《合成高分子化合物的基本方法》教案1(新人教選修5)

教案課題：第五章第一節(jié)合成高分子化合物的根本方法(1)授課班級(jí)課時(shí)教學(xué)目的知識(shí)與技能能舉例說(shuō)明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，能依據(jù)簡(jiǎn)單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。過(guò)程與方法了解高分子化合物合成的根本方法。情感態(tài)度價(jià)值觀掌握了有機(jī)高分子化合物的合成原理，人類(lèi)是可以通過(guò)有機(jī)合成不斷合成原自然界不存在的物質(zhì)，從而為不斷提高人類(lèi)生活水平提供物質(zhì)根底。重點(diǎn)通過(guò)具體實(shí)例說(shuō)明加成聚合反響和縮合聚合反響的特點(diǎn)，能用常見(jiàn)的單體寫(xiě)出簡(jiǎn)單的聚合反響方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)式，難點(diǎn)從簡(jiǎn)單的聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書(shū)設(shè)計(jì)第一節(jié)合成高分子化合物的根本方法一、加成聚合((additionpolymerization)反響加聚反響的特點(diǎn)：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)生加聚反響的過(guò)程中，沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。聚合物相對(duì)分子質(zhì)量為單體相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍。教學(xué)過(guò)程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)[引入]媒體展示：“在人類(lèi)歷史上，幾乎沒(méi)有什么科學(xué)技術(shù)像高分子科學(xué)這樣對(duì)人類(lèi)社會(huì)做出如此巨大的奉獻(xiàn)。〞O.Vogl,G.D.Jaycox,'TrendsinPolymerScinece'［講］高分子化合物是指由許多小分子化合物以共價(jià)鍵結(jié)合成的，相對(duì)分子質(zhì)量很高的一類(lèi)化合物，常簡(jiǎn)稱(chēng)為高分子，也稱(chēng)為聚合物或高聚物。［投影］有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1、有機(jī)高分子化合物具有線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)2、線型結(jié)構(gòu)呈長(zhǎng)線鏈狀，可以帶支鏈，也可以不帶支鏈，高分子支鏈之間以分子間作用力緊密結(jié)合。3、體型結(jié)構(gòu)的高分子鏈之間將形成化學(xué)鍵，產(chǎn)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。［投影］［講］由于有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量較大及結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，因而具有與小分子化合物明顯不同的一些性質(zhì)。［投影］有機(jī)高分子化合物的主要性質(zhì)1、溶解性一般：線型結(jié)構(gòu)能溶解在適當(dāng)?shù)娜軇├?，而體型結(jié)構(gòu)不溶2、熱塑性和熱固性：線型結(jié)構(gòu)具有熱塑性，而體型結(jié)構(gòu)具有熱固性。3、強(qiáng)度：高分子材料的強(qiáng)度一般比較大4、電絕緣性：通常是很好的電絕緣材料[板書(shū)]第一節(jié)合成高分子化合物的根本方法[復(fù)習(xí)必修2內(nèi)容]聚乙烯是一種生活中常用的塑料。請(qǐng)用化學(xué)方程式表示聚乙烯的合成方法。［投影］[問(wèn)]從形式上來(lái)看，此反響有什么特點(diǎn)屬于什么反響類(lèi)型[講]由許多小分子通過(guò)加成反響變成一個(gè)有機(jī)高分子化合物，既屬于加成反響又屬于聚合反響，叫做加成聚合反響，簡(jiǎn)稱(chēng)加聚反響。[板書(shū)]一、加成聚合((additionpolymerization)反響[分析]有機(jī)高分子化合物的分子組成及有關(guān)概念的比較。填寫(xiě)下表：［投影］聚合反響CH2=CH2單體(monomer)—CH2—CH2—鏈節(jié)(chainelement)n聚合度(degreeofpolymerization)高分子化合物,簡(jiǎn)稱(chēng)高分子,又叫聚合物或高聚物。