《合成高分子化合物的基本方法》教案1(新人教選修5)VIP

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)授課班級課時教學目的知識與技能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。過程與方法了解高分子化合物合成的根本方法。情感態(tài)度價值觀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)根底。重點通過具體實例說明加成聚合反響和縮合聚合反響的特點，能用常見的單體寫出簡單的聚合反響方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)式，難點從簡單的聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計第一節(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：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)生加聚反響的過程中，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學組成跟單體的化學組成相同。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。教學過程教學步驟、內(nèi)容教學方法、手段、師生活動[引入]媒體展示：“在人類歷史上，幾乎沒有什么科學技術(shù)像高分子科學這樣對人類社會做出如此巨大的奉獻。〞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鍵結(jié)合成的，相對分子質(zhì)量很高的一類化合物，常簡稱為高分子，也稱為聚合物或高聚物。［投影］有機高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點：1、有機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鍵，產(chǎn)生交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。［投影］［講］由于有機高分子化合物的相對分子質(zhì)量較大及結(jié)構(gòu)上的特點，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?shù)娜軇├铮w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、強度：高分子材料的強度一般比較大4、電絕緣性：通常是很好的電絕緣材料[板書]第一節(jié)合成高分子化合物的根本方法[復(fù)習必修2內(nèi)容]聚乙烯是一種生活中常用的塑料。請用化學方程式表示聚乙烯的合成方法。［投影］[問]從形式上來看，此反響有什么特點屬于什么反響類型[講]由許多小分子通過加成反響變成一個有機高分子化合物，既屬于加成反響又屬于聚合反響，叫做加成聚合反響，簡稱加聚反響。[板書]一、加成聚合((additionpolymerization)反響[分析]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：［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假設(shè)干n值不同的高分子材料組成的混合物。［學生活動］請同學們思考，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［投影］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=CH—CH=CH2乙炔HC≡CH[學生討論]請同學們仔細觀察上述能進行加聚反響的單體，它們在結(jié)構(gòu)上有什么共同特征加聚反響的特點是什么[共同總結(jié)]引導(dǎo)學生觀察和討論，歸納總結(jié)出以下幾點：[板書]加聚反響的特點：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)生加聚反響的過程中，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學組成跟單體的化學組成相同。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。[學與問]你知道下面兩個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。在加聚反響中沒有小分子生成。［投影］常見反響類型有兩種：〔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“見雙鍵、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。學生分組書寫合成上述聚合物的化學方程式。教學回憶：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)授課班級課時教學目的知識與技能能說明加聚反響和縮聚反響的特點過程與方法了解高分子化合物合成的根本方法。情感態(tài)度價值觀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)根底。重點理解加聚反響過程中化學鍵的斷裂與結(jié)合，用單體寫出聚合反響方程式和聚合物結(jié)構(gòu)式；難點從聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)計二、縮合聚合(condensationpolymerization)反響縮聚反響的特點：1、縮聚反響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、縮聚反響生成聚合物的同時，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)的化學組成與單體的化學組成不同；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，通常用橫線“—〞表示?！橙纾航虒W過程教學步驟、內(nèi)容教學方法、手段、師生活動[復(fù)習]請同學們寫出以下反響的化學方程式，并說明斷成鍵的特點1、乙酸與乙醇酯化反響2、兩個甘氨酸分子形成二肽[投影]1、乙酸與乙醇酯化反響2、兩個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，就會得到連接成鏈的聚合物〔簡稱聚酯〕：［投影］［講］該反響與加聚反響不同，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。這類反響我們稱之為“縮聚反響〞。［板書］二、縮合聚合(condensationpolymerization)反響［講］由單體通過分子間的相互縮合而生成高分子化合物，同時還伴隨著小分子化合物的反響叫縮合聚合反響，簡簡稱為縮聚反響。［板書］縮聚反響的特點：1、縮聚反響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、縮聚反響生成聚合物的同時，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)的化學組成與單體的化學組成不同；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，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，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)含有兩個官能團，含兩個官能團的單體縮聚后的產(chǎn)物呈線形結(jié)構(gòu)。[問]如果由一種單體或兩種單體進行縮聚反響，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)是多少呢[學生探究]學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)學生運用數(shù)學思想進行探究。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〔或—OH〕的物質(zhì)的量為：nmol，而在反響中，有一個端基〔—COOH〕是沒有參與反響的，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，有一個端基〔—COOH〕是沒有參與反響的，故生成水的物質(zhì)的量為：〔2n-1〕mol。[隨堂練習練習]寫出對苯二甲酸和1，4—丁二醇反響生成縮聚物的化學方程式。[投影][學與問]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，先看它的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)，分析它是通過哪一類有機化學反響縮合的；然后根據(jù)縮合反響中斷鍵和成鍵的特點，逆向分析尋找單體。［投影小結(jié)］縮聚反響小結(jié)：〔1〕方括號外側(cè)寫鏈節(jié)余下的端基原子〔或端基原子團〕〔2〕由一種單體縮聚時，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，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：[過渡]含有兩個官能團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)[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，