第三单元 人工合成有机化合物优质课教案整理

第三专题

第三单元

人工合成有机化合物

【教学目标】

1.

通过乙烯合成乙酸乙酯的路径分析，了解简单有机物合成的基本思路；培养知识应用能力、

合作探究能力和逻辑思维能力等；

2.

了解加聚反应和缩聚反应的特点，掌握有机高分子的合成反应思路；

3.

通过认识生活中的有机高分子材料来激发化学学习的兴趣，树立责任意识，提高化学学科素养。

【教学重难点】

1.

重点：有机物合成的思路分析；加聚反应。

2.

难点：有机物合成的思路分析。

【教学过程】

[引入]（图片展示）

现代有机合成之父——伍德沃德的简介：有机化学史上的传奇人物，16岁考入麻省理工，3年读完大学，接着一年读完博士。合成了很多极难合成的复杂的有机物，比如维生素B12（结构图片展示），因此伍德沃德被称为“现代有机合成之父”。

大家都知道，由于自然条件的限制，天然有机物往往难以满足生产、生活的需要，所以人们需要通过化学方法来合成有机化合物。近百年来，化学家们已经设计和合成了数千万种有机物，对我们的生活带来了巨大的变化。今天，我们就一起来学习第三单元人工合成有机化合物。

[交流与讨论] 基于前两个单元的有机化学基础内容的学***家掌握了简单有机物的性质，那我们就先尝试一下简单有机物的合成。完成书本80页“交流与讨论”，根据乙酸乙酯的分子结构特点，运用已学的有机化学知识，推测怎样从乙烯合成乙酸乙酯，写出在此过程中发生反应的化学方程式。

[学生活动] 小组合作学习，交流讨论，汇报展示。

[板书]一、简单有机物的合成

乙烯

→

乙酸乙酯

[归纳总结]请学生解释思路分析过程，老师归纳总结方法：

逆向合成法，是有机合成最基本、最常用的方法。从目标产物出发，根据它的组成和结构特点，切断其一种化学键，一步一步从后向前推出所需原料，选择合适的有机反应。即：目标产物→中间体→中间体→……→起始原料。

正向合成法，是从所给原料出发，根据它的化学性质找到合适的中间体一步一步推向目标产物。即：起始原料→中间体→中间体→……→目标产物。

[师] 总结几位同学的方法，我们可以用路线图来表示用乙烯合成乙酸乙酯的几种可能路径：

虽然以上三种方法从理论上看都可以在一定条件下实现，但在实际生产中，试想你们自己身为一名技术工程师的话，应该还需要综合考虑哪些因素呢？比如原料来源是否广泛、反应速率是否快、设备和技术条件是否支持每个反应、是否有污染物排放如何做好废弃物处理、以及生产成本等等，从而选择最佳的合成路线。请看实例分析。

[师]从原料来源角度，三者用的都是乙烯，我们暂且不比较；从反应物利用率角度，现提供数据给你们；反应速率：比较快、快、较慢；设备和技术条件：可操作、可操作、待研究；三条路径均无污染物；合成步骤：4步、4步、3步。综上，哪条路线更优？

[生]回答。

[课堂练习]刚刚合成乙酸乙酯的原料我们选取了乙烯，乙烯是从石油裂化裂解得到的工业原料，而石油是不可再生资源，通过石油来制取乙烯，再合成乙酸乙酯的方法看来要打个折了，所以如果我们从某种可再生资源出发来合成乙酸乙酯的话，是不是会更好一些。比如，淀粉。

请写出以淀粉为原料，制备乙酸乙酯的化学方程式。

[学生活动]板书展示。

[图片展示]简单有机物合成告一段落，我们进一步来到高分子的世界。其实我们生活中充满着各种高分子，请看图片你知道它们的主要成分是什么吗？

[师]塑料餐盒：聚苯乙烯；衣物：聚酯纤维（涤纶）；水杯、塑料薄膜：聚乙烯；轮胎：顺式1,4-聚丁二烯橡胶。那这些有机高分子又是如何合成的呢？首先我们先认识一下什么是有机高分子。

