高一化學(xué)教案：專題第三單元第二課時有機高分子的合成

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第二課時有機高分子的合成整體設(shè)計三維目標(biāo)1.知識與技能（1）通過簡單實例了解常見高分子材料的合成反應(yīng),能舉例說明高分子材料在生產(chǎn)生活和科技等領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展.（2）簡單介紹常見的幾種合成材料中的有機高分子化合物的聚合反應(yīng)，讓學(xué)生了解單體、鏈節(jié)、聚合度、加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)。(3）通過學(xué)習(xí)由乙烯制取聚乙烯的基本反應(yīng)，讓學(xué)生認(rèn)識加成聚合反應(yīng)的含義,并能完成由苯乙烯制取聚苯乙烯、由氯乙烯制取聚氯乙烯的反應(yīng)方程式。2。過程與方法本課時主要采用的是多媒體教學(xué)法。通過類比的方法,在學(xué)習(xí)了從乙烯制取聚乙烯的基本反應(yīng)后，讓學(xué)生練習(xí)由苯乙烯制取聚苯乙烯、由氯乙烯制取聚氯乙烯的基本反應(yīng)，從而歸納、總結(jié)出加聚反應(yīng)的特點.3。情感態(tài)度與價值觀通過有機高分子化合物的學(xué)習(xí),了解有機高分子化合物在社會生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)、研究化學(xué)的熱情，增強學(xué)生的社會責(zé)任感.教學(xué)重點加聚反應(yīng).教學(xué)難點加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。課前準(zhǔn)備所用投影的ppt（網(wǎng)址:/?action=copyright！show&id=1333)教學(xué)過程導(dǎo)入新課新材料的開發(fā)和應(yīng)用,往往是社會發(fā)展和人類進步的一種標(biāo)志。[投影]神舟六號宇航員費俊龍、聶海勝勝利凱旋的圖片[情景]宇航員的服裝能使太空的人處于加壓狀態(tài)，供給宇航員生命所需的氧氣，控制溫度和濕度，防止輻射，還要經(jīng)得起微流星的沖擊。宇航服中已經(jīng)應(yīng)用了一百三十多種新型材料。其中多數(shù)是有機合成材料。密閉頭盔由透明聚碳酸酯制成，密閉服由耐高溫的防火聚酰胺纖維織物等特殊材料制成。宇航服面罩是由碳材料制成的金剛石膜。這些都是合成材料.推進新課【提問】在合成的有機化合物中,有很多都是高分子化合物。那么什么叫高分子化合物？什么叫合成有機高分子化合物？你認(rèn)識哪些合成有機高分子化合物呢？[回答］相對分子質(zhì)量高達幾萬乃至幾百萬的化合物，叫做高聚物或高分子.合成有機高分子是用化學(xué)方法合成的、相對分子質(zhì)量高達幾萬乃至幾百萬的化合物.塑料、合成纖維、合成橡膠等都是合成有機高分子。[板書］二、有機高分子的合成1。天然形成的，叫做天然有機高分子化合物；用化學(xué)方法合成的，叫做合成有機高分子化合物。2。三大合成材料:塑料、合成纖維、合成橡膠［投影]①日常生活中遇到過的有機高分子化合物的圖片②合成纖維產(chǎn)品的圖片③合成橡膠產(chǎn)品的圖片④塑料產(chǎn)品的圖片【問題】在我們的學(xué)習(xí)和生活用品中哪些是由有機高分子材料制成的呢？請列舉你所知道的應(yīng)用于日常生活和高科技領(lǐng)域的有機合成材料.[回答]生活中的水杯、奶瓶、食物保鮮膜等用品是由聚乙烯制造的；玩具、標(biāo)本架、錄音帶外殼等物品是由聚苯乙烯制造的。[投影]①聚乙烯產(chǎn)品的圖片聚乙烯（PE）產(chǎn)品，單體CH2==CH2，無毒,化學(xué)穩(wěn)定性好，適合作食品和藥物的包裝材料。吹塑成型的聚乙烯薄膜保鮮膜②聚氯乙烯產(chǎn)品的圖片聚氯乙烯(PVC），單體CH2==CHCl,化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿腐蝕，使用溫度不宜超過60℃，在低溫下會變硬；分為軟質(zhì)塑料和硬質(zhì)塑料。③聚苯乙烯產(chǎn)品的圖片聚苯乙烯單體：CH2==CH—C6H5【提問】有機高分子是小分子化合物通過聚合反應(yīng)制得的，聚合反應(yīng)是什么樣的反應(yīng)?