第五章 第一節(jié) 合成高分子的基本方法 -2024-2025學(xué)年高中化學(xué)選擇性必修3同步教案

《合成高分子的基本方法》教學(xué)設(shè)計(jì)一、課標(biāo)解讀內(nèi)容要求1.1了解聚合物的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)單體和鏈節(jié)及其聚合物結(jié)構(gòu)的關(guān)系1.2了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)，能對(duì)單體和高分子進(jìn)行相互推斷1.3能分析高分子的合成路線，能寫(xiě)出典型的加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。2．學(xué)業(yè)要求2.1能對(duì)單體和高分子進(jìn)行相互推斷2.2能分析高分子的合成路線2.3能寫(xiě)出典型的加聚和縮聚反應(yīng)的反應(yīng)式二、教材分析1、本節(jié)內(nèi)容的功能價(jià)值（素養(yǎng)功能）：宏觀辨識(shí)與微觀探析：通過(guò)單體或單體間的斷鍵，成鍵方式，以及單體與高聚物性質(zhì)的不同，認(rèn)識(shí)單體、鏈節(jié)、聚合度等基本概念。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過(guò)觀察高聚物的模型，掌握加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的反應(yīng)歷程。2、本節(jié)內(nèi)容新舊教材變化不大。本節(jié)的內(nèi)容對(duì)整個(gè)生物大分子和合成高分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)起統(tǒng)攝作用，是選擇性必修模塊3“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”主題3的第一個(gè)核心概念。在這個(gè)核心概念的學(xué)習(xí)過(guò)程中，要突出對(duì)結(jié)構(gòu)特征的分析，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)或分析化學(xué)性質(zhì)，從結(jié)構(gòu)特征認(rèn)識(shí)性質(zhì)，進(jìn)一步體會(huì)有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。重視直觀教學(xué)，訓(xùn)練空間思維能力。三、學(xué)情分析學(xué)生已有知識(shí)、能力等；乙烯的加成和加聚反應(yīng)；氯乙烯、苯乙烯的加聚反應(yīng)，天然高分子化合物羧酸與醇的酯化反應(yīng)，氨基酸縮水成肽的反應(yīng)研究有機(jī)物的一般方法已經(jīng)形成：官能團(tuán)決定有機(jī)物的性質(zhì)，性質(zhì)是對(duì)結(jié)構(gòu)的反映學(xué)生不足（薄弱或欠缺）：除了乙烯以外的加聚反應(yīng)鏈節(jié)與單體的相互推斷以及方程式書(shū)寫(xiě)縮聚反應(yīng)的概念，由單體形成縮聚物的斷成鍵過(guò)程?？s聚反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)四、素養(yǎng)目標(biāo)【教學(xué)目標(biāo)】1．通過(guò)氯乙烯加聚反應(yīng)的斷鍵與成鍵特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)加聚反應(yīng)的微觀本質(zhì)，構(gòu)建加聚反應(yīng)的一般認(rèn)知思路2．通過(guò)分析合成聚氯乙烯反應(yīng)前后的碳骨架變化，了解高分子的單體，鏈節(jié)、聚合度和平均相對(duì)分子量等基本概念，認(rèn)識(shí)單體、鏈節(jié)與高分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，能通過(guò)分析加聚物的結(jié)構(gòu)推測(cè)相應(yīng)的單體。3．通過(guò)體驗(yàn)己二酸與乙二酸的縮聚反應(yīng)過(guò)程，認(rèn)識(shí)縮聚反應(yīng)的微觀本質(zhì)；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?！驹u(píng)價(jià)目標(biāo)】1．通過(guò)直觀分子模型和卡片來(lái)學(xué)習(xí)加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的原理學(xué)習(xí)，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)有機(jī)反應(yīng)中斷鍵和成鍵微觀機(jī)理的認(rèn)識(shí)（宏微觀結(jié)合視角）2．