2020高中化学 合成有机高分子化合物的基本方法(基础)知识讲解学案 新人教版选修5
合成高分子化合物的基本方法学案
合成高分子化合物的基本方法学案引言:高分子化合物是由成千上万个重复单元组成的大分子,具有重要的应用价值,如塑料、纤维、橡胶等。
合成高分子化合物的方法学非常重要,不同的高分子化合物可能需要不同的合成方法。
本文将介绍合成高分子化合物的几种基本方法。
一、聚合反应聚合反应是合成高分子化合物最常用的方法之一、聚合反应可以分为两种类型:加成聚合和缩合聚合。
1.加成聚合:加成聚合是指两个单体分子通过共价键相连形成高分子化合物。
例如,乙烯通过加成聚合可以得到聚乙烯。
加成聚合可以进一步细分为链聚合和环聚合。
链聚合是指单体分子中的双键或三键通过聚合反应形成线性的聚合物链,如乙烯通过链聚合可以得到线性聚乙烯。
环聚合是指两个或多个单体分子中的双键闭合形成环状的聚合物,如环氧树脂通过环聚合可以得到环形聚合物。
2.缩合聚合:缩合聚合是指两个单体中的官能团(如羧基和羟基)通过酯化反应或酰胺化反应形成高分子化合物。
例如,己二酸和乙二醇通过缩合聚合可以得到聚酯。
二、开环聚合开环聚合是指由环状单体分子通过裂环反应形成高分子化合物。
开环聚合常见的有环酯开环聚合和环氧树脂开环聚合。
环酯开环聚合是指环状酯单体在加热条件下断裂环状结构形成线性聚合物,如聚己内酯。
环氧树脂开环聚合是指环状环氧单体在加热条件下打开环,与其他分子形成共价键,形成线性聚合物。
三、乳液聚合乳液聚合是指通过悬浊液的形式将两个不相容的液体相混合,并通过添加引发剂引发聚合反应。
乳液聚合常用于合成橡胶和乳胶。
在乳液聚合中,乳化剂被用来稳定悬浊液,使两相分散均匀。
乳液聚合的优点是反应发生在水相中,避免了挥发性溶剂的使用,减少了对环境的污染。
四、自由基聚合自由基聚合是指通过自由基反应将单体分子连接起来形成高分子化合物。
自由基聚合是合成聚合物的常用方法,可以得到广泛应用的塑料和橡胶。
自由基聚合的反应条件一般较为温和,但同时也存在编写的问题。
因此,需要控制自由基引发剂的选择和反应条件的控制,以获得所需的高分子化合物。
人教版选修5 化学:5.1 合成高分子化合物的基本方法 教案1
重难点创新教学方法合成高分子化合物的基本方法一、教材内容分析本节课是在《有机化学基础》第三章第四节“有机合成”基础上的延伸。
学习本节内容之后,将有助于学生理解和掌握高分子材料的制取及性质。
本节的内容主要有加聚反应和缩聚反应,但实质上这部分的内容,前面课本已有介绍,加聚反应在必修二的第四章第二节中涉及,缩聚反应在羧酸以及氨基酸的性质学习时候也提及了,本节课的主要是将两部分的知识进行整合,同时学会应用到实际的生产生活中,呼应了第三章的有机合成。
在本节课中,首先,由生活中的高分子化合物引入,由天然的高分子化合物到合成的高分子化合物的广泛使用,引出如何所给的烯烃单体进行加成聚合反应得到高分子化合物,与此同时,提出,若是要合成聚乙二酸乙二酯这种高分子化合物,如何进行呢?若是乳酸呢?通过用化学语言-反应方程式的表达,对加聚与缩聚反应有了初步的对比复习,识别加聚反应与缩聚反应单体的区别,紧接着是练习巩固,初步学会由简单的单体写出聚合反应方程式,聚合物结构式,或由简单聚合物结构式分析出它的单体。
二、教学目标(一)、知识与技能1.了解合成有机高分子化合物的组成与结构特点,能依据简单合成有机高分子的结构分析其单体和链节。
2. 了解合成有机高分子化合物的常用方法——加聚反应和缩聚反应,掌握加聚反应和缩聚反应的特点。
(二)、过程与方法能根据有机化合物的结构推知其单体,并写出相应的化学方程式。
(三)、情感态度与价值观1. 体会有机合成高分子对生活的重要作用。
2. 知识联系生活实际,提高自主创新精神。
三、教学重难点重点:(一)了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念;(二)了解加聚反应和缩聚反应的一般特点。
难点:(一)由简单的单体写出聚合反应方程式,或由简单的聚合物结构式分析出它的单体;(二)从有机高分子的结构特点出发,掌握合成有机高分子的基本方法,培养推理、概括能力。
四、学生学习情况分析初中化学介绍了高分子化合物的一般概念,描述了塑料、合成纤维及合成橡胶在生活中的应用;化学2介绍了常见有机化合物的结构、性质和用途,以及高分子单体(乙烯、丙烯)的矿物来源、乙烯和丙烯等的聚合反应和应用。
【化学】5.1.2《合成高分子化合物的基本方法》教案(新人教版选修5
第一节合成高分子化合物的基本方法目的知识与技能能说明加聚反应和缩聚反应的特点了解高分子化合物合成的基本方法。
情感态度价值观掌握了有机高分子化合物的合成原理,人类是能够通过有机合成持续合成原自然界不存有的物质,从而为持续提升人类生活水平提供物质基础。
重点理解加聚反应过程中化学键的断裂与结合,用单体写出聚合反应方程式和聚合物结构式;难点从聚合物结构式分析出单体。
知识结构与板书设计二、缩合聚合反应缩聚反应的特点: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,而加聚物的端基不确定,通常用横线“—”表示。
