第一节 合成高分子的基本方法-教学设计 (1)
文档属性
| 名称 | 第一节 合成高分子的基本方法-教学设计 (1) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 21.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-04-07 22:37:02 | ||
图片预览
文档简介
教学设计
课程基本信息
学科 化学 年级 高二 学期 春季
课题 合成高分子的基本方法第二课时
教学目标
1.认识缩聚反应的微观本质。 2.能通过分析反应物官能团的结构和种类，正确判断缩聚产物的链节和端基，以及小分子生成物及其个数，构建缩聚反应的一般认知思路；能通过分析缩聚物的结构推测相应的单体。
教学内容
教学重点： 1.构建缩聚反应的一般认识思路。
2.推断单体的缩聚产物和聚合物的单体，书写简单缩聚反应的化学方程式。
教学难点： 1. 书写两种单体的缩聚产物的链节。
2.分析和书写聚合物的单体。
教学过程
同学们好，欢迎进入本节微课课堂，本节微课的主题是合成高分子的基本方法第二课时，我是本节微课的主讲老师。 【引入】同学们，在第一课时我们提到，1号塑料的主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，主要用于矿泉水瓶、饮料瓶等，但其只能耐热至70℃，装高温液体或加热则易变形，产生对人体有害的物质。 【问】它是如何合成的呢？ 【讲解】从它的名称中我们知道，它是由对苯二甲酸和乙二醇聚合得来，必修时我们就学过酸和醇反应时，酸脱羟基醇脱氢，那再这个反应中，n个对苯二甲酸和n个乙二醇在催化剂条件下脱去水生成水分子，而最顶端的羟基和氢原子不参与缩聚，故而在聚合物的结构简式中得以保留，所以该聚合物的结构简式是这样书写得到的，请同学们仔细观察该聚合物的连接方式和书写要点。其中左边括号外的羟基和右边括号外的氢是端基原子，中间部分是该高聚物的链节，对苯二甲酸和乙二醇是该高聚物的单体。 【问】那水分子应该有多少生成呢？ 【生】思考水分子的个数。 【分析】是的，本来可以脱去2n个水分子，但端基的羟基和氢相当于还有一个水分子没有脱去，故而一共有2n-1个水分子生成，书写方程时还要注意各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标要一致。 【小结】我们把这种单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应，它有区分于加聚反应的特点：（1）在生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产物（如H2O等)的生成，（2）一般的缩聚反应多为可逆反应（3）为提高产率，并得到具有较高聚合度的缩聚物，需要及时移除反应产生的小分子副产物。 【过渡】我们刚刚学习了二元酸与二元醇之间可以发生缩聚，那还有没有含有其他官能团的有机物也能通过缩聚反应合成高分子呢？ 【生】思考。 【分析】是的，在必修二蛋白质的学习中我们知道羧基和氨基可以脱水缩合，那么我们可以预测二元羧酸与二胺也可以缩聚，请同学们按下暂停键，书写下列物质间发生缩聚反应的化学方程。 【生】书写下列物质间发生缩聚反应的化学方程。 【分析】氨基和羧基的脱水机理和酯化反应类似，是酸脱羟基，氨基脱氢，那么该二元酸与二胺脱水缩合的高聚物是这样书写的，你们写对了吗？别忘记还有2n-1个水分子哦。 