高一化学素材：备课资料第三单元人工合成有机化合物

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精备课资料常见有机物类别之间的转化关系有机高分子的合成从容说课合成有机高分子材料无论是在人们的衣、食、住、行,还是在现代工农业生产，或是在某些尖端科学技术领域中都发挥着越来越重要的作用。本节课主要介绍了传统的三大合成材料——塑料、合成纤维和合成橡胶中的塑料的品种、性能及用途。本节课的教材内容是图文结合,在介绍塑料时，给出了好几幅塑料制品的照片，目的是使学生知道不同种类的塑料在日常生活中的不同用途，激发学生的学习兴趣.在教学过程中，教师还应结合学生的生活实际，说明这些塑料制品的不同用途,比如，聚乙烯塑料可以制成食品的包装袋和保鲜膜、聚氯乙烯塑料可以制成蔬菜种植大棚用的薄膜、聚丙烯塑料可以做成路灯的外壳、聚苯乙烯塑料可以做玩具、包装用泡沫塑料……因为这些塑料制品都是学生很熟悉的东西,因而学生听来也会觉得很有兴趣。虽然教材上本节课的主要内容是各种塑料，但是，教材也把合成有机高分子化合物延伸到了其他的种类，主要是通过“你知道吗？”以及“交流与讨论”栏目，将问题进行了拓展和延伸，要求调动学生的学习积极性,让学生来关注周围的各种物质，来谈谈自己所知道的某些有机高分子的合成方法及其在生产、生活和高科技领域中的应用。这样的学习方式，目的就是要使学生活动起来，在“活动中学".教学重点有机高分子的合成.教学难点加聚和缩聚反应的实质.教具准备实物:塑料袋、塑料杯子、一段橡皮管、一块布料投影片若干、电脑图片若干电脑动画（乙烯的加聚反应）三维目标知识与技能1.通过简单的实例了解常见有机高分子材料的合成反应。2.能举例说明有机高分子材料在生活、生产和高科技等领域的应用及发展。过程与方法1。从身边的学习用品、生活用品说起，让学生体会到合成有机高分子材料的重要性.2。在原有知识的基础上，采用类比等方法学习新知识.情感、态度与价值观通过学习，让学生知道“创造新的有机分子是有机化学的重要课题"，使学生产生探究学习的渴望.教学过程导入新课你们知道，在21世纪，科技发展和人类生活水平高低的决定性因素是什么吗?生决定性的因素也太多了吧……师真正的起决定性作用的是“材料"。试着想想看，如果没有塑料的合成，我们日常的生活会有如今这么方便吗？出门购物，我们总得拎着竹篮或布袋，那些快捷的方便食品也会不知所踪；如果没有橡胶的合成,因为天然橡胶的脆、裂的缺点，不能用于汽车等交通工具的轮胎，那么，没有了车轮滚滚，我们的出行将会是多么艰难?如果没有合成纤维的出世，我们穿着的衣物是纯棉的，虽然感觉很舒服，但是我们的裤子将总是皱巴巴的……展示：实物:塑料袋、塑料杯子、一段橡皮导管、一块布料师刚才提到的塑料、合成橡胶和合成纤维都是合成的有机物，而且是有机高分子化合物,因为它们的重要性，它们被称为是“三大合成材料”。推进新课板书：有机高分子的合成一、有机高分子的合成师请看教材第78页两个问题。问题1：生活用品中的塑料盆、塑料杯子、牙刷的手柄、饮料瓶、油瓶、塑料拖鞋、唱片的外壳、汽车等交通工具的轮胎、某些衣料、夏天穿的丝袜、弹力的紧身衣等等都是采用合成材料制成的.生学习用品中的塑料的笔袋、圆珠笔外壳、修正液外壳、小刀外壳、直尺等等也都是采用合成材料制成的。高科技领域中的航天员所穿的特种服装、航天器材等也都是采用合成材料制成的。师应用于信息传递方面的液晶高分子材料、应用于食品加工和分离方面的高分子分离膜、将化学能转变为电能或是将电能转变为化学能的传感膜等等也都是采用合成材料制成的。如今的医疗水平在不断提高，许许多多的人造器官都在被制造出来，比如，人造心脏、人造血管、人造气管、人造肾、人造鼻、人造骨胳、人造关节、人造肌肉、人造皮肤等。