)如:教学过程教学步骤、内容方法、手段、活动[复习]请同学们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[投影] 1、乙酸与乙醇酯化反应2、两个甘氨酸分子形成二肽[讲]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):[投影][讲]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”。
[板书]二、缩合聚合反应[讲]由单体通过度子间的相互缩合而生成高分子化合物,同时还伴随着小分子化合物的反应叫缩合聚合反应,简简称为缩聚反应。
[板书]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同时,还有小分子副产物(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,而加聚物的端基不确定,通常用横线“—”表示。
高中化学 专题5_1_1 合成高分子化合物的基本方法(1)教学案 新人教版选修5
第一节合成高分子化合物的基本方法(第1课时)从形式上来看,此反应有什么特点?属于什么反应类型?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。
一、加成聚合反应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:聚合反应CH2=CH2单体—CH2—CH2—链节n 聚合度[思考与交流]请同学们思考,下表列出来了一些单体及它们的分子式,如何书写这些单体的聚合产物的结构简式?[投影]p101页表格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?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。
指导学生阅读CH2=CHCl、C6H5CH=CH2。
加聚反应类型:是指由一种或两种以上的单体结合成高聚物的反应。
在加聚反应中没有小分子生成。
[投影]常见反应类型有两种:(1)均聚反应:仅由一种单体发生的加聚反应。
(2)共聚反应:由两种或两种以上单体发生的加聚反应。
如:由加聚聚合物推单体的方法→单体:CH2=CH2边键沿箭头指向汇合,箭头相遇成新键,键尾相遇按虚线部分断键成单键。
→单体:凡链节主链只在C原子并存在有C=C双键结构的高聚物,其规律是“见双键、四个C;无双键、两个C”划线断开,然后将半键闭合,即双键互换。
教学回顾:。
《合成有机高分子的基本方法》 教学设计
《合成有机高分子的基本方法》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够了解合成高分子化合物的基本方法,包括加聚反应和缩聚反应。
(2)学生能够通过实例分析,理解加聚反应和缩聚反应的原理和特点。
(3)学生能够正确书写常见高分子化合物的结构简式和化学方程式。
2、过程与方法目标(1)通过观察、分析和讨论,培养学生的观察能力、思维能力和合作学习能力。
(2)通过对高分子合成反应的探究,培养学生的科学探究精神和创新意识。
3、情感态度与价值观目标(1)让学生感受到化学在生活和社会发展中的重要作用,激发学生学习化学的兴趣。
(2)培养学生的环保意识和可持续发展观念。
二、教学重难点1、教学重点(1)加聚反应和缩聚反应的原理和特点。
(2)常见高分子化合物的结构简式和化学方程式的书写。
2、教学难点(1)缩聚反应中官能团的变化和化学方程式的书写。
(2)从单体结构推测高分子化合物的结构。
三、教学方法讲授法、讨论法、实验探究法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、导入新课通过展示生活中常见的塑料制品、合成纤维和合成橡胶等高分子材料,引出合成有机高分子的话题,激发学生的学习兴趣。
2、加聚反应(1)讲解加聚反应的概念,以聚乙烯的合成为例,展示乙烯分子通过加成聚合形成高分子化合物的过程。
(2)引导学生分析加聚反应的特点,如单体必须含有不饱和键,产物中链节的化学组成与单体相同等。
(3)让学生练习书写一些常见单体的加聚反应方程式,如丙烯、氯乙烯等。
3、缩聚反应(1)介绍缩聚反应的概念,以聚酯的合成为例,讲解官能团之间的反应和小分子的生成。
(2)分析缩聚反应的特点,如单体通常含有两个或两个以上能够相互反应的官能团,产物中链节的化学组成与单体不同等。
(3)指导学生书写一些常见缩聚反应的化学方程式,如己二酸与乙二醇的缩聚反应。
4、单体与聚合物的相互推断(1)通过实例,引导学生总结从聚合物推断单体的方法,如找出链节中的主链和官能团,根据断键规律确定单体。
《合成有机高分子的基本方法》 教学设计
《合成有机高分子的基本方法》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)了解合成高分子化合物的基本方法,包括加聚反应和缩聚反应。
(2)能根据单体写出加聚反应和缩聚反应的化学方程式,能根据聚合物的结构推断单体。
