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量 n。 一塊高分子材料是由若干 n 值不同的高分子材料組成的混合物。 [ 學生活動請同學們思考 ,下表列出來了一些單體及它們的分子式 ,如何書寫這些單體的聚合 產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式？ 單體名稱 單體結(jié)構(gòu)簡式 聚合物 乙烯 CH2=CH 2 2 / 7 丙烯 CH 2=CHCH 3 氯乙烯 CH 2=CHCl 丙烯腈 CH 2=CHCN 丙烯酸 CH 2=CHCOO

9、H 醋酸乙烯酯 CH3COOCH=CH 2 丁二烯 CH 2=CH — CH=CH 2 乙炔 HC≡ CH （生分組書寫合成上述聚合物的化學方程式。） [ 討論 ]請同學們仔細觀察上述能進行加聚反應的單體 ,它們在結(jié)構(gòu)上有什么共同特征？加聚 反應的特點是什么？ [ 師生 ] 引導學生觀察和討論 ,歸納總結(jié)出以下幾點： 加聚反應的特點： 1、單體必須是含有雙鍵、參鍵等不飽和鍵的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不 飽和鍵的化合物。 2、發(fā)生加聚反應的過程中 ,沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生 ,聚合物鏈節(jié)的化學組成跟單體的化學組成相同。聚合物

10、相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。 [ 提問 ] 你知道下面兩個聚合物由何種單體聚合而成的嗎？ [ 學生 ] CH 2=CHCl 、 [ 投影、講解 ] 由加聚聚合物推單體的方法 → 單體： CH 2=CH 2 邊鍵沿箭頭指向匯合 , 箭頭相遇成新鍵 , 鍵尾相遇按虛線部分斷鍵成單鍵。 →單體： 凡鏈節(jié)主鏈只在 C 原子并存在有 C=C 雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物 , 其規(guī)律是“見雙鍵、四個 C；無雙鍵、兩個 C”劃線 斷開 , 然后將半鍵閉合 , 即雙鍵互換。

11、 [ 探究練習 ] 1、寫出下列單體聚合成聚合物的化學方程式 1） CH2=CHCl 2） 3） 3 / 7 2、人造象牙中 ,主要成分的結(jié)構(gòu)是 ,它是通過加聚反應制得的 ,則合成人造象牙 的單體是（ ） A. (CH 3)2 O B. HCHO C.CH 3CHO D.CH 3OCH 3 3、聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯 ,其鏈節(jié)是（ ） A. B. C. D. 4、下列單體中 ,在一

12、定條件下能發(fā)生加聚反應生成 的是（ ） A. B. C. CH 3CH=CH 2 和 CH2 =CH 2 D. CH 3CH=CH 2 5、有機玻璃（聚丙烯酸甲酯）的結(jié)構(gòu)簡式可用 表示。設(shè)聚合度 n 為 3000?；卮鹣铝袉栴}： （ 1）指出有機玻璃的單體和鏈節(jié)； （ 2）求有機玻璃的相對分子質(zhì)量； 第二課時 [ 復習 ] 請同學們寫出下列反應的化學方程式 ,并說明斷成鍵的特點 1、乙酸與乙醇酯化反應 2、兩個甘氨酸分子形成二肽 [ 投影 ] 1、乙酸與乙醇酯化

13、反應 2、兩個甘氨酸分子形成二肽 [ 投影、講解 ]乙酸和乙醇分別是一元酸和一元醇 ,如果用二元酸和二元醇發(fā)生酯化反應 ,就會 得到連接成鏈的聚合物（簡稱聚酯）： 該反應與加聚反應不同 ,在生成聚合物的同時 ,還伴有小分子副產(chǎn)物（如： H 2O 等）的生 4 / 7 成。這類反應我們稱之為“縮聚反應”。 [ 提問 ] 上節(jié)課我們曾經(jīng)分析、討論得出加聚反應具有的特點是： 1、單體必須是含有雙鍵、參鍵等不飽和鍵的化合物；例如：烯、二烯、炔、醛等含不飽

