人教版 (2019)选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法优秀教学设计
展开第一课时 加聚反应
课题: 5.1.1 加聚反应
课时
1
授课年级
高一
课标要求
了解加成聚合物的组成与结构特点,认识加成聚合物的单体和单体单元(链接)及其与聚合物结构的关系。了解加聚反应的特点。
教材
分析
本节是人教版(2020版)选择性必修3第五章第一节《合成高分子的基本方法》的内容,主要包括加成聚合反应和缩合聚合反应两部分内容。
本节教材首先介绍合成高分子的加成聚合反应。该反应在烯烃的相关章节中已有所涉及,因此教材在此处不再重复,而是结合聚乙烯引人单体、链节、聚合度、平均相对分子质量等高分子的基本概念。通过学过的具体物质,指出淀粉、纤维素、蛋白质、聚乙烯及聚氯乙烯等都是有机高分子化合物。这样既联系了前面学过的知识,又使学生容易识别有机高分子化合物。
教材在第四章介绍多糖、蛋白质和核酸等生物大分子时已经引人了缩合的概念,在知识上进行了铺垫。本节借助酯化反应这样一个学生熟悉且简单的缩合反应,将单官能团的一元酸和一元醇拓展为双官能团的二元酸和二元醇,引入缩合聚合反应和缩聚物的概念。同时,教材针对缩聚物的组成较为复杂的实际情况,结合聚酯合成的实例,专门介绍缩聚物和缩聚反应的化学方程式在书写时的注意事项。其中包含了双官能团有机化合物自身的缩聚,以及两种双官能团有机化合物之间的缩聚。
高分子化合物是小分子通过聚合反应制得的,对于教材中出现的结构单元、链节、聚合度与单体等几个概念,教学中可结合典型实例,要求学生知道它们是研究有机高分子化合物时常用的几个名词就可以了,不必加深和拓宽。教学中注意培养学生密切联系自己的生活实际,细心观察,从生活中学习化学的方法,初步体验高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。
本节教学的重点是构建两种聚合反应的认识思路,推断单体的聚合产物和聚合物的单体,两种聚合反应方程式的书写。教学难点是聚合产物链节的推断及书写,聚合物单体的分析及书写。教学共分两课时,第一课时“加聚反应”,第二课时“缩聚反应”。
本课时为第一课时“加聚反应”内容。教材第二章,学生已经学习了碳碳双键的结构特点和反应特点,并在“思考与讨论”栏目中初步接触了氯乙烯、丙烯和异丁烯的加聚反应,对加聚反应的特点有了初步认识。因此,在本节的教学中,应从化学键和结构角度分析反应和高分子的结构特点,引导学生通过对比反应物和产物的结构来学习相关基本概念。教学可从回顾能发生加聚反应的物质--氯乙烯、丙烯、异丁烯等入手,分析组成结构上的特点及加聚物与反应物在结构上的相似点和不同点,引出单体、链节、聚合度和平均相对分子质量等概念,形成对加聚反应的认识思路,再通过实例进一步巩固和提升所学知识。
教学目标
1.通过旧知回顾,思考交流,以乙烯和氯乙烯等不饱和有机物的加聚反应为例,认识加聚反应的微观本质,建构加聚反应的一般认知思路。
2.通过讨论交流,原理分析,了解合成聚乙烯和聚氯乙烯等聚合物反应前后的碳骨架变化,认识高分子的单体和单体单元(链节)及其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。
教学重、难点
重点:高分子化合物组成与结构;加聚反应原理、特点及方程式书写;聚合物单体的推断
难点:加聚产物及其链节与单体的分析、判断和书写
核心素养
宏观辨识与微观探析:通过微观上分析加聚反应过程中化学键的断裂与结合,从宏观上了解加成聚合物的组成与结构特点,认识单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系。
证据推理与模型认知:通过探究合成高分子的基本方法—加聚反应的原理及反应特点,构建加聚反应方程式的书写、加成聚合反应单体的推断认知模型。
科学态度与社会责任:通过认识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,树立学好化学为社会服务的责任意识。
学情分析
学生已经初步了解一些天然高分子和合成高分子、碳碳双键的结构特点和反应特点,初步认识加聚反应的特点,知道高分子和小分子有机化合物在结构上的基本区别等。但尚缺少系统性和规律性的认知,未建立从化学键和结构角度认识加聚反应及加聚产物的认知模型。
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
环节一、
情景导入
生活科技情境
【回顾1】什么是有机高分子化合物中的单体、链节、聚合度?
