高分子化合物的合成优秀公开课教案

高分子化合物的合成

【引入】展示尼龙绳

同学们知道这是什么吗？尼龙绳

同学们知道什么是尼龙，尼龙是怎么制成的吗？不知道

尼龙是世界上出现的第一种合成纤维，它的出现使纺织品的面貌焕然一新，同时也是高分子化学的一个重要的里程碑。下面我们通过一个趣味实验亲手制作一种尼龙，亲身感受一下化学的魅力。

高分子材料尼龙制取实验

1.取10mL对苯二甲酰氯的四氯化碳于250mL的烧杯

2.取10mL己二胺的氢氧化钠溶液沿着木棒缓慢倒入烧杯

3.用木棒小心将水油两相界面处的薄膜拉出

今天类似尼龙这种性能优良的高分子化合物材料为我们的生活带来了很多的便利。那么，什么是高分子化合物，它的结构有何特点，通过怎样的化学反应来合成有机高分子化合物呢？这节课我们一起来探讨与学习上述知识。

【板书】高分子化合物的合成

一、高分子化合物

（过渡）首先我们来学习高化子化合物的概念。

【问】什么是高分子化合物呢? (学生活动)请同学们先阅读课本67页然后回答这个问题。大声朗读，齐答: 由许多小分子化合物以共价键结合成的，相对分子量在一万以上的化合物。

（过渡）知道了什么是高分子化合物，接着我们来研究高分子化合物的组成与结构特点。

以聚乙烯为例介绍结构特点及链节、聚合度、单体等概念。（学生按导学案设计完成该内容学习，设计内容见全网资料Ｐ１５６页）

（过渡）最后，我们了解下高分子化合物的分类。

【问】高分子化合物种类繁多，按照来源如何对高分子进行分类？

【***】：按照来源高分子化合物可分为天然高分子化合物和合成高分子化合物。例如：淀粉、纤维素和蛋白质等属于天然高分子化合物，聚乙烯，聚氯乙烯和合成橡胶等属于有机合成高分子化合物。

【思考与交流】我们身边充满了形形色色、性能优异的高分子合成材料做成的产品，同学们知道的有哪些？

【学生活动】展示收集的材料和实物

【练梓豪】：···

【洪锦哲】：···

【陈宣宇】：···

【问】：日常中用到的塑料袋主要有聚乙烯和聚氯乙烯两种，用实验方法如何区分？生活中常用无毒的聚乙烯保鲜袋盛放食物，有时也有用聚氯乙烯购物袋盛装食物的，这种做法安全吗？请同学们按要求分组完成下面实验，然后表明你们的观点。

【设计实验】

将少量塑料碎片放在一支试管中，塞上带有尖嘴导管的橡皮塞，将试管加热到超过150 ℃，塑料会焦化、分解，用蓝色石蕊试纸，浓氨水检验分解产物。

【问】：塑料烧焦的气味刺鼻，如何改进装置，，防止气味外溢？

【***】将湿润石蕊试纸放置在小试管底部，将小试管倒扣在导管上，然后用蘸有浓氨水的棉球堵住小试管口，可有效防止气体溢出。

【分组实验】

第一排两组：保鲜袋分解实验

第二排两组：购物袋分解实验

第三排两组：垃圾袋分解实验

【分析结果】

二、高分子化合物的合成原理

1、加聚反应

（过渡）塑料袋主要成分聚乙烯和聚氯乙烯是如何合成的呢?接着我们一起来学习它们的合成原理。

【板书】二、高分子化合物的合成原理

【问】乙烯的特征反应是什么？什么是加成反应？

加成反应；有机物分子中双键（或三键）两端的碳原子与其他的原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应叫加成反应。（学生思考回答）

【探究活动】聚乙烯的合成反应

（学生按要求开展探究活动）

【合成原理分析】

用磁力棒模拟双键的断裂过程，并用PPT模拟链节的重新组合

乙烯单体双键断裂后形成的链节可以彼此相连，形成新的单键，并以此为基础得到长而稳定的链状结构，这就是我们前面提到的聚乙烯高分子化合物，我们把这种可以发生自身加成反应而形成的高分子化合物的方法叫做加成聚合反应，简称加聚反应。

在加聚反应中反应物称为单体，重复结构单元称为链节，产物分子中的n为高分子链所含链节的数目，称为聚合度。

【学生活动】

请同学们根据以上原理分析聚氯乙烯塑料的加聚反应方程式如何书写。

学生用磁力棒模拟丙烯的加聚过程，并写出丙烯的加聚反应方程式。

学生用磁力棒模拟丙烯腈的加聚过程，并写出丙烯腈的加聚反应方程式。

【小结加聚反应】

（1）．单体必须有双键、叁键等不饱和键；

（2）．链节与单体具有完全一致的化学组成，没有副产物生成；

2、缩聚反应

【过渡】

本实验中使用的两种药品均无双键或三键，那么所得高分子化合物是通过什么途径合成的呢？在揭晓答案之前，我们先回顾一下酯化反应，并指出断、成键的特点。

两分子乳酸发生酯化反应所得产物仍然还有一个羟基和羧基，如果我们将多个乳酸分子调整结构后排列在一起会发生什么呢？

由单体分子之间发生一系列类似于酸和醇缩合成酯类的反应叫做缩合聚合反应，简称缩聚反应。

在缩聚反应中反应物称为单体，重复结构单元称为链节，产物分子中的n为高分子链所含链节的数目，称为聚合度，在缩聚反应中还伴随着小分子副产物生成，同时还需要注意长链两端对应的官能团并没有参与反应，我们将之称为端基原子或原子团。

请同学们根据以上原理分析对苯二甲酸和乙二醇的缩聚反应如何书写。

【小结】

缩聚反应的特点：

1.缩聚反应的单体小分子往往具有双官能团（如—OH、—NH2

、—COOH等）或多官能团；

2.缩聚反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物（如H2O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

【对比小结】

加聚反应与缩聚反应的比较

相同点

加聚反应

缩聚反应

聚合物均由重复结构单元构成

单体必须要含有某些官能团

链节与单体的化学组成不同，一般要在括号外侧注明端基原子或原子团

除高分子化合物外还有小分子化合物（如水等）

需要注明端基原子或原子团

反应物

单体必须具有不饱和键

不同点

链节

链节与单体化学组成相同

生成物

只要高分子化合物

端基

端基不确定，用“─”表示

【结束语】

结合以上原理，化学家们又创造性的研究出了能自然分解的降解塑料，能导电的导电塑料，具有选择性透过的高分子分离膜，能高清显像的液晶高分子材料，甚至在科幻片中出现的自动修复材料，在未来的科技中被实现也不无可能。有机合成大师伍德沃德曾说过:在上帝创造的大自然旁边，化学家又创造了一个新的世界。

或许在不久的将来，我们中就有同学能运用化学学科的知识造福人类。