小分子是怎樣結(jié)合成高分子的？[分析]含有碳碳雙鍵（或碳碳叁鍵）的相對分子質(zhì)量小的化合物分子在一定條件下，互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子,這樣的反應(yīng)叫做加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。［板書]3。加聚反應(yīng)(1）定義：含有碳碳雙鍵(或碳碳叁鍵）的相對分子質(zhì)量小的化合物分子在一定條件下，互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子，這樣的反應(yīng)叫做加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。[設(shè)問］在聚乙烯的合成反應(yīng)中，小分子乙烯是怎樣通過加聚反應(yīng)轉(zhuǎn)化成高分子化合物的?[投影］乙烯的加聚反應(yīng)的示意圖［分析］在適當(dāng)?shù)臏囟?、壓強和催化劑條件下，乙烯分子中碳碳雙鍵里的一個鍵會斷裂，分子里的碳原子能互相結(jié)合成為很長的鏈：…+CH2CH2+CH2====CH2+CH2CH2+…→…—CH2—CH2—+-CH2—CH2—+—CH2-CH2—…→…—CH2—CH2—CH2—CH2-CH2—CH2—…我們用特定的形式來表示高分子化合物。［板書］（2）聚乙烯的合成nCH2CH2[分析］用于制造標(biāo)本架、錄音帶外殼、包裝用泡沫塑料等用品的聚苯乙烯也是通過苯乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)而得到的.［板書]（3）聚苯乙烯的合成【提問】我們來分析一下聚乙烯、聚苯乙烯的合成反應(yīng)，同學(xué)們思考一下：(1)它們的反應(yīng)部位在哪里？（2）聚乙烯、聚苯乙烯是純凈物還是混合物?n值的大小是固定不變的嗎?(3)是否可以用一個通式來表示這些反應(yīng)呢?［回答］生1:它們的反應(yīng)部位都在碳碳雙鍵上，都是碳碳雙鍵里的一個鍵會斷裂，分子里的碳原子就能互相結(jié)合成為很長的鏈，從而形成高聚物.生2：這些高聚物是混合物，n值的大小是可變的。生3：可以用一個通式來表示.[板書](4）加聚反應(yīng)的通式[練習(xí)](1）用于制造塑料薄膜、人造革、塑料管材和板材的聚氯乙烯(CH2==CHCl)是通過加聚反應(yīng)得到的。請寫出氯乙烯發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式______________________________。(2）根據(jù)加聚反應(yīng)的特點，請寫出四氟乙烯(CF2==CF2）發(fā)生加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________.[學(xué)生板演］（1)nCH2CHCl(2）nCF2CF2[分析］在聚合反應(yīng)中，我們通常將形成高分子化合物的小分子物質(zhì)稱為單體，將高分子化合物中不斷重復(fù)的基本結(jié)構(gòu)單元稱為鏈節(jié),鏈節(jié)的數(shù)目稱為聚合度。［板書］（5）高分子化合物的表示方法【提問】請同學(xué)們閱讀教材第84頁的『拓展視野』“酚醛樹脂的合成”，回答什么是縮聚反應(yīng)？［回答]形成高聚物的同時還生成了小分子化合物,這類聚合反應(yīng)不同于加聚反應(yīng)，稱之為縮聚反應(yīng)。［板書］4。縮聚反應(yīng)（1）定義：單體間相互反應(yīng)生成高分子化合物,同時還生成小分子(如水、氨、氯化氫等）的反應(yīng)叫縮聚反應(yīng)。［分析]縮聚反應(yīng)也是聚合反應(yīng)的一種。酚醛樹脂的制備就是一個典型的縮聚反應(yīng).［板書]（2)酚醛樹脂的制備[分析]酚醛樹脂，它有不易燃燒，良好的電絕緣性等優(yōu)良性能,可用作電木的原料。加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)都屬于聚合反應(yīng)，它們是有機高分子化合物合成的兩種重要的方法，下面我們對這兩種反應(yīng)進行一下對比。［板書］5。