《合成高分子化合物的基本方法》探究教案

1/7第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法一、教材分析：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)、聚合度等概念，要求學(xué)生能識別加聚反應(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)會有簡單的單體寫出聚合反應(yīng)的方程式及聚合物的結(jié)構(gòu)式。本節(jié)是在以學(xué)科知識邏輯體系（按有機(jī)化合物分類、命名、分子結(jié)構(gòu)特點、主要化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行編寫）為主線，和以科學(xué)方法邏輯發(fā)展為主線（先介紹研究有機(jī)化合物的一般步驟和方法，然后是有機(jī)合成，再是合成有機(jī)高分子的基本方法），不斷深入認(rèn)識有機(jī)化合物后，進(jìn)一步了解合成有機(jī)高分子化合物的基本方法。明顯看出是在第三章第四節(jié)“有機(jī)合成”的基礎(chǔ)上延伸而來，學(xué)習(xí)本節(jié)后將有利于學(xué)生理解和掌握高分子材料的制取和性質(zhì)。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)：（1）能舉例說明合成高分子化合物的組成與結(jié)構(gòu)特點；（2）能依據(jù)簡單合成高分子化合物的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體；（3）學(xué)會由簡單的單體寫出聚合反應(yīng)方程式（4）能說出加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點。2、能力目標(biāo)：了解高分子化合物合成的基本方法。3、情感、態(tài)度和價值觀使學(xué)生感受到，掌握了有機(jī)高分子化合物的合成原理，人類是可以通過有機(jī)合成不斷合成原來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)。三、教學(xué)重點難點重點：加聚反應(yīng)和縮聚反應(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)簡式。難點：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)簡式；用簡單的聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。四、學(xué)情分析：本節(jié)課建立在已學(xué)習(xí)了有機(jī)物的加成反應(yīng)和常見酯化反應(yīng)的基礎(chǔ)上，對有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)深化，通過生活中、生產(chǎn)中的常見物質(zhì)多為通過加聚、縮聚反應(yīng)得到且應(yīng)用廣泛，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生積極踴躍參與課堂，是探究能充分開展的優(yōu)越條件，通過一系列有梯度、有思維含量的問題進(jìn)行引導(dǎo)，最終能達(dá)到讓學(xué)生自己得出答案的，獲得探索后取得成果的快樂感受。即通過教師的引導(dǎo)作用，達(dá)到以誘達(dá)思的目的。五、教學(xué)方法：根據(jù)張熊飛“誘思探究學(xué)科教學(xué)論”思想的教學(xué)要求，重點落實其中的：教師為引導(dǎo)，學(xué)生為主體的思想。以問題問主線，以思維為主攻，采用“自主、合作、探究”的模式展開教學(xué)，以預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案為載體，以有效的問題探究為手段，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、表述能力、拓展思維能力，真正調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，落實學(xué)生的“七動”，讓學(xué)生體驗自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的快樂。六、課前準(zhǔn)備：發(fā)放預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案，并檢查學(xué)生預(yù)習(xí)；簡單的多媒體課件準(zhǔn)備及探究問題的設(shè)置。七、課時安排：1課時八、教學(xué)過程：（一）檢查預(yù)習(xí)，了解學(xué)生對已有知識的掌握程度及存在的困惑。（二）情境導(dǎo)入，展示目標(biāo)結(jié)合課本本節(jié)引言部分，觀察彩頁圖片，激發(fā)學(xué)生興趣?！疽搿繌倪@一節(jié)課開始，我們要對高分子化合物做一個比較系統(tǒng)的了解。那么，究竟什么是高分子化合物呢？它們與低分子有機(jī)物有什么不同？【板書】第五章進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時代（學(xué)生思考、討論）【回答】1.它們最大的不同是相對分子質(zhì)量的大小。有機(jī)高分子的相對分子質(zhì)量一般高達(dá)104~106，而低分子有機(jī)物的相對分子質(zhì)量在1000以下。2.合成有機(jī)高分子的基本結(jié)構(gòu)與低分子有機(jī)物的單一結(jié)構(gòu)不同，它是由若干個重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成的高分子。師：接下來我們先學(xué)習(xí)第一節(jié)。并出示本節(jié)目標(biāo)。【板書】第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法（三）合作探究，精講點撥探究點一：加聚反應(yīng)【板書】一、加聚反應(yīng)【師問】大家對加聚反應(yīng)并不陌生，它是加成聚合反應(yīng)的簡稱，我們從高一到現(xiàn)在，已經(jīng)學(xué)過好幾個加聚反應(yīng)了。比如用乙烯為原料制取高分子化合物——聚乙烯，大家還記得其化學(xué)方程式嗎？