人教版 (2019)选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法教学设计

第五章  合成高分子

第一节  合成高分子的基本方法

学习目标：

1.通过氯乙烯加聚反应的断键和成键特点，认识加聚反应的微观本质，构建加聚反应的一般认知思路。

2.通过分析合成聚氯乙烯反应前后的碳骨架变化，了解高分子的单体、链节、聚合度和平均相对分子质量等基本概念，认识单体、链节与高分子结构的关系，能通过分析加聚物的结构推测相应的单体。

3.通过体验己二酸与乙二醇的缩聚反应过程，认识缩聚反应的微观本质；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。

素养目标：

1.证据推理与模型认知：能基于单体的结构和官能团的相关证据，推理加聚反应和缩聚反应，构建聚合反应的一般性认知模型；根据聚合物结构和官能团的证据推理出单体。

2.宏观辨识与微观探析：能辨识聚合物的官能团、结构及类型，探析出形成它们单体。

教学重、难点：

重点：构建两种聚合反应的认知思路；推断单体的聚合物和聚合物的单体，写出简单聚合反应的化学方程式。

难点：书写两种单体的缩聚产物的链节；分析和书写聚合物的单体。

概述：

1.什么是高分子的合成

利用有机物相互反应的性能，得到相对分子质量______的______过程。

2.高分子相对分子质量与一般有机物有什么区别

(1)高分子的相对分子质量比一般有机物大得多，通常在____以上(一般有机物相对分子质量在____以下)；

(2)一般有机物的相对分子质量具有_____的数值，而高分子的相对分子质量却是一个_____值(因为聚合反应得到的是分子长短_____的_____物)。

3.合成高分子的基本方法有哪些

包括________反应与________反应，前者一般是含有_____的___类单体发生的聚合反应，后者一般是含有________________官能团的单体之间发生的聚合反应。

任务一：加聚反应

1.什么是加聚反应

______小分子间通过_____反应聚合成高分子的反应，叫________反应，简称加聚反应。

如： 

2.加聚反应有什么特点

(1)单体必须是含有__________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)没有副产物产生，聚合物链节跟单体的化学组成______。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数(n)倍。

3.加聚物的结构有什么特点

(1)单体：能够进行________形成高分子化合物的_______

如：

(2)链节：高分子化合物中化学组成相同、可重复的____结构单元。

(3)聚合度：高分子链中含有_____的数目，通常用n表示。

(4)平均相对分子质量：

4.加聚反应的写法及类型：

(1) 写法：一般是先写出________两端的碳、氢，将其他的原子或原子团写成_____的形式，断开不饱和键的___键变成两个____ ，写在左右_____，再加上“______”和“____”。

(2) 种类：

①一种单体加聚：如: CH2=CHCH2CH3  CH3CH=CHCH2CH3

(2)单体为共轭二烯烃：

(3)两种单体加聚：

(4)含碳氧双键的加聚:

学习评价1  写出下列单体的加聚物

丙烯腈   丙烯酸

醋酸乙烯酯

异戊二烯

5.怎么判断加聚物单体

无双键，两个碳，隔一键，划一段；有双键，四个碳，隔三键，划一段；单双键，互交换，单变双，双变单。

思考与交流

1.写出下列反应的化学方程式，并说明断成键的特点

(1)乙酸与乙醇酯化反应

(2)两个甘氨酸分子形成二肽

羧基脱羟基，醇羟基、氨基脱氢，两分子脱水缩合为酯、二肽。

缩合反应：分子间脱去小分子化合为较大分子的反应

2.如果用双官能团的二元酸和二元醇(如己二酸和乙二醇)发生酯化反应，能得到什么呢？

……→n

任务二：缩聚反应

1.什么是缩聚反应   分子间通过脱掉小分缩合聚合成高分子的反应，简称缩聚反应。

2.缩聚反应有哪些类型 

(1)一种双官能团的单体

如：3-羟基丙酸缩聚为聚酯:

甘氨酸缩聚为多肽:

(2)两种双官能团的单体

如：己二酸和己二胺合成纤维锦纶-66

如：对苯二甲酸和乙二醇合成聚酯纤维涤纶

3.缩聚反应有什么特点

(1)缩聚反应的单体往往是具有双官能团（如-OH、-COOH、-NH2、C-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、HCl等)生成；

(3)一般的缩聚反应多为可逆反应，为提高产率，并得到高聚合度的缩聚物，需及时移除反应生成的小分子副产物。

4.怎么书写缩聚物、缩聚反应

(1)书写缩聚物的结构式时，一般在方括号外侧写出端基原子或原子团；而加聚物的端基不确定，一般不必写出。

(2)书写缩聚反应的化学方程式时，各单体物质的量与缩聚物结构式的下角标一般要一致。例如，下列化学方程式中两者都是 n 。另外，也要注意生成的小分子的物质的量：由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为 n -1；由两种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质的量一般为2n-1。

如：

5.怎么判断缩聚物的单体

如：

看链节、断类型：链节中无官能团，一种单体,去掉“[ ]”、“n”即为单体。

如：

看链节、断类型：链节中有官能团酯基，属于聚酯类，两种单体。

巧切割、补端基：切开酯基,脱什么补什么，去掉“[ ]”“n”即为单体。

科学史话                       高分子科学的莫基人——施陶丁格

德国化学家施陶丁格（ H . Staudinger ,1881-1965）早年曾在瑞士任教，1926年到德国弗赖堡大学任教，从事有机化学研究直至退休。在20世纪初期，多数学者认为树脂、橡胶等在溶液中是以小分子缔合形成的胶束形式存在。而以施陶丁格为代表的少数学者认为这些天然有机物本身是由许多原子构成的大分子，这些大分子的溶液具有胶体性质，它与小分子缔合得到的胶体是不同的。1922年，施陶丁格发表论文，提出了“聚合反应是大量小分子以化学键相互结合形成大分子的过程”的假说，指出聚乙烯和天然橡胶等聚合物都是由众多小分子单体通过共价键连接形成的链状分子，为建立高分子科学莫定了基础。1953年，施陶丁格获得了诺贝尔化学奖，以表彰他为建立高分子科学作出的贡献。

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