合成高分子化合物的基本方法9

1、第一節(jié) 合成高分子化合物的基本方法教學(xué)設(shè)計廣州市東圃中學(xué) 黃永忠一、教材分析和教學(xué)策略1、新舊教材對比：新教材過渡教材一、加成聚合反應(yīng)以聚乙烯為例，介紹加聚反應(yīng)及鏈節(jié)、單體、聚合度等概念思考與交流：從單體判斷高分子化合物從高分子化合物判斷單體在乙烯的性質(zhì)中提及加聚反應(yīng)，沒有提及鏈節(jié)、單體、聚合度等概念二、縮合聚合反應(yīng)以已二酸、已二醇的縮合聚合反應(yīng)為例介紹聚酯的合成（線型結(jié)構(gòu)）學(xué)與問：三官能團單體縮聚物的結(jié)構(gòu)？縮聚物與加聚物分子結(jié)構(gòu)式寫法的不同無 教材的要求與過渡教材不一樣，如要求學(xué)生書寫縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子和原子團，而加聚物的端基不確定，通常用橫線表示。2、本節(jié)的內(nèi)

2、容體系、地位和作用本節(jié)首先，用乙烯聚合反應(yīng)說明加成聚合反應(yīng)，用乙二酸與乙二醇生成聚酯說明縮合聚合反應(yīng)，不介紹具體的反應(yīng)條件，只介紹加聚與縮聚反應(yīng)的一般特點，并借此提出單體、鏈節(jié)（即重復(fù)結(jié)構(gòu)單元）、聚合度等概念，能識別加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)的單體。利用“學(xué)與問”“思考與交流”等欄目，初步學(xué)會由簡單的單體寫出聚合反應(yīng)方程式、聚合物結(jié)構(gòu)式或由簡單的聚合物奠定基礎(chǔ)。本節(jié)是在分別以學(xué)科知識邏輯體系為主線（按有機化合物分類、命名、分子結(jié)構(gòu)特點、主要化學(xué)性質(zhì)來編寫）和以科學(xué)方法邏輯發(fā)展為主線（先介紹研究有機化合物的一般步驟和方法，再介紹有機合成，最后介紹合成高分子化合物的基本方法），不斷深入認識有機化合物后，進

3、一步了解合成有機高分子化合物的基本方法。明顯可以看出來是有機化學(xué)基礎(chǔ)第三章第四節(jié)“有機合成”基礎(chǔ)上的延伸。學(xué)習(xí)本講之后，將有助于學(xué)生理解和掌握高分子材料的制取及性質(zhì)。3、教學(xué)策略分析1）開展學(xué)生的探究活動：“由一種單體進行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為（n-1）；由兩種單體進行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為（2n-1）”；由聚合物的分子式判斷單體。2）緊密聯(lián)系前面學(xué)過的烯烴和二烯烴的加聚反應(yīng)、加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、酯的水解、蛋白質(zhì)的水解等知識，提高運用所學(xué)知識解決簡單問題的能力，同時特別注意官能團、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)三位一體的實質(zhì)。3）運用多煤體生動直觀地表現(xiàn)高分子化合物合成的基本方法。二、教學(xué)設(shè)計

4、方案（一）教學(xué)目標(biāo)：1、知識和技能1.能舉例說明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點，能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。 2.能說明加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點2、過程與方法 了解高分子化合物合成的基本方法。3、情感、態(tài)度與價值觀 使學(xué)生感受到，掌握了有機高分子化合物的合成原理，人類是可以通過有機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生活水平提供物質(zhì)基礎(chǔ)。（二）教學(xué)重點：通過具體實例說明加成聚合反應(yīng)和縮合聚合反應(yīng)的特點，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，或從簡單的聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。（三）教學(xué)難點：理解加聚反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂與結(jié)合，用單體寫出聚合反應(yīng)方程

5、式和聚合物結(jié)構(gòu)式；從聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。1加聚與縮聚反應(yīng)的一般特點2、單體、鏈節(jié)（即重復(fù)結(jié)構(gòu)單元）、聚合度等概念3、加聚反應(yīng)與縮聚反應(yīng)單體識別的4、加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)方程式的書寫（四）課時建議：2.5課時（五）教學(xué)過程設(shè)計第一課時復(fù)習(xí)聚乙烯是一種生活中常用的塑料。請用化學(xué)方程式表示聚乙烯的合成方法。 提問從形式上來看，此反應(yīng)有什么特點？屬于什么反應(yīng)類型？生由許多小分子通過加成反應(yīng)變成一個有機高分子化合物，既屬于加成反應(yīng)又屬于聚合反應(yīng)，叫做加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。分析、講解有機高分子化合物的分子組成及有關(guān)概念的比較。填寫下表：聚合反應(yīng)CH2=CH2單體CH2CH2鏈節(jié)n聚合度高分子化合物