n值一定時(shí)，有確定的分子組成和相對(duì)分子質(zhì)量，聚合物的平均相對(duì)分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對(duì)分子質(zhì)量×n。一塊高分子材料是由假設(shè)干n值不同的高分子材料組成的混合物。［學(xué)生活動(dòng)］請(qǐng)同學(xué)們思考，下表列出來(lái)了一些單體及它們的分子式，如何書(shū)寫(xiě)這些單體的聚合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式［投影］單體名稱(chēng)單體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式聚合物乙烯CH2=CH2丙烯CH2=CHCH3氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CH—CH=CH2乙炔HC≡CH[學(xué)生討論]請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察上述能進(jìn)行加聚反響的單體，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上有什么共同特征加聚反響的特點(diǎn)是什么[共同總結(jié)]引導(dǎo)學(xué)生觀察和討論，歸納總結(jié)出以下幾點(diǎn)：[板書(shū)]加聚反響的特點(diǎn)：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)生加聚反響的過(guò)程中，沒(méi)有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。聚合物相對(duì)分子質(zhì)量為單體相對(duì)分子質(zhì)量的整數(shù)倍。[學(xué)與問(wèn)]你知道下面兩個(gè)聚合物由何種單體聚合而成的嗎[答復(fù)]CH2=CHCl、C6H5CH=CH2。[講]加聚反響類(lèi)型：是指由一種或兩種以上的單體結(jié)合成高聚物的反響。在加聚反響中沒(méi)有小分子生成。［投影］常見(jiàn)反響類(lèi)型有兩種：〔1〕均聚反響：僅由一種單體發(fā)生的加聚反響。如：〔2〕共聚反響：由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反響。如：[投影小結(jié)]由加聚聚合物推單體的方法→單體：CH2=CH2邊鍵沿箭頭指向集合，箭頭相遇成新鍵，鍵尾相遇按虛線局部斷鍵成單鍵?！鷨误w：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(jiàn)雙鍵、四個(gè)C；無(wú)雙鍵、兩個(gè)C〞劃線斷開(kāi)，然后將半鍵閉合，即雙鍵互換。學(xué)生分組書(shū)寫(xiě)合成上述聚合物的化學(xué)方程式。教學(xué)回憶：教案課題：第五章第一節(jié)合成高分子化合物的根本方法(2)授課班級(jí)課時(shí)教學(xué)目的知識(shí)與技能能說(shuō)明加聚反響和縮聚反響的特點(diǎn)過(guò)程與方法了解高分子化合物合成的根本方法。情感態(tài)度價(jià)值觀掌握了有機(jī)高分子化合物的合成原理，人類(lèi)是可以通過(guò)有機(jī)合成不斷合成原自然界不存在的物質(zhì)，從而為不斷提高人類(lèi)生活水平提供物質(zhì)根底。重點(diǎn)理解加聚反響過(guò)程中化學(xué)鍵的斷裂與結(jié)合，用單體寫(xiě)出聚合反響方程式和聚合物結(jié)構(gòu)式；難點(diǎn)從聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。知識(shí)結(jié)構(gòu)與板書(shū)設(shè)計(jì)二、縮合聚合(condensationpolymerization)反響縮聚反響的特點(diǎn)：1、縮聚反響的單體往往是具有雙官能團(tuán)〔如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等〕或多官能團(tuán)的小分子；2、縮聚反響生成聚合物的同時(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)式要在方括號(hào)外側(cè)寫(xiě)出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)〔這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—〞表示?！