合成高分子的基本方法 教學(xué)設(shè)計(jì) 高二下學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修3

教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息學(xué)科化學(xué)年級(jí)高二學(xué)期春季課題合成高分子的基本方法第二課時(shí)教學(xué)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)縮聚反應(yīng)的微觀本質(zhì)。2.能通過(guò)分析反應(yīng)物官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)和種類(lèi)，正確判斷縮聚產(chǎn)物的鏈節(jié)和端基，以及小分子生成物及其個(gè)數(shù)，構(gòu)建縮聚反應(yīng)的一般認(rèn)知思路；能通過(guò)分析縮聚物的結(jié)構(gòu)推測(cè)相應(yīng)的單體。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)重點(diǎn)：1.構(gòu)建縮聚反應(yīng)的一般認(rèn)識(shí)思路。

2.推斷單體的縮聚產(chǎn)物和聚合物的單體，書(shū)寫(xiě)簡(jiǎn)單縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。

教學(xué)難點(diǎn)：1.書(shū)寫(xiě)兩種單體的縮聚產(chǎn)物的鏈節(jié)。

2.分析和書(shū)寫(xiě)聚合物的單體。教學(xué)過(guò)程同學(xué)們好，歡迎進(jìn)入本節(jié)微課課堂，本節(jié)微課的主題是合成高分子的基本方法第二課時(shí)，我是本節(jié)微課的主講老師?！疽搿客瑢W(xué)們，在第一課時(shí)我們提到，1號(hào)塑料的主要成分是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，主要用于礦泉水瓶、飲料瓶等，但其只能耐熱至70℃，裝高溫液體或加熱則易變形，產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)?！締?wèn)】它是如何合成的呢？【講解】從它的名稱中我們知道，它是由對(duì)苯二甲酸和乙二醇聚合得來(lái)，必修時(shí)我們就學(xué)過(guò)酸和醇反應(yīng)時(shí)，酸脫羥基醇脫氫，那再這個(gè)反應(yīng)中，n個(gè)對(duì)苯二甲酸和n個(gè)乙二醇在催化劑條件下脫去水生成水分子，而最頂端的羥基和氫原子不參與縮聚，故而在聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中得以保留，所以該聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是這樣書(shū)寫(xiě)得到的，請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察該聚合物的連接方式和書(shū)寫(xiě)要點(diǎn)。其中左邊括號(hào)外的羥基和右邊括號(hào)外的氫是端基原子，中間部分是該高聚物的鏈節(jié)，對(duì)苯二甲酸和乙二醇是該高聚物的單體?！締?wèn)】那水分子應(yīng)該有多少生成呢？【生】思考水分子的個(gè)數(shù)?！痉治觥渴堑?，本來(lái)可以脫去2n個(gè)水分子，但端基的羥基和氫相當(dāng)于還有一個(gè)水分子沒(méi)有脫去，故而一共有2n-1個(gè)水分子生成，書(shū)寫(xiě)方程時(shí)還要注意各單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的下角標(biāo)要一致?！拘〗Y(jié)】我們把這種單體分子間通過(guò)縮合反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)稱為縮合聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱縮聚反應(yīng)，它有區(qū)分于加聚反應(yīng)的特點(diǎn)：（1）在生成縮聚物的同時(shí)，還伴有小分子的副產(chǎn)物（如H2O等)的生成，（2）一般的縮聚反應(yīng)多為可逆反應(yīng)（3）為提高產(chǎn)率，并得到具有較高聚合度的縮聚物，需要及時(shí)移除反應(yīng)產(chǎn)生的小分子副產(chǎn)物?！具^(guò)渡】我們剛剛學(xué)習(xí)了二元酸與二元醇之間可以發(fā)生縮聚，那還有沒(méi)有含有其他官能團(tuán)的有機(jī)物也能通過(guò)縮聚反應(yīng)合成高分子呢？【生】思考?！痉治觥渴堑模诒匦薅鞍踪|(zhì)的學(xué)習(xí)中我們知道羧基和氨基可以脫水縮合，那么我們可以預(yù)測(cè)二元羧酸與二胺也可以縮聚，請(qǐng)同學(xué)們按下暫停鍵，書(shū)寫(xiě)下列物質(zhì)間發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程?！旧繒?shū)寫(xiě)下列物質(zhì)間發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程?！痉治觥堪被汪然拿撍畽C(jī)理和酯化反應(yīng)類(lèi)似，是酸脫羥基，氨基脫氫，那么該二元酸與二胺脫水縮合的高聚物是這樣書(shū)寫(xiě)的，你們寫(xiě)對(duì)了嗎？別忘記還有2n-1個(gè)水分子哦。【生】核對(duì)答案【過(guò)渡】除了兩種單體可以縮聚成高分子外，一種單體能不能縮合生成高分子呢？