2、过程与方法目标(1)通过对加聚反应和缩聚反应的学习,培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。
(2)通过小组讨论和合作学习,培养学生的团队协作能力和交流表达能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对化学学科的兴趣,感受化学在生活中的重要应用。
(2)培养学生的创新意识和可持续发展观念。
二、教学重难点1、教学重点(1)加聚反应和缩聚反应的特点及反应方程式的书写。
(2)单体与聚合物的相互推断。
2、教学难点(1)缩聚反应中官能团的变化和小分子的生成。
(2)复杂聚合物的单体推断。
三、教学方法讲授法、讨论法、练习法、实验探究法四、教学过程1、导入新课通过展示一些常见的合成有机高分子材料,如塑料、合成纤维、合成橡胶等,引导学生思考这些材料是如何合成的,从而引出本节课的主题——合成有机高分子的基本方法。
2、讲授新课(1)加聚反应①介绍加聚反应的概念:由含有不饱和键的小分子化合物通过加成反应生成高分子化合物的反应。
②举例说明加聚反应的过程,如聚乙烯的合成:nCH₂=CH₂ → CH₂CH₂n ,强调双键打开,相互连接形成长链。
③引导学生总结加聚反应的特点:单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物;反应过程中没有小分子生成。
(2)缩聚反应①讲解缩聚反应的概念:由具有两个或两个以上官能团的小分子化合物通过缩合反应生成高分子化合物,同时生成小分子(如水、醇、氨等)的反应。
②以聚酯纤维的合成为例,如对苯二甲酸与乙二醇反应生成聚酯纤维:nHOOC C₆H₄ COOH + nHOCH₂CH₂OH → OC C₆H₄COOCH₂CH₂On +(2n 1)H₂O ,分析官能团的变化和小分子的生成。
③总结缩聚反应的特点:单体通常含有两个或两个以上官能团;反应过程中有小分子生成。
学案2:5.1合成高分子化合物的基本方法
第一节合成高分子化合物的基本方法学习目标1.了解合成高分子的组成与结构特点,能依据合成高分子的结构分析其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的特点。
3.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。
4.从有机高分子的结构特点出发,掌握合成有机高分子的基本方法,培养推理、概括能力。
自主学习知识点一加成聚合反应1.概念由低分子有机物通过加成聚合生成高分子化合物的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。
2.高分子化合物的结构聚乙烯的结构式为CH2—CH2,单体为CH2===CH2,链节为—CH2—CH2—,高分子链中含有链节的数目称为聚合度,通常用n表示。
思考交流1.聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物能使溴水褪色吗?知识点二缩合聚合反应1.概念有机小分子单体间反应生成高分子化合物,同时产生小分子化合物的反应。
2.反应特点(1)缩聚反应的单体至少含有两个官能团;(2)单体和缩聚产物的组成不同;(3)反应除了生成聚合物外还生成小分子,如H2O、HX等。
(4)仅含两个官能团的单体缩聚后生成的缩合聚合物呈线型结构,含三个或三个以上官能团的单体缩聚后的缩合聚合物呈体型(网状)结构。
(5)缩合聚合物(简称缩聚物)结构式的书写:①要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。
如:HO ↑CO(CH2)4COO(CH2)2O H↑端基原子团端基原子②除单体物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致外,还应注意,由一种单体进行缩聚反应,生成小分子物质的量为(n-1);由两种单体进行缩聚反应,生成小分子物质的量应为(2n-1)。
思考交流2.试分析是通过哪种聚合反应合成的?探究学习探究一加聚反应和缩聚反应的区别【问题导思】①合成高分子化合物的基本反应类型有哪些?【提示】加聚反应和缩聚反应。
②由高级脂肪酸与甘油反应,属于缩聚反应吗?【提示】不属于。
油脂不是高分子化合物。
③高聚物的单体与链节的组成是否相同?【提示】加聚产物的单体与链节最简式组成相同,缩聚产物的单体与链节最简式组成不相同。
高中化学第五章第一节合成高分子化合物的基本方法学案含解析新人教版选修5
第一节合成高分子化合物的基本方法[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能根据单体的官能团差异理解加聚反应和缩聚反应的原理,辨析加聚产物和缩聚产物结构与性质的异同。
2.证据推理与模型认知:建立高聚物与单体间的相互推断的思维模型,能运用该思维模型进行高聚物与单体间的相互推断。
一、有机高分子化合物1.概念:由许多小分子化合物通过共价键结合成的,相对分子质量很高(104~106)的一类化合物。