6、,簡稱高分子,又叫聚合物或高聚物。n值一定時，有確定的分子組成和相對分子質(zhì)量，聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量×n。一塊高分子材料是由若干n值不同的高分子材料組成的混合物。學(xué)生活動請同學(xué)們思考，下表列出來了一些單體及它們的分子式，如何書寫這些單體的聚合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式？單體名稱單體結(jié)構(gòu)簡式聚合物乙烯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=CHCH=CH2乙炔HCCH（生分組書寫合成上述聚合物的化學(xué)方程式。）討論請同學(xué)們仔細觀察上述能進行加聚反應(yīng)的單體，它們在結(jié)構(gòu)

7、上有什么共同特征？加聚反應(yīng)的特點是什么？師生引導(dǎo)學(xué)生觀察和討論，歸納總結(jié)出以下幾點： 加聚反應(yīng)的特點： 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)生加聚反應(yīng)的過程中，沒有副產(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。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。提問你知道下面兩個聚合物由何種單體聚合而成的嗎？ 學(xué)生 CH2=CHCl、投影、講解由加聚聚合物推單體的方法 單體：CH2=CH2 邊鍵沿箭頭指向匯合，箭頭相遇成新鍵，鍵尾相遇按虛線部分斷鍵成單鍵。單體： 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“見雙

8、鍵、四個C；無雙鍵、兩個C”劃線斷開，然后將半鍵閉合，即雙鍵互換。探究練習(xí)1、寫出下列單體聚合成聚合物的化學(xué)方程式 1）CH2=CHCl 2） 3）2、人造象牙中，主要成分的結(jié)構(gòu)是，它是通過加聚反應(yīng)制得的，則合成人造象牙的單體是（ ） A. (CH3)2O B. HCHO C.CH3CHO D.CH3OCH33、聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其鏈節(jié)是（ ） A. B. C. D.4、下列單體中，在一定條件下能發(fā)生加聚反應(yīng)生成的是（ ） A. B. C. CH3CH=CH2 和CH2=CH2 D. CH3CH=CH25、有機玻璃（聚丙烯酸甲酯）的結(jié)構(gòu)簡式可用表示。設(shè)聚合度n為3000?；卮鹣铝?/p>

9、問題： （1）指出有機玻璃的單體和鏈節(jié)； （2）求有機玻璃的相對分子質(zhì)量；第二課時復(fù)習(xí)請同學(xué)們寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說明斷成鍵的特點 1、乙酸與乙醇酯化反應(yīng) 2、兩個甘氨酸分子形成二肽投影 1、乙酸與乙醇酯化反應(yīng) 2、兩個甘氨酸分子形成二肽投影、講解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)生酯化反應(yīng)，就會得到連接成鏈的聚合物（簡稱聚酯）：該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成聚合物的同時，還伴有小分子副產(chǎn)物（如：H2O等）的生成。這類反應(yīng)我們稱之為“縮聚反應(yīng)”。提問上節(jié)課我們曾經(jīng)分析、討論得出加聚反應(yīng)具有的特點是： 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、

10、醛等含不飽和鍵的化合物。 2、發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中，沒有副產(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。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。 那么，縮聚反應(yīng)的特點是什么呢？請同學(xué)們分組討論，并做好記錄。學(xué)生活動學(xué)生分組討論。投影縮聚反應(yīng)的特點： 1、縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團（如OH、COOH、NH2、X及活潑氫原子等）或多官能團的小分子； 2、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時，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)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團（這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定

11、，通常用橫線“”表示。）如： 提問如果由一種單體或兩種單體進行縮聚反應(yīng)，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畫進行探究討論：由一種單體或兩種單體進行縮聚反應(yīng)，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)生運用數(shù)學(xué)思想進行探究。如： 由一種單體（6羥基己酸）制（聚6羥基己酸）：n mol 中所含COOH官能團（或OH）的物質(zhì)的量為：n mol，而在反應(yīng)中，有一個端基（COOH）是沒有參與反應(yīng)的，故生成水的物質(zhì)的量為：（n-1） mol由兩種單體：n mol和n mol進行縮聚反應(yīng)，n mol中含COOH的物質(zhì)的量為2 n mol，而在反應(yīng)中，有一個端基（COO

12、H）是沒有參與反應(yīng)的，故生成水的物質(zhì)的量為：（2n-1） mol。練習(xí)寫出對苯二甲酸和1，4丁二醇反應(yīng)生成縮聚物的化學(xué)方程式。投影學(xué)與問教材P103，你能看出下列聚合物是由什么單體縮聚而成呢？仔細想想，判斷縮聚物單體的方法是什么？ 學(xué)生回答和，方法是：在尋找單體是時，先看它的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)，分析它是通過哪一類有機化學(xué)反應(yīng)縮合的；然后根據(jù)縮合反應(yīng)中斷鍵和成鍵的特點，逆向分析尋找單體。投影、教師講解縮聚物單體的推斷方法常用“切割法”，如下圖示：課堂練習(xí)下列化合物中 a.b.c.d.e.f.(1)可發(fā)生加聚反應(yīng)的一個化合物是 ，加聚物的結(jié)構(gòu)式為 。（2）可發(fā)生縮聚反應(yīng)的一個化合物是 ，縮聚物的結(jié)構(gòu)式為 。（3）可發(fā)生縮聚反應(yīng)的兩個化合物是 和 ，縮聚物