【学生1】单体是能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
【学生2】链节是高分子中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元。
【学生3】聚合度是高分子链中含有链节数目,常用n 表示。
【教师】评价、肯定。
【回顾2】什么是加聚和缩聚反应?写出乙烯和对苯二甲酸与乙二醇发生聚合反应的化学方程式。
【学生1】加聚反应是由相对分子质量小的化合物通过加成反应相互结合成相对分子质量很大的高分子化合物的反应。缩聚反应是由相对分子质量小的化合物通过缩合反应结合成相对分子质量很大的高分子化合物,同时有小分子(如H2O等)生成的反应。【学生2】乙烯生成聚乙烯的化学方程式为 nCH2===CH2催化剂
。其单体是CH2===CH2,链节是 —CH2—CH2— ,聚合度是 n 。
【教师】评价、投影:对苯二甲酸与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为:
【预习1】塑料的主要成分是什么?塑料是如何分类?
【学生1】塑料的主要成分是合成树脂。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂 等。
【学生2】塑料按受热特征分为:热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料具有长链状的线型结构。受热时,分子间作用力减弱,易滑动,可反复加工多次使用;冷却时,相互引力增强,会重新硬化;热固性塑料再次受热时,链与链间会形成共价键,产生一些交联,形成体型网状结构,硬化定型,加工成型后不能加热熔融。
【教师】评价、肯定。
【预习2】合成聚乙烯和酚醛树脂的方法及原理有何不同?
【学生1】聚乙烯是乙烯单体在一定条件下通过加聚反应而成的高分子化合物。按合成方法可分为高压法聚乙烯和低压法聚乙烯。其原理是以乙烯为单体,发生加聚反应: nCH2===CH2催化剂
。
【学生2】酚醛树脂是用苯酚与甲醛在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。在酸催化下,等物质的量的甲醛和苯酚反应形成线型结构结构高分子,发生反应为:
+、
n+(n‒1)H2O。在碱催化下,等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应,生成网状结构结构的酚醛树脂。
【教师】评价、肯定。
【导入】高分子科学从诞生到现在还不足百年,但完整的高分子材料工业体系已经建立。除塑料、合成纤维、合成椽胶三大合成材料,现代高分子材料正向功能化、智能化精细化方向发展,出现了具有光学、电学、生物医学、吸附分离等功能的高分子。(视频“高分子化合物”见PPT课件)。
回顾旧知,预习新知,创设与生产、生活及科技有关的高分子真实情境,激发学习兴趣和探究的欲望。
环节二、
氧认识合成高分子
活动一、高分子的概念及分类
【过渡】高分子的组成和结构特点决定了高分子的性质,是确定高分子合成方法及应用领域的基础,也是我们学习和认识高分子的基本视角。
【问题1】阅读教材P128页第一自然段,回答什么是有机高分子?有机高分子化合物是如何分类的?