通過(guò)對(duì)單體與聚合物鏈節(jié)的相互推斷，正向逆向思維訓(xùn)練，層層遞進(jìn)，建立模型，診斷并發(fā)展學(xué)士對(duì)化學(xué)反應(yīng)模型認(rèn)知水平。3．通過(guò)對(duì)高分子化合物合成方法的學(xué)習(xí)，高分子化合物在社會(huì)生產(chǎn)中應(yīng)用的學(xué)習(xí)，感受化學(xué)學(xué)科的價(jià)值，診斷并發(fā)展學(xué)士對(duì)化學(xué)價(jià)值認(rèn)識(shí)水平（學(xué)科價(jià)值視角，社會(huì)責(zé)任視角）五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：構(gòu)建兩種聚合反應(yīng)的認(rèn)識(shí)思路；推斷單體的聚合物和聚合物的單體，寫(xiě)出簡(jiǎn)單聚合反應(yīng)的化學(xué)方程式。難點(diǎn)：書(shū)寫(xiě)兩種單體的縮聚產(chǎn)物的鏈節(jié)；分析和書(shū)寫(xiě)聚合物的單體。教學(xué)方法情境導(dǎo)學(xué)：創(chuàng)設(shè)高分子化合物在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例這些真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。任務(wù)促學(xué)：1．不同單體形成聚合物過(guò)程的對(duì)比，促進(jìn)學(xué)生有機(jī)反應(yīng)中斷鍵和成鍵微觀機(jī)理的認(rèn)識(shí)；2．對(duì)加聚和縮聚的對(duì)比歸納總結(jié)，促進(jìn)學(xué)生形成對(duì)高分子化合物合成基本方法的系統(tǒng)化認(rèn)知；3．高分子化合物對(duì)社會(huì)發(fā)展的雙重影響，促進(jìn)學(xué)生辨證地看待化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)問(wèn)題。習(xí)題測(cè)學(xué)評(píng)價(jià)診學(xué)：通過(guò)課堂環(huán)節(jié)中的師生評(píng)價(jià)、生生評(píng)價(jià)，以及課堂練習(xí)檢測(cè)等來(lái)診斷學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。模型助學(xué)：通過(guò)分子模型模擬變化過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生從“宏觀、微觀、符號(hào)”三重角度學(xué)習(xí)高分子化合物的合成方式。學(xué)案促學(xué)：通過(guò)學(xué)案培養(yǎng)學(xué)生提前預(yù)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的能力。學(xué)法：分子模型搭建、交流合作、演繹歸納七、教學(xué)思路問(wèn)題線內(nèi)容線活動(dòng)線素養(yǎng)線1、高分子化合物有什么特點(diǎn)高分子的定義，特點(diǎn)，分類(lèi)，功能觀看圖片學(xué)生舉例教師完善基于情境，以問(wèn)題鏈的方式，層層設(shè)問(wèn)，讓學(xué)生關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的化學(xué)熱點(diǎn)，認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情2、什么是加聚反應(yīng)1、加聚反應(yīng)、鏈節(jié)、單體的概念2、加聚反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)3、加聚物單體和鏈節(jié)的相互推斷1、學(xué)生分組搭建不同原料的高聚物模型2、學(xué)生分組討論成鍵斷鍵特點(diǎn)，建立反應(yīng)模型1、通過(guò)單體形成高聚物的斷鍵，成鍵過(guò)程，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用的概念。2、從宏觀辨識(shí)和微觀探析的角度分析了聚合反應(yīng)過(guò)程，通過(guò)符號(hào)表征微觀反應(yīng)過(guò)程，達(dá)到了“微觀，宏觀，符號(hào)”三重統(tǒng)一。3、通過(guò)對(duì)高分子單體與鏈節(jié)的相互推斷，構(gòu)建模型認(rèn)知。3、探討縮聚反應(yīng)（聚酯和聚酰胺類(lèi)）1、縮聚反應(yīng)、鏈節(jié)、單體的概念2、縮聚反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)規(guī)律3、加聚物單體和鏈節(jié)的相互推斷1、學(xué)生搭建不同原料的高聚物模型2、學(xué)生分組討論成鍵斷鍵特點(diǎn)，建立反應(yīng)模型八、教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)教師活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖認(rèn)識(shí)高分子化合物圖片：新冠防護(hù)服中的高分子有機(jī)材料教師：高分子科學(xué)從誕生到現(xiàn)在不足百年，但完整的高分子材料工業(yè)體系已經(jīng)建立，出現(xiàn)各種功能的高分子，與能源，國(guó)防，航空航天，電子信息，醫(yī)療健康等領(lǐng)域密切相關(guān)。