而这些人造器官的制造，也都要用到许许多多的合成材料。像人造心脏，对材料的要求就特别高,人的心脏，时时刻刻都在不停地工作，不能停歇，而且工作的频率也很快,所以，就要求材料能够耐磨损、稳定性高.问题2：高强度、高韧性的特种尼龙在航天领域之外也有应用,比如，建筑上悬挂重物的缆绳,交通方面用来牵引的绳索，游乐设施上用来牵引的缆绳等等都是。师刚才我们提到了许多的合成材料,你们有没有想过,这些合成材料是如何制造出来的呢?这些有机高分子化合物是小分子化合物通过聚合反应而制得的。什么是聚合反应呢?小分子是怎样结合成高分子的呢？比如：我们每一个人都看到过或是亲历过这样的场景：幼儿园的小朋友要集体过马路，为了安全起见，老师总是要求他们手拉着手.本来，每一个小朋友都是一个独立的个体，当他们把小手都伸出来拉在一起时，一个力量庞大的新集体就产生了。化学上，小分子聚合成高分子的实质，其中一种情况，即加成聚合反应，就类似于小朋友们伸出手互相拉在了一起.板书：1。加成聚合反应——加聚反应展示实物：一只食品保鲜袋、一只塑料的饮水杯师这些塑料制品因为是与食品或是人的口唇直接接触的，所以，对这些塑料的要求是要无毒无害,这些塑料的成分是聚乙烯。聚乙烯是以乙烯为单体（小分子）,经过加成聚合反应而生成的。板书：师反应的实质：乙烯分子碳碳双键中的一个共价键发生断裂,共价键断裂后,碳原子就变得不饱和了,所以,就要与其他的乙烯分子中的碳原子相连接，如此一来,一个具有很长的碳链的高分子化合物就形成了.播放电脑课件：乙烯的加聚反应生(观看电脑动画,加深对反应实质的理解）乙烯分子中的共价键先断裂,再连接.师聚乙烯是纯净物还是混合物？聚乙烯分子的n值大小是固定不变的吗？生是混合物,n值的大小是可变的。师在我们的日常生活中，还会用到另一类的塑料，如种植蔬菜的大棚所用的塑料薄膜等,它们也是由乙烯聚合而成的吗？师闻一闻这类塑料的气味，会发现，有时会有一股难闻的气味，这是因为这类的塑料是聚氯乙烯塑料，在使用的过程中会产生一些有害的气体，所以说，聚氯乙烯塑料是不能用来盛装食品的。板书：师已知用于制造玩具、标本架、录音带外壳、包装用泡沫塑料的是聚苯乙烯材料，请写出合成聚苯乙烯的反应方程式。生书写：师怎样的有机物才有可能发生加聚反应？生分子结构中应该有不饱和的碳碳双键或三键。师以上面的2个反应为例,说明单体、链节、聚合度的含义。板书：师如果一种聚合物是由多种单体聚合而成的话，已知聚合物的结构，如何找出形成它的单体的结构呢?生单体到聚合物是断裂不饱和的共价键，即双键断裂转变为单键，那么，要找单体,反过来不就行了吗?师说得再明白点,就是，去掉聚合物外面的中括号，将聚合物中的单键改变为双键、将聚合物中的双键改变为单键。比如,已知某聚合物的结构简式为CH2-CHCH—CH2，求合成该高聚物的单体的结构简式。按照前述的方法，单变双、双变单，就可以知道单体为CH2CH—CHCH2.[课堂练习］在以下各对化合物中，可作为高分子化合物CH2—CH（CH3）-CH2CH2的单体的是（)A。CH3—CH==CH2和CH2==CH-CHCH2B.CH2==CH2和CH2==CH-CH==CH2C。CH3—CH2-CH==CH2和CH2==CH-CH3D.CH2==CH2和CH2==CH—CH3师高聚物中无CC双键，则其单体不可能有二烯烃，否定A项和B项；高聚物中在主链上的基团只有甲基，则可否定C项（1丁烯形成的高聚物中,乙基不在主链上)。答案:D师烯烃形成高聚物时，其反应类型均为加聚反应.日常生活中使用的电器开关外壳、灯头等是用电木塑料制成的。它的主要成分是酚醛树脂，是用甲醛和苯酚聚合而成的。