第五章 第一节 合成高分子的基本方法 -2024-2025学年高中化学选择性必修3同步教案

《合成高分子的基本方法》教学设计一、课标解读内容要求1.1了解聚合物的组成和结构特点，认识单体和链节及其聚合物结构的关系1.2了解加聚反应和缩聚反应的特点，能对单体和高分子进行相互推断1.3能分析高分子的合成路线，能写出典型的加聚反应和缩聚反应的化学方程式。2．学业要求2.1能对单体和高分子进行相互推断2.2能分析高分子的合成路线2.3能写出典型的加聚和缩聚反应的反应式二、教材分析1、本节内容的功能价值（素养功能）：宏观辨识与微观探析：通过单体或单体间的断键，成键方式，以及单体与高聚物性质的不同，认识单体、链节、聚合度等基本概念。证据推理与模型认知：通过观察高聚物的模型，掌握加聚反应和缩聚反应的反应历程。2、本节内容新旧教材变化不大。本节的内容对整个生物大分子和合成高分子的结构特点起统摄作用，是选择性必修模块3“有机化学基础”主题3的第一个核心概念。在这个核心概念的学习过程中，要突出对结构特征的分析，引导学生通过结构预测或分析化学性质，从结构特征认识性质，进一步体会有机化学结构与性质的关系。重视直观教学，训练空间思维能力。三、学情分析学生已有知识、能力等；乙烯的加成和加聚反应；氯乙烯、苯乙烯的加聚反应，天然高分子化合物羧酸与醇的酯化反应，氨基酸缩水成肽的反应研究有机物的一般方法已经形成：官能团决定有机物的性质，性质是对结构的反映学生不足（薄弱或欠缺）：除了乙烯以外的加聚反应链节与单体的相互推断以及方程式书写缩聚反应的概念，由单体形成缩聚物的断成键过程。缩聚反应方程式的书写四、素养目标【教学目标】1．通过氯乙烯加聚反应的断键与成键特点，认识加聚反应的微观本质，构建加聚反应的一般认知思路2．通过分析合成聚氯乙烯反应前后的碳骨架变化，了解高分子的单体，链节、聚合度和平均相对分子量等基本概念，认识单体、链节与高分子结构的关系，能通过分析加聚物的结构推测相应的单体。3．通过体验己二酸与乙二酸的缩聚反应过程，认识缩聚反应的微观本质；能通过分析反应物官能团的结构和种类，正确判断缩聚产物的链节和端基，以及小分子生成及其个数，构建缩聚反应的一般认知思路；能通过分析缩聚物的结构推测相应的单体。【评价目标】1．通过直观分子模型和卡片来学习加聚反应和缩聚反应的原理学习，诊断并发展学生对有机反应中断键和成键微观机理的认识（宏微观结合视角）2．通过对单体与聚合物链节的相互推断，正向逆向思维训练，层层递进，建立模型，诊断并发展学士对化学反应模型认知水平。3．通过对高分子化合物合成方法的学习，高分子化合物在社会生产中应用的学习，感受化学学科的价值，诊断并发展学士对化学价值认识水平（学科价值视角，社会责任视角）五、教学重点、难点重点：构建两种聚合反应的认识思路；推断单体的聚合物和聚合物的单体，写出简单聚合反应的化学方程式。难点：书写两种单体的缩聚产物的链节；分析和书写聚合物的单体。教学方法情境导学：创设高分子化合物在生产、生活中的应用实例这些真实情境，激发学生学习兴趣。任务促学：1．不同单体形成聚合物过程的对比，促进学生有机反应中断键和成键微观机理的认识；2．对加聚和缩聚的对比归纳总结，促进学生形成对高分子化合物合成基本方法的系统化认知；3．高分子化合物对社会发展的双重影响，促进学生辨证地看待化学物质和化学问题。习题测学评价诊学：通过课堂环节中的师生评价、生生评价，以及课堂练习检测等来诊断学生对知识的掌握情况。模型助学：通过分子模型模拟变化过程，引导学生从“宏观、微观、符号”三重角度学习高分子化合物的合成方式。学案促学：通过学案培养学生提前预习、自主学习的能力。学法：分子模型搭建、交流合作、演绎归纳七、教学思路问题线内容线活动线素养线1、高分子化合物有什么特点高分子的定义，特点，分类，功能观看图片学生举例教师完善基于情境，以问题链的方式，层层设问，让学生关注与化学有关的化学热点，认识化学对社会发展的重大贡献，激发学生学习化学的热情2、什么是加聚反应1、加聚反应、链节、单体的概念2、加聚反应方程式书写3、加聚物单体和链节的相互推断1、学生分组搭建不同原料的高聚物模型2、学生分组讨论成键断键特点，建立反应模型1、通过单体形成高聚物的断键，成键过程，形成结构决定性质，性质决定应用的概念。2、从宏观辨识和微观探析的角度分析了聚合反应过程，通过符号表征微观反应过程，达到了“微观，宏观，符号”三重统一。3、通过对高分子单体与链节的相互推断，构建模型认知。3、探讨缩聚反应（聚酯和聚酰胺类）1、缩聚反应、链节、单体的概念2、缩聚反应方程式书写规律3、加聚物单体和链节的相互推断1、学生搭建不同原料的高聚物模型2、学生分组讨论成键断键特点，建立反应模型八、教学过程环节教师活动设计意图认识高分子化合物图片：新冠防护服中的高分子有机材料教师：高分子科学从诞生到现在不足百年，但完整的高分子材料工业体系已经建立，出现各种功能的高分子，与能源，国防，航空航天，电子信息，医疗健康等领域密切相关。