高分子化合物的合成课堂实录【3】

人教版《化学》（选修2）

第三单元

化学与材料的发展

课题3

高分子化合物与材料(第1课时) 高分子化合物的合成

教学设计

甘肃省宁县第一中学

杨赟

一、教材分析

本课是人教版《化学》（选修2）教材当中的第三单元课时3内容，其知识是以《化学》（必修2）第三章《有机化合物》为基础，主要介绍加聚反应和缩聚反应的原理，突出高分子化合物在组成、结构、相对分子质量的特点，为学习高分子化合物的其他内容打下基础。高考对本课时知识的考查侧重加聚反应、缩聚反应的原理和区别以及高分子化合物的单体判断。

二、学情分析

在《化学》（必修2）第四章第二节资源综合利用环境保护“以煤、石油和天然气为原料生产合成材料”的内容中，学生初步接触到高分子化合物，认识了加聚反应和缩聚反应。通过高一必修课的学习，学生已经基本学习完有机化学的主要内容，掌握了从烃到烃的衍生物等一系列的有机化合物，也掌握了各类有机反应类型。但学生对高分子化合物的认识还不够全面和深入，也没有系统学习合成高分子化合物的方法。

三、教学目标

（一）知识与能力

1．了解高分子化合物的分类和形成。

2．了解加聚反应和缩聚反应的特点。

3．学会由单体写高聚物，由高分子化合物推断单体。

（二）过程与方法：

通过举例高分子化合物在生产生活中应用，让学生体会化学的实用性，从而培养学生学习化学的兴趣。

（三）情感态度与价值观:

通过认识高分子化合物的分类以及高分子材料的应用，激发学生热爱科学献身于科学的美好情感。

四、重点与难点

1．高分子化合物的组成、结构、相对分子质量的特点，高分子化合物的表示方法。(重点) 2．用单体写出聚合反应方程式和聚合物结构式；从聚合物结构式分析出单体。(难点) 五、教学方法

学案式合作探究教学

六、教学手段

多媒体教学

七、设计思路

1

知识线

活动线

认识高分子化合物

温故知新

高分子化合物的概念

思考交流

高分子化合物的合成

归纳总结加成聚合反应

巩固练习

缩合聚合反应

思维能力

高分子化合物的分类

理解能力

学习能力

能力线

应用能力

八、教学过程

教学环节

情境导入

教师活动

合成高分子化合物已经广泛应用于人们的日常生活。下面就有请三位小组长给我们展示他们课前收集到的一些高分子材料图片……通过这些图片的展示我们发现，这些材料极大的改善了我们的生活。高分子化合物具有什么性质？高分子化合物是怎样合成出来的？这一节课我们就来揭开这个谜！

学生活动

【PPT展示图片】

三个小组长分别从不同方面展示他们课前收集到的生活中常见的高分子材料图片，其他同学聆听。

导入新课

设计意图

阶段1

认知

预习

质疑

知识1

高分子化合物物

板书

温故知新

一

高分子化合物的合成

【PPT展示问题】完成下表

1．概念

相对分子质量从

化合物称为高分子化合物，简称为高分子，也称为

或

。

2．分类

①按照来源可分为

和

。

②按照结构可分为

和

。

③按照性质可分为

和

。

3．表示方法

有机高分子化合物通常是由简单的结构单元重复连接而成。如聚乙烯：

结构式：

，链节：(重复结构单元)

，

聚合度：是指

的数目n，单体：是指

，

聚乙烯的单体是

。

检查预习，整合有关知识，有利于明确概念，了解高分子化合物的分类；培养学习能力。

2

明确答案

1. 一万到上千万甚至更高的

聚合物

高聚物

2. ①天然高分子化合物（如棉花、羊毛、淀粉,纤维素,蛋白质）

合成高分子化合物（如涂料、黏合剂、电木,聚乙烯）

②线型结构（直链或带支链，如聚乙烯、聚氯乙稀）

体型结构（网状结构，如酚醛树脂）

③热固性

热塑性

CH3.