橙纾航虒W(xué)過(guò)程教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)[復(fù)習(xí)]請(qǐng)同學(xué)們寫(xiě)出以下反響的化學(xué)方程式，并說(shuō)明斷成鍵的特點(diǎn)1、乙酸與乙醇酯化反響2、兩個(gè)甘氨酸分子形成二肽[投影]1、乙酸與乙醇酯化反響2、兩個(gè)甘氨酸分子形成二肽[講]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)生酯化反響，就會(huì)得到連接成鏈的聚合物〔簡(jiǎn)稱(chēng)聚酯〕：［投影］［講］該反響與加聚反響不同，在生成聚合物的同時(shí)，還伴有小分子副產(chǎn)物〔如：H2O等〕的生成。這類(lèi)反響我們稱(chēng)之為“縮聚反響〞。［板書(shū)］二、縮合聚合(condensationpolymerization)反響［講］由單體通過(guò)分子間的相互縮合而生成高分子化合物，同時(shí)還伴隨著小分子化合物的反響叫縮合聚合反響，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)為縮聚反響。［板書(shū)］縮聚反響的特點(diǎn)：1、縮聚反響的單體往往是具有雙官能團(tuán)〔如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等〕或多官能團(tuán)的小分子；2、縮聚反響生成聚合物的同時(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)式要在方括號(hào)外側(cè)寫(xiě)出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)〔這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—〞表示?！橙纾海壑v］縮聚反響與加聚反響不同，在生成聚合物的同時(shí)，一般伴隨著小分子產(chǎn)物生成，作為縮聚反響的單體的化合物至少應(yīng)含有兩個(gè)官能團(tuán)，含兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后的產(chǎn)物呈線形結(jié)構(gòu)。[問(wèn)]如果由一種單體或兩種單體進(jìn)行縮聚反響，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)是多少呢[學(xué)生探究]學(xué)生分組用球棍模型拼裝或在紙上書(shū)畫(huà)進(jìn)行探究討論：由一種單體或兩種單體進(jìn)行縮聚反響，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)是多少。[教師指導(dǎo)]引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想進(jìn)行探究。如：［投影］①由一種單體〔6—羥基己酸〕制〔聚—6—羥基己酸〕：nmol中所含—COOH官能團(tuán)〔或—OH〕的物質(zhì)的量為：nmol，而在反響中，有一個(gè)端基〔—COOH〕是沒(méi)有參與反響的，故生成水的物質(zhì)的量為：〔n-1〕mol②由兩種單體：nmol和nmol進(jìn)行縮聚反響，nmol中含—COOH的物質(zhì)的量為2nmol，而在反響中，有一個(gè)端基〔—COOH〕是沒(méi)有參與反響的，故生成水的物質(zhì)的量為：〔2n-1〕mol。[隨堂練習(xí)練習(xí)]寫(xiě)出對(duì)苯二甲酸和1，4—丁二醇反響生成縮聚物的化學(xué)方程式。[投影][學(xué)與問(wèn)]教材P103，你能看出以下聚合物是由什么單體縮聚而成呢仔細(xì)想想，判斷縮聚物單體的方法是什么[講]和，方法是：在尋找單體是時(shí)，先看它的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)，分析它是通過(guò)哪一類(lèi)有機(jī)化學(xué)反響縮合的；然后根據(jù)縮合反響中斷鍵和成鍵的特點(diǎn)，逆向分析尋找單體。［投影小結(jié)］縮聚反響小結(jié)：〔1〕方括號(hào)外側(cè)寫(xiě)鏈節(jié)余下的端基原子〔或端基原子團(tuán)〕〔2〕由一種單體縮聚時(shí)，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)為〔n-1〕〔3〕由兩種單體縮聚時(shí)，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)為〔2n-1〕[投影、教師講解]縮聚物單體的推斷方法常用“切割法〞，如以下列圖示：[過(guò)渡]含有兩個(gè)官能團(tuán)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(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的縮合聚合物會(huì)呈現(xiàn)什么樣的結(jié)構(gòu)[講]高分子鏈間產(chǎn)生交聯(lián)，形成體型〔網(wǎng)狀〕結(jié)構(gòu)。[講]由不現(xiàn)體型的高聚物分子構(gòu)成的材料，