3.3高分子化合物与材料 教案 (1)
文档属性
| 名称 | 3.3高分子化合物与材料 教案 (1) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 88.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2016-07-11 23:59:40 | ||
图片预览
文档简介
第三单元
课题3
高分子化合物与材料
教学目标：
（一）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
（二）过程与方法
了解高分子化合物合成的基本方法。
（三）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。
教学重点：
通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式，或从简单的聚合物结构式分析出单体。
教学难点：
1加聚与缩聚反应的一般特点
2、单体、链节（即重复结构单元）、聚合度等概念
3、聚合物单体的识别
4、加聚反应和缩聚反应方程式的书写
课时建议：2.5课时
教学过程
一、高分子化合物的合成
高分子化合物按照来源可分为天然和合成高分子化合物。其相对分子质量一般都在一万以上，有的可达到上千万。合成高分子化合物是由小分子通过聚合反应来制得的，所以也称为聚合物。
〈一〉加成聚合反应
[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。
[分析、讲解]有机高分子化合物的分子组成及有关概念的比较。填写下表：
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。
聚合反应
CH2=CH2
单体
—CH2—CH2—
链节
n
聚合度
高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。
n值一定时，有确定的分子组成和相对分子质量，聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n。
一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的混合物。
[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？
[师生]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，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。
[复习]请同学们写出下列反应的化学方程式，并说明断键成键的特点
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”。
〈二〉缩合聚合反应
[提问]上节课我们曾经分析、讨论得出加聚反应具有的特点。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]学生分组讨论。
[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，因加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。）如：
二、塑料制品的加工
有机高分子化合物的结构可分为线型高分子和体型高分子，如图所示。
1．线型结构
[师]有些高分子由一个个链节连接起来，成千上万链节连成长链，如淀粉和纤维素的长链是由C—C键和C—O键相连接的，聚乙烯和聚氯乙烯是由C—C键相连接的，线性结构的高分子材料，可以带支链，也可以不带支链。线型结构的高分子材料两个链间只有分子间作用力，没有化学键，而这一分子间的作用力随相对分子质量的增大而增强。
[板书]2．体型结构
体型结构是高分子链上能起反应的官能团跟别的单体或别的物质发生反应，分子链之间形成化学键产生一些交联，形成的网状结构，如硫化橡胶等，如图所示：
[投影]
橡胶硫化后，由线型结构转变为网状结构，橡胶制品会变得更加坚韧和富有弹性。
三、性能优异的合成材料
[讲解]影响高分子性能的因素，主要是形成高分子的单体的组成和结构、高分子的相对分子质量、高分子链的形状和聚集状态等。
1、塑料的改性包括填充改性，共混改性和共聚改性。
2、功能高分子材料
获得具有特定功能的功能高分子材料主要通过以下三途径获得：
由含有某种特定功能官能团的单体直接聚合；
通过化学反应在高分子主链或者侧链上引入某些具有特定功能的基团
通过合理的加工成型实现材料的功能化。
3、复合材料
由于彼此利弊共存，所以把材料合适地复合，可提高材料的性能，扩大应用范围。
四、环境中的高分子材料
1、高分子材料的老化及其保护
2、环境降解高分子材料的开发
3、废旧高分子材料的回收利用
课题3
高分子化合物与材料
教学目标：
（一）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
（二）过程与方法
了解高分子化合物合成的基本方法。
（三）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。
教学重点：
通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式，或从简单的聚合物结构式分析出单体。
教学难点：
1加聚与缩聚反应的一般特点
2、单体、链节（即重复结构单元）、聚合度等概念
3、聚合物单体的识别
4、加聚反应和缩聚反应方程式的书写
课时建议：2.5课时
教学过程
一、高分子化合物的合成
高分子化合物按照来源可分为天然和合成高分子化合物。其相对分子质量一般都在一万以上，有的可达到上千万。合成高分子化合物是由小分子通过聚合反应来制得的，所以也称为聚合物。
〈一〉加成聚合反应
[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。
[分析、讲解]有机高分子化合物的分子组成及有关概念的比较。填写下表：
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。
聚合反应
CH2=CH2
单体
—CH2—CH2—
链节
n
聚合度
高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。
n值一定时，有确定的分子组成和相对分子质量，聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n。
一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的混合物。
[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？
[师生]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，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。
[复习]请同学们写出下列反应的化学方程式，并说明断键成键的特点
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”。
〈二〉缩合聚合反应
[提问]上节课我们曾经分析、讨论得出加聚反应具有的特点。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]学生分组讨论。
[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，因加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。）如：
二、塑料制品的加工
有机高分子化合物的结构可分为线型高分子和体型高分子，如图所示。
1．线型结构
[师]有些高分子由一个个链节连接起来，成千上万链节连成长链，如淀粉和纤维素的长链是由C—C键和C—O键相连接的，聚乙烯和聚氯乙烯是由C—C键相连接的，线性结构的高分子材料，可以带支链，也可以不带支链。线型结构的高分子材料两个链间只有分子间作用力，没有化学键，而这一分子间的作用力随相对分子质量的增大而增强。
[板书]2．体型结构
体型结构是高分子链上能起反应的官能团跟别的单体或别的物质发生反应，分子链之间形成化学键产生一些交联，形成的网状结构，如硫化橡胶等，如图所示：
[投影]
橡胶硫化后，由线型结构转变为网状结构，橡胶制品会变得更加坚韧和富有弹性。
三、性能优异的合成材料
[讲解]影响高分子性能的因素，主要是形成高分子的单体的组成和结构、高分子的相对分子质量、高分子链的形状和聚集状态等。
1、塑料的改性包括填充改性，共混改性和共聚改性。
2、功能高分子材料
获得具有特定功能的功能高分子材料主要通过以下三途径获得：
由含有某种特定功能官能团的单体直接聚合；
通过化学反应在高分子主链或者侧链上引入某些具有特定功能的基团
通过合理的加工成型实现材料的功能化。
3、复合材料
由于彼此利弊共存，所以把材料合适地复合，可提高材料的性能，扩大应用范围。
四、环境中的高分子材料
1、高分子材料的老化及其保护
2、环境降解高分子材料的开发
3、废旧高分子材料的回收利用