學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們舉例說(shuō)出生活中常見(jiàn)的高分子材料，并填寫(xiě)在學(xué)案上提問(wèn)：1、他們與普通分子有何不同？這些高分子化合物從來(lái)源上如何分類(lèi)？合成高分子化合物的基本方法有哪些？過(guò)渡：合成高分子的基本方法包括加聚和縮聚反應(yīng)，現(xiàn)在我們先來(lái)鞏固拓展下已經(jīng)學(xué)過(guò)的加聚反應(yīng)。通過(guò)高科技中的高分子化合物介紹激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。讓學(xué)生自主尋找高分子材料，并找出他們的同與不同，加深對(duì)高分子的認(rèn)識(shí)，達(dá)到生活與化學(xué)相結(jié)合。加深加聚反應(yīng)板書(shū)：一、加成聚和反應(yīng)1、加聚反應(yīng)相關(guān)概念學(xué)生活動(dòng)：請(qǐng)每組同學(xué)用桌上的三個(gè)乙烯，三個(gè)氯乙烯，三個(gè)丙烯模型，搭建直線性加成產(chǎn)物。并用化學(xué)反應(yīng)方程式表示出這個(gè)過(guò)程。由兩個(gè)學(xué)生上臺(tái)來(lái)書(shū)寫(xiě)方程式。老師講解：加聚反應(yīng)，單體，鏈節(jié)的概念學(xué)生觀察并填寫(xiě)學(xué)案：加聚反應(yīng)中單體與鏈節(jié)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。2、加聚反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)律提問(wèn)1：前面學(xué)的乙烯式加聚反應(yīng)的是如何斷鍵和成鍵的？有什么共同的規(guī)律？師生總結(jié)：加聚產(chǎn)物書(shū)寫(xiě)規(guī)律：雙鍵放中間，其他做支鏈，斷開(kāi)雙鍵，鍵分兩邊，添上括號(hào)n寫(xiě)后邊。提問(wèn)2：根據(jù)加聚反應(yīng)的特點(diǎn)，還有哪些物質(zhì)能發(fā)生加聚反應(yīng)？用模型搭建加聚產(chǎn)物，并寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式。模型構(gòu)建：讓學(xué)生上臺(tái)展示實(shí)物，并說(shuō)明搭建的理由，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分類(lèi)歸化，思維建模：乙烯式加聚：練習(xí)，鞏固現(xiàn)有模型單體與鏈節(jié)的相互推斷學(xué)生活動(dòng)：尋找不同聚合物中的單體，討論交流，找出從鏈節(jié)中尋找單體的規(guī)律規(guī)律：1、高分子鏈節(jié)主鏈上全部是碳原子，一般是加聚物。一去：去掉方括號(hào)、n和方括號(hào)上的半鍵“—”。二變：鏈節(jié)主鏈上的單雙鍵變換，三切：得到的物質(zhì)主鏈碳均為四根鍵，即得單體；若有大于四根鍵的碳原子，再?gòu)某^(guò)4根的原子間斷開(kāi)，即得單體。通過(guò)讓學(xué)生采用分子結(jié)構(gòu)模型搭建高聚物的分子結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生對(duì)分子的空間結(jié)構(gòu)有直接的感受，通過(guò)微觀動(dòng)畫(huà)的模擬，進(jìn)一步形象的展示了化學(xué)鍵斷鍵和成鍵過(guò)程中鍵角等微觀信息，在教學(xué)中滲透“宏觀辨識(shí)和微觀探析”的核心素養(yǎng)。通過(guò)不同單體的加聚反應(yīng)特點(diǎn)，尋找共同特點(diǎn)，進(jìn)行證據(jù)推理，建立模型認(rèn)知，并用建立的認(rèn)知模型解答問(wèn)題。通過(guò)正向，逆向思維層層遞進(jìn)，進(jìn)行加聚物單體與鏈節(jié)的相互推斷，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力的提高。探討縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)認(rèn)識(shí)縮聚反應(yīng)溫故：復(fù)習(xí)乙酸乙酯的生成規(guī)律探究1：學(xué)生用分子卡片模擬多個(gè)5-羥基己酸分子間發(fā)生酯化反應(yīng)生成鏈狀化合物，在斷鍵處撕，在成鍵處黏合。