【学生1】概念:由许多低分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很大(通常在104以上)的一类化合物。
【学生2】分类:有机高分子化合物可以按照不同的分类标准进行分类。如按来源分天然高分子、合成高分子;按结构分线型高分子、体型高分子、支链型高分子;按性质分热塑性高分子、热固性高分子;按用途分:塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。
【教师】评价、强调:高分子的相对分子质量比一般有机物大得多,通常在104以上。
【问题2】联系已有有机化合物相关知识,阅读教材P132页第一自然段,思考有机高分子化合物与有机低分子化合物有何区别?填写表格内容。
【教师】投影表格,引导分析。
【学生】填写表格内容,展示交流:
有机高分子化合物
低分子有机物
相对分子质量
很大(通常104~106)
1000以下
相对分子质量的数值
平均值
有明确的数值
分子的基本结构
由若干个重复结构单元组成
单一分子结构
性质
在物理、化学性质上有较大差异
联系
以低分子有机物为原料,经聚合反应得到各种相对分子质量不等的同系物组成的混合物,也称为聚合物
【教师】评价、强调:一般有机物的相对分子质量具有明确的数值,而高分子的相对分子质量却是一个平均值,因为聚合反应得到的是分子长短不一的混合物,即聚合物均是混合物。
【对应练习1】下列材料中不属于有机高分子化合物的是( )
A
B
C
D
外墙保温板
光导纤维
宇航服
尿不湿
酚醛树脂
二氧化硅
聚酯纤维
聚丙烯酸钠
【答案】B
【解析】酚醛树脂、聚酯纤维、聚丙烯酸钠属于高分子化合物,故A、C、D不符合题意;二氧化硅为无机物,不属于高分子化合物,故B符合题意。
【对应练习2】人类健康水平和生活质量的提高做出了巨大贡献。下列各组物质全部为合成高分子材料的是( )
A.聚乙烯 酚醛树脂 B.麦芽糖 胰岛素
C.淀粉 聚异戊二烯 D.纤维素 涤纶
【答案】A
【解析】合成高分子材料主要包括塑料、合成纤维、合成橡胶等,据此可以判断。乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,苯酚和甲醛发生缩聚反应生成酚醛树脂,二者均属于合成高分子材料,A项正确;麦芽糖是二糖,不是高分子化合物,胰岛素不是合成高分子材料,B项不正确;淀粉是天然高分子化合物,聚异戊二烯是合成高分子材料,C项不正确;纤维素是天然高分子化合物,涤纶是合成高分子材料,D项不正确。
回顾旧知,引出新知,深化高分子的概念、组成的认识。
通过对比分析,从本质上了解高分子和低分子的区别与联系。
检测与评价,发现问题,调控课堂,提高教学的针对性和实效性。
活动二、有机高分子的组成及结构特点
【过渡】乙烯通过加聚反应可以得到高分子化合物(聚合物)聚乙烯,下面我们进一步来学习聚合物的组成和结构特点。
【问题1】以丙烯合成聚乙烯为例,回答单体、链节、聚合度等概念及联系分别是什么?
【学生】板书:nCH3CH2===CH2
【学生2】单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
【学生2】链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元。
【学生3】聚合度:高分子链中含有链节的数目,通常用n 表示。
【学生4】高聚物:由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物。
【教师】投影、讲解:
【问题2】阅读教材P132页第二自然段,什么是合成高分子?合成高分子的基本方法有哪些?