【生】核对答案 【过渡】除了两种单体可以缩聚成高分子外，一种单体能不能缩合生成高分子呢？如果可以的话这种单体要具备怎样的结构特征？ 【生】思考。 【讲解】的确，如果该种单体具备两个可以缩合的官能团，那它也可以缩聚。如像羟基乙酸这样同时含有羟基和羧基的单体，它的分子和分子之间就可以发生缩聚，那它的聚合物的结构简式该如何书写呢？ 【生】思考。 【讲解】它和酯化反应类似，也是酸脱羟基醇脱氢，我们只需在断键的位置加上中括号和下角标n即可，可以发现，在一种单体缩聚的产物链节中没有完整的酯基结构。注意不要遗漏端基原子和水分子，那么这里的水分子数目是不是也是2n-1呢？ 【生】思考。 【小结】我们仔细观察不难发现，区别于两种单体的缩聚，只有一种单体发生缩聚时，只能脱去n个水，去掉端基，最终脱去的是n-1个水分子。因此，在书写缩聚反应的方程式时，水分子的个数我们要加以区分，如果是一种单体的缩聚，则脱去n-1个水分子，如果是两种单体的加聚，则脱去2n-1个水分子。 【师】请同学们思考并写出氨基乙酸发生缩聚反应的化学方程式。 【生】书写氨基乙酸发生缩聚反应的化学方程式。 【师】请核对你的方程与答案是否一致。 【生】核对答案 【问】请同学们思考乙二醇之间能否发生缩聚反应呢？ 【生】思考乙二醇之间能否发生缩聚反应。 【讲解】是的，在醇的学习中，我们知道醇之间可以发生分子间脱水反应，那么n个乙二醇在一定条件下也可以脱水缩合，同时生成n-1个水分子。 【过渡】学到这里，如果给你一种缩聚高分子的结构，你能否判断出它的单体呢 与加聚产物的单体的寻找一样，我们同样要学会观察结构。 【分析】像这样的高聚物（见ppt），将聚合物去掉中括号和n，若没有酯基、酰胺基等可以水解的官能团，则去掉中括号和n后，即为该聚合物的单体。而这种高分子（见ppt），去掉中括号和n，含有酯基这种可以水解的官能团，则断开酯基，分别在原羟基部分补-H，在原羧基部分补-OH，即是该高聚物的单体。请按照我们刚刚所学的方法找出第二种高分子对应的单体。 【生】写出相应的单体。 【讲解】同样道理，断开酰胺基，在原氨基部分补-H，原羧基部分补-OH，就得到了相应的单体。所以，在寻找缩聚物的单体时，去掉中括号和n，含有酯基或酰胺基等可以水解的官能团，则断开酯基或酰胺基，分别在相应位置补-H或补-OH，即是该高聚物的单体。 【课堂总结】本节课我们学习了合成高分子的另一种方法：缩聚反应，知道了只要具备两个可以缩聚的官能团均可以在一定条件下发生缩聚反应，可以是两个单体间的缩聚，也可以是一个单体间的缩聚。而从缩聚物推理相应单体时，我们要学会观察去掉中括号和n下标后是否含有酯基或酰胺基等官能团，即可判断相应的单体。 对比上一课时内容，可以发现，加聚反应和缩聚反应有很显著的区别，其中在单体特征上，加聚反应的单体含有不饱和键，而缩聚反应的单体含至少两个官能团；从单体种类上看，加聚反应的单体为含碳碳双键或碳碳三键等不饱和键的有机物，缩聚反应的单体为多元的醇、羧酸、氨基酸等，从聚合方式看，加聚反应通过不饱和键加成，缩聚反应通过官能团缩合脱去小分子而连接，从聚合物特征，加聚物链节和单体具有相同的化学组成，缩聚物链节和单体具有不同的化学组成；从产物看，加聚反应只生成高聚物，缩聚反应除了高聚物生成外还有小分子生成； 【课后巩固】接下来我们进入学以致用环节。请看第一题，下列高聚物中，由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是，题目中有两个要求，一个是两种单体，一个是缩聚，ABC三个选项的链节主链观察得知它们均是加聚的产物；D符合答案。 请看第二题，下列物质中，既能发生加成反应，又能发生加聚反应，还能发生缩聚反应的是，符合题目要求的应该是既有不饱和键，又含有两个以上能缩聚的官能团，只有B选项符合要求。 请看第三题，该高分子去掉中括号和n后，没有酯基或酰胺基，所以则去掉中括号和n，即为单体。由于只有一种单体缩聚，其缩聚产生的H2O只有n-1份。 【师】本节微课的内容到此结束，谢谢观看！