2.特点(1)相对分子质量很大,由于高分子化合物都是混合物,其相对分子质量只是一个平均值。
(2)合成原料都是低分子化合物。
(3)每个高分子都是由若干个重复结构单元组成的。
3.与高分子化合物有关的概念(1)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。
(2)链节:高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位。
(3)聚合度:高分子链中含有链节的数目,通常用n表示。
催化剂如:――→(4)聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n。
有机高分子化合物与低分子有机物的区别例1 下列关于高分子化合物的说法中正确的是( ) A .高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万 B .高分子化合物一般都是混合物 C .聚乙烯有固定的熔点和沸点D .高分子化合物分子中只含C 、H 、O 三种元素 答案 B解析 高分子化合物的相对分子质量在104以上,A 错误;高分子化合物都是混合物,没有固定的熔、沸点,B 正确,C 错误;蛋白质属于高分子化合物,除含有C 、H 、O 外,还含有N 、P 等元素,D 错误。
二、加成聚合反应1.概念:一定条件下,由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应,简称加聚反应。
2.常见的加聚反应 (1)丙烯酸加聚n CH 2==CH —COOH ――→催化剂。
(2)1,3丁二烯加聚n CH 2==CH —CH==CH 2――→催化剂2—CH==CH —CH 2。
《合成有机高分子的基本方法》 教学设计
《合成有机高分子的基本方法》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)了解合成高分子化合物的基本方法,包括加成聚合反应和缩合聚合反应。
(2)能够根据单体写出聚合反应的方程式,判断聚合物的链节和单体。
2、过程与方法目标(1)通过对加成聚合反应和缩合聚合反应的学习,培养学生的分析推理能力和逻辑思维能力。
(2)通过实际案例分析,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)感受化学在生活和生产中的重要作用,激发学生学习化学的兴趣。
(2)培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学重难点1、教学重点(1)加成聚合反应和缩合聚合反应的特点和反应原理。
(2)根据单体写出聚合反应的方程式,判断聚合物的链节和单体。
2、教学难点(1)缩合聚合反应中官能团的变化和小分子的生成。
(2)理解高分子化合物的结构与性质的关系。
三、教学方法讲授法、讨论法、练习法、多媒体辅助教学法四、教学过程1、导入新课(展示生活中常见的有机高分子材料,如塑料、橡胶、纤维等)同学们,在我们的日常生活中,有机高分子材料无处不在。
那么,这些有机高分子是如何合成的呢?今天,我们就来学习合成有机高分子的基本方法。
2、新课讲授(1)加成聚合反应①定义:由含有不饱和键的单体通过加成反应生成高分子化合物的反应。
②举例:乙烯生成聚乙烯的反应CH₂=CH₂ → CH₂CH₂(讲解反应过程,强调双键的打开和化学键的形成)③特点:单体必须含有不饱和键;产物只有高分子化合物,没有小分子生成。
(2)缩合聚合反应①定义:由单体之间通过官能团之间的缩合反应生成高分子化合物,同时生成小分子(如水、氨等)的反应。
②举例:己二酸与乙二醇生成聚酯的反应n HOOC(CH₂)₄COOH + n HOCH₂CH₂OH →OC(CH₂)₄COOCH₂CH₂Oₙ +(2n 1)H₂O(详细讲解官能团的反应和小分子的生成)③特点:单体至少含有两个官能团;产物既有高分子化合物,又有小分子生成。
高中化学第五章第一节合成高分子化合物的基本方法教案新人教版选修5
合成高分子化合物的基本方法[课标要求]1.了解有机高分子化合物的结构特点,了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体等概念。
2.了解加聚反应和缩聚反应的一般特点。
3.能由单体写出聚合反应方程式、聚合物结构式。
4.能由聚合物的结构简式分析出它的单体。
1.合成高分子化合物的基本反应是加聚反应和缩聚反应;发生加聚反应的单体具有不饱和键(双键或三键),发生缩聚反应的单体至少含有两个能相互发生反应的官能团。
2.链节上只有碳原子的聚合物为加聚产物,链节上存在COO或CONH结构的聚合物为缩聚产物。
3.加聚产物寻找单体的口诀为:单键两两断,双键四个碳;单键变双键,双键变单键。
4.缩聚产物寻找单体的方法为:将链节上的COO或CONH水解,在CO上补充—OH形成—COOH,在—O—或—NH—上补充H,形成—OH或—NH2,即可得到对应单体。