14、和鍵的化合物。 2、發(fā)生加聚反應的過程中 ,沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生 ,聚合物鏈節(jié)的化學組成跟單體的化學組成相 同。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。 那么 ,縮聚反應的特點是什么呢？請同學們分組討論 ,并做好記錄。 [ 學生活動 ] 學生分組討論。 [ 投影 ] 縮聚反應的特點： 1、縮聚反應的單體往往是具有雙官能團（如— OH、— COOH 、— NH 2、— X 及活潑氫 原子等）或多官能團的小分子； 2、縮聚反應生成聚合物的同時 ,還有小分子副產(chǎn)物（如 H 2O、 NH 3、 HCl 等）生成；

15、3、所得聚合物鏈節(jié)的化學組成與單體的化學組成不同； 4、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團（這與加聚物不同 , 而加聚物的端基不確定 ,通常用橫線“—”表示。）如： [ 提問 ] 如果由一種單體或兩種單體進行縮聚反應 ,生成小分子的物質(zhì)的量應是多少呢？ [ 學生探究 ] 學生分組用球棍模型拼裝或在紙上書畫進行探究討論：由一種單體或兩種單體進行縮聚反應 ,生成小分子的物質(zhì)的量應是多少。 [ 教師指導 ] 引導學生運用數(shù)學思想進行探究。如： ① 由一種單體 （ 6 —羥基己酸）制

16、（聚— 6—羥 基己酸）： n mol 中所含— COOH 官能團（或— OH ）的物質(zhì)的量為： n mol, 而在反應中 ,有一個端基（— COOH ）是沒有參與反應的 , 故生成水的物質(zhì)的量為：（ n-1） mol ②由兩種單體： n mol 和 n mol 進行縮聚反 應,n mol 中含— COOH 的物質(zhì)的量為 2 n mol, 而在反應中 ,有一 個端基（— COOH ）是沒有參與反應的 ,故生成水的物質(zhì)的量為：（ 2n-1） mol 。 [ 練習 ] 寫出對苯二甲酸和 1,4—丁二醇反應生成縮聚物的化學方程式。

17、 [ 投影 ] [ 學與問 ]教材 P103,你能看出下列聚合物是由什么單體縮聚而成呢？仔細想想 ,判斷縮聚物單體的方法是什么？ 5 / 7 [ 學生回答 ] 和 ,方法是：在尋找單體是時 ,先看它的鏈節(jié)結(jié)構(gòu) ,分析它是通過哪一類有機化學反應縮合的；然后根據(jù)縮合反應中斷鍵和成鍵的特點 ,逆向分析尋找單體。 [ 投影、教師講解 ]縮聚物單體的推斷方法常用“切割法” ,如下圖示： [ 課堂練

18、習 ] 下列化合物中 a. b. c. d. e. f. (1)可發(fā)生加聚反應的一個化合物是 ,加聚物的結(jié)構(gòu)式為 。 （ 2）可發(fā)生縮聚反應的一個化合物是 ,縮聚物的結(jié)構(gòu)式為 。 （ 3）可發(fā)生縮聚反應的兩個化合物是 和 , 縮聚物的結(jié)構(gòu)式 為 。 [ 過渡 ]含有兩個官能團的單體縮聚后生成的縮合聚合物呈現(xiàn)為線型結(jié)構(gòu)？含有三個官能團的單體縮聚后生成的縮合聚合物會呈現(xiàn)什么樣的結(jié)構(gòu)？ [ 學生 ] 高分子鏈間產(chǎn)生交聯(lián) ,形成體型（網(wǎng)狀）結(jié)構(gòu)。 [ 教師 ]由不現(xiàn)體型的高聚物分子構(gòu)成的材料 ,會呈現(xiàn)出不同的性能

19、 ,我們將在后面學到有關(guān)知 識。 [ 課堂練習 ] 下列高聚物經(jīng)簡單處理可以從線型結(jié)構(gòu)變成體型結(jié)構(gòu)的是 A. B. C. D. [ 作業(yè) ] 書后習題。 6 / 7 2005-12-2 7 / 7