新課標人教版高中化學(xué)選修5《有機化學(xué)基礎(chǔ)》《第五章-進入合成有機高分子化合物的時代》教案

選修5《有機化學(xué)根底》教案第五章進入合成有機高分子化合物的時代一、教材分析和教學(xué)策略1、新舊教材比照：新教材過渡教材一、加成聚合反響以聚乙烯為例，介紹加聚反響及鏈節(jié)、單體、聚合度等概念思考與交流：從單體判斷高分子化合物從高分子化合物判斷單體在乙烯的性質(zhì)中提及加聚反響，沒有提及鏈節(jié)、單體、聚合度等概念二、縮合聚合反響以已二酸、已二醇的縮合聚合反響為例介紹聚酯的合成〔線型結(jié)構(gòu)〕學(xué)與問：三官能團單體縮聚物的結(jié)構(gòu)？縮聚物與加聚物分子結(jié)構(gòu)式寫法的不同無教材的要求與過渡教材不一樣，如要求學(xué)生書寫縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子和原子團，而加聚物的端基不確定，通常用橫線表示。2、本節(jié)的內(nèi)容體系、地位和作用本節(jié)首先，用乙烯聚合反響說明加成聚合反響，用乙二酸與乙二醇生成聚酯說明縮合聚合反響，不介紹具體的反響條件，只介紹加聚與縮聚反響的一般特點，并借此提出單體、鏈節(jié)〔即重復(fù)結(jié)構(gòu)單元〕、聚合度等概念，能識別加聚反響與縮聚反響的單體。利用“學(xué)與問”“思考與交流”等欄目，初步學(xué)會由簡單的單體寫出聚合反響方程式、聚合物結(jié)構(gòu)式或由簡單的聚合物奠定根底。本節(jié)是在分別以學(xué)科知識邏輯體系為主線〔按有機化合物分類、命名、分子結(jié)構(gòu)特點、主要化學(xué)性質(zhì)來編寫〕和以科學(xué)方法邏輯開展為主線〔先介紹研究有機化合物的一般步驟和方法，再介紹有機合成，最后介紹合成高分子化合物的根本方法〕，不斷深入認識有機化合物后，進一步了解合成有機高分子化合物的根本方法。明顯可以看出來是《有機化學(xué)根底》第三章第四節(jié)“有機合成”根底上的延伸。學(xué)習(xí)本講之后，將有助于學(xué)生理解和掌握高分子材料的制取及性質(zhì)。3、教學(xué)策略分析1〕開展學(xué)生的探究活動：“由一種單體進行縮聚反響，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為〔n-1〕；由兩種單體進行縮聚反響，生成小分子物質(zhì)的量應(yīng)為〔2n-1〕”；由聚合物的分子式判斷單體。2〕緊密聯(lián)系前面學(xué)過的烯烴和二烯烴的加聚反響、加成反響、酯化反響、酯的水解、蛋白質(zhì)的水解等知識，提高運用所學(xué)知識解決簡單問題的能力，同時特別注意官能團、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)三位一體的實質(zhì)。3〕運用多煤體生動直觀地表現(xiàn)高分子化合物合成的根本方法。二、教學(xué)設(shè)計方案〔一〕教學(xué)目標：1、知識和技能1.能舉例說明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點，能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。2.能說明加聚反響和縮聚反響的特點2、過程與方法了解高分子化合物合成的根本方法。3、情感、態(tài)度與價值觀使學(xué)生感受到，掌握了有機高分子化合物的合成原理，人類是可以通過有機合成不斷合成原自然界不存在的物質(zhì)，從而為不斷提高人類生活水平提供物質(zhì)根底?！捕辰虒W(xué)重點：通過具體實例說明加成聚合反響和縮合聚合反響的特點，能用常見的單體寫出簡單的聚合反響方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)式，或從簡單的聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體?！踩辰虒W(xué)難點：理解加聚反響過程中化學(xué)鍵的斷裂與結(jié)合，用單體寫出聚合反響方程式和聚合物結(jié)構(gòu)式；從聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。1加聚與縮聚反響的一般特點2、單體、鏈節(jié)〔即重復(fù)結(jié)構(gòu)單元〕、聚合度等概念3、加聚反響與縮聚反響單體識別的4、加聚反響和縮聚反響方程式的書寫〔四〕課時建議：2.5課時〔五〕教學(xué)過程設(shè)計第一課時[復(fù)習(xí)]聚乙烯是一種生活中常用的塑料。請用化學(xué)方程式表示聚乙烯的合成方法。[提問]從形式上來看，此反響有什么特點？屬于什么反響類型？[生]由許多小分子通過加成反響變成一個有機高分子化合物，既屬于加成反響又屬于聚合反響，叫做加成聚合反響，簡稱加聚反響。[分析、講解]有機高分子化合物的分子組成及有關(guān)概念的比擬。填寫下表：聚合反響CH2=CH2單體—CH2—CH2—鏈節(jié)n聚合度高分子化合物,簡稱高分子,又叫聚合物或高聚物。n值一定時，有確定的分子組成和相對分子質(zhì)量，聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量×n。一塊高分子材料是由假設(shè)干n值不同的高分子材料組成的混合物。[學(xué)生活動請同學(xué)們思考，下表列出來了一些單體及它們的分子式，如何書寫這些單體的聚合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式？單體名稱單體結(jié)構(gòu)簡式聚合物乙烯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〔生分組書寫合成上述聚合物的化學(xué)方程式?！