合成高分子化合物的基本方法——教学设计.doc

合成高分子化合物的基本方法

依兰县第三高级中学
化学组 孟凡华

合成高分子化合物的基本方法
依兰县第三高级中学化学组孟凡华
（一）教学目标
1、知识和技能
1.能举例说明合成高分子的组成与结构特点，能依据简单合成高分子的结构分析其链节和单体。
2.能说明加聚反应和缩聚反应的特点
2、过程与方法
了解高分子化合物合成的基本方法。
3、情感、态度与价值观
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。
（二）教学重难点
重点：加聚与缩聚反应的一般特点；加聚反应与缩聚反应单体识别的
难点：加聚反应和缩聚反应方程式的书写；已知聚合物的结构式能分析出单体
（三）教学方法
紧密联系前面学过的烯烃和二烯烃的加聚反应、加成反应、酯化反应、酯的水解、蛋白质的水解等知识，提高运用所学知识解决简单问题的能力。
学生探究：“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）”
（四）教学过程
[导入新课] 塑料制品图片展示提出问题
[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。
[追问]什么是小分子化合物？什么是高分子化合物？他们两个有怎样的区别？
大屏幕投影：用小分子合成高分子的方法有哪两类？
[生]：加聚反应和缩聚反应
[提问]:什么是加聚反应？什么是单体、链节、聚合度？举例说明
[学生]：该反应方程式中，CH2=CH2为单体，—CH2—CH2—为链节，n为聚合度
[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？
[教师]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，只有聚合物。
3、主链上一般只有碳原子。
4、链节和单体的化学组成相同。
[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] 分别是CH2=CHCl、
[投影]讲解]由加聚聚合物推单体的方法：先去括号和n，然后用折叠半键法
→
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：
[投影练习]
C. CH3CH=CH2 和CH2=CH2 D. CH3CH=CH2
[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”。
[提问]刚才我们分析、讨论得出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。
那么，缩聚反应的特点是什么呢？请同学们分组讨论，并做好记录。
[学生活动]学生自己总结。
[投影]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。
[老师]引导学生运用数学思想进行探究。
[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，方法是在寻找单体是时，先看它的链节结构，分析它是通过哪一类有机化学反应缩合的；然后根据缩合反应中断键和成键的特点，逆向分析寻找单体。
由缩聚反应生成高聚物的单体的判断
(1)直接去掉括号和n：聚合物方括号内没有酯基和肽键，去掉括号和n剩余部分就是单体
例如：大屏幕投影
（2）切割酯基和肽键：聚合物方括号内有酯基或肽键，先去掉括号和n,然后切割酯基和肽键
[投影、教师讲解]缩聚物单体的推断方法常用“切割法”，如下图示：

大屏幕投影练习：
[课堂练习]下列化合物中
a.b.c.
d.e.f.
(1)可发生加聚反应的一个化合物是 ，加聚物的结构式为
。
（2）可发生缩聚反应的一个化合物是 ，缩聚物的结构式为
。
（3） 可发生缩聚反应的两个化合物是 和 ，缩聚物的结构式为 。
[布置作业]教材104页
1题 写在书上
2题 写在作业本上

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