有机高分子化合物1.有机高分子化合物的特点2.有机高分子化合物与低分子有机物的区别3.有机高分子化合物的结构[特别提醒](1)有机高分子化合物都是混合物,无固定的熔、沸点。
(2)聚合物是混合物,没有固定的相对分子质量,聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×聚合度。
1.下列关于对有机高分子化合物的认识正确的是( )A.有机高分子化合物被称为聚合物或高聚物,是因为它们大部分是由高分子化合物通过聚合反应而得到的B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,因而其结构很复杂C.对于一块高分子材料来说,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解析:选D 有机高分子化合物虽然相对分子质量很大,但在通常情况下,结构并不复杂,它们是由简单的结构单元重复连接而成的;对于一块高分子材料来说,它是由许多聚合度相同或不同的高分子聚合起来,因而n是一个平均值,也就是说它的相对分子质量只能是一个平均值。
2.某高分子化合物的部分结构如下:下列说法中正确的是( )A.聚合物的分子式为 C3H3Cl3B.聚合物的链节为C.合成该聚合物的单体是 ClHC===CHClD.若n表示聚合度,则其相对分子质量为 95n解析:选C 注意到碳碳单键可以旋转,则可判断上述聚合物重复的结构单元(即链节)为,该聚合物的结构简式为。
高中化学 第一部分 第五章 第一节 合成高分子化合物的基本方法 新人教版选修5
(3)反应除了生成聚合物外,同时还生成了小分子化
合物; (4)含有两个官能团的单体缩聚后生成的聚合物呈线 型结构。含有三个官能团的单体聚合后生成的缩合聚合 物呈现网状结构。
2.缩聚物结构简式的书写 缩聚物结构简式的书写与加聚物结构简式的书写有所 不同,缩聚物的结构简式要在方括号外侧写出链节余 下的端基原子或原子团。如:
(3)加聚反应过程中,没有副产物产生,聚合物
链节的化学组成与单体的化学组成相同;
(4)加聚物的链节主要有乙烯型和丁烯型两种。 乙烯型加聚物的特点是链节主链上是两个碳原子,丁 二烯型加聚物的特点是链节主链上有 4 个碳原子,且 在 2、3 碳之间有一个双键。
1.[双选题]某高分子化合物的部分结构如下:
下列说法中正确的是 A.聚合物的分子式为 C3H3Cl3
(
)
B.聚合物的链节为
C.合成该聚合物的单体是 ClHC == CHCl D.若 n 表示聚合度,则其相对分子质量为 97 n
解析:注意到碳碳单键可以旋转,则可判断上述聚合
物重复的结构单元(即链节)为
,该聚合物的
结构简式
。合成它的单体是 ClHCCHCl,
[答案] (1)加聚
加聚反应与缩聚反应的比较 类型 加聚反应 单体含不饱和键 反应物特征 (如 键) 缩聚反应
单体含特征官能团 (如—OH、—COOH)
类型
产物特征
加聚反应
相同的组成 组成
缩聚反应
高聚物与单体具有 高聚物和单体具有不同的 高聚物和小分子(如 H 2 O 等) 酯类,肽键类,酚醛类等
2.图示是 2008 年北京奥运会吉祥物,其外部材料为 纯羊毛,内充物为聚酯纤维,该聚酯纤维的结构 简式为 。下列
高中化学选修5第五章第一节《合成高分子化合物的基本方法》教学设计
《合成有机高分子化合物的基本方法(第一课时)》教学设计一.教学内容及课型分析本节《合成有机高分子化合物的基本方法(第一课时)》教学内容包括:一、介绍有机化合物的链节、聚合度、单体等概念。
二、掌握高分子化合物分子式的书写方法、化学方程式的书写方法及由高分子写单体的基本方法等基本技能。
根据科学取向的教学论,本节课的课型应为概念课+基本技能课。
科学取向的教学指导下的概念课一般教学结构为:①获得概念:提供尽可能充足的实验事实或数据或经验,加以归纳、概括形成概念。
或通过复习原有概念,并分析与新概念的关系,用演绎的方法形成概念。
②明确概念的适用范围和条件:初步建立概念后,通过解释、判断正或反例、主动举例等变式训练,理解概念的本质属性,明确其适用范围和条件等。
③运用概念对外办事:通过在新的情景中运用概念进行分类或解释、比较新旧概念、运用概念的属性作出推论等变式训练,巩固、内化新概念,形成概念系统。
科学取向的教学指导下的基本技能课一般教学结构为:①获得操作步骤:通过范例讲解呈现解决问题的操作步骤;或通过呈现正例让学生发现解决问题的操作步骤。
②运用操作步骤解决问题:初步运用操作步骤解决典型问题,并列出操作步骤。
在运用中体会操作步骤背后的化学原理和化学思想。
③巩固操作步骤:通过典型的、题组式的、有逻辑的变式练习在不同情境中巩固操作步骤。
教师的指导逐步减少,直到学生能独立解决问题。
(长期过程)本节教学设计基于科学取向教学论的理论指导,针对本节教材内容与学生学习能力起点、教学目标(终点)等进行任务分析,让学生通过聚乙烯分子模型的拼接,体会高分子的含义,再根据模型用化学语言表示出聚乙烯的合成过程,理解单体、链节、聚合度等相关概念的本质属性,再通过相应练习在新的情景中运用概念,形成概念系统;通过拼接聚氯乙烯模型让学生体会加聚反应机理,发现加聚物结构简式书写的基本方法,再通过相应题组练习掌握合成加聚物的方法。
