5.1合成高分子化合物的基本方法教案

1、合成高分子化合物的基本方法一、教材分析本節(jié)課是選修五有機(jī)模塊第五章“進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時(shí)代”的第一節(jié)“合成高分子化合物的基本方法”，作為本章節(jié)的第一節(jié)有著“開(kāi)山斧”的作用，是本章后續(xù)內(nèi)容的基礎(chǔ)，因此在結(jié)構(gòu)上有著非常重要的作用。在內(nèi)容上，主要以聚乙烯為例來(lái)講解加聚反應(yīng)類型，分析鏈節(jié)等等，而事實(shí)上聚乙烯是一類非常簡(jiǎn)單的加聚反應(yīng)和高聚物，在此基礎(chǔ)之上需要有所拓展來(lái)幫助學(xué)生理解加聚反應(yīng)的特征。以己二酸和乙二醇的縮聚來(lái)講解縮聚反應(yīng)，這只是縮聚反應(yīng)的一類，所以也需要進(jìn)行其它類型的拓展補(bǔ)充。二、學(xué)情分析 授課對(duì)象是實(shí)驗(yàn)班，學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)比較扎實(shí)，上課氛圍比較活躍，愿意配合老師完成教學(xué)任務(wù)。在上一章節(jié)

2、中其實(shí)已經(jīng)學(xué)過(guò)淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等這樣的一些高分子化合物，學(xué)生對(duì)高分子的認(rèn)識(shí)已經(jīng)比較深刻，那么這些高分子我們是否可以通過(guò)人工合成來(lái)得到呢？因此合成高分子的一些基本方法就顯得順理成章了，學(xué)生比較容易接受。三、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能： 能舉例說(shuō)明合成 高分子化合物的組成與結(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基本方法情感態(tài)度價(jià)值觀：對(duì)合成高分子有機(jī)化合物，研發(fā)新材料的目標(biāo)充滿興趣。四、教學(xué)重點(diǎn) 加聚和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)，能從聚合物中找出單體。五、教學(xué)難點(diǎn) 聚合反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)，從復(fù)雜聚合物中找出單體。六、教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引入圖片

3、展示：（三張?zhí)烊桓叻肿硬牧希龔埡铣筛叻肿硬牧希?，?duì)以上圖片所指材料種類進(jìn)行劃分?！編煛繉?duì)于合成有機(jī)高分子化合物，首先我們來(lái)看什么是高分子，即想對(duì)分子質(zhì)量一般高達(dá)104106.而小分子有機(jī)物的相對(duì)分子質(zhì)量在1000以下。另外，低分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量都有一個(gè)明確值，而高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量不確定，因?yàn)閚值不確定，通常用其平均值。高分子化合物的組成與結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元組成，由于相對(duì)分子質(zhì)量的結(jié)構(gòu)的差異。比如CH2=CH2與那么合成有機(jī)高分子有哪些方法呢？，今天就讓我們一起走入第一節(jié) 合成高分子化合物的基本方法【生】觀察 聽(tīng)講從學(xué)生熟悉的物質(zhì)和舊知入手引出合成高分子的本方法過(guò)渡【師

4、】剛剛我們說(shuō)到乙烯和聚乙烯，由乙烯生成聚乙烯的反應(yīng)方程式如何書(shū)寫(xiě)呢？請(qǐng)同學(xué)們?cè)诓莞寮埳蠈?xiě)一下（請(qǐng)一位同學(xué)在黑板上來(lái)完成）一定條件【生】n CH2=CH2 檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)講解鏈節(jié)【師】在這一個(gè)反應(yīng)中，CH2=CH2是一個(gè)低分子， 是一個(gè)高分子化合物，像這樣由低分子生成高分子的典型方法，叫做加成聚合反應(yīng)，簡(jiǎn)稱加聚反應(yīng)。而像乙烯這樣能夠發(fā)生聚合生成高分子化合物的小分子化合物被稱為“單體”。 在生成的高分子中，我們將化學(xué)組成相同，可重復(fù)的最小單元稱為鏈節(jié)，也稱重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，如,可能有的同學(xué)會(huì)問(wèn)在聚乙烯中，鏈節(jié)為什么不是？【生】注意聽(tīng)講區(qū)分是如何從高分子中確定鏈節(jié)的通過(guò)鏈節(jié)了解高分子的結(jié)構(gòu)練習(xí)從高分

5、子化合物中找出鏈節(jié)【師】在這里我們還應(yīng)該結(jié)合反應(yīng)物來(lái)看其反應(yīng)物為乙烯，因此聚乙烯重復(fù)的是n個(gè)乙烯的雙鍵展開(kāi)的結(jié)構(gòu)，故其鏈節(jié)為例如：聚氯乙烯的鏈節(jié)為而非練習(xí)：寫(xiě)出以下各單體的的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、聚合物、鏈節(jié)乙烯丙烯氯乙烯1-丁烯【生】練習(xí)，寫(xiě)出以上四種物質(zhì)的鏈節(jié)通過(guò)實(shí)踐練習(xí)，讓學(xué)生真正掌握區(qū)分鏈節(jié)的規(guī)律補(bǔ)充總結(jié)加聚反應(yīng)的類型【師】以上物質(zhì)都是單烯烴發(fā)生聚合，除此之外還有：二烯烴的加聚，如n CH2=HCH=CH2 催化劑烯烴與烯烴的加聚，如n CH2=CH2n CH2=CHCH3 催化劑烯烴與二烯烴的加聚：n CH2=CH2n CH2=CHCH=CH2 催化劑碳碳三建的加聚：n 催化劑碳氧雙鍵的加聚：n