砙討論]請同學(xué)們仔細觀察上述能進行加聚反響的單體，它們在結(jié)構(gòu)上有什么共同特征？加聚反響的特點是什么？[師生]引導(dǎo)學(xué)生觀察和討論，歸納總結(jié)出以下幾點：加聚反響的特點：1、單體必須是含有雙鍵、參鍵等不飽和鍵的化合物。例如：烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的化合物。2、發(fā)生加聚反響的過程中，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。[提問]你知道下面兩個聚合物由何種單體聚合而成的嗎？[學(xué)生]CH2=CHCl、[投影、講解]由加聚聚合物推單體的方法→單體：CH2=CH2邊鍵沿箭頭指向集合，箭頭相遇成新鍵，鍵尾相遇按虛線局部斷鍵成單鍵。→單體：凡鏈節(jié)主鏈只在C原子并存在有C=C雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物，其規(guī)律是“見雙鍵、四個C；無雙鍵、兩個C”劃線斷開，然后將半鍵閉合，即雙鍵互換。[探究練習(xí)]1、寫出以下單體聚合成聚合物的化學(xué)方程式1〕CH2=CHCl2〕3〕2、人造象牙中，主要成分的結(jié)構(gòu)是，它是通過加聚反響制得的，那么合成人造象牙的單體是〔〕A.(CH3)2OB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH33、聚四氟乙烯可以作為不粘鍋的內(nèi)襯，其鏈節(jié)是〔〕A.B.C.D.4、以下單體中，在一定條件下能發(fā)生加聚反響生成的是〔〕A.B.C.CH3CH=CH2和CH2=CH2D.CH3CH=CH25、有機玻璃〔聚丙烯酸甲酯〕的結(jié)構(gòu)簡式可用表示。設(shè)聚合度n為3000。答復(fù)以下問題：〔1〕指出有機玻璃的單體和鏈節(jié)；〔2〕求有機玻璃的相對分子質(zhì)量；第二課時[復(fù)習(xí)]請同學(xué)們寫出以下反響的化學(xué)方程式，并說明斷成鍵的特點1、乙酸與乙醇酯化反響2、兩個甘氨酸分子形成二肽[投影]1、乙酸與乙醇酯化反響2、兩個甘氨酸分子形成二肽[投影、講解]乙酸和乙醇分別是一元酸和一元醇，如果用二元酸和二元醇發(fā)生酯化反響，就會得到連接成鏈的聚合物〔簡稱聚酯〕：該反響與加聚反響不同，在生成聚合物的同時，還伴有小分子副產(chǎn)物〔如：H2O等〕的生成。這類反響我們稱之為“縮聚反響”。[提問]上節(jié)課我們曾經(jīng)分析、討論得出加聚反響具有的特點是：1、單體必須是含有雙鍵、參鍵等不飽和鍵的化合物；例如：烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的化合物。2、發(fā)生加聚反響的過程中，沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。那么，縮聚反響的特點是什么呢？請同學(xué)們分組討論，并做好記錄。[學(xué)生活動]學(xué)生分組討論。[投影]縮聚反響的特點：1、縮聚反響的單體往往是具有雙官能團〔如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等〕或多官能團的小分子；2、縮聚反響生成聚合物的同時，還有小分子副產(chǎn)物〔如H2O、NH3、HCl等〕生成；3、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同；4、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團〔這與加聚物不同，而加聚物的端基不確定，通常用橫線“—”表示。〕如：[提問]如果由一種單體或兩種單體進行縮聚反響，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)是多少呢？[學(xué)生探究]學(xué)生分組用球棍模型拼裝或在紙上書畫進行探究討論：由一種單體或兩種單體進行縮聚反響，生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)是多少。[教師指導(dǎo)]引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)思想進行探究。如：①由一種單體〔6—羥基己酸〕制〔聚—6—羥基己酸〕：nmol中所含—COOH官能團〔或—OH〕的物質(zhì)的量為：nmol，而在反響中，有一個端基〔—COOH〕是沒有參與反響的，故生成水的物質(zhì)的量為：〔n-1〕mol②由兩種單體：nmol和nmol進行縮聚反響，nmol中含—COOH的物質(zhì)的量為2nmol，而在反響中，有一個端基〔—COOH〕是沒有參與反響的，故生成水的物質(zhì)的量為：〔2n-1〕mol。[練習(xí)]寫出對苯二甲酸和1，4—丁二醇反響生成縮聚物的化學(xué)方程式。[投影][學(xué)與問]教材P103，你能看出以下聚合物是由什么單體縮聚而成呢？仔細想想，判斷縮聚物單體的方法是什么？[學(xué)生答復(fù)]和，方法是：在尋找單體是時，先看它的鏈節(jié)結(jié)構(gòu)，分析它是通過哪一類有機化學(xué)反響縮合的；然后根據(jù)縮合反響中斷鍵和成鍵的特點，逆向分析尋找單體。[投影、教師講解]縮聚物單體的推斷方法常用“切割法”，如以下圖示：[課堂練習(xí)]以下化合物中a.b.c.d.e.f.(1)可發(fā)生加聚反響的一個化合物是，加聚物的結(jié)構(gòu)式為。〔2〕可發(fā)生縮聚反響的一個化合物是，縮聚物的結(jié)構(gòu)式為?！?〕可發(fā)生縮聚反響的兩個化合物是和，縮聚物的結(jié)構(gòu)式