合成高分子 整理与提升教学设计

教学设计
课程基本信息
学科 高中化学 年级 高三 学期 秋季
课题 《合成高分子 整理与提升》
教学目标
1.通过真实情境创设，如水立方的有机材料、“嫦娥五号”展示的国旗材料、医疗用高分子材料（血管支架、人工关节等），激发学生兴趣，引导学生在宏微辨析和符号表征中，掌握有机高分子化合物的合成原理。能够区分加聚与缩聚反应的异同。 2. 能对单体和高分子进行互相推断，能分析高分子的合成路线，构建高分子合成路线的基本模型，并运用模型解决实际问题，能书写典型的加聚反应和缩聚反应的方程式。 3.通过描述本章所学几种高分子材料的结构特征，分析和解释其性质和用途，形成“构-性”观念。 4.了解合成高分子化合物在经济发展、生活质量提高方面的贡献。
教学内容
教学重点： 1.高分子的组成、结构特点及分类。
2.加聚反应与缩聚反应的特点。
教学难点： 1.单体与高分子化合物结构的互推。
2.加聚反应与缩聚反应方程式的书写。
教学过程
设计构想 本课时对第五章合成高分子进行知识点的梳理和提升，利用本章已学习的几种通用高分子和功能高分子材料，分析加聚反应和缩聚反应的特点，掌握单体与高分子化合物的互推，并加强聚合反应反应方程式的书写，能对合成路线进行简单的设计和推断。本节课分解为3个学习任务环节，突出情境、知识、素养的有效结合，体现教、学、评一体性，其整体设计思路如下： (
高分子在高新技术领域的应用
高分子的组成、分类、结构特点
分析高分子结构特点→分类→性质
宏观辨识、
微观探析
高分子的合成方法
加聚反应
缩聚反应
分析加聚反应特点→单体与高分子互推→加聚反应方程式书写
分析缩聚反应特点→单体与高分子互推→缩聚反应方程式书写
证据推理、模型认知、变化观念
从三聚氰胺到密胺树脂
高分子材料的合成路线
高分子合成模型应用→合成路线设计→创新应用
证据推理、模型认知、创新意识
)情境线索 知识线索 活动线索 核心素养 教学过程 【大情境】材料是人类一切生产和活动的物质基础，是人类生产力的标志，是人类文明进步的里程碑。从古至今，材料发展经历了石器时代、青铜时代、铁器时代，现代人类更是进入了一个以合成高分子材料和硅材料为代表的多种材料并存的时代。新型高分子材料的合成为提高人类生活质量作出了巨大的贡献。 由聚乳酸制作的血管支架，可被人体代谢降解，无需手术取出；水立方表面的膜材料为乙烯-四氟乙烯共聚物，透光性好，且具有自清洁功能，是理想的建筑材料；嫦娥五号身上的五星红旗，在极端的月球气温和紫外线环境中色彩依然鲜艳，正是采用了耐高温耐辐射的聚酰亚胺材料。 任务一：认识高分子的结构特点与分类 合成高分子材料依据性质和用途的不同，可以分为合成高分子材料和功能高分子材料。塑料、合成橡胶、合成纤维并称为三大合成材料。依据结构的不同，分为线型高分子、支链型高分子和网状高分子，其中线型和支链型高分子加热可以熔融，也可溶于某些有机溶剂中，又可被归类为热塑性高分子材料，这一类材料可以反复加热成型。而网状高分子受热不熔化，一次成型，属于热固性高分子材料。 【学生活动】完成任务单上的表格 【设计意图】通过引导学生从微观结构层面理解线型和网状结构，从高分子分类的多个角度认识归纳已经学习的高分子材料，诊断并发展学生微观探析、模型认知的素养水平发展。 任务二：掌握高分子的合成方法——加聚反应/缩聚反应 情境：有机高分子是由小分子化合物通过聚合反应得到的。例如生活中用于制造水杯、奶瓶、食品保鲜膜的聚乙烯，是乙烯在一定条件下，通过加聚反应制得。用于制造玩具、泡沫塑料的聚苯乙烯，是苯乙烯在一定条件下加聚得到的。 问题1：能进行加聚反应的单体，在结构上有什么特征？ 问题2：从共价键断裂和生成的角度来看，加聚反应有什么特点？ 【学生活动】完成任务单上的练习1，书写聚乙炔、聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯、顺丁橡胶的合成反应方程式。 【教师讲解】“单双键交替法”逆推高分子化合物的单体结构。 【学生活动】练习使用单双键交替法，推出以下聚合物的单体：人造象牙、聚异戊二烯。 问题3：线型和网状酚醛树脂分别是如何得到的？能进行缩聚反应的单体，在结构上有什么特征？ 问题4：比较加聚反应与缩聚反应的区别与特点 【教师讲解】“官能团切断法”逆推高分子化合物的单体结构（以聚对苯二甲酸乙二酯为例）。 【学生活动】练习使用官能团切断法，推出以下聚合物的单体：锦纶66、聚乳酸。 【设计意图】引导学生通过对比加聚反应和缩聚反应的过程与结果，从微观辨识角度（化学键断键和成键、官能团变化）理解加聚反应和缩聚反应的特征和差异（单体、产物角度），通过课堂练习强化两种聚合反应的实际应用能力。能进行高分子与单体结构的互推。学生自我诊断并发展微观探析、证据推理与模型认知的素养水平。 任务三：设计合成高分子材料 情境：仿瓷餐具质轻美观，不易破碎，其主要成分密胺树脂是由三聚氰胺与甲醛在一定条件下缩聚得到的网状结构的聚合物。密胺树脂的合成与酚醛树脂类似，都是先加成再消去。 问题1：请写出三聚氰胺与甲醛反应得到线型聚合物的化学方程式 问题2：线型聚合物如何进一步反应生成网状结构的密胺树脂？ 【学生活动】练习模仿酚醛树脂的合成，思考密胺树脂形成线型、网状结构的化学反应过程。【教师讲解】密胺树脂的合成。从结构预测密胺树脂的性能——密度小，质量轻，亲油性好，在石油吸附上可能具有更广阔的应用前景，体现了物质的结构决定了化学性质，性质决定了其应用。 【设计意图】通过密胺树脂的实例了解高分子材料的合成反应，通过尝试新型高分子材料的合成，对聚合反应进行迁移运用。学生体验新型高分子材料的优异性能及在高新技术领域中的发展，学生可以自我评价运用有机高分子化合物的合成原理解决实际化学问题的水平，提高创新意识，发展科学态度与社会责任的核心素养。