【学生1】概念:利用有机物相互反应的性能,通过聚合反应得到相对分子质量较大的高分子叫合成高分子。
【学生2】合成高分子的基本方法包括加成聚合反应与缩合聚合反应,前者一般是含有碳碳双键或碳碳三键的有机物单体发生的聚合反应,后者一般是含有两个(或两个以上)官能团的有机物单体之间发生的聚合反应。
【教师】评价、肯定。
【对应练习1】下列关于有机高分子化合物的说法不正确的是( )
A.有机高分子化合物称为聚合物,是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应制得的
B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,但其结构是若干链节的重复
C.对于一种高分子材料,n是一个整数值,因而它的相对分子质量是确定的
D.高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类
【答案】C
【解析】A.有机高分子化合物分为天然高分子化合物和合成高分子化合物两大类,.小分子反应物也就是单体通过聚合反应得到高分子化合物,因此有机高分子化合物称为聚合物,A正确;B.单体的分子之间通过加聚反应或缩聚反应得到有机高分子化合物,官能团的性质决定了高分子化合物的结构是若干链节的重复,B正确;C. 对于高分子化合物来说,它们的结构均是由若干个链节组成的,但聚合度n不是确定值,通常其相对分子质量是一个大致范围,C错误;D. 高分子材料可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类,天然高分子化合物如蛋白质、淀粉、纤维素等,而聚乙烯、聚氯乙烯等属于合成高分子材料,D正确;答案选C。
【对应练习2】生活中化学无处不在,化学让我们的生活更加美好。下列关于生活中的化学诠释不正确的是( )
A.大渡口新世纪生活超市里有一种食品保鲜膜,其成分为聚乙烯,具有热塑性
B.家用天然气主要成分是甲烷,甲烷分子中两个氢原子被氯取代后,可形成两种不同结构的分子
C.高吸水性树脂可用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠
D.闻名遐迩的梁平柚子中含有HOCH2COOH,该物质可以发生缩聚反应
【答案】B
【解析】A.大渡口新世纪生活超市里有一种食品保鲜膜,其成分为聚乙烯,具有热塑性,属于高分子化合物,故A正确;B.家里烧的天然气主要成分是甲烷,甲烷分子是正四面体结构,其中两个氢原子被氯取代后,只有一种结构,故B错误;C.保水剂是一种强吸水树脂,能在短时间内吸收自身重量几百倍至上千倍的水分,高吸水性树脂可做保水剂,故C正确;D.HOCH2COOH即含有羟基又含有羧基,可以发生缩聚反应,故D正确;故选B。
通过旧知回顾,进一步巩固理解聚合物(高分子化合物)的组成、结构及相关概念的本质与内涵。
创设问题情境,认识合成高分子及合成高分子的基本方法。
检测与评价,发现问题,调控课堂,提高教学的针对性和实效性。
环节三、
加成聚合反应
活
活活动一、加成聚合反应的概念及特点
【过渡】化学上,合成高分子有加聚反应和缩聚反应两种基本方法,下面我们先来学习加聚反应。
【问题1】阅读教材P128页第三自然段,思考加聚反应的概念及特点分别是什么?