加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的區(qū)別加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)反應(yīng)物的特征含不飽和鍵含有特征官能團，如羥基、羧基、氨基等反應(yīng)物的種類相同或不相同的單體相同或不相同的單體產(chǎn)物的特征高聚物與單體分子具有相同的組成高聚物與單體分子的組成有所不同產(chǎn)物的種類只有高聚物高聚物和小分子課堂小結(jié)本堂課我們學(xué)習(xí)了有關(guān)有機高分子合成的知識，我們知道有機高分子是小分子化合物通過聚合反應(yīng)制得的,聚合反應(yīng)包括加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng),對于加聚反應(yīng)的特點同學(xué)們要熟練掌握，而對于縮聚反應(yīng)大家只要有所了解就可以了.有機高分子的合成為人類提供了大量的新材料，使我們的生活變得更加豐富多彩.布置作業(yè)1.下列物質(zhì)或物質(zhì)中的主要成分屬于高分子化合物的是(）①濾紙②毛發(fā)③蔗糖④植物油⑤塑料⑥硬脂酸⑦C60A.①②④⑥B.①②⑤C。②④⑤⑦D。全部2.在人們的印象中，塑料是常見的絕緣材料,但2000年三名諾貝爾化學(xué)獎得主的研究成果表明，塑料經(jīng)改造后，能像金屬一樣具有導(dǎo)電性,要使塑料聚合物導(dǎo)電，其內(nèi)部的碳原子之間必須交替地以單鍵和雙鍵結(jié)合（再經(jīng)摻雜處理）.目前導(dǎo)電聚合物已成為物理學(xué)家和化學(xué)家研究的重要領(lǐng)域。由上述信息分析，下列聚合物經(jīng)摻雜處理后可以制成“導(dǎo)電塑料”的是(）A。B。C。D.3。聚四氟乙烯的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性都超過了一切塑料，甚至在王水中也不發(fā)生反應(yīng)，故號稱“塑料王"，在工業(yè)上有著廣泛的用途。其合成路線如下圖所示：A(氯仿)B(二氟一氯甲烷)C（四氟乙烯）D（聚四氟乙烯)（1)在方框內(nèi)填入合適的有機物的結(jié)構(gòu)簡式。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式.B→C：______________________________________________________________________。C→D：______________________________________________________________________。[答案]1.B2.B3。（1）CHCl3CHClF2CF2==CF2(2)2CHClF2CF2CF2+2HClnCF2==CF2板書設(shè)計有機高分子的合成二、有機高分子的合成1.相對分子質(zhì)量高達幾萬乃至幾百萬的化合物,叫做高聚物或高分子。用化學(xué)方法合成的，叫做合成有機高分子化合物。2.三大合成材料：塑料、合成纖維、合成橡膠3。加聚反應(yīng)（1)定義：含有碳碳雙鍵(或碳碳叁鍵)的相對分子質(zhì)量小的化合物分子在一定條件下,互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的高分子，這樣的反應(yīng)叫做加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng).（2)聚乙烯的合成（3)聚苯乙烯的合成（4)加聚反應(yīng)的通式（5)高分子化合物的表示方法4.縮聚反應(yīng)（1)定義:單體間相互反應(yīng)生成高分子化合物，同時還生成小分子（如水、氨、氯化氫等）的反應(yīng)叫縮聚反應(yīng).（2)酚醛樹脂的制備5.加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的區(qū)別加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)反應(yīng)物的特征含不飽和鍵含有特征官能團，如羥基、羧基、氨基等反應(yīng)物的種類相同或不相同的單體相同或不相同的單體產(chǎn)物的特征高聚物與單體分子具有相同的組成高聚物與單體分子的組成有所不同產(chǎn)物的種類只有高聚物高聚物和小分子教學(xué)反思根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，只要求學(xué)生通過簡單實例了解常見高分子材料的合成反應(yīng)，能舉例說明高分子材料在生活等領(lǐng)域中的應(yīng)用，而對于加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫將在相關(guān)選修模塊學(xué)習(xí)。