[师]（板书）二、有机高分子的合成

1.有机高分子：

（1）定义：相对分子质量高达几万乃至几百万的有机化合物

（2）分类：天然高分子和合成高分子

（3）结构特点

[师]我们今天主要介绍的是合成有机高分子化合物。在认识其结构特点之前，首先我们先来学习一下它们是如何合成的。

[观察与思考]阅读书本82页“观察与思考”，思考上述两个反应中，小分子有机物乙烯、苯乙烯是怎样转化成高分子化合物的？这两个反应有什么共同之处？

[学生活动] 小组合作学习，交流讨论，汇报展示。

[归纳总结]这位学生总结的就是合成高分子化合物的第一种反应类型。其实我们之前在学乙烯的时候就学过这种反应了——加聚反应。在此不再多复述，就当简单的复习了。下面请完成以下练习。

[课堂练习] 1.请写出苯乙烯发生加聚反应的化学方程式

2.完成方程式： n CH2=CH2 + n CH3-CH=CH2

→

[学生活动]学生代表板书。

[师]解释反应过程。

[图片展示]

除了刚刚我们所看到的聚乙烯、聚氯乙烯材料外，生活中还有一类高分子材料，（图片展示）可以做成电器的开关外壳、灯头等，它们是用电木塑料制成的，电木塑料的主要成分是酚醛树脂。酚醛树脂中的酚指的是苯酚，醛指的是甲醛，反应方程式如下：

[师]分析该反应发生的机理：甲醛中的碳氧键断裂，氧原子结合苯酚中羟基的两个邻位氢，生成一分子水。我们把这种生成高聚物的同时还生成了小分子化合物的反应称为缩聚反应。（投影）

[归纳总结]请大家观察缩聚反应的过程，简要叙述加聚反应和缩聚反应的异同之处。

[师]以上两种反应就是合成高分子材料常用的方法，大家主要掌握加聚反应，对缩聚反应做了解。今天的主要内容就是这些，最后大家的掌握程度如何，能否向一名有机合成学家看齐，请完成下面两个课堂检测题。

[课堂检测] 1.请用化学方程式表示以食盐、水、乙炔为原料合成聚氯乙烯各步反应的化学方程式。

2.CO不仅是家用煤气的主要成分，也是重要的化工原料。下图是用某些简单有机物在低温、低压和催化剂存在下合成具有优良性能的装饰性高分子涂料、黏胶剂的基本过程。请回答下列问题：

（1）写出G、H、I的结构简式。

（2）写出图中生成甲醇、H的化学方程式。

【结束语】最后，用伍德沃德的一句话来结束今天的课：“在上帝创造的自然界的旁边，化学家又创造了另一个世界。”希望同学们通过化学学习，创造更美好的世界。

【教学反思】

本节课内容主要重在有机合成方法的掌握上，同时也不断反复在加强学生基本化学方程式的训练与掌握，对于非化学班的同学来说难度要求不是很高，整体来说学生的表现还算可以。而对于我来说，教学设计还需继续完善。其中有一个地方，学生的表现是出乎老师的预设的，在比较三种合成路径的选择时，老师认为方案二为更优选，而在课堂中学生代表的回答是方案一。其实在上课之前，我也与其他老师讨论过关于这三种方案的优选，同事认为方案一对于学生应试来讲是比较多见的，包含了考试中常考的反应方程式，应该让学生多掌握方法一。这是我在课前备课时一个犹豫的地方，结果就在课堂中体现出来了，学生的表现也是让我比较满意的。老师在备课时不能只拘泥教材、考试，应该多方多角度的去了解相关知识，包括可能涉及到的其他学科的知识，才能在课堂上自如地面对学生可能提出的各种问题。