【学生】概念:由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应,简称加聚反应。
【教师】评价、强调:加聚反应属于加成反应。
【教师】追问:那么加聚反应的条件及特点是什么呢?
【学生1】单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物(例如:烯、二烯、炔、醛等)。
【学生2】反应只生成高聚物,没有副产物产生。
【学生3】聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。
【学生4】聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
【教师】评价、补充完善。
【问题2】根据加聚反应的特点,请举例说明常见的加聚反应有哪些类型?
【学生】分小组讨论后交流。
【学生1】单烯烃(丙烯)的加聚。
【教师】投影(板书)、讲解:nCH2==CH—CH3eq \(―――→,\s\up7(催化剂))。其特点是断双键,双碳伸两手,其他靠边站。
【学生2】共轭二烯烃(异戊二烯)的加聚。
【教师】投影(板书)、讲解:eq \(――→,\s\up7(催化剂)) (天然橡胶)
其特点是“两头开,双变单,单变双”
【学生3】两种单烯烃共聚(乙烯与丙烯)的加聚。
【教师】投影(板书)、讲解:
nCH2=CH2+ nCH2=CH—CH3eq \(――→,\s\up7(催化剂))或(乙丙树脂),其特点是断双键,双碳伸两手,再按一定顺序首尾相连。
【教师】补充、投影(板书):
特殊加聚反应: = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①甲醛(HCHO)的加聚:nHCHOeq \(――→,\s\up7(催化剂))(聚甲醛:人造象牙)
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②乙炔(HC≡CH)的加聚:nHC≡CHeq \(――→,\s\up7(催化剂))(聚乙炔:导电塑料)
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③环氧乙烷()的加聚:neq \(――→,\s\up7(催化剂))
(聚环氧乙烷—开环聚合成线型聚醚)
【对应练习1】天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,其结构简式为,下列说法正确的是( )
A.单体是CH3CH=CH2和CH2=CH2 B.其链节为
C.聚异戊二烯、聚乙烯都不能使溴水褪色 D.聚异戊二烯存在顺反异构
【答案】D
【解析】根据聚异戊二烯的结构简式,可知其单体为,链节为中括号里的重复单元:。A.根据分析,单体是,A错误;B.根据分析,其链节为,B错误;C.聚异戊二烯中含双键,能使溴水褪色,聚乙烯不含双键,不能使溴水褪色,C错误;D.当有机化合物分子中含有碳碳双键且与每个双键碳原子所连的另外两个原子或原子团不同时,就存在顺反异构现象,聚异戊二烯中每个双键碳上连接的原子或原子团都不相同,故存在顺反异构,D正确;故选D。
【对应练习2】角膜接触镜俗称隐形眼镜,其性能要有良好的透气性和亲水性,目前大量使用的软性隐形眼镜常用材料是( )