学生活动：请同学们举例说出生活中常见的高分子材料，并填写在学案上提问：1、他们与普通分子有何不同？这些高分子化合物从来源上如何分类？合成高分子化合物的基本方法有哪些？过渡：合成高分子的基本方法包括加聚和缩聚反应，现在我们先来巩固拓展下已经学过的加聚反应。通过高科技中的高分子化合物介绍激发学生学习化学的热情。让学生自主寻找高分子材料，并找出他们的同与不同，加深对高分子的认识，达到生活与化学相结合。加深加聚反应板书：一、加成聚和反应1、加聚反应相关概念学生活动：请每组同学用桌上的三个乙烯，三个氯乙烯，三个丙烯模型，搭建直线性加成产物。并用化学反应方程式表示出这个过程。由两个学生上台来书写方程式。老师讲解：加聚反应，单体，链节的概念学生观察并填写学案：加聚反应中单体与链节的相同点和不同点。2、加聚反应方程式的书写规律提问1：前面学的乙烯式加聚反应的是如何断键和成键的？有什么共同的规律？师生总结：加聚产物书写规律：双键放中间，其他做支链，断开双键，键分两边，添上括号n写后边。提问2：根据加聚反应的特点，还有哪些物质能发生加聚反应？用模型搭建加聚产物，并写出化学反应方程式。模型构建：让学生上台展示实物，并说明搭建的理由，引导学生进行分类归化，思维建模：乙烯式加聚：练习，巩固现有模型单体与链节的相互推断学生活动：寻找不同聚合物中的单体，讨论交流，找出从链节中寻找单体的规律规律：1、高分子链节主链上全部是碳原子，一般是加聚物。一去：去掉方括号、n和方括号上的半键“—”。二变：链节主链上的单双键变换，三切：得到的物质主链碳均为四根键，即得单体；若有大于四根键的碳原子，再从超过4根的原子间断开，即得单体。通过让学生采用分子结构模型搭建高聚物的分子结构，让学生对分子的空间结构有直接的感受，通过微观动画的模拟，进一步形象的展示了化学键断键和成键过程中键角等微观信息，在教学中渗透“宏观辨识和微观探析”的核心素养。通过不同单体的加聚反应特点，寻找共同特点，进行证据推理，建立模型认知，并用建立的认知模型解答问题。通过正向，逆向思维层层递进，进行加聚物单体与链节的相互推断，促进学生认知能力的提高。探讨缩聚反应缩聚反应认识缩聚反应温故：复习乙酸乙酯的生成规律探究1：学生用分子卡片模拟多个5-羟基己酸分子间发生酯化反应生成链状化合物，在断键处撕，在成键处黏合。逐渐加长，2个，4个，8个。。。。。。观察：在接好的模型中找出链节，聚合度，小分子产物及个数，端基，总结规律，写出该缩聚反应的化学方程式。练习：A型缩聚反应方程式的书写单体名称单体结构式聚合物结构式乳酸（2-羟基丙酸）苯丙氨酸探究2：学生用分子卡片模拟己二酸和乙二醇分子发生酯化反应生成链状化合物，在断键处撕开，在成键处黏合。逐渐加长，2个，4个，8个。。。。。。观察：在接好的模型中找出链节，聚合度，小分子产物及个数，端基，总结规律，写出该缩聚反应的化学方程式。练习：AB型缩聚反应方程式的书写单体名称单体结构式聚合物结构式乙二酸和乙二醇对苯二甲酸和乙二酸己二酸和己二胺学生活动3：逆向思维，寻找缩聚物中的单体，讨论交流，找出规律缩聚物单体判断方法：链节上不含酯键和酰胺键，去掉方括号和n，即得其单体。链节上含酯键和酰胺键，将酯键或酰胺键断开，在羰基碳原子上连上“-OH”，在O或N原子上连上“-H”,并去掉方括号和n，即得其单体。通过分子卡片模拟得到缩聚产物的结构片段，明确断键和成键的位置，理解缩聚反应与加聚反应的异同，有助于学生更好地理解小分子的产生方式及数目，理解缩聚反应的本质，从而建立从微观角度探析缩聚反应的认知模型，突破学习障碍点。设置分类精选习题，引导学生从题目中进行分类归化，思维建模。通过正向，逆向思维层层递进，进行缩聚物单体与链节的相互推断，促进学生认知能力的提高学生活动4：学生讨论并总结加聚反应和缩聚反应的异同，填写学案在层层递进的学习体验中，自然地构建并完善了关于聚合反应的认知模型。九、板书设计主板书：合成高分子的基本方法基本方法基本方法缩聚反应加聚反应单体与链节相互推断规律方程式书写规律各种概念各种概念方程式书写规律单体与链节相互推断规律副板书：加聚反应方程式缩聚反应方程式十、课堂练习（典型性、代表性和覆盖面）1．下列说法正确的是（）（认识高分子化合物）A.高分子化合物是指相对分子质量很大的物质，如B.对于一块高分子材料来说，n是一个整数值，则它的相对分子质量是确定的C.乙烯和聚乙烯的最简式相同D.聚氯乙烯是天然有机高分子化合物2.ABS合成树脂的结构可表示为（）

则生成该树脂的单体的种类和化学反应所属类型正确的是A.1种；加聚反应 B.2种；缩聚反应C.3种；加聚反应 D.3种；缩聚反应3.聚合物(部分结构)可被人体吸收，常作为外科缝合手术的材料，该物质是由下列哪种物质聚合而成的A.CH3CH(OH)COOH B.HCOOCH2OHC.HOCH2CH2COOH D.HOCH(CH3)COOCH(CH3)CH2OH4.下列化合物中：A.HO(CH2)3COOH B.HO(CH2)2OH