6、 催化劑【師】對(duì)以上反應(yīng)我們可以看出加聚反應(yīng)具有哪些特點(diǎn)呢？【生】聽(tīng)講【生】單體必須具有不飽和鍵（碳碳雙建、碳氧雙鍵、碳碳三建等）。加聚反應(yīng)發(fā)生在不飽和鍵上聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成相同。通過(guò)板塊兒學(xué)習(xí)更有力歸納總結(jié)總結(jié)加聚反應(yīng)的特點(diǎn)【師】非常好，并且這一類反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有小分子副產(chǎn)物生成；但是在聚合反應(yīng)中還有一類有副產(chǎn)物小分子生成的反應(yīng)縮聚反應(yīng)。首先我們來(lái)回顧一下乙醇和乙酸反應(yīng)生成乙酸乙酯的反應(yīng)： 【生】CH3COOHCH3CH2OH濃硫酸CH3CH2OOCCH3H2O讓學(xué)生對(duì)加聚反應(yīng)有一個(gè)整體更全面的認(rèn)識(shí)過(guò)渡【師】這是一個(gè)一元酸與一元醇酯化的反應(yīng)。同學(xué)們想一想，如果有足夠量的二元酸

7、與二元醇，它們會(huì)如何反應(yīng)呢？比如HOOCCOOH與HOCH2CH2OH,嘗試寫(xiě)一下它們的反應(yīng)方程式：【生】HOOCCOOHHOCH2CH2OH H OOCCOOCH2CH2OHH2O引出另一種反應(yīng)類型縮聚反應(yīng)講解縮聚反應(yīng)發(fā)生的過(guò)程【師】這樣寫(xiě)當(dāng)然是可以的，但是同學(xué)們看生成兩端的官能團(tuán)是不是還可以繼續(xù)發(fā)生酯化反應(yīng)，就像這樣：+HOCH2CH2OH+HOCH2CH2OH以此類推一致反應(yīng)下去就生成了一個(gè)高分子化合物：，我們?nèi)∽钚≈貜?fù)結(jié)構(gòu)單元為其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，由此得到反應(yīng)方程式：n HOOCCOOH+n HOCH2CH2OH +(2n-1)H2O像這樣的反應(yīng)我們稱之為縮聚反應(yīng)，也就是單體間通過(guò)縮合形成高分

8、子化合物，同時(shí)伴隨有小分子化合物生成的反應(yīng)?！編煛可厦娴姆磻?yīng)中同類別的官能團(tuán)在同一單體上，不同類別的官能團(tuán)可否在同一單體上而發(fā)生縮聚反應(yīng)呢？【師】比如？誰(shuí)來(lái)舉一個(gè)例子？【師】乳酸也就是-羥基丙酸，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為？【師】我們來(lái)看一下它的反應(yīng)過(guò)程：+ 取最小結(jié)構(gòu)單元并寫(xiě)出反應(yīng)方程式為：n 催化劑+(2n-1)H2O 【生】注意觀察縮聚反應(yīng)發(fā)生的過(guò)程和特點(diǎn)，思考縮聚與加聚反應(yīng)又怎樣的區(qū)別【生】可以【生】乳酸【生】通過(guò)一步一步的反應(yīng)過(guò)程和原理的講解，讓學(xué)生更輕松的掌握縮聚反應(yīng)發(fā)生的原理過(guò)渡【師】像以上這兩種類型都是小分子通過(guò)酯化形成高分子聚酯，我們?cè)趯W(xué)習(xí)蛋白質(zhì)時(shí)還有一類類似的高分子是？【生】多肽擴(kuò)充縮

9、聚反應(yīng)類型【師】也就是氨基酸的縮聚，我們以甘氨酸為例：+ ，由此得反應(yīng)：n H2NCH2COOH 催化劑+（n-1）H2O【生】聽(tīng)講，回顧舊知讓學(xué)生的舊知與新知聯(lián)系起來(lái)，融合成為一個(gè)有機(jī)體過(guò)渡【師】除了這幾類，同學(xué)們回顧一下前面我們?cè)谀睦镞€學(xué)過(guò)一個(gè)縮聚反應(yīng)？【生】酚醛樹(shù)脂復(fù)習(xí)酚醛縮合【師】對(duì)，我們來(lái)簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)一下這個(gè)反應(yīng)過(guò)程：+ 由此的反應(yīng)方程式為：n +n H+(n-1)H2O【生】聽(tīng)講，可以試著在草稿紙上跟著老師一個(gè)畫(huà)一下這個(gè)反應(yīng)過(guò)程通過(guò)細(xì)致的講解，對(duì)酚醛縮合有更深入的認(rèn)識(shí)總結(jié)【師】以上就是我們常見(jiàn)的一些縮聚反應(yīng)類型，通過(guò)以上反應(yīng)我們可以看出縮聚反應(yīng)具有怎樣的特點(diǎn)？【生】縮聚反應(yīng)的單體至少有兩個(gè)官能團(tuán)單體和聚合物的組成不同反應(yīng)除了生成聚合物外，還有小分子生成含有兩個(gè)官能團(tuán)的單體聚合后生成的聚合物呈線型讓學(xué)生對(duì)本堂課的內(nèi)容有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，有利于課后消化理解結(jié)語(yǔ)【師】今天的內(nèi)容學(xué)到這里就告一段落了，但是利用這些方法可用于合成更多的新型有機(jī)高分子材料，期待同學(xué)們的努力探索，未來(lái)的世界屬于你們。【生】聽(tīng)講進(jìn)行課程的升華【板書(shū)設(shè)計(jì)】合成高分子化合物的基本方法一、加聚反應(yīng) 1、類型單烯烴的加聚二烯烴的加聚烯烴與烯烴的加聚烯烴與二烯烴的加聚碳碳三建的加聚碳氧雙鍵的加聚2、特點(diǎn)單體必