高分子化合物的合成板书设计及意图

高分子化合物合成

[教学目标] 1．知识目标

（1）初步了解有机高分子化合物的结构特点和基本性质．

（2）常识性介绍高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。

（3）了解烃、烃的衍生物等有机化合物跟天然有机高分子化合物、合成有机高分子化合物的主要差别。

（4）理解“结构单元”“链节”“聚合度”“单体”等基本概念。

2．能力和方法目标

通过有机高分子化合物的学习，学会判断跟有机高分子化合物有关的“结构单元”“链节”“聚合度”“单体”等方法。

通过有机高分子化合物的结构特点、基本性质的学习，提高解决某些实际问题的能力。

3．情感和价值观目标

通过有机高分子化合物的学习，进一步强化“结构决定性质、性质决定用途”的观点．

通过有机高分子化合物的学习，了解有机高分子化合物在社会生产和日常生活中的应用，增强学生对化学为提高人类生活质量作出重大贡献的认识，提高化学学习的兴趣．

[重点与难点] 教学难点是乙酸的酯化反应。

[教学过程] 由教师质疑，师生共同释疑讨论。

教师提问：

1．什么叫高分子化合物？你学过哪些高分子化合物？能否说出这些实物的主要组成成份，并写出它们的分子式？

要求学生答出：相对分子质量很大（至少在10000以上）的化合物叫高分子化合物，简称高分子。

要求学生写出：聚乙烯（食品袋）、聚氯乙烯（服装袋）、酚醛树脂（电木）、聚异戊二烯（硬橡皮或橡皮筋）的分子式，并能说出它们的名称。

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2．判断上述高分子化合物中哪些是天然高分子？哪些是人工合成高分子？

要求学生答出：天然高分子有淀粉、纤维素、蛋白质。合成高分子有电木、聚乙烯、聚氯乙烯、人工合成橡胶等。

3．天然的或人工合成的高分子化合物它们有哪些主要的共同特征呢？（学生回答或教师自问自答）

（1）组成上：高分子是以一定数量的结构单元重复组成，例如：聚乙烯

单体可以相同，可以不同（由同学回想哪些高分子的单体相同？哪些高分子的单体不同？）

（2）相对分子质量：高分子的相对分子质量很大（相对分子质量低于l000的为小分子）如淀粉相对分子质量由几万到几十万不等，核蛋白相对分子质量可达几千万。

其相对分子质量的计算如下：

高分子的相对分子质量=链节的量×聚合度

有n值不同的结构单元组成，因此实际测得的相对分子质量为平均相对分子质量。

4．这样大的长链分子是怎样组成物质的呢？

（1）教师演示，学生观察思考：教师用力拉一下食品袋或橡皮筋，然后放松，问学生观察到什么现象？（弹性），又问为什么会具有弹性呢？（可以让学生阅读课本中有关的段落或由教师讲解）

要求答出：在高分子化合物的结构中原子间、链节间是以共价键结合。淀粉、纤维素是C——C、C——O单键，蛋白质是C——C，C——N单键，聚乙烯是C——C单键，这些键

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可以自由旋转，所以高分子是蜷曲的长链，弹性就可以证明了这一点，小分子短就不会具备这种性质。

（2）长链分子又怎样组成物质的呢？橡皮筋和硬橡皮的区别？（结合课本第173页图5-1，高分子结构型式示意图）

①线型结构（直链或带支链），如淀粉、纤维素、聚乙烯等。它们分子间主要是靠分子间作用力结合。其强度是化学键和分子间力的共同表现。因此相对分子质量越大，链越长，这些作用力也越大，强度就强。这是它们不同于小分子物质的特点。

②体型结构（网状结构），这种结构表现为链上有能够反应的官能团。高分子链之间除分子间力外，还可以产生化学键（产生交联），因而使得这类化合物具有强度高、耐磨、不易溶解等不同于线型结构高分子的性质。

橡皮筋是橡胶中（主要成份是聚异戊二烯）加了少量3％的硫，由于交联较少，仍保留有线型结构的特点，而硬橡皮则是在橡胶中加入了30％的硫，由于交联多，因而具有了典型的网状结结构。此外如酚醛树脂也是体型结构的高分子化合物。