所以本節(jié)課只對常見高分子材料(如聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯）的合成反應(yīng)做簡單介紹,從這些加聚反應(yīng)中讓學(xué)生體會加聚反應(yīng)的特點和本質(zhì)，從而能解決一些簡單的有關(guān)加聚反應(yīng)的問題.備課資料1。高分子材料發(fā)展史大記事時間大事件15世紀(jì)美洲瑪雅人用天然橡膠做容器、雨具等生活用品。1839年美國人CharlesGoodyear發(fā)現(xiàn)天然橡膠與硫黃共熱后明顯地改變了性能，使它從硬度較低、遇熱發(fā)黏軟化、遇冷發(fā)脆斷裂的不實用的性質(zhì)，變?yōu)楦挥袕椥?、可塑性的材料?869年美國人JohnWesleyHyatt把硝化纖維、樟腦和乙醇的混合物在高壓下共熱，制造出了第一種人工合成塑料“賽璐珞”。1887年法國人CountHilairedeChardonnet用硝化纖維素的溶液進行紡絲，制得了第一種人造絲.1909年美國人LeoBaekeland用苯酚與甲醛反應(yīng)制造出第一種完全人工合成的塑料——酚醛樹脂。1920年德國人HermannStaudinger發(fā)表了“關(guān)于聚合反應(yīng)"的論文提出：高分子物質(zhì)是由具有相同化學(xué)結(jié)構(gòu)的單體經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)(聚合)，通過化學(xué)鍵連接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一詞即源于此.1926年瑞典化學(xué)家斯維德貝格等人設(shè)計出一種超離心機，用它測量出蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量：證明高分子的相對分子質(zhì)量的確是從幾萬到幾百萬。1926年美國化學(xué)家WaldoSemon合成了聚氯乙烯，并于1927年實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。1930年聚苯乙烯（PS)發(fā)明.1932年HermannStaudinger總結(jié)了自己的大分子理論，出版了劃時代的巨著《高分子有機化合物》成為高分子化學(xué)作為一門新興學(xué)科建立的標(biāo)志。1935年杜邦公司基礎(chǔ)化學(xué)研究所有機化學(xué)部的WallaceH。Carothers合成出聚酰胺66,即尼龍。尼龍在1938年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。1930年德國人用金屬鈉作為催化劑，用丁二烯合成出丁鈉橡膠和丁苯橡膠。1940年英國人T.R。Whinfield合成出聚酯纖維（PET)。1940年P(guān)eterDebye發(fā)明了通過光散射測定高分子物質(zhì)相對分子質(zhì)量的方法。1948年P(guān)aulFlory建立了高分子長鏈結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)理論。1953年德國人KarlZiegler與意大利人GiulioNatta分別用金屬絡(luò)合催化劑合成了聚乙烯與聚丙烯。1955年美國人利用齊格勒納塔催化劑聚合異戊二烯，首次用人工方法合成了結(jié)構(gòu)與天然橡膠基本一樣的合成天然橡膠。1956年Szwarc提出活性聚合概念。高分子進入分子設(shè)計時代。1971年S。L。Wolek發(fā)明可耐300℃高溫的Kevlar.1970年以后高分子合成新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，高分子新材料層出不窮。2。高分子科學(xué)與諾貝爾獎施陶丁格（HermannStaudinger）是德國著名的化學(xué)家,1947年，他編輯出版了《高分子化學(xué)》（DiemakromolekulareChemie)雜志，形象地描繪了高分子（Macromolecules）