课程基本信息
学科 化学 年级 高二 学期 春季
课题 合成高分子的基本方法第二课时
教学目标
1.认识缩聚反应的微观本质。 2.能通过分析反应物官能团的结构和种类，正确判断缩聚产物的链节和端基，以及小分子生成物及其个数，构建缩聚反应的一般认知思路；能通过分析缩聚物的结构推测相应的单体。
教学内容
教学重点： 1.构建缩聚反应的一般认识思路。
2.推断单体的缩聚产物和聚合物的单体，书写简单缩聚反应的化学方程式。
教学难点： 1. 书写两种单体的缩聚产物的链节。
2.分析和书写聚合物的单体。
教学过程
同学们好，欢迎进入本节微课课堂，本节微课的主题是合成高分子的基本方法第二课时，我是本节微课的主讲老师。 【引入】同学们，在第一课时我们提到，1号塑料的主要成分是聚对苯二甲酸乙二醇酯，主要用于矿泉水瓶、饮料瓶等，但其只能耐热至70℃，装高温液体或加热则易变形，产生对人体有害的物质。 【问】它是如何合成的呢？ 【讲解】从它的名称中我们知道，它是由对苯二甲酸和乙二醇聚合得来，必修时我们就学过酸和醇反应时，酸脱羟基醇脱氢，那再这个反应中，n个对苯二甲酸和n个乙二醇在催化剂条件下脱去水生成水分子，而最顶端的羟基和氢原子不参与缩聚，故而在聚合物的结构简式中得以保留，所以该聚合物的结构简式是这样书写得到的，请同学们仔细观察该聚合物的连接方式和书写要点。其中左边括号外的羟基和右边括号外的氢是端基原子，中间部分是该高聚物的链节，对苯二甲酸和乙二醇是该高聚物的单体。 【问】那水分子应该有多少生成呢？ 【生】思考水分子的个数。 【分析】是的，本来可以脱去2n个水分子，但端基的羟基和氢相当于还有一个水分子没有脱去，故而一共有2n-1个水分子生成，书写方程时还要注意各单体物质的量与缩聚物结构简式的下角标要一致。 【小结】我们把这种单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应，简称缩聚反应，它有区分于加聚反应的特点：（1）在生成缩聚物的同时，还伴有小分子的副产物（如H2O等)的生成，（2）一般的缩聚反应多为可逆反应（3）为提高产率，并得到具有较高聚合度的缩聚物，需要及时移除反应产生的小分子副产物。 【过渡】我们刚刚学习了二元酸与二元醇之间可以发生缩聚，那还有没有含有其他官能团的有机物也能通过缩聚反应合成高分子呢？ 【生】思考。 【分析】是的，在必修二蛋白质的学习中我们知道羧基和氨基可以脱水缩合，那么我们可以预测二元羧酸与二胺也可以缩聚，请同学们按下暂停键，书写下列物质间发生缩聚反应的化学方程。 【生】书写下列物质间发生缩聚反应的化学方程。 【分析】氨基和羧基的脱水机理和酯化反应类似，是酸脱羟基，氨基脱氢，那么该二元酸与二胺脱水缩合的高聚物是这样书写的，你们写对了吗？别忘记还有2n-1个水分子哦。 【生】核对答案 【过渡】除了两种单体可以缩聚成高分子外，一种单体能不能缩合生成高分子呢？如果可以的话这种单体要具备怎样的结构特征？ 【生】思考。 【讲解】的确，如果该种单体具备两个可以缩合的官能团，那它也可以缩聚。如像羟基乙酸这样同时含有羟基和羧基的单体，它的分子和分子之间就可以发生缩聚，那它的聚合物的结构简式该如何书写呢？ 