2023-2024學(xué)年人教版新教材選擇性必修三 第五章第一節(jié) 合成高分子的基本方法 教案

第一節(jié)合成高分子的基本方法教學(xué)目標(biāo)1.了解合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。2.了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。3.能用常見的單體寫出簡單的聚合反應(yīng)方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)式。4.從有機(jī)高分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)，掌握合成有機(jī)高分子的基本方法，培養(yǎng)推理、概括能力。教學(xué)過程一、有機(jī)高分子化合物1．概念由許多低分子化合物以共價(jià)鍵結(jié)合成的，相對分子質(zhì)量很大(通常在104以上)的一類化合物。2．基本概念eq\x(單體)—能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物↓聚合eq\x(高聚物)—由單體聚合而成的相對分子質(zhì)量較大的化合物↓單元eq\x(鏈節(jié))—高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小單位，也稱重復(fù)結(jié)構(gòu)單元↓數(shù)目eq\x(聚合度)—高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目，通常用n表示例如：【歸納總結(jié)】有機(jī)高分子化合物與低分子有機(jī)物的區(qū)別有機(jī)高分子化合物低分子有機(jī)物相對分子質(zhì)量高達(dá)10000以上1000以下相對分子質(zhì)量的數(shù)值平均值明確數(shù)值分子的基本結(jié)構(gòu)若干重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成單一分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)物理、化學(xué)性質(zhì)有較大差別二、合成高分子化合物的基本反應(yīng)類型1．加成聚合反應(yīng)(加聚反應(yīng))(1)概念由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應(yīng)的形式結(jié)合成高分子化合物的反應(yīng)。(2)加聚反應(yīng)的特點(diǎn)①單體必須是含有雙鍵、三鍵等不飽和鍵的化合物(例如：烯、二烯、炔、醛等)。②反應(yīng)只生成高聚物，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生。③聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。④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。(3)常見的加聚反應(yīng)①丙烯的加聚：nCH2=CH—CH3eq\o(→,\s\up7(催化劑))。②1,3-丁二烯的加聚：nCH2CH—CHCH2eq\o(→,\s\up7(催化劑))?CH2—CH=CH—CH2?。2．縮合聚合反應(yīng)(縮聚反應(yīng))(1)概念有機(jī)小分子單體間反應(yīng)生成高分子化合物，同時(shí)生成小分子化合物的反應(yīng)。(2)縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)①單體分子中至少含有兩個(gè)官能團(tuán)(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。②縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí)，還有小分子副產(chǎn)物(如H2O、NH3、HCl等)生成。③所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同。④縮聚物結(jié)構(gòu)簡式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)。如：(3)常見的縮聚反應(yīng)①羥基酸縮聚如HOCH2COOH的縮聚：nHOCH2COOHeq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))＋(n－1)H2O。HOOC(CH2)5OH的縮聚：nHOOC(CH2)5OHeq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))＋(n－1)H2O。②醇與酸縮聚如乙二酸與乙二醇的縮聚：nHOCH2CH2OH＋eq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))＋(2n－1)H2O。己二酸與乙二醇的縮聚：nHOOC(CH2)4COOH＋nHO(CH2)2OHeq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))＋(2n－1)H2O。③氨基酸的縮聚如氨基乙酸的縮聚：nH2NCH2COOHeq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))＋(n－1)H2O。④胺與酸的縮聚如己二胺與己二酸的縮聚：nH2NCH2(CH2)4CH2NH2＋nHOOC(CH2)4COOHeq\o(,\s\up11(催化劑),\s\do4(△))＋(2n－1)H2O?！練w納總結(jié)】1．加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的對比加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)單體結(jié)構(gòu)單體必須是含有雙鍵等不飽和鍵的化合物(如乙烯、氯乙烯、丙烯腈等)單體為含有兩個(gè)或兩個(gè)以上官能團(tuán)(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)的化合物反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)發(fā)生在不飽和鍵上反應(yīng)發(fā)生在官能團(tuán)之間聚合方式通過在雙鍵上的加成而連接通過縮合脫去小分子而連接反應(yīng)特點(diǎn)只生成高聚物，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生生成高聚物的同時(shí)，還有小分子副產(chǎn)物生成(如H2O、NH3、HCl等)聚合物的化學(xué)組成所得高聚物的化學(xué)組成跟單體的最簡式相同，其相對分子質(zhì)量eq\x\to(M)r＝Mr(單體)×n(聚合度)所得的高聚物的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成不同，其相對分子質(zhì)量eq\x\to(M)r<[Mr(單體)×n(聚合度)]2．加聚產(chǎn)物單體的推斷(1)凡鏈節(jié)的主鏈只有兩個(gè)碳原子(無其他原子)的聚合物，其合成單體必為一種，將鏈節(jié)兩端兩個(gè)半鍵斷開向內(nèi)閉合即可。如，其單體是。(2)凡鏈節(jié)主鏈上只有四個(gè)碳原子(無其他原子)且鏈節(jié)無雙鍵的聚合物，其單體必為兩種，在鏈節(jié)兩端及正中央劃線斷開，然后左右兩個(gè)半鍵閉合即可。如的單體是CH2=CH2和CH3—CH=CH2。(3)凡鏈節(jié)主鏈中只有碳原子，并存在碳碳雙鍵()結(jié)構(gòu)的聚合物，雙鍵前后各兩個(gè)碳原子劃線斷開，形成間二烯烴結(jié)構(gòu)，其規(guī)律是“見雙鍵，四個(gè)碳；無雙鍵，兩個(gè)碳”從一端劃線斷開，隔一鍵斷一鍵，然后將半鍵閉合，即單雙鍵互換。如的單體是CH2=CH—CH=CH2和。(4)若給出較長的結(jié)構(gòu)片段，則應(yīng)首先找出重復(fù)的鏈節(jié)，再加以判斷，但應(yīng)注意重復(fù)的鏈節(jié)有時(shí)不止一種形式，可去掉一端的一個(gè)碳原子(可能屬于前一個(gè)鏈節(jié))后再考慮。3．縮聚產(chǎn)物單體的推斷(1)若鏈節(jié)中含有酚羥基的結(jié)構(gòu)，單體一般為酚和醛。如的單體是和HCHO。(2)若鏈節(jié)中含有以下結(jié)構(gòu)，HO—ROH、、，其單體必為一種，如HO—CH2CH2?OH的單體為HO—CH2CH2—OH，的單體為。方法是去中括號和n即為單體。(3)若鏈節(jié)中含有部分，則單體為羧酸和醇，將中C—O單鍵斷開