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化学课题：第五章

第一节

合成高分子化合物的基本方法(1)

教

学

目

的

知识

技能

过程方法

能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。

了解高分子化合物合成的基本方法。

掌握了有机高分子化合物的合成原理，人类是可以通过有机合成不断合成原自然界情感

价值观

不存在的物质，从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。

通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式，

从简单的聚合物结构式分析出单体。

重

点

难

点

知

识

结

构

与

板

书

设

计

第一节 合成高分子化合物的基本方法

一、加成聚合((addition polymerization)反应

加聚反应的特点：

1、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。

2、发生加聚反应的过程中，没有副产物产生，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。

教学过程

教学步骤、内容

[引入]媒体展示：“在人类历史上，几乎没有什么科学技术像高分子科学这样对人类社会做出如此巨大的贡献。”

［讲］高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的，相教学方法、手段、师生活动

对分子质量很高的一类化合物简称为高分子，也称为聚合物或高聚物。

［投影］有机高分子化合物的结构特点：

1、有机高分子化合物具有线型结构和体型结构

2、线型结构呈长线链状，可以带支链，也可以不带支链，高分子支链之间以分子间作用力紧密结合。

［投影］

3、体型结构的高分子链之间将形成化学键，产生交联，形成网状结构。

［讲］由于有机高分子化合物的相对分子质量较大及结构上的特点，因而具有与小分子化合物明显不同的一些性质。

［投影］有机高分子化合物的主要性质

1、溶解性一般：线型结构能溶解在适当的溶剂里，而体型结构不溶

2、热塑性和热固性：线型结构具有热塑性，而体型结构具有热固性。

3、强度：高分子材料的强度一般比较大

4、电绝缘性：通常是很好的电绝缘材料

学生分组书写合成上述聚合物的化学方程式。

［投影］

[板书] 第一节 合成高分子化合物的基本方法

[复习必修2内容]聚乙烯是一种生活中常用的塑料。请用化学方程式表示聚乙烯的合成方法。

[问]从形式上来看，此反应有什么特点？属于什么反应类型？

[讲]由许多小分子通过加成反应变成一个有机高分子化合物，既属于加成反应又属于聚合反应，叫做加成聚合反应，简称加聚反应。

[板书]一、加成聚合((addition polymerization)反应

[分析]有机高分子化合物的分子组成及有关概念的比较。填写下表：

［投影］

聚合反应

CH2=CH2

—CH2—CH2—

n 单体(monomer) 链节(chain element) 聚合度(degree of polymerization) 高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。

n值一定时，有确定的分子组成和相对分子质

量，聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n。

一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的混合物。

［学生活动］请同学们思考，下表列出来了一些单体及它们的分子式，

如何书写这些单体的聚合产物的结构简式？

［投影］

单体名称

乙烯

丙烯

氯乙烯

丙烯腈

丙烯酸

醋酸乙烯酯

丁二烯

乙炔

单体结构简式

CH2=CH2

CH2=CHCH3

CH2=CHCl CH2=CHCN CH2=CHCOOH CH3COOCH=CH2

CH2=CH—CH=CH2

HC≡CH 聚合物

[学生讨论]请同学们仔细观察上述能进行加聚反应的单体，它们在结构上有什么共同特征？加聚反应的特点是什么？

[共同总结]引导学生观察和讨论，归纳总结出以下几点：

[板书]加聚反应的特点：

1、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。

2、发生加聚反应的过程中，没有副产物产生，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。

[学与问]你知道下面两个聚合物由何种单体聚合而成的吗？

[回答] CH2=CHCl、C6H5CH=CH2。

[讲]加聚反应类型：是指由一种或两种以上的单体结合成高聚物的反应。在加聚反应中没有小分子生成。

［投影］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。如：

（2）共聚反应：由两种或两种以上单体发生的加聚反应。如：

[投影小结]由加聚聚合物推单体的方法

箭头相遇成新键，

→

单体：CH2=CH2 边键沿箭头指向汇合，键尾相遇按虚线部分断键成单键。

→单体： 凡链节主链只在C原子并存在有C=C双键结构的高聚物，其规律是“见双键、四个C；无双键、两个C”划线断开，然后将半键闭合，即双键互换。

教学反思：

化学课题：第五章

第一节

教

知识技能

能说明加聚反应和缩聚反应的特点

学

过程方法

了解高分子化合物合成的基本方法。

目

情感

的

价值观

重

点

难

点

[来源:学科网ZXXK][来源:学&科&网]

