2023-2024学年人教版高中化学选择性必修3 发展学生化学学科核心素养的项目式教学——以“聚乙烯醇的合成与改性”为例 课件（共22张PPT）

(共22张PPT)
发展学生化学学科核心素养的项目式教学
——以“聚乙烯醇的合成与改性”为例
高中化学人教版 选择性必修3
项目情境：
项目情境：
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发展学生化学学科核心素养的项目式教学
——以“高分子的合成与改性”为例
授课教师：朱芳
授课时间：2022.06.18
任务一：认识聚乙烯醇
交流·研讨
【问题组一】
1.写出聚乙烯醇（PVA）的结构简式，分析其组成和结构特点；
2.预测聚乙烯醇可能具有的性质？
小组合作与汇报的要求
1.学习小组讨论过程中选出发言人
2.发言的要求：思路清晰、声音洪亮、语言简练
3.发言结束，同组同学可以补充，其他同学有疑问可以向发言同学请教
正向思维
认识高分子一般思路与方法
构建模型
类比
分析组成
链节、端基
辨识
官能团
推测性质
预测应用
羟基-OH→醇的性质
活动1：理论合成聚乙烯醇
利用已有的有机合成知识，以乙烯或乙炔为基础原料（其他无机试剂任选），设计聚乙烯醇合成路线，画出流程图，并进行小组间的展示和交流，阐述设计思路。提示：羟基与碳碳双键直接相连的有机物不稳定。
交流·研讨
任务二：合成聚乙烯醇
【问题组二】
1.设计聚乙烯醇合成路线的思路是什么？请详细阐述。
2.单体’结构应具备哪些特征？
3.引入羟基的方法有哪些？
任务二：合成聚乙烯醇
碳骨架构建
官能团转化
单体
高分子
高分子’
②不稳定→高分子化学反应
单体’
①稳定→聚合反应
烯烃与水加成
醛基、酮羰基加成
卤代烃的水解
酯的水解
引入羟基
合成高分子的一般思路与方法
……
原料
中间体
观察结构找单体
逆推单体至原料
构建模型
……
原料
中间体
不稳定
高分子’
单体’
高分子
原料
单体
汇报·展示
活动2：评价聚乙烯醇合成路线
对上述不同合成路线方案进行分析评价，并梳理分析评价的角度。
交流·研讨
任务二：合成聚乙烯醇
任务二：合成聚乙烯醇
有机合成评价模型
多
省
好
快
方案产率
步骤少
产率高
生产速率
产品纯度
原子利用率
安全性
绿色化学
成本
能耗
循环利用
构建模型
经济效益（多、快、省）
社会效益（环境友好）
活动2：评价聚乙烯醇合成路线
对上述不同合成路线方案进行分析评价，并梳理分析评价的角度。
交流·研讨
任务二：合成聚乙烯醇
我国煤炭、天然气、石灰石储量丰富，乙炔法更符合我国国情。
【问题组三】
1.从结构角度分析如何降低聚乙烯醇的水溶性？
2.消除羟基的方法有哪些？
3.交联剂结构应具备哪些特征？列举哪些物质可以作为交联剂？
用途： 滴眼液 胶水 维纶
性质： 良好的水溶性 一定的水溶性
不溶于水
任务三：改性聚乙烯醇
消除
羟基
酯化
醚化
消去
缩醛化
氧化
合成方法
结构
性质
决定
反映
应用
决定
反映
逆向思维
性质 用途 实物
良好的水溶性 滴眼液
一定的水溶性 胶水
不溶于水 维纶
结构
引入羟基
线型结构
消除羟基
线型结构
消除羟基
网状结构
任务三：改性聚乙烯醇
已知： ，写出聚乙烯醇缩甲醛化学方程式并分析反应前后聚合度的变化。
任务三：改性聚乙烯醇
消除羟基
线型→网状
任务三：改性聚乙烯醇
思考：维纶吸湿性较好，又称“人造棉花”，试从结构角度分析原因？
任务三：改性聚乙烯醇
高分子改性的一般思路与方法
产品需求
材料性质
关键结构
结构设计
设计合成路线
构建模型
决定
反映
高分子的多级结构
高分子的性质
决定
反映
研究高分子的一般思路与方法
高分子的合成方法
高分子的加工用途
高分子化学 高分子物理 高分子工程
聚合反应
线型结构
网状结构
高分子反应
单体设计
小分子→单体→线型高分子→网状高分子
项目作业：
1.运用本项目中学到的思路和方法，以乙烯为基础原料（其他无机试剂任选），设计聚乙二醇合成路线，并对不同合成路线进行评价。
2.尝试以降低聚乙二醇的水溶性为目的对其进行化学改性。
谢 谢 参 与！