板书：反应方程式:师该反应与乙烯的聚合反应相比，从反应实质上来看，有什么不一样的地方吗？生乙烯的聚合反应生成物只有一种,没有其他的小分子生成.而酚醛树脂的制备反应,在生成聚合物的同时，还生成了小分子水。师像这样的聚合反应,在形成聚合物的同时，还生成了小分子化合物的反应，叫做缩聚反应。板书：2。缩聚反应［课堂练习］已知氨基酸可以缩聚成蛋白质，请完成甘氨酸、丙氨酸缩聚反应的方程式.生书写:师有机高分子的合成，为人类的生活提供了更丰富多彩的元素。现在，请大家来谈谈你所知道的某些有机高分子的合成方法及其在生产、生活和高科技领域中的应用。(课前布置学生去查阅）生1我知道不粘锅的表面是涂了一薄层有机高分子材料——聚四氟乙烯,这种聚合物是用四氟乙烯为单体进行加聚反应而得到的。生2我查阅过资料，制造路灯外壳的塑料是聚丙烯，单体是丙烯。生3查阅资料后，我知道了原来有机玻璃与玻璃是毫不搭界的。有机玻璃是合成的有机高分子化合物,单体是甲基丙烯酸甲酯。生4我还知道了，爱美的女同学佩戴的隐形眼镜的材料也是合成的有机高分子化合物。生5我说出来你们不许笑，原来，婴儿用的尿不湿里面的强吸水性的材料，也是合成的有机高分子化合物。生6还有医药方面……师（进行综述）由此可见，合成有机高分子材料在我们的生活中占据着重要的位置，它使我们的生活变得更加丰富多彩。合成高分子材料用途如此广泛，如今,化学工作者们又在忙些什么呢?他们正在研究和着力解决的是哪些新的课题呢?板书：二、有机高分子合成的新课题师请阅读教材第80页后半部分内容。课堂小结本节课学习到的新化学知识有加聚反应和缩聚反应，但是，更重要的是，我们了解到了合成有机高分子材料在我们的生产、生活和高科技领域中已经发挥的和即将要发挥的巨大的作用。布置作业1.P814、52.以“合成有机高分子材料”为题，书写一篇科学小报告.板书设计有机高分子的合成一、有机高分子的合成1.加聚反应2.缩聚反应二、有机高分子合成的新课题活动与探究查阅各种资料，了解某些有机高分子的合成方法及其在生产、生活和高科技领域中的应用。学生活动教师指导1.课前查阅资料布置给学生任务2.课前上进行交流：学生1：我知道不粘锅的表面是涂了一薄层有机高分子材料——聚四氟乙烯,这种聚合物是四氟乙烯为单体进行加聚反应而得到的学生2：我查阅过资料，制造路灯外壳的塑料是聚丙烯，单体是丙烯学生3：查阅资料后,我知道了原来有机玻璃与玻璃是毫不搭界的.有机玻璃是合成的有机高分子化合物，单体是甲基丙烯酸甲酯学生4：我还知道了,爱美的女同学佩戴的隐形眼镜的材料也是合成的有机高分子化合物学生5：我说出来你们不许笑，原来，婴儿用的尿不湿里面的强吸水性的材料，也是合成的有机高分子化合物学生6：还有医药方面……在学生交流后进行小结：由此可见,合成有机高分子材料在我们的生活中占据着重要的位置，它使我们的生活变得更加丰富多彩如今，化学工作者们又在研究和着力解决的是一些新的课题备课资料1。树脂和塑料的差别之处塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂所组成的。它的主要成分是树脂。树脂就是指还没有跟各种添加剂混合的高聚物.有时这两个名词也常混用，因为有些塑料基本上是由合成树脂所组成的，不含或少含其他添加剂，如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。2.塑料的分类塑料的品种很多，教材中只是简单地分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。目前，塑料的分类还没有一个十分完善的方法,常见的分类方法如下。