CH

2－

2

—CH2—CH2—

高分子链所含链节

n 能合成高分子化合物的小分子物质

CH2=CH2

加强对概念等基础知识的巩固。

思考交流

学以致用，引导学生思考有机小分子化合物和有机高分子化合物的区别。

进一步了解高分子化合物的特点。

1.属于有机高分子化合物吗？

2. 如何区别有机小分子化合物和有机高分子化合物？

明确答案

1.不是，它的相对分子质量为890，比高分子化合物的相对分子质量小得多，也不符合有机高分子化合物的结构特征。

2.它们最大的不同是相对分子质量的大小。有机高分子化合物的相对分子质量一般高达10～10，而低分子有机物的相对分子质量在1000以下。

46

实验探究

实验内容和步骤

1、将少量聚氯乙烯薄膜碎片放在一支试管中，塞上带有尖嘴导管的橡皮塞。将试管在酒精灯上加热，观察现象

2、当继续加热到超过150℃，聚氯乙烯会焦化、分解，在导管口放置一湿润的蓝色石蕊试纸，观察试纸颜色的变化

注意事项和

现象

原因、结论和化学方程式

培养学生的实验观察能力和分析实验现象的能力。

3、用蘸有浓氨水的玻璃

棒接近试管口观察现象

实验结论：

推测聚氯乙烯分解产物中含有什么物质？

3

知识2

加成聚合反应

问题探究

知识整合

【板书】

4．加成聚合反应

（1）概念：

【交流研讨】【回答】

（1）概念：

①聚合反应：由小分子物质合成高①由

的分子化合物的化学反应称为聚合反化学反应称为聚合反应。

应。

②加聚反应：加聚反应即加成聚合②加聚反应即加成聚合反应，是

反应，是指单体通过加成的方式生

指

成高分子化合物的反应简称加聚反

应。如：乙烯生成聚乙烯

的反应简称加聚反应。

（2）加聚反应方程式的书写催化剂nCH2=CH2 ――→

明确聚合反应和加聚反应。加深对加聚反应的理解；培养思维能力；合作学习能力。

（2）加聚反应方程式的书写

催化剂nCH2=CH2 ――→

思考交流

3.有机高分子化合物为什么是混合物？

4.加聚反应的特点是什么？

5.能进行加聚反应的单体，它们在结构上有什么共同特征？

【交流回答】

3.对单个高分子来说，相对分子质量是确定的，但对一块高分子材料来说，它是由许多相对分子质量不等的高分子聚集起来的，实验测得的高分子的相对分子质量是平均值。

4.发生加聚反应的过程中，没有小分子化合物产生，聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。

5.单体必须是含有双键、参键等

不饱和键的化合物。例如：烯、二

烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。

进一步理解高分子化合物的特点。

以旧引新导出缩聚反应

讲解

如果用二元酸和二元醇发生酯化反应，就会得到连接成链的聚合物（聚酯）：如：【ppt展示】

O HO－C－

n O 催化剂

－C－OH ＋nHOCH2CH2OH △

O HO C－

端基原子团

O －C－OCH2CH2O H ＋(2n－1)H2O n 端基原子

延伸知识，培养能力。

拓展导出缩聚反应。

该反应与加聚反应不同，在生成聚合物的同时，还伴有小分子副产物（如：

H2O等）的生成。这类反应我们称之为“缩合聚合反应”，简称缩聚反引出缩合聚合反应。

应。

知识3

缩合聚合反应

4

知识整合

【板书】5.缩合聚合反应

（1）概念：单体分子之间反应生成高分子化合物，同时产生 的反应，简称缩聚反应。

（2）单体的结构条件：

一般来说其单体至少有 。例如：HOCH2COOH,H2NCH2COOH, HOOC-COOH,HOCH2-CH2OH等等。

（3）缩聚反应方程式的书写：

认识缩聚反应的特点，准确理解概念。

方法指导

知识归纳

缩聚反应小结：

（1）单体的物质的量与缩聚物结构简式中的小角标要一致。

加深对缩聚反应的理解；培养思维能力；归纳总结能力。

（2）由一种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（n-1）。

（3）由两种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（2n-1）。

（4）反应中总伴随着小分子副产品如H2O、HCL、NH3等生成。

（5）缩合聚合物（简称缩聚物）结构简式的书写：要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。如： 阶段2

合作

探究

通关

探究1

加聚反应与缩聚反应的比较

问题导思

能力培养

1.

单体合成高聚物的反应中，单体的所有原子都生成了高聚物吗？

2.