二.教学目标1.以聚乙烯的合成为例,通过拼接球棍模型,书写反应方程式,了解加成聚合反应的特点,并能够说出反应中的单体、链节、聚合度。
高中化学 5.1《合成高分子化合物的基本方法》教案 新人教版选修5
合成高分子化合物的基本方法一、教学目标1.了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念。
2.了解加聚反应和缩聚反应的一般特点。
3.由简单的单体写出聚合反应方程式(重点是缩合聚合反应方程式),聚合物结构式。
4.由简单的聚合物结构式分析出它的单体。
二、教学重点加聚反应和缩聚反应的特点;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简式三、教学难点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简式;用简单的聚合物结构式分析出单体四、课时安排1课时五、教学过程【引入】从这一节课开始,我们要对高分子化合物做一个比较系统的了解。
那么,究竟什么是高分子化合物呢?它们与低分子有机物有什么不同?【板书】第五章进入合成有机高分子化合物的时代(学生思考、讨论)【回答】1.它们最大的不同是相对分子质量的大小。
有机高分子的相对分子质量一般高达104~106,而低分子有机物的相对分子质量在1000以下。
2.合成有机高分子的基本结构与低分子有机物的单一结构不同,它是由若干个重复结构单元组成的高分子。
师:很好!接下来我们先学习第一节。
【板书】第一节合成高分子化合物的基本方法一、加聚反应师:大家对加聚反应并不陌生,它是加成聚合反应的简称,我们从高一到现在,已经学过好几个加聚反应了。
比如用乙烯为原料制取高分子化合物——聚乙烯,大家还记得其化学方程式吗?(学生回答,教师根据回答的情况给予评价)【板书】nCH2=CH2 →乙烯(单体)聚乙烯(聚合物)师:像乙烯这类能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物被称为单体;高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节,也称重复结构单元,聚乙烯的链节为—CH2CH2—;高分子链中含有链节的数目称为聚合度,通常用n表示。
【板书】聚合物的平均相对分子质量 = 链节的相对质量×n【思考与交流】思考、讨论、交流,完成下表。
2师:通过聚合物的链节,可以看出聚合物的单体,你知道下面两个聚合物是由何种单体聚合而成的吗?【回答】(顺便介绍一种找聚合物的单体的方法——弯箭头法)师:聚合反应中除了加聚反应之外,还有另外一种——缩合聚合反应,简称缩聚反应。
新人教版化学选修5高中《合成高分子化合物的基本方法》word教案
新人教版化学选修5高中《合成高分子化合物的基本方法》word教案教学设计广州市东圃中学黄永忠一、教材分析和教学策略教材的要求与过渡教材不一样,如要求学生书写缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的端基原子和原子团,而加聚物的端基不确定,通常用横线表示。
2、本节的内容体系、地位和作用本节第一,用乙烯聚合反应说明加成聚合反应,用乙二酸与乙二醇生成聚酯说明缩合聚合反应,不介绍具体的反应条件,只介绍加聚与缩聚反应的一样特点,并借此提出单体、链节(即重复结构单元)、聚合度等概念,能识别加聚反应与缩聚反应的单体。
利用“学与问”“摸索与交流”等栏目,初步学会由简单的单体写出聚合反应方程式、聚合物结构式或由简单的聚合物奠定基础。
本节是在分别以学科知识逻辑体系为主线(按有机化合物分类、命名、分子结构特点、要紧化学性质来编写)和以科学方法逻辑进展为主线(先介绍研究有机化合物的一样步骤和方法,再介绍有机合成,最后介绍合成高分子化合物的差不多方法),不断深入认识有机化合物后,进一步了解合成有机高分子化合物的差不多方法。
明显能够看出来是《有机化学基础》第三章第四节“有机合成”基础上的延伸。
学习本讲之后,将有助于学生明白得和把握高分子材料的制取及性质。
3、教学策略分析1)开展学生的探究活动:“由一种单体进行缩聚反应,生成小分子物质的量应为(n-1);由两种单体进行缩聚反应,生成小分子物质的量应为(2n-1)”;由聚合物的分子式判定单体。
2)紧密联系前面学过的烯烃和二烯烃的加聚反应、加成反应、酯化反应、酯的水解、蛋白质的水解等知识,提高运用所学知识解决简单问题的能力,同时专门注意官能团、结构、性质三位一体的实质。
3)运用多煤体生动直观地表现高分子化合物合成的差不多方法。
二、教学设计方案(一)教学目标:1、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2、过程与方法了解高分子化合物合成的差不多方法。
第一节 合成高分子化合物的基本方法教学设计(学案与教案)
第一节合成高分子化合物的基本方法教学设计车琳第一课时教学内容:加成聚合反应教学目标1、知识与技能(1)、通过具体实例说明加成聚合反应的特点。
(2)、能用常见的单体写出简单的聚合反应方程式和聚合物结构简式。