分类的原则类型特征和举例按树脂受热时的特征分热塑性塑料以热塑性树脂为基本成分。受热软化，可以反复塑制，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等热固性塑料以热固性树脂为基本成分。加工成型以后成为不溶、不熔状态,如酚醛树脂、氨基塑料等按应用范围及性能特点分通用塑料通用性强、用途广泛、产量高、价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等工程塑料机械性能较好，高强度,可以代替金属用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料等其他其他分类，分为通用、工程、耐高温和特种塑料四大类；或通用、工程和其他塑料三大类3。有机高聚物的单体与常见反应类型有机合成材料中的塑料、橡胶、合成纤维等均是有机高聚物.合成这些高聚物的途径是单体通过聚合反应(加聚、缩聚）形成高聚物。（1）单体结构特点①加聚反应单体的结构特点：带有双键或三键的不饱和化合物，烯烃、二烯烃。②缩聚反应单体的结构特点：带有—OH、—COOH、—NH2等活泼的氢原子或基团的化合物.（2）常见的反应类型①加聚反应，可由一种单体发生加聚，也可由两种或两种以上的单体发生加聚。②缩聚反应a。C==O双键中的氧原子与另一个基团中的活泼氢原子缩合成水的反应。如b.醇羟基中的氢和酸分子中的-OH缩合成水的反应。c。羧基中的羟基与氨基中的H原子缩合成水的反应.如 例题分析:（1）根据所给单体写出高聚物的结构式.【例1】已知在虚线开环聚合得，则开环聚合得______________,此聚合物用作合成纤维。解析：通过键的连接，便可得出高聚物结构简式。则高聚物结构式为(2)根据高聚物确定单体。由于高聚物可通过加聚或缩聚反应制得，因此要确定高聚物首先要确定高聚物是加聚产物还是缩聚产物。如链节中有—N—、—O—或CO是缩聚反应，否则是加聚产物。①加聚产物单体的确定。【例2】工程塑料ABS树脂(结构式如下）合成时用了3种单体:，这3种单体的结构简式为____________，____________，____________。解析：根据高聚物分子的链节,可确定ABS树脂属于加聚产物，三种单体分别是②缩聚产物单体的确定【例3】是一种有耐热、耐水性的高频电绝缘性的高分子化合物，它是由三种单体在一定条件下缩聚（同时还生成水）而成的。这三种单体分别是C6H5NH2、__________和___________,它们的物质的量之比为________________。解析:从该高分子结构的重复排列可看出酚醛塑料的影子。用切割法将酚羟基邻位—CH2与N处切割，然后将酚及的氢原子补上，将—CH2—连上氧，即得单体:，物质的量之比为1∶2∶1。【例4】化合物C和E都是医用功能高分子材料，且有相同的元素百分组成,均可由化合物A(C4H8O3）制得,如下图所示：B和D互为同分异构体。试写出各步化学方程式：_________________。判断反应类型：A→B_________________，B→C_________________，A→E_________________。解析：根据题给信息，B、D互为同分异构体，D为环状,B可使溴水褪色，可知B中有一双键。A中有3个氧原子且有酸性，所以A中有羧基—COOH，A→B，B中有双键，所以A中还应有一羟基。再从D为五元环，可知A中羟基在端碳原子上.由此推断A、B、D结构分别为：【例5】已知:(相对分子质量：R＋27）(相对分子质量：R＋57)现有只含C、H、O的化合物A～F,有关它们的某些信息如下：(A）相对分子质量82无支链的烃H2，CO