合成高分子化合物的基本方法——教学设计

合成高分子化合物的基本方法依兰县第三高级中学化学组孟凡华合成高分子化合物的基本方法依兰县第三高级中学化学组孟凡华（一）教学目标1、知识和技能1.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。2.能说明加聚反应和缩聚反应的特点2、过程与方法了解高分子化合物合成的基本方法。3、情感、态度与价值观使学生感受到，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。（二）教学重难点重点：加聚与缩聚反应的一般特点；加聚反应与缩聚反应单体识别的难点：加聚反应和缩聚反应方程式的书写；已知聚合物的结构式能分析出单体（三）教学方法紧密联系前面学过的烯烃和二烯烃的加聚反应、加成反应、酯化反应、酯的水解、蛋白质的水解等知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力。学生探究：“由一种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（n-1）；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（2n-1）”（四）教学过程[导入新课]塑料制品图片展示提出问题[复习]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。[提问]从形式上来看，此反应有什么特点？属于什么反应类型？[生]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。[追问]什么是小分子化合物？什么是高分子化合物？他们两个有怎样的区别？大屏幕投影：用小分子合成高分子的方法有哪两类？[生]：加聚反应和缩聚反应[提问]:什么是加聚反应？什么是单体、链节、聚合度？举例说明[学生]：该反应方程式中，CH2=CH2为单体，—CH2—CH2—为链节，n为聚合度[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？单体名称单体结构简式聚合物乙烯CH2=CH2丙烯CH2=CHCH3氯乙烯CH2=CHCl丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CH—CH=CH2乙炔HC≡CH（生分组书写合成上述聚合物的化学方程式。）[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？[教师]引导学生观察和讨论，归纳总结出以下几点：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，只有聚合物。3、主链上一般只有碳原子。4、链节和单体的化学组成相同。[提问]你知道下面两个聚合物由何种单体聚合而成的吗？[学生]分别是CH2=CHCl、[投影]讲解]由加聚聚合物推单体的方法：先去括号和n，然后用折叠半键法→单体：CH2=CH2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。→单体：[投影练习]C.CH3CH=CH2和CH2=CH2D.CH3CH=CH2[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2、两个甘氨酸分子形成二肽[投影、讲解]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）：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”。[提问]刚才我们分析、讨论得出加聚反应具有的特点是：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。那么，缩聚反应的特点是什么呢？请同学们分组讨论，并做好记录。[学生活动]学生自己总结。[投影]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：[提问]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。[老师]引导学生运用数学思想进行探究。[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？[学生回答]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。由缩聚反应生成高聚物的单体的判断(1)直接去掉括号和n：聚合物方括号内没有酯基和肽键，去掉括号和n剩余部分就是单体例如：大屏幕投影（2）切割酯基和肽键：聚合物方括号内有酯基或肽键，先去掉括号和n,然后切割酯基和肽键[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：大屏幕投影练习：[课堂练习]下列化合物中a.b.c.d.e.f.(1)可发生加聚反应的一个化合物是，加聚物的结构式为。（2）可发生缩聚反应的一个化合物是，缩聚物的结构式为。（3）可发生缩聚反应的两个化合物是和，缩聚物的结构式为。[布置作业]教材104页1题写在书上2题写在作业本上童年时，家是一声呼唤。那时的我似乎比今日的孩子拥有更多的自由。放学后，不会先在父母前露面，而是与左右相邻的小朋友聚在一起，天马行空，玩的天昏地暗，直至街上的人散去，听见焦急的父母在四处：“回家了，吃饭了。”这样的声音伴着我的童年，月复一月，迄今仍在我的耳畔回响。我常常在思考“家”究竟是什么？有人说：家是酝酿爱与幸福的酒坊，是盛满温馨和感动等待品味的酒杯。是在疲惫时回到家后爱人真情的拥抱，是彼此相守默默注视的目光……还有人说：家是风雨中的一间小屋，家是大雪天里的一杯热酒，家是一次次失败后的鼓励……家是忙碌奔波疲惫时。最想回去好好休息的温床。家是在外面受委屈回来后，可以痛痛快快哭一场而没人笑你软弱的地方。家是日行千里夜走八百后。离你最远却始终与你记忆最近的画面。无论你的人生是如何的辉煌或者是落魄。家。永远是你最牵挂的地方。太平时，家是一座博物馆，又是一个加油站。家里的一本书一封信一帧照片，都可以引出一段属于你们家的故事，流传天南与地北；一把茶壶一顶帽子一把椅子，都储存着家的文化传统和信息，绵延一代又一代。家，一个多么温馨的港湾，承载了多少人的梦。烦恼的时候，想到它，豁然开朗；忧郁的时候，想到它，微微一笑；沉闷的时候，想到它，如释重负。家，简简单单的一个字，却包含了太多，只有亲情才是无法泯灭的永恒。自古以来，无数诗人咏唱过游子的思家之情。“渔灯暗，客梦回，一声声滴人心碎。孤舟五更家万里，是离人几行情泪。”家是游子梦魂萦绕的永远的岸。童年时，家是一声呼唤。那时的我似乎比今日的孩子拥有更多的自由。放学后，不会先在父母前露面，而是与左右相邻的小朋友聚在一起，天马行空，玩的天昏地暗，直至街上的人散去，听见焦急的父母在四处：“回家了，吃饭了。”这样的声音伴着我的童年，月复一月，迄今仍在我的耳畔回响。我常常在思考“家”究竟是什么？有人说：家是酝酿爱与幸福的酒坊，是盛满温馨和感动等待品味的酒杯。是在疲惫时回到家后爱人真情的拥抱，是彼此相守默默注视的目光……还有人说：家是风雨中的一间小屋，家是大雪天里的一杯热酒，家是一次次失败后的鼓励……家是忙碌奔波疲惫时。最想回去好好休息的温床。家是在外面受委屈回来后，可以痛痛快快哭一场而没人笑你软弱的地方。家是日行千里夜走八百后。离你最远却始终与你记忆最近的画面。无论你的人生是如何的辉煌或者是落魄。家。永远是你最牵挂的地方。太平时，家是一座博物馆，又是一个加油站。家里的一本书一封信一帧照片，都可以引出一段属于你们家的故事，流传天南与地北；一把茶壶一顶帽子一把椅子，都储存着家的文化传统和信息，绵延一代又一代。家，一个多么温馨的港湾，承载了多少人的梦。烦恼的时候，想到它，豁然开朗；忧郁的时候，想到它，微微一笑；沉闷的时候，想到它，如释重负。家，简简单单的一个字，却包含了太多，只有亲情才是无法泯灭的永恒。自古以来，无数诗人咏唱过游子的思家之情。“渔灯暗，客梦回，一声声滴人心碎。孤舟五更家万里，是离人几行情泪。”家是游子梦魂萦绕的永远的岸。