（學(xué)生回答，教師根據(jù)回答的情況給予評價）【板書】nCH2=CH2→乙烯（單體）聚乙烯（聚合物）【歸納】像乙烯這類能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物被稱為單體；高分子化合物中化學(xué)組成相同、可重復(fù)的最小單位稱為鏈節(jié)，也稱重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，聚乙烯的鏈節(jié)為—CH2CH2—；高分子鏈中含有鏈節(jié)的數(shù)目稱為聚合度，通常用n表示。【板書】聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對質(zhì)量×n【思考與交流】思考、討論、交流，完成下表。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=CH丙烯晴CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CH—CH=CH2乙炔CH≡CH【師問】通過聚合物的鏈節(jié)，可以看出聚合物的單體，你知道下面兩個聚合物是由何種單體聚合而成的嗎？【回答】【探究】你能總結(jié)出判斷聚合物單體的方法嗎？學(xué)生討論，歸納總結(jié)，教師引導(dǎo)，最終讓學(xué)生得出結(jié)論（單變雙、雙變單、超過四價不相連）【過渡】聚合反應(yīng)中除了加聚反應(yīng)之外，還有另外一種——縮合聚合反應(yīng)，簡稱縮聚反應(yīng)。探究點二：縮聚反應(yīng)【板書】二、縮聚反應(yīng)【復(fù)習(xí)】寫出乙酸與乙醇酯化反應(yīng)、兩個甘氨酸分子形成二肽，分析其斷鍵位置?！締栴}】我們學(xué)過乙酸與乙醇能發(fā)生酯化反應(yīng)，那么乙二酸與乙二醇在濃硫酸加熱條件下是如何發(fā)生酯化反應(yīng)的呢？你認(rèn)為有幾種情況？通過討論師生共同歸納：【歸納】我們在前面學(xué)過羧酸和醇在濃硫酸作用下發(fā)生的酯化反應(yīng)，我們知道酯化反應(yīng)的產(chǎn)物是酯和水。如果用二元酸和二元醇發(fā)生酯化反應(yīng)，就會得到鏈酯、環(huán)酯及聚酯（連接成鏈的聚合物，簡稱聚酯）。如：【板書】【問題】縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)有哪些不同，書寫應(yīng)注意哪些問題？【歸納】縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同，在生成聚合物的同時，一般伴隨有小分子副產(chǎn)物（如水等）的生成。作為縮聚反映單體的化合物至少含有兩個官能團(tuán)。書寫縮合聚合物的結(jié)構(gòu)簡式時應(yīng)該注意：要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示?！景鍟俊練w納】寫縮聚反應(yīng)方程式時，除單體物質(zhì)的量與縮聚物結(jié)構(gòu)式的下角標(biāo)要一致外，也要注意生成小分子的物質(zhì)的量。由一種單體進(jìn)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(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為（2n—1）。【拓展】你還學(xué)過哪些縮聚反應(yīng)（酚醛樹脂、氨基酸縮聚成多肽等）？如何判斷其單體？如果由一種單體或兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng)，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)是多少呢？【小結(jié)】本節(jié)課的重點是了解加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點；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、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?？s聚反應(yīng)的特點是：1、縮聚反應(yīng)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(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。）。會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)簡式；用簡單的聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。讓學(xué)生學(xué)以致用，將知識轉(zhuǎn)化為能力。【過渡】含有兩個官能團(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)？含有三個官能團(tuán)的單體縮聚后生成的縮合聚合物會呈現(xiàn)什么樣的結(jié)構(gòu)？生：高分子鏈間產(chǎn)生交聯(lián)，形成體型（網(wǎng)狀）結(jié)構(gòu)。師：由不現(xiàn)體型的高聚物分子構(gòu)成的材料，會呈現(xiàn)出不同的性能，我們將在后面學(xué)到有關(guān)知識。（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案，布置預(yù)習(xí)我們已經(jīng)知道合成高分子化合物的基本方法，那么根據(jù)這些方法都合成了哪些高分子化合物，他們又有什么廣泛用途？請預(yù)習(xí)下節(jié)：應(yīng)用廣泛的高分子材料。并完成預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案。九、板書設(shè)計第五章進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時代第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法一、加聚反應(yīng).nCH2=CH2————→乙烯（單體）聚乙烯（聚合物）聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對質(zhì)量×n二、縮聚反應(yīng)十、教學(xué)反思：本課是在學(xué)生已有乙烯聚合反應(yīng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的拓展、深化，有較多學(xué)生難以理解的地方，如加聚、縮聚反應(yīng)單體的判斷等，學(xué)生學(xué)起來也顯得枯燥。所以單純由教師講授，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式單一，容易產(chǎn)