加聚产物和缩聚产物的书写方式是否相同？

【PPT】（填在学案上）

加成聚合反应

含义

许多小分子(含不饱和键)通过加成反应形成高聚物的聚合反应

含不饱和键和碳碳双键、碳碳三键

相同或不同的单体

缩合聚合反应

许多小分子通过缩合形成高聚物，同时有小分子生成的聚合反应

含特征官能团如—OH、—COOH、—NH2等

相同或不同的单体

链节与单体的组成不同

高聚物和小分子

引出问题，进行思考。

加深对加聚反应和缩聚反应的理解；巩固知识，培养分析能力。

单体特征

单体种类数

高聚物特征

链节与单体的组成相同

产物种类

只有高聚物

5

探究2

怎样确定聚合物的单体

方法指导

【PPT展示、讲解】加聚物与其单体的互推是重要的考点，指导加聚物

如何推单体。

1.确定聚合物的类型

聚合物可以通过加聚反应或缩聚反应得到。要推断一种聚合物的单体，

必须首先根据聚合物链节主链的特点确定这种聚合物是加聚产物还是缩聚产物。

加聚反应类型：常见反应类型有两种：

①均聚反应：仅由一种单体发生的加聚反应。

②共聚反应：由两种或两种以上单体发生的加聚反应。

2.确定聚合物的单体

根据聚合物的类型以及链节的特点，确定聚合物的单体。

由加聚聚合物推单体的方法：

①

CH2－CH2

n

②

③

CH－CH2－CH2－CH2

CH2－CH＝CH－CH2

n

分清类型，

掌握方法。

观察特点总结规律和方法

n CH3

方法：边键沿箭头指向汇合，箭头相遇成新键，键尾相遇按虚线部分断键成单键或完全断开。

【观察、思考】

①单体

CH2=CH2

CH2＝CH－CH＝CH2

②单体

通过观察高聚物和对③单体

CH3CH＝CH2和CH2＝CH2

应的单体，总结高聚规律总结：凡链节主链只有C物和单体互推的规律原子并存在有C=C双键结构的和方法，培养学生的高聚物，其规律是“见双键、四思维和总结能力。

个C；无双键、两个C”划线断开，然后将半键闭合，即单双键互换。

方法指导

规律总结

缩聚物与其单体的互推也是重要的考点，指导高聚物如何推单体。

【PPT展示讲解】切断法推单体

O O O O

－C－OCH2CH2O －C－OCH2CH2O H C－

HO C－

n n

补上－OH 端基原子团

补上－OH 补上－H 端基原子

补上－OH 补上－H 补上－H

O

1.凡链节中间(不在端上)含有

( －

C

－

O

－

)

酯基结构的高聚物，其单体至少为两种。去掉括号和n，从酯基中间断开，羰基碳原子上加羟基，非羰基氧原子上加氢原子得到羧酸和醇，即为高聚物单体。

O

2.凡链节中间(不在端上)含有

( －

C

－

NH

－

) 肽键的高聚物，其单体至少为两种。去掉括号和n，从肽键中间断开(两侧为不对称结构)，羰基碳原子上加羟基，氮原子上加氢原子，即得高聚物单体。

酚醛树脂链节中的―CH2―来自甲醛，故单体为苯酚和甲醛。

总结规律：

哪儿成的键，就从哪儿断

找单体。

阶段3

体验

落实

评价

6

见课件或学案

阶段4

能力

提升

应用

即时辩论比赛

课堂小结

板书设计

一

高分子化合物的合成

1.概念

2.分类

3.表示方法

4.加成聚合反应

5.缩合聚合反应

1.写一份高分子发展的调查报告。

2.教材第80-81页，练习与实践7、8、9、10。

1.在教学中充分体现“学为主体，教为主导”的教学思想。既充分发挥学生学习的主动性，体

现学生的主体地位，又体现了教师的主导性。

2.加聚反应的重点是让学生理解加聚反应的实质，在教学中做到温故知新。

3.教学从学生已有的知识出发，通过引导、分析、思考，在理解的基础上去学习应用知识。充分利用教材中栏目引导学生之间、师生之间的讨论；通过思考交流、总结归纳、对比训练的方法不断巩固深化所学的知识。

4.教师的讲解也是一种不可回避的有效教学手段。对于由聚合物找单体，教师直接指导学生进行

分析总结科学有效的方法。

化学对人类社会的发展利弊

在学生具有丰富的知识的同时,培养学生机应变能力,语言表达能力与逻辑思维能力,从而提高学生的综合素质。

小结本节课的内容，巩固所学的知识。

作业布置

教学反思

7