A.聚乙烯 B.聚氯乙烯
C. D.
【答案】C
【解析】角膜接触镜俗称隐形眼镜,其性能要有良好的透气性和亲水性,则其链节上要有亲水基,聚乙烯、聚氯乙烯、均不含亲水基,中含有亲水基,所以为隐形眼镜常用材料;故答案为C。
进一步认识加聚反应的概念及条件,深度理解加聚反应的本质特征。
通过实例分析,探究加聚反应的不同类型,从化学键及结构角度深度理解加聚反应的微观本质,培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学核心素养。
检测与评价,发现问题,调控课堂,提高教学的针对性和实效性。
活
活活动二、探究由加聚产物判断单体的方法
【过渡】发生加聚反应的单体分子结构中必修含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键,那么如何由高聚物推断所对应的单体呢?
【问题1】讨论由加聚产物判断其单体有哪些基本的方法?
【学生1】凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其单体必为一种,将两个半键闭合即得对应单体。
【学生2】凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在中央划线断开,然后分别将两个半键闭合即得对应单体。
【学生4】凡链节主链上只有碳原子,并存在碳碳双键结构的高聚物,其断键规律是“有双键,四个碳;无双键,两个碳”,划线断开,然后将单键变双键,双键变单键即得对应单体。
【学生5】凡链节主链上有多个碳原子(n>2),且含有碳碳双键的高聚物,若采用“见双键,四个碳”的断键方式,链节主链两边分别剩下1个碳原子,无法构成含双键的单体时,则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应。
【教师】评价、讲解(投影):的单体为苯乙烯()、乙烯(CH2==CH2)和乙炔(HC≡CH)三种。
【教师】归纳(投影):已知加聚物的结构简式判断其单体的步骤
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①首先去掉加聚物两端的“”、“”。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②再将高分子链节中主链上的碳碳单键改为碳碳双键,碳碳双键改为碳碳单键。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③再从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键,把碳原子的价键超过4价的碳原子找出来。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④去掉不符合4价的碳原子间的价键(一般为双键),即得合成该加聚物的单体。
【问题2】探究:结合加聚产物判断单体的基本方法,完成表格内容。
【教师】投影表格,引导分析。
【学生】完成表格内容,展示交流:
聚合物
单体名称
单体结构简式
乙烯
CH2=CH2
丙烯
CH2=CHCH3
氯乙烯
CH2=CHCl
丙烯腈
CH2=CHCN
丙烯酸
CH2=CHCOOH
乙酸乙烯酯
CH3COOCH=CH2
1,3—丁二烯
CH2=CH—CH=CH2
1,3—丁二烯和
苯乙烯
CH2==CH—CH==CH2和
1,1二氟乙烯和全氟丙烯
CH2=CF2和CF2=CF—CF3
【对应练习1】下列高聚物必须由两种单体加聚而成的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.该项中的高聚物是由一种单体(CH2=CHCH3)加聚而成的,不符题意;B.该项中的高聚物也是由一种单体()加聚而成的,不符题意;C.该项中的高聚物由两种单体(CH2=CHCH3和CH2=CH—CH=CH2)加聚而成,符合题意;D.该项中的高聚物不是加聚反应生成的,不符题意;综上,本题选C。
【对应练习2】丁腈橡胶(如图)具有优良的耐油、耐高温性能,合成丁腈橡胶的原料是( )
①CH2=CH-CH=CH2 ②CH3-C≡C-CH3 ③CH2=CH-CN
④CH3-CH=CH-CN ⑤CH3-CH=CH2 ⑥CH3-CH=CH-CH3
A.③⑥ B.②③ C.①③ D.④⑤
【答案】C
【解析】从红线位置断开得到两个链节原料,然后单键变双键,可得:①CH2=CH-CH=CH2、③CH2=CH-CN,故选:C。
通过讨论交流,理解由加聚产物推断其单体的基本方法,培养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的化学核心素养。
通过典例剖析,进一步巩固根据加聚产物推断其单体的基本方法,建立认知模型,突破教学重点,突破教学难点。
检测与评价,发现问题,调控课堂,提高教学的针对性和实效性。
环节四、课后巩固
作业设计
1.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。丝绸是一种天然高分子材料。下列不属于高分子物质的是( )
A.纤维素 B.植物油