合成高分子化合物的基本方法(2)

掌握了有机高分子化合物的合成原理，人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质，从而为不断提高人类生活水平提供物质基础。

加聚反应中化学键的断裂与结合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。

二、缩合聚合(condensation polymerization)反应

缩聚反应的特点：

知

识

结

构

与

板

书

设

计

1、缩聚反应的单体往往是具有双官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子；

2、缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如H2O、NH3、HCl等）生成；

3、所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同；

4、缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团（这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。）如：

教学步骤、内容

[复习]请同学们写出下列反应的化学方程式，并说明断成键的特点

1、乙酸与乙醇酯化反应 2、两个甘氨酸分子形成二肽

[投影] 1、乙酸与乙醇酯化反应

教学方法、手段、

2、两个甘氨酸分子形成二肽

[讲]乙酸和乙醇分别是一元酸和一元醇，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（简称聚酯）：

［投影］

［讲］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“缩聚反应”。

［板书］二、缩合聚合(condensation polymerization)反应

［讲］由单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物，同时还伴随着小分子化合物的反应叫缩合聚合反应，简简称为缩聚反应。

［板书］缩聚反应的特点：

1、缩聚反应的单体往往是具有双官能团（如—OH、—COOH、—NH2、—X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子；

2、缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如H2O、NH3、HCl等）生成；

3、所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成不同；

4、缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团（这与加聚物不同，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。）如：

［讲］缩聚反应与加聚反应不同，在生成聚合物的同时，一般伴随着小分子产物生成，作为缩聚反应的单体的化合物至少应含有两个官能团，含两个官能团的单体缩聚后的产物呈线形结构。

[问]如果由一种单体或两种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量应是多少呢？

[学生探究]学生分组用球棍模型拼装或在纸上书画进行探究讨论：由一种单体或两种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量应是多少。

[教师指导]引导学生运用数学思想进行探究。如：

［投影］

①

由一种单体（6—羟基己酸）制（聚—6—羟基己酸）：n mol 中所含—COOH官能团（或—OH）的物质的量为：n mol，而在反应中，有一个端基（—COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（n-1）

mol

②由两种单体：n mol和n mol进行缩聚反应，n mol中含—COOH的物质的量为2 n mol，而在反应中，有一个端基（—COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（2n-1） mol。

[练习]写出对苯二甲酸和1，4—丁二醇反应生成缩聚物的化学方程式。

[投影]

[学与问]教材P103，你能看出下列聚合物是由什么单体缩聚而成呢？仔细想想，判断缩聚物单体的方法是什么？

[讲]和，方法是：在寻找单体是时，先看它的链节结构，分析它是通过哪一类有机化学反应缩合的；然后根据缩合反应中断键和成键的特点，逆向分析寻找单体。

［投影小结］缩聚反应小结：

（1）方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团）

（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）

[投影、教师讲解]缩聚物单体的推断方法常用“切割法”，如下图示：

[过渡]含有两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈现为线型结构？含有三个官能团的单体缩聚后生成缩合聚合物呈现什么样的结构？

[讲]高分子链间产生交联，形成体型（网状）结构。

[讲]由不现体型的高聚物分子构成的材料，会呈现出不同的性能，我们将在后面学到有关知识。

[小结]缩聚反应：指由一种或两种以上单体结合成高聚物，同时有小分

子生成的反应。常见反应类型有三种：1、C = O双键中的O原子与另一基团中的活泼氢原子缩合成水的反应。如：酚醛树脂的形成。

2、醇羟基中的氢原子和酸分子中的羟基（-OH）缩合成水的反应。如：乙二酸和乙二醇的缩聚反应。

3、羧基中的羟基与氨基中的氢原子缩合成水的反应。如：氨基酸聚合成蛋白质。

教学反思：