5.1合成高分子的基本方法 第2课时 教案 （表格式）2021-2022学年高二化学人教版（2019）选择性必修3

合成高分子单体的推断
——《化学选择性必修3》第五章第一节第2课时
内容分析
在初中和高中必修阶段，学生已经接触了一些天然高分子和合成高分子，知道高分子和小分子有机化合物在结构上的基本区别。本节第一课时首先介绍合成高分子的加成聚合反应，并结合聚氯乙烯引入单体、链节、聚合度、平均相对分子质量等高分子的基本概念。通过氯乙烯加聚反应的断键、成键特点构建了加聚反应的一般认知思路。再之后借助酯化反应这样一个学生熟悉且简单的缩合反应，将单官能团的一元酸和一元醇拓展为双官能团的二元酸和二元醇，引入缩合聚合反应和缩聚物的概念等，进而更进一步的认识缩聚反应的微观本质。
本节第二课时合成高分子单体的推断是建立在第一节熟悉加聚反应和缩聚反应反应原理的基础上。通过链节特点分析合成高分子的反应类型，再根据相关反应断键、成键特点进而推出合成高分子的单体。
学情分析
（1）学生已有基础： 学生在第一课时的学习中已经构建了加聚反应和缩聚反应的一般认知思路，理解加聚反应断键、成键特点，从而为合成高分子结构逆推出单体奠定了基础。
（2）学生认知关键点：知识迁移，逆向思维的运用。在上一课时单体生成聚合物断键、成键特点抽象出证据模型从而逆向推断出合成高分子的单体。
（3）学生认知障碍点：在微观探析上学生还存在一定的障碍，由概念抽象出模型对很多学生来存在一定的困难。
（4）学生认知发展点：熟悉宏观概念的基础上可适当进行微观探析，逐步推理建立模型并进行运用。在应用模型的过程中进一步提高责任意识。
三、目标分析
通过回忆合成高分子的两种基本方法——加聚反应和缩聚反应，进一步加深对加聚、缩聚反应的原理的认知与理解；
通过小组合作、分析讨论几种典型的合成高分子的合成原料，逐步建立模型并利用模型进行解释原型、深度学习；
通过合成高分子单体的推断，抽象出典型的几种模型，并能将模型联系实际进行高分子材料原料的推断，初步应用于生产，进一步树立化学意识；
四、教学流程
五、教学活动
环节 活动内容 活动功能（设计意图）
教师 学生 教学 功能 评价 功能
课前展示，引入主题， 【展示】学生“寻找”的合成高分子 【观看图片】回忆，联想 从学生的身边和经历入手，激发学生深入了解的兴趣 在活动中体验“寻找”合成高分子的成就感
情境设置, 问题探究 【导入】东莞一度被称为“世界工厂”，合成大量的高分子材料，那进行高分子的合成的主要原料如何选择呢？ 【思考】 集中学生注意力，引出新课 活动中激发学生学习兴趣，引发学生思考
授之以渔，温故知新 【过渡】要了解合成高分子原料的选择，我们需要首先回顾上节课所学的合成高分子的基本方法。 【过渡】那加聚产物和缩聚产物有何不同，如何判断合成高分子的反应类型？ 【回忆，交流】加聚反应和缩聚反应。 【回忆，回答】 从链节入手，链节主链全是碳原子的应该发生的是加聚反应，链节主链有其他原子的一般是经过缩聚反应合成的高分子。 使学生体会化学知识的连贯性，明确化学学习知识储备很重要 在活动中学生提高了思考的维度，初步体验逆向思维。
小组合作，讨论探究 【提问】假设你是东莞某工厂的老板，主要制造以下产品，需购买哪些主原料？ 任务一： HDPE防渗膜 （高密度聚乙烯为主要成分） 2. 医用口罩、防护服 （聚丙烯为主要材料） 【小组讨论】 【成果展示】小组代表分析过程和结果。 原料： 2．原料： 学生学会从加聚反应断键的角度逆向思维半键闭合成键推断出合成高分子的主原料。 体会小组讨论合作的成就感，提高分析归纳知识和表达的能力
小组合作，建立模型 【过渡】那能否通过这两种合成高分子原料的推断抽象出类似加聚高分子单体推断的解题模型呢？ 【回答】 【建立模型】 模型1：若主链链节只有两个碳原子(无其他原子)，则单体只1种：即将主链C原子两个半键闭合即可 学生通过分析以及教师的引导逐步高分子单体的推断模型 提高分析问题、归纳知识、抽象模型的能力
小组合作，建立模型 【过渡】任务一已完成，接下来我们继续来找寻我们的产品所需的主原料。 任务二： 氯丁橡胶止水带 【交流、分析、回答】原料： 【建立模型】 模型2：若链节主链有四个碳原子(无其他原子)，链节中含有碳碳双键，“单变双，双变单” 即得对应单体。 学生通过小组合作交流，在教师引导下模仿模型一的得出思路得到难度增大的模型2。 体会通过小组交流和合作的乐趣，进一步激发学生主动获取知识的欲望。
小组合作，建立模型 【过渡】 任务二已完成，我们再更进一步，合成我们另一种产品，大家来寻找下合成它的主原料。任务三：乙丙橡胶防水卷材 或 【交流、分析、回答】原料： 和 【建立模型】 模型3： 若链节主链有大于等于四个碳原子(无其他原子)，且链节无双键，将链节中每两个碳断开，然后分别将两个半键闭合即得对应单体。 学生掌握利用加聚反应断键、成键原理逆向来分析，在模型二的启发下螺旋式上升自主得到模型3。 学会自主分析反应，体验探究式学习的乐趣。提高分析问题和逆向思维的能力，同时也增强学生讨论分享和语言表达能力。