(3)、能从简单的聚合物结构简式分析出单体。
2、过程与方法通过引导学生能用常见的单体写出聚合反应方程式和聚合物结构简式,和根据聚合物结构简式分析出单体。
从而培养学生创新思维方式。
3、情感态度与价值观了解日新月异的高分子材料在工农业生产、提高人民生活质量和高新技术领域中的重要作用。
从而提高学生对化学学科的情感。
教学重点:有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念;加聚的一般特点教学难点:聚合物的书写,聚合物反推单体的方法教学策略:阅读发现、谈话讨论、归类总结【课前研读】(提示:请同学课前务必完成!)1、写出下列化学方程由乙烯制备聚乙烯:.由苯乙烯制备聚苯乙烯:..2、加成聚合物的特点单体:链节:聚合度:.以 为例3、加成聚合反应:4、聚合物的平均相对分子质量=5、写出下列单体发生加成聚合反应生成的聚合物的结构简式NCCH=CHCOOH HCHO CH ≡CCH 3 CH 2=CH —CH=CH 2 CH 2=CH —CH=CH 2 和CH 2=CHCN (按1:1) 6、根据聚合物判断单体、CH 2CHCHCH 2CH 2CH 6H 5CH 2NCH 3CHn【课堂讨论】(争做课堂主人!)(一)、预习检查(5分钟)CH 3∣CH 2—CH n H CH 2C CH CH CN CH 2CH 2CH CH CH 2n CH CH C CNCH 2CH 2CH CHCH 2n H CH 2C CH CN 2CH 2CH CH CH 2nH CH 2CCH CH CN CH CH CH CH CH 2n CH CH 2C CH CN CH 2CH 2CH CH CH 2n(二)、问题讨论(以小组为单位讨论,然后选代表在全班交流汇报。
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合成有机高分子化合物的基本方法【学习目标】1、认识合成高分子的组成与结构特点,能依据简单高分子的结构分析其链节和单体;2、掌握加聚反应和缩聚反应的特点,能用常见的单体写出聚合反应的方程式或聚合物的结构简式或从聚合物的结构式推导出合成它的单体;【要点梳理】要点一、高分子化合物概述1.高分子化合物的概念。
高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很高(通常为104~106)的一类化合物,常简称为高分子,也称为聚合物或高聚物。
2.高分子化合物的分类。
3.高分子化合物的表示方法(以聚乙烯为例)。
(1)高聚物的结构简式: 。
(2)链节:—CH 2—CH 2—(重复的结构单元)。
(3)聚合度(n ):表示每个高分子链节的重复次数n 叫聚合度,值得注意的是高分子材料都是混合物,通常从实验中测得的高分子材料的相对分子质量只是一个平均值。
(4)单体:能合成高分子化合物的小分子化合物称为单体。
如CH 2=CH 2是合成 (聚乙烯)的单体。
4.有机高分子化合物的结构特点。
(1)有机高分子化合物具有线型结构和体型结构。
(2)线型结构呈长链状,可以带支链(也称支链型)。
也可以不带支链,高分子链之间以分子间作用力紧密结合。
(3)体型结构的高分子链之间将形成化学键,产生交联,形成网状结构。
5.有机高分子化合物的基本性质。
由于有机高分子化合物的相对分子质量较大及其结构上的特点,因而具有与小分子化合物明显不同的一些性质。
(1)溶解性。
(2)热塑性和热固性。
(3)强度:高分子材料的强度一般比较大。
(4)电绝缘性:通常是很好的电绝缘材料。
要点二、合成高分子化合物的基本方法CH 2-CH 2 nCH 2-CH 2 n按照高分子化合物的工艺性质和使用分类:塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂与密封材料 天然高分子化合物 合成高分子化合物 按照高分子化合物的来源分类 线型高分子 支链型高分子 体型高分子 按照高分子化合物分子链的连接形式分类 热塑性高分子 热固性高分子 按照高分子化合物受热时的不同行为分类 高分子化合物线型结构:能溶解在适当的溶剂里(如有机玻璃) 体型结构:不容易溶解,只是胀大(如橡胶)有机高分子 线型结构:热塑性(如聚乙烯塑料) 体型结构:热固性(如酚醛树脂) 有机高分子【高清课堂:合成高分子化合物的基本方法#合成高分子化合物的基本方法】1.加成聚合反应。
(1)概念。
由含有不饱和键的低分子化合物以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应叫做加成聚合反应,简称加聚反应。
(2)特点。
①加聚反应实质上是通过加成反应得到高聚物,其反应的单体通常是含有C=C键或C≡C键的化合物。
②加聚产物呈线型结构。
③加聚反应的产物只有高分子化合物,没有小分子生成。
④链节的组成与单体的组成相同(式量也相等)。
(3)示例。
【高清课堂:合成高分子化合物的基本方法#缩合聚合反应】2.缩合聚合反应。
(1)概念。
由单体通过分子间的相互缩合而生成高分子化合物,同时伴随有小分子副产物(如H2O、HX等)生成的反应叫缩合聚合反应,简称为缩聚反应。