逐漸加長(zhǎng)，2個(gè)，4個(gè)，8個(gè)。。。。。。觀察：在接好的模型中找出鏈節(jié)，聚合度，小分子產(chǎn)物及個(gè)數(shù)，端基，總結(jié)規(guī)律，寫(xiě)出該縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。練習(xí)：A型縮聚反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)單體名稱(chēng)單體結(jié)構(gòu)式聚合物結(jié)構(gòu)式乳酸（2-羥基丙酸）苯丙氨酸探究2：學(xué)生用分子卡片模擬己二酸和乙二醇分子發(fā)生酯化反應(yīng)生成鏈狀化合物，在斷鍵處撕開(kāi)，在成鍵處黏合。逐漸加長(zhǎng)，2個(gè)，4個(gè)，8個(gè)。。。。。。觀察：在接好的模型中找出鏈節(jié)，聚合度，小分子產(chǎn)物及個(gè)數(shù)，端基，總結(jié)規(guī)律，寫(xiě)出該縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。練習(xí)：AB型縮聚反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)單體名稱(chēng)單體結(jié)構(gòu)式聚合物結(jié)構(gòu)式乙二酸和乙二醇對(duì)苯二甲酸和乙二酸己二酸和己二胺學(xué)生活動(dòng)3：逆向思維，尋找縮聚物中的單體，討論交流，找出規(guī)律縮聚物單體判斷方法：鏈節(jié)上不含酯鍵和酰胺鍵，去掉方括號(hào)和n，即得其單體。鏈節(jié)上含酯鍵和酰胺鍵，將酯鍵或酰胺鍵斷開(kāi)，在羰基碳原子上連上“-OH”，在O或N原子上連上“-H”,并去掉方括號(hào)和n，即得其單體。通過(guò)分子卡片模擬得到縮聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)片段，明確斷鍵和成鍵的位置，理解縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)的異同，有助于學(xué)生更好地理解小分子的產(chǎn)生方式及數(shù)目，理解縮聚反應(yīng)的本質(zhì)，從而建立從微觀角度探析縮聚反應(yīng)的認(rèn)知模型，突破學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)。設(shè)置分類(lèi)精選習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生從題目中進(jìn)行分類(lèi)歸化，思維建模。通過(guò)正向，逆向思維層層遞進(jìn)，進(jìn)行縮聚物單體與鏈節(jié)的相互推斷，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力的提高學(xué)生活動(dòng)4：學(xué)生討論并總結(jié)加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的異同，填寫(xiě)學(xué)案在層層遞進(jìn)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)中，自然地構(gòu)建并完善了關(guān)于聚合反應(yīng)的認(rèn)知模型。九、板書(shū)設(shè)計(jì)主板書(shū)：合成高分子的基本方法基本方法基本方法縮聚反應(yīng)加聚反應(yīng)單體與鏈節(jié)相互推斷規(guī)律方程式書(shū)寫(xiě)規(guī)律各種概念各種概念方程式書(shū)寫(xiě)規(guī)律單體與鏈節(jié)相互推斷規(guī)律副板書(shū)：加聚反應(yīng)方程式縮聚反應(yīng)方程式十、課堂練習(xí)（典型性、代表性和覆蓋面）1．下列說(shuō)法正確的是（）（認(rèn)識(shí)高分子化合物）A.高分子化合物是指相對(duì)分子質(zhì)量很大的物質(zhì)，如B.對(duì)于一塊高分子材料來(lái)說(shuō)，n是一個(gè)整數(shù)值，則它的相對(duì)分子質(zhì)量是確定的C.乙烯和聚乙烯的最簡(jiǎn)式相同D.聚氯乙烯是天然有機(jī)高分子化合物2.ABS合成樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)可表示為（）

則生成該樹(shù)脂的單體的種類(lèi)和化學(xué)反應(yīng)所屬類(lèi)型正確的是A.1種；加聚反應(yīng) B.2種；縮聚反應(yīng)C.3種；加聚反應(yīng) D.3種；縮聚反應(yīng)3.聚合物(部分結(jié)構(gòu))可被人體吸收，常作為外科縫合手術(shù)的材料，該物質(zhì)是由下列哪種物質(zhì)聚合而成的A.CH3CH(OH)COOH B.HCOOCH2OHC.HOCH2CH2COOH D.HOCH(CH3)COOCH(CH3)CH2OH4.下列化合物中：A.HO(CH2)3COOH B.HO(CH2)2OH