《合成高分子化合物的基本方法》探究教案

1/7第一节合成高分子化合物的基本方法一、教材分析：本节首先用乙烯聚合反应说明加成聚合反应，用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应，不介绍具体条件，只介绍加聚与缩聚反应的一般特点，并借此提出单体、链节、聚合度等概念，要求学生能识别加聚反应与缩聚反应的单体，利用“学与问”“思考与交流”等栏目，初步学会有简单的单体写出聚合反应的方程式及聚合物的结构式。本节是在以学科知识逻辑体系（按有机化合物分类、命名、分子结构特点、主要化学性质进行编写）为主线，和以科学方法逻辑发展为主线（先介绍研究有机化合物的一般步骤和方法，然后是有机合成，再是合成有机高分子的基本方法），不断深入认识有机化合物后，进一步了解合成有机高分子化合物的基本方法。明显看出是在第三章第四节“有机合成”的基础上延伸而来，学习本节后将有利于学生理解和掌握高分子材料的制取和性质。二、教学目标1、知识目标：（1）能举例说明合成高分子化合物的组成与结构特点；（2）能依据简单合成高分子化合物的结构分析其链节和单体；（3）学会由简单的单体写出聚合反应方程式（4）能说出加聚反应和缩聚反应的特点。2、能力目标：了解高分子化合物合成的基本方法。3、情感、态度和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来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。三、教学重点难点重点：加聚反应和缩聚反应的特点；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简式。难点：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简式；用简单的聚合物结构式分析出单体。四、学情分析：本节课建立在已学习了有机物的加成反应和常见酯化反应的基础上，对有机化学反应的进一步学习深化，通过生活中、生产中的常见物质多为通过加聚、缩聚反应得到且应用广泛，从而激发学生的学习兴趣，让学生积极踊跃参与课堂，是探究能充分开展的优越条件，通过一系列有梯度、有思维含量的问题进行引导，最终能达到让学生自己得出答案的，获得探索后取得成果的快乐感受。即通过教师的引导作用，达到以诱达思的目的。五、教学方法：根据张熊飞“诱思探究学科教学论”思想的教学要求，重点落实其中的：教师为引导，学生为主体的思想。以问题问主线，以思维为主攻，采用“自主、合作、探究”的模式展开教学，以预习导学案为载体，以有效的问题探究为手段，培养学生的观察能力、表述能力、拓展思维能力，真正调动学生的学习积极性，落实学生的“七动”，让学生体验自主学习、合作学习的快乐。六、课前准备：发放预习导学案，并检查学生预习；简单的多媒体课件准备及探究问题的设置。七、课时安排：1课时八、教学过程：（一）检查预习，了解学生对已有知识的掌握程度及存在的困惑。（二）情境导入，展示目标结合课本本节引言部分，观察彩页图片，激发学生兴趣。【引入】从这一节课开始，我们要对高分子化合物做一个比较系统的了解。那么，究竟什么是高分子化合物呢？它们与低分子有机物有什么不同？【板书】第五章进入合成有机高分子化合物的时代（学生思考、讨论）【回答】1.它们最大的不同是相对分子质量的大小。有机高分子的相对分子质量一般高达104~106，而低分子有机物的相对分子质量在1000以下。2.合成有机高分子的基本结构与低分子有机物的单一结构不同，它是由若干个重复结构单元组成的高分子。师：接下来我们先学习第一节。并出示本节目标。【板书】第一节合成高分子化合物的基本方法（三）合作探究，精讲点拨探究点一：加聚反应【板书】一、加聚反应【师问】大家对加聚反应并不陌生，它是加成聚合反应的简称，我们从高一到现在，已经学过好几个加聚反应了。比如用乙烯为原料制取高分子化合物——聚乙烯，大家还记得其化学方程式吗？（学生回答，教师根据回答的情况给予评价）【板书】nCH2=CH2→乙烯（单体）聚乙烯（聚合物）【归纳】像乙烯这类能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物被称为单体；高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节，也称重复结构单元，聚乙烯的链节为—CH2CH2—；高分子链中含有链节的数目称为聚合度，通常用n表示。【板书】聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n【思考与交流】思考、讨论、交流，完成下表。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=CH丙烯晴CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CH—CH=CH2乙炔CH≡CH【师问】通过聚合物的链节，可以看出聚合物的单体，你知道下面两个聚合物是由何种单体聚合而成的吗？【回答】【探究】你能总结出判断聚合物单体的方法吗？学生讨论，归纳总结，教师引导，最终让学生得出结论（单变双、双变单、超过四价不相连）【过渡】聚合反应中除了加聚反应之外，还有另外一种——缩合聚合反应，简称缩聚反应。探究点二：缩聚反应【板书】二、缩聚反应【复习】写出乙酸与乙醇酯化反应、两个甘氨酸分子形成二肽，分析其断键位置。【问题】我们学过乙酸与乙醇能发生酯化反应，那么乙二酸与乙二醇在浓硫酸加热条件下是如何发生酯化反应的呢？你认为有几种情况？通过讨论师生共同归纳：【归纳】我们在前面学过羧酸和醇在浓硫酸作用下发生的酯化反应，我们知道酯化反应的产物是酯和水。如果用二元酸和二元醇发生酯化反应，就会得到链酯、环酯及聚酯（连接成链的聚合物，简称聚酯）。如：【板书】【问题】缩聚反应与加聚反应有哪些不同，书写应注意哪些问题？【归纳】缩聚反应与加聚反应不同，在生成聚合物的同时，一般伴随有小分子副产物（如水等）的生成。作为缩聚反映单体的化合物至少含有两个官能团。书写缩合聚合物的结构简式时应该注意：要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。【板书】【归纳】写缩聚反应方程式时，除单体物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致外，也要注意生成小分子的物质的量。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）。【拓展】你还学过哪些缩聚反应（酚醛树脂、氨基酸缩聚成多肽等）？如何判断其单体？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？【小结】本节课的重点是了解加聚反应和缩聚反应的特点；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。缩聚反应的特点是：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。）。会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简式；用简单的聚合物结构式分析出单体。（四）反思总结，当堂检测。让学生学以致用，将知识转化为能力。【过渡】含有两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈现为线型结构？含有三个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物会呈现什么样的结构？生：高分子链间产生交联，形成体型（网状）结构。师：由不现体型的高聚物分子构成的材料，会呈现出不同的性能，我们将在后面学到有关知识。（五）发导学案，布置预习我们已经知道合成高分子化合物的基本方法，那么根据这些方法都合成了哪些高分子化合物，他们又有什么广泛用途？请预习下节：应用广泛的高分子材料。并完成预习导学案。九、板书设计第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法一、加聚反应.nCH2=CH2————→乙烯（单体）聚乙烯（聚合物）聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n二、缩聚反应十、教学反思：本课是在学生已有乙烯聚合反应的基础上进行的拓展、深化，有较多学生难以理解的地方，如加聚、缩聚反应单体的判断等，学生学起来也显得枯燥。所以单纯由教师讲授，学生的学习方式单一，容易产