【生】思考。 【讲解】它和酯化反应类似，也是酸脱羟基醇脱氢，我们只需在断键的位置加上中括号和下角标n即可，可以发现，在一种单体缩聚的产物链节中没有完整的酯基结构。注意不要遗漏端基原子和水分子，那么这里的水分子数目是不是也是2n-1呢？ 【生】思考。 【小结】我们仔细观察不难发现，区别于两种单体的缩聚，只有一种单体发生缩聚时，只能脱去n个水，去掉端基，最终脱去的是n-1个水分子。因此，在书写缩聚反应的方程式时，水分子的个数我们要加以区分，如果是一种单体的缩聚，则脱去n-1个水分子，如果是两种单体的加聚，则脱去2n-1个水分子。 【师】请同学们思考并写出氨基乙酸发生缩聚反应的化学方程式。 【生】书写氨基乙酸发生缩聚反应的化学方程式。 【师】请核对你的方程与答案是否一致。 【生】核对答案 【问】请同学们思考乙二醇之间能否发生缩聚反应呢？ 【生】思考乙二醇之间能否发生缩聚反应。 【讲解】是的，在醇的学习中，我们知道醇之间可以发生分子间脱水反应，那么n个乙二醇在一定条件下也可以脱水缩合，同时生成n-1个水分子。 【过渡】学到这里，如果给你一种缩聚高分子的结构，你能否判断出它的单体呢 与加聚产物的单体的寻找一样，我们同样要学会观察结构。 【分析】像这样的高聚物（见ppt），将聚合物去掉中括号和n，若没有酯基、酰胺基等可以水解的官能团，则去掉中括号和n后，即为该聚合物的单体。而这种高分子（见ppt），去掉中括号和n，含有酯基这种可以水解的官能团，则断开酯基，分别在原羟基部分补-H，在原羧基部分补-OH，即是该高聚物的单体。请按照我们刚刚所学的方法找出第二种高分子对应的单体。 【生】写出相应的单体。 【讲解】同样道理，断开酰胺基，在原氨基部分补-H，原羧基部分补-OH，就得到了相应的单体。所以，在寻找缩聚物的单体时，去掉中括号和n，含有酯基或酰胺基等可以水解的官能团，则断开酯基或酰胺基，分别在相应位置补-H或补-OH，即是该高聚物的单体。 【课堂总结】本节课我们学习了合成高分子的另一种方法：缩聚反应，知道了只要具备两个可以缩聚的官能团均可以在一定条件下发生缩聚反应，可以是两个单体间的缩聚，也可以是一个单体间的缩聚。而从缩聚物推理相应单体时，我们要学会观察去掉中括号和n下标后是否含有酯基或酰胺基等官能团，即可判断相应的单体。 对比上一课时内容，可以发现，加聚反应和缩聚反应有很显著的区别，其中在单体特征上，加聚反应的单体含有不饱和键，而缩聚反应的单体含至少两个官能团；从单体种类上看，加聚反应的单体为含碳碳双键或碳碳三键等不饱和键的有机物，缩聚反应的单体为多元的醇、羧酸、氨基酸等，从聚合方式看，加聚反应通过不饱和键加成，缩聚反应通过官能团缩合脱去小分子而连接，从聚合物特征，加聚物链节和单体具有相同的化学组成，缩聚物链节和单体具有不同的化学组成；从产物看，加聚反应只生成高聚物，缩聚反应除了高聚物生成外还有小分子生成； 【课后巩固】接下来我们进入学以致用环节。请看第一题，下列高聚物中，由两种不同的单体通过缩聚反应制得的是，题目中有两个要求，一个是两种单体，一个是缩聚，ABC三个选项的链节主链观察得知它们均是加聚的产物；D符合答案。 请看第二题，下列物质中，既能发生加成反应，又能发生加聚反应，还能发生缩聚反应的是，符合题目要求的应该是既有不饱和键，又含有两个以上能缩聚的官能团，只有B选项符合要求。 请看第三题，该高分子去掉中括号和n后，没有酯基或酰胺基，所以则去掉中括号和n，即为单体。由于只有一种单体缩聚，其缩聚产生的H2O只有n-1份。 【师】本节微课的内容到此结束，谢谢观看！