应用模型，深度学习 【过渡】下面我们再升级下难度，如果遇到主链碳原子数更多的情况，模型又怎么升级呢？大家来体会下如何建立并应用它，并感悟下它和我们刚刚已经建立的模型有什么内在联系？ 【练习】 的单体是 【分析、交流、回答】 【整理模型】 模型4：若链节主链中只有碳原子,并存在碳碳双键的聚合物,其规律是“见双键,四个碳;无双键,两个碳”。 利用练习作出猜想，然后验证猜测并建立模型，由具体的例子类推到一般规律。再采用归纳法推广建立模型4。 培养学生螺旋式上升的思维，提升学生的思考维度。对于有一定难度的问题，通过教师引导，实现自主学习中的生生互助和师生互助。通过具体事例到一般规律，培养学生的逻辑思维，让学生逐级体会科学探究的层层成就感。
应用模型，学以致用 【展示】练习题 【释疑】 【练习】 【提出疑问】 【整理模型】 模型5：凡链节主链上有多个碳原子(n>2)，且含有碳碳双键的高聚物，若采用“见双键，四个碳”的断键方式，链节主链两边分别剩下1个碳原子，无法构成含双键的单体时，则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应。 学生对问题思考的维度加深，逐渐形成自觉归纳知识的能力。 提高学生归纳知识应用模型的能力，体验知识的有效性。
小组合作，阶段总结 【过渡】通过学习，我们得到了合成高分子单体推断的一般方法，并建立了加聚产物单体推断的几种模型，下面请我们大家一起来总结下本节课所得。 【总结】 1. 判断高聚物反应类型： 根据高聚物中键特点和产物情况定。 2. 加聚物的单体判断关键： 根据链节中碳碳键的特点: 单烯烃的加聚/二烯烃的加聚，其一般规律是“见双键,四个碳;无双键,两个碳”。 学生对所学知识进行回顾和整理总结。 提高学生对知识的系统性和完整性理解和归纳。
学会学习，自主探究 【课后探究】寻找缩聚反应生成的高聚物单体。 1、聚乳酸（PLA）可降解塑料 2、聚乙醇酸（PGA）可吸收缝合线 3、聚己二酸乙二酯可降解树脂 【查阅资料】 【课后讨论、交流】 初步建立缩聚反应产物推断的思路与模型 提高学生的求知欲。增强学生处理信息、自主探究的能力。培养学生对自然和社会的责任感。
教学反思
本节课在学生小组合作、讨论探究的过程中进行，学生不仅较好的理解掌握了课本已有知识，也在逐步建立模型的过程中发生了深度学习。
课堂上，学生不仅学习了还学会自主学习，在思维上完成了一个阶梯式的进阶。具体表现在：一、对于上节课所学的合成高分子的基本方法——加聚反应和缩聚反应产物进行对比，增强了学生对知识的对比与辨析能力，同时在一定程度上启发了学生的逆向思维；二、在进行合成高分子单体的推断时，由简入繁，由具体到一般规律，再引导学生建立模型，使学生思维上完成一个质的提升；三、引导学生在练习中建立模型后，通过应用模型解决问题让学生体验模型的实用性，再深一步的了解模型的深化，利用模型“长出”新模型，让学生“长出”知识，“生出”思维；四、学生在教师引导完成了以问题为导向的一系列模型的建立后，归纳本节所学，学生在回忆中更深切体会到化学学科的思维性和严谨性。五、最后，留给学生课后探究的有关缩聚反应产物单体的推断，无疑更是促使学生自主采用本节课加聚产物单体推断类似思路探究完成了缩聚产物单体的推断并通过具体事例建立一般模型并应用于实际。
教学活动中，与其说是在学习加聚产物单体的推断，不如说是学生在抽丝剥茧的体验合成高分子，在体验中逐步完成了相关模型的建立。新知识的生成离不开学生思维的逐级提升，具体表现在：一、分析合成高分子的反应类型从而逆推出单体的一般思路，要利用断键、成键原理逆行思维；二、通过对具体产品生产时原料的分析，学生在体验中螺旋式上升建立了模型1、2、3；三、建立模型后通过应用模型发现已有模型的局限性，从而通过模型的升级发现模型4；四、总结过程中，学生通过回顾对本节课自身思维的成长有了进一步的感悟，同时也让学生感觉到了思维“成长”的乐趣。
教学评一体化在课堂中通过思考-讨论- -小组合作-交流-建模-应用中完成，模型逐步建立并用之解决情境问题等，完成了模型的应用，并通过练习进行反馈与加强。整个过程效果较好，学生基本能思维跟着问题走、模型顺着思维来、问题用着模型解。当然，对于最后留白的课后探究无疑是让学生完成课后自我评价，不仅可以用来评价整个课堂中知识所得，也能用来为下节课缩聚产物单体的推断很好铺垫，更让学生感受自身化学思维的提升。
教学活动设计以及实施上有一些亮点，比如说首先以我们所处的东莞创设生产高分子原料的寻找情境，提高学生的学习热情；其次，引导学生自然而然进行合成高分子产品原料的推断，进而模型建立并应用模型解决问题等；再次，利用模型生出新模型，让学生发现问题后感觉利用所学模型大胆尝试解决；最后，留给学生的课后探究，无形之中让学生自主感受思维的提升。当然，此过程中也有一些可优化之处，如对于模型的建立，如果时间充裕的话可让学生大胆尝试完成模型5的推导与应用；如对于总结部分，可尝试让学生小组合作归纳进一步提升学生对知识的总体把握。
总之，本节课整体上是较为成功的，当然也存在一些可改进的不足。相信通过不断反思、不断成长，我会“成长”的更好、更快。