5．有机高分子化合物有哪些基本的性质呢？

教师演示，让学生观察并思考，总结出高分子化合物性质。

（1）溶解性：

观察思考：教师演示实验〔8－1，8－2〕

学生观察得出：有些高分子化合物有一定的溶解性。

教师提问：①高分子及小分子在溶解过程中有什么不同？

要求答出：

高分子：溶剂渗入-胀大-分离-溶胶，溶解速度慢。

小分子：溶剂渗入-水合-分离-溶液，溶解速度快。

②线型高分子与体型高分子在溶解性上有什么不同？

要求答出：

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线型高分子能溶解在适当的溶剂中，并形成溶胶，而体型高分子则一般难于溶解，只能胀大（为什么？这是因为高分子之间除分子间力外还有交联而形成的许多化学键）。

（2）热塑性和热固性。

观察思考：教师演示实验〔8－3〕（或者让同学回忆塑料口袋封口操作的过程）

①在封口操作中的现象有哪些？说明了高分子的什么性能？

要求答出：封口时受热熔化，冷却又凝固，说明线型高分子材料具有热塑性。

②橡皮、电木等体型结构的高分子受热不会熔化又是为什么？

要求答出：体型结构的高分子在链之间有许多化学键互相交联，限制了高分子链的移动。若温度升高，化学键断裂，高分子即破裂，所以体型结构的高分子材料具有热固性。

（3）电绝缘性？

教师提问：生活中常见的物质中哪些有电绝缘性？塑料等高分子材料有没有电绝缘性？

要求答出：链里原子间以共价键结合无自由移动的电子存在。绝大部分有机高分子材料都具有电绝缘性。

课堂小结：

〔作业〕

1．课外调查：

①日常生活中所接触到的高分子化合物有哪些？

②举出在日常生活中你所遇到的高分子材料所表现出来的优良性能和缺点（如轻便、防水、易燃等等）

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2．家庭实验：自找一份聚乙烯、聚氯乙烯材料，通过实验加以检验。

课堂练习

1．生物学家预言，21世纪是木材化工产品的世纪，利用木材得到纤维素，用纤维素不能得到的物质是（

）

（A）蛋白质

（B）玻璃纸

（C）苯酚

（D）葡萄糖

2．合成结构简式为①苯乙烯

②丁烯

③丁二烯

④丙炔

⑤苯丙烯

的高聚物，其单体应是（

）

（A）①②

（B）④⑤

（C）③⑤

（D）①③

3．橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需要进行硫化处理。即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应；橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是（

）。

（A）橡皮筋

（B）汽车外胎

（C）普通气球

（D）医用乳胶手套

4．某种ABS工程树脂，由丙烯腈（CH2＝CHCN，符号A）、1，3－丁二烯（CH2＝CHCH＝CH2，符号B）和苯乙烯（，符号S）按一定配比共聚而得。

（1）A、B和S三种单体，碳氢比（C:H）值最小的单体是_____。

（2）经元素分析可知该ABS样品的组成为CaHbNc（a、b、c为正整数），则原料中A和B的物质的量之比是_____（用a、b、c表示）。

5．某高分子化合物的结构如下图所示。它是由三种单体在一定条件下经缩聚反应而成，则这三种单体的结构简式分别是_________________、______________、______________。

解析

题中已明确提示，该高分子化合物是有三种单体以上缩聚而成的。联系中学化学课本中学过的酚醛缩聚成酚醛树脂来进行分析。单体可以是苯酚、甲醛、苯胺。

课堂练习答案

1AC。

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2．观察高聚物的的结构简式，是一种乙烯型和丁二烯型单体共聚而成的。有了这个思路，可比较容易地发现单体是苯乙烯和1,3-丁二烯。答案为D。

3．根据题示信息，橡胶制品的硫化程度越高，强度越大。橡皮筋、汽车外胎、普通气球和医用乳胶手套是大家常见的橡胶制品，稍有生活常用的人都知道这四种橡胶制品中汽车外胎的强度最大，所以用来制造汽车外胎的橡胶的硫化程度最高。答案选B。

4．（1）比较三种单体的分子组成，可发现丙烯腈中碳氢比为1:1、1,3-丁二烯中碳氢比为2:3、苯乙烯中碳氢比为1:1，所以三种单体中碳氢比最小是1,3-丁二烯。

（2）根据ABS组成中的氮原子数可确定单体A的个数，再根据三种单体分子中碳氢比的关系（A、C中碳氢比都是1:1，B中碳氢比是2:3）可确定单体B的个数。最后得到答案为c:ba。

35．C6H5—OH、C6H5—NH2、HCHO。

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