如果可以的話這種單體要具備怎樣的結(jié)構(gòu)特征？【生】思考?！局v解】的確，如果該種單體具備兩個(gè)可以縮合的官能團(tuán)，那它也可以縮聚。如像羥基乙酸這樣同時(shí)含有羥基和羧基的單體，它的分子和分子之間就可以發(fā)生縮聚，那它的聚合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式該如何書(shū)寫(xiě)呢？【生】思考?！局v解】它和酯化反應(yīng)類(lèi)似，也是酸脫羥基醇脫氫，我們只需在斷鍵的位置加上中括號(hào)和下角標(biāo)n即可，可以發(fā)現(xiàn)，在一種單體縮聚的產(chǎn)物鏈節(jié)中沒(méi)有完整的酯基結(jié)構(gòu)。注意不要遺漏端基原子和水分子，那么這里的水分子數(shù)目是不是也是2n-1呢？【生】思考?！拘〗Y(jié)】我們仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn)，區(qū)別于兩種單體的縮聚，只有一種單體發(fā)生縮聚時(shí)，只能脫去n個(gè)水，去掉端基，最終脫去的是n-1個(gè)水分子。因此，在書(shū)寫(xiě)縮聚反應(yīng)的方程式時(shí)，水分子的個(gè)數(shù)我們要加以區(qū)分，如果是一種單體的縮聚，則脫去n-1個(gè)水分子，如果是兩種單體的加聚，則脫去2n-1個(gè)水分子?！編煛空?qǐng)同學(xué)們思考并寫(xiě)出氨基乙酸發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式?！旧繒?shū)寫(xiě)氨基乙酸發(fā)生縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式?！編煛空?qǐng)核對(duì)你的方程與答案是否一致?！旧亢藢?duì)答案【問(wèn)】請(qǐng)同學(xué)們思考乙二醇之間能否發(fā)生縮聚反應(yīng)呢？【生】思考乙二醇之間能否發(fā)生縮聚反應(yīng)?！局v解】是的，在醇的學(xué)習(xí)中，我們知道醇之間可以發(fā)生分子間脫水反應(yīng)，那么n個(gè)乙二醇在一定條件下也可以脫水縮合，同時(shí)生成n-1個(gè)水分子?！具^(guò)渡】學(xué)到這里，如果給你一種縮聚高分子的結(jié)構(gòu)，你能否判斷出它的單體呢?與加聚產(chǎn)物的單體的尋找一樣，我們同樣要學(xué)會(huì)觀察結(jié)構(gòu)。【分析】像這樣的高聚物（見(jiàn)ppt），將聚合物去掉中括號(hào)和n，若沒(méi)有酯基、酰胺基等可以水解的官能團(tuán)，則去掉中括號(hào)和n后，即為該聚合物的單體。而這種高分子（見(jiàn)ppt），去掉中括號(hào)和n，含有酯基這種可以水解的官能團(tuán)，則斷開(kāi)酯基，分別在原羥基部分補(bǔ)-H，在原羧基部分補(bǔ)-OH，即是該高聚物的單體。請(qǐng)按照我們剛剛所學(xué)的方法找出第二種高分子對(duì)應(yīng)的單體?！旧繉?xiě)出相應(yīng)的單體?！局v解】同樣道理，斷開(kāi)酰胺基，在原氨基部分補(bǔ)-H，原羧基部分補(bǔ)-OH，就得到了相應(yīng)的單體。所以，在尋找縮聚物的單體時(shí)，去掉中括號(hào)和n，含有酯基或酰胺基等可以水解的官能團(tuán)，則斷開(kāi)酯基或酰胺基，分別在相應(yīng)位置補(bǔ)-H或補(bǔ)-OH，即是該高聚物的單體。【課堂總結(jié)】本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了合成高分子的另一種方法：縮聚反應(yīng)，知道了只要具備兩個(gè)可以縮聚的官能團(tuán)均可以在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)，可以是兩個(gè)單體間的縮聚，也可以是一個(gè)單體間的縮聚。而從縮聚物推理相應(yīng)單體時(shí)，我們要學(xué)會(huì)觀察去掉中括號(hào)和n下標(biāo)后是否含有酯基或酰胺基等官能團(tuán)，即可判斷相應(yīng)的單體。對(duì)比上一課時(shí)內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)，加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)有很顯著的區(qū)別，其中在單體特征上，加聚反應(yīng)的單體含有不飽和鍵，而縮聚反應(yīng)的單體含至少兩個(gè)官能團(tuán)；從單體種類(lèi)上看，加聚反應(yīng)的單體為含碳碳雙鍵或碳碳三鍵等不飽和鍵的有機(jī)物，縮聚反應(yīng)的單體為多元的醇、羧酸、氨基酸等，從聚合方式看，加聚反應(yīng)通過(guò)不飽和鍵加成，縮聚反應(yīng)通過(guò)官能團(tuán)縮合脫去小分子而連接，從聚合物特征，加聚物鏈節(jié)和單體具有相同的化學(xué)組成，縮聚物鏈節(jié)和單體具有不同的化學(xué)組成；從產(chǎn)物看，加聚反應(yīng)只生成高聚物，縮聚反應(yīng)除了高聚物生成外還有小分子生成；【課后鞏固】接下來(lái)我們進(jìn)入學(xué)以致用環(huán)節(jié)。請(qǐng)看第一題，下列高聚物中，由兩種不同的單體通過(guò)縮聚反應(yīng)制得的是，題目中有兩個(gè)要求，一個(gè)是兩種單體，一個(gè)是縮聚，ABC三個(gè)選項(xiàng)的鏈節(jié)主鏈觀察得知它們均是加聚的產(chǎn)物；D符合答案。請(qǐng)看第二題，下列物質(zhì)中，既能發(fā)生加成反應(yīng)，又能發(fā)生加聚反應(yīng)，還能發(fā)生縮聚