河北省安平中学高中化学人教版选修五教案第五章第一节合成高分子化合物的基本方法

合成高分子化合物的基本方法一、教学重点：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，或从简单的聚合物结构式分析出单体。二、教学难点：理解加聚反应过程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。1、加聚与缩聚反应的一般特点2、单体、链节（即重复结构单元）、聚合度等概念3、加聚反应与缩聚反应单体识别的4、加聚反应和缩聚反应方程式的书写三、教学过程[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。[分析、讲解]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：聚合反应CH2=CH2单体—CH2—CH2—链节n聚合度高分子化合物,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？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？【师生】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，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。[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】CH2=CHCl、【投影、讲解】由加聚聚合物推单体的方法→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：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。【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”。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。【教师指导】引导学生运用数学思想进行探究。如：①由一种单体（6—羟基己酸）制（聚—6—羟基己酸）：nmol中所含—COOH官能团（或—OH）的物质的量为：nmol，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：（n1）mol②由两种单体：nmol和nmol进行缩聚反应，nmol中含—COOH的物质的量为2nmol，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：（2n1）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？【学生回答】和，方