C.聚乙烯 D.蛋白质
【答案】B
【解析】有机高分子化合物为高聚物,相对分子质量在10000以上,以此解答。A.纤维素属于多糖,为天然高分子化合物,故A不选;B.植物油的主要成分为油脂,相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故B选;C.聚乙烯由乙烯发生加聚反应生成的高分子化合物,故C不选;D. 蛋白质是氨基酸通过缩聚反应生成的天然高分子化合物,故D不选;故选B。
2.下列关于高分子化合物的组成、结构、性质的说法正确的是( )
A.高分子化合物的相对分子质量都很大 B.纯净的淀粉属于纯净物
C.线型高分子具有热固性 D.高分子材料都不易燃烧
【答案】A
【解析】A.高分子化合物的相对分子质量都很大,一般都超过10000以上,A正确;B.淀粉是高分子化合物,纯净的淀粉属于混合物,B错误;C.线型高分子具有热塑性,C错误;D.高分子材料不一定都不易燃烧,D错误,答案选A。
3.已知某有机物的结构如下图所示,下列分析正确的是( )
A.1 ml该有机物中含有1 ml碳溴键
B.该有机物能发生加成、取代、消去反应
C.1 ml该有机物的单体最多可消耗2ml NaOH
D.该有机物分子中不存在手性碳原子
【答案】C
【解析】A.1 ml该有机物中含有n ml碳溴键,A错误;B.该有机物含有苯环,可与氢气发生加成反应,含碳溴键,可与NaOH水溶液发生取代反应,不能发生消去反应,B错误;C.1 ml该有机物的单体含1ml碳溴键,与1mlNaOH溶液发生水解反应得到酚羟基,具有弱酸性,再消耗1mlNaOH溶液,则1 ml该有机物的单体最多可消耗2ml NaOH,C正确;D.连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,根据图知,与苯环相连的碳原子是手性碳原子,故D错误;故选:C。
4.下列说法不正确的是( )
A.天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯
B.人造羊毛属于合成纤维
C.通过橡胶硫化,可以使橡胶结构由体型变成线型结构
D.玻璃钢属于复合材料
【答案】C
【解析】A.天然橡胶的化学组成是聚异戊二烯,A正确;B.人造羊毛是腈纶,属于合成纤维,B正确;C.通过橡胶硫化,可以使橡胶结构由线型变成体型结构,C错误;D.玻璃钢是由塑料和玻璃纤维复合而成的,属于复合材料,D正确;故选C。
5.聚丙烯酰胺(PAM,其结构如下)是一种优良的增稠剂,广泛应用于废水处理、石油开采、造纸等行业。下列说法不正确的是( )
A.PAM 的单体为 H2C=CHCONH2
B.PAM 的每个链节中含有 3 个碳原子
C.PAM 的单体可由丙烯酸与氨反应制得
D.PAM 能与稀硫酸反应,不能与氢氧化钠溶液反应
【答案】D
【解析】A.该物质的C=C的加聚产物,则单体为CH2=CHCONH2,A项正确;B.该物质的连接为-CH2-CHCONH2-,碳原子有3个,B项正确;C.丙烯酸可以和氨脱水缩合形成CH2=CHCONH2,C项正确;D.PAM中存在-CONH-在酸性或碱性条件均可发生水解,D项错误;故选D。
6.化学与生活密切相关,下列说法正确的是( )
A.利用酒精的强氧化性可以灭活新型冠状病毒
B.酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生水解反应生成乙醇
C.CO、甲醛、放射性元素氡(Rn)都是室内空气污染物
D.N95口罩的原材料聚丙烯是一种天然有机高分子化合物
【答案】C
【解析】A.酒精没有强氧化性,酒精之所以能消毒是因为酒精能使病毒蛋白脱水变性凝固,从而达到杀灭病毒的目的,故A错误;B.酿酒过程中葡萄糖在酒化酶的作用下发生分解反应生成乙醇和二氧化碳,葡萄糖是单糖,不能水解,故B错误;C.CO、甲醛、放射性元素氨(Rn对人体均有害,都是室内空气污染物,故C正确;D.N95口罩的原材料聚丙烯是一种有机高分子化合物,利用丙烯合成的,不是天然的有机高分子化合物,故D错误;故选C。
7.下列关于有机物说法正确的是( )
A.丙烯(CH2=CH—CH3)分子中所有原子共平面
B.苯乙烯()的加聚产物为
C.苯在FeBr3的催化作用下与溴水发生取代反应
D.乙炔和聚乙炔都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】A.丙烯(CH2=CH—CH3)分子中含有甲基,所有原子不可能都共平面,故A错误;B.苯乙烯()的加聚产物为,故B错误;C.苯在FeBr3的催化作用下与液溴发生取代反应,故C错误;D.乙炔、聚乙炔均含不饱和键,均能被高锰酸钾氧化,使其褪色,故D正确;故选D。
8.金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料是人类使用的三大类基础材料,它们以各自的特点满足着人类多方面的需要。
(1)金属材料中,有一类贮氢合金能够结合氢气形成金属化合物,并在一定条件下分解释放出氢气,该贮运原理属于 (“物理”或“化学”)变化。钢铁是制造轮船的主要材料,船身外通常装上金属块以防腐蚀,该金属块可选择 (“铜块”或“锌块”)。
(2)全国两会普及使用了“石头纸”,这是以碳酸钙为主料(内层)、聚乙烯等高分子材料为辅料(双外层)制成的。有关“石头纸”的说法错误的是 。
A.防油不防水 B.有利于保护森林
(3)聚乙烯(PE)是一种有机高分子材料,广泛应用于制作如 等塑料制品。
A.食品袋 B.水杯 C.建筑材料
聚乙烯(PE)的单体是 (填写结构简式),该单体是石油经过 得到的主要产物之一。
A.分馏 B.裂化 C.裂解
(4)氯乙烯的结构简式为, 是氯乙烯的空间填充模型。
A. B.
写出以氯乙烯为原料生产聚氯乙烯(PVC)的化学方程式 。
(5)乙烯氧氯化法是目前生产氯乙烯的主要方法,如下图所示:
步骤①的反应类型是 ,步骤②的化学方程式为 ,从绿色化学的角度看,氧氯化法的优点是 。
【答案】(1)化学 锌块
(2)A
(3) AB CH2=CH2 C
(4)A
(5)加成反应 氯元素循环利用;副产物是水,对环境无害
【解析】(1)物理变化与化学变化的本质区别在于是否有新物质生成,贮氢合金能够结合氢气形成金属化合物,并在一定条件下分解释放出氢气,该贮运原理属于化学变化;船身外通常装上一定数目比铁更活泼的金属块以防止腐蚀,根据金属活动性顺序表,故填锌块。
(2)“石头纸”主要原料是碳酸钙,碳酸钙不溶于水,可防水,推广使用“石头纸”能减少普通纸的使用,而普通纸的原料为木材,所以能达到保护森林和环保的目的,故选A。
(3)聚乙烯(PE)是一种有机高分子材料,广泛应用于制作如食品袋等塑料制品,故选A;聚乙烯(PE)的单体是乙烯,结构简式为;乙烯是是石油经过裂解得到的主要产物之一,故选C。
(4)氯乙烯的结构简式为, 是氯乙烯的空间填充模型;氯乙烯发生加聚反应得到聚氯乙烯,化学方程式为: 。
(5)步骤①是乙烯和氯气发生加成反应生成1,2二氯乙烷,由原子守恒可知步骤②中1,2二氯乙烷受热分解生成氯乙烯和HCl,方程式为: ;从绿色化学的角度看,氧氯化法的优点是氯元素循环利用;副产物是水,对环境无害。
及时巩固、消化所学,促进掌握必备知识,评价教学效果,为后期优化教学方案提供依据,培养分析问题和解决问题等关键能力。
课堂总结
板书
设计
第一节 合成高分子的基本方法
第一课时 加聚反应
一、认识合成高分子
1、高分子的概念及分类
(1)概念:多个低分子化合物以共价键结合成相对分子质量很大的一类化合物。
(2)分类:
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①按来源天然高分子、合成高分子
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②按性质分:热塑性高分子、热固性高分子;
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③按用途分:塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、黏合剂等。
2、有机高分子的组成及结构特点
单体:能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物。
链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元。
聚合度:高分子链中含有链节的数目,通常用n 表示。
高聚物:由单体聚合而成的相对分子质量较大的化合物。
二、加成聚合反应
1、加成聚合反应的概念及特点
(1)概念:含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应,简称加聚反应。
(2)特点:单体必含双键、三键等不饱和键;反应只生成高聚物,无副产物;聚合物链节化学组成跟单体相同等。
(3)类型
2、探究由加聚产物判断单体的方法
(1)方法:
(2)步骤: = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①首先去掉加聚物两端的“”、“”。
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②再将高分子链节中主链上的碳碳单键改为碳碳双键,碳碳双键改为碳碳单键。
= 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键,把碳原子的价键超过4价的碳原子找出来。
= 4 \* GB3 \* MERGEFORMAT ④去掉不符合4价的碳原子间的价键(一般为双键),即得合成该加聚物的单体。
教学
反思
本课时教学从生产、生活、科技等情境引入,通过学生联系旧知,讨论交流,教师引导分析,深入学习和了解加聚反应及加聚物的组成与结构特点,认识发生加聚反应的单体和单体单元(链节)及其与聚合物结构的关系。教学以问题为导向,循序渐进,层层深入,符合学生的认知特点和规律。每个问题环节后设置两个检测试题,使所学知识得到及时巩固,有效提高了教学的实效性。通过归纳、提炼,理解合成高分子的基本方法—加聚反应的原理及反应特点,构建认知模型,培养学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科素养。在教学中密切联系生活实际,初步体验高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用,增强了学生的责任意识。
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: 这是一份人教版 (2019)选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法教学设计,共8页。
高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法教学设计及反思: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法教学设计及反思,共10页。教案主要包含了新课导入,学生活动等内容,欢迎下载使用。
高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法教案及反思: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 合成高分子的基本方法教案及反思,共7页。