(2)特点。
①作为缩聚反应的单体的化合物至少应含两个官能团,含两个官能团的单体缩聚后的产物呈线型结构。
②缩聚反应与加聚反应不同,在生成聚合物的同时,一般伴随有小分子副产物(如H2O、HX等)生成。
③链节的式量小于单体的式量和。
(3)示例。
严格地说,书写缩聚物的结构简式时要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团,这一点与加聚物结构式的写法不同。
如:为简便起见,有的资料也采用下列方式表示缩聚产物,如上面的方程式也可写作:3.由高聚物推断单体的方法。
(1)判断聚合物类型。
若链节主链上都是碳原子,一般是加聚产物;若链节主链上含有、、等基团时,一般是缩聚产物。
(2)由加聚产物推单体的方法。
已知加聚物的结构简式,可用下面介绍的“单双键互换法”巧断合成它的单体,其步骤是:”“”。
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再从左到右检查高分子链节中各碳原子的价键,把价键超过4的碳原子找出来并用“△”符号标示出来。
④去掉不符合四价的碳原子问的价键(一般为双键),即得合成该加聚物的单体。
本法简便易学,只需牢记碳原子需满足4个价键即能迅速推出单体,读者不妨一试。
(3)由缩聚产物推单体的方法。
①凡链节为结构的缩聚物,其单体必为一种,在亚氨基上加氢,在羰基上加羟基,即得缩聚物单体。
②凡链节中间(不在端上)含有肽键()结构的缩聚物,从肽键中间断开,两侧为不对称性结构的,其单体必为两种,在亚氨基上加氢,在羰基上加羟基,即得缩聚物单体。
如:的单体是H2NCH2COOH和H2NCH2CH2COOH。
③凡链节中间(不在链端上)含有酯基()结构的缩聚物,其单体必为两种,从酯基中间断开,羰基上加羟基,氧原子上加氢即得缩聚物单体。
如:的单体是HOOC—COOH和HO—CH2—CH2—OH。
④缩聚物,其链节中的—CH2—来自甲醛,故其单体为C6H5OH和HCHO。
【典型例题】类型一:高分子化合物概述例1 下列对于有机高分子化合物的认识不正确的是()。
A.有机高分子化合物称为聚合物或高聚物,是因为它们大部分是由小分子通过聚合反应而得到的B.有机高分子化合物的相对分子质量很大,因而其结构很复杂C.对一块高分子材料来说,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【思路点拨】本题考查高分子化合物的概念、特点及性质。
区分高分子化合物与低分子化合物的不同、聚合物的表示方法。
【答案】B、C【解析】有机高分子化合物虽然相对分子质量很大,但在通常情况下,结构并不复杂,它们是由简单的结构单元重复连接而成的;对一块高分子材料来说,它是由许多聚合度相同或不同的高分子聚合起来的,因而n是一个平均值,也就是说它的相对分子质量只能是一个平均值。
【总结升华】高分子化合物由小分子聚合而成,结构多为基本单元重复,注意区分高分子的链节。
n值不同,所以其相对分子质量并不固定,也没有固定的熔、沸点。
举一反三:【变式1】下列有关高分子化合物的叙述正确的是()A.高分子化合物极难溶解B.高分子化合物靠分子间作用力结合,材料强度较小C.高分子均为长链状分子D.高分子材料都是混合物【答案】D类型二:合成有机高分子化合物的基本方法例2 下列合成高分子化合物的反应式和反应类型都正确的是()【思路点拨】本题考查加聚反应和缩聚反应的概念、特点、聚合物结构简式等。
要求能对聚合物与单体能进行相互推导。
【答案】C【解析】注意到碳碳单键可以旋转,则可判断上述聚合物重复的结构单元(即链节),A选项中的单体在加聚时,-CN不会在高分子链上;B选项为酚醛缩聚反应;D选项为双键间的加聚反应。
【总结升华】通过本节的学习,要求能准确、迅速的认识高分子化合物的基本链节,进而能判断合成高分子的单体。
理解聚合度的意义。
常用口诀为:“去掉括号变换键,单双互换满键断”。
举一反三:【高清课堂:合成高分子化合物的基本方法#例3】【变式1】有机玻璃(聚丙烯酸甲酯)的结构简式可用表示。
有机玻璃的单体是。
【答案】【解析】可利用“单双键交替互换法”推断,于是可得到合成该有机物的单体。
【变式2】已知某高聚物的结构简式为。
它是由______和______(填单体的结构简式)通过______反应而制得的,反应的化学方程式为________。
【答案】类型三:有机高分子化合物的合成与推断【高清课堂:合成高分子化合物的基本方法#例6】例3 PCT是一种新型聚酯材料,下图是某研究小组合成PCT的路线。
请回答下列问题:(1)由A生成D的化学方程式为________;(2)由B生成C的反应类型是___________,C的化学名称为______________;(3)由E生成F的化学方程式为_______,该反应的类型为_____________;(4)D的同分异构体中为单取代芳香化合物的有____________(写结构简式)(5)B的同分异构体中,能发生水解反应,且苯环上一氯代产物只有一种的是________(写结构简式)。
【思路点拨】根据所给条件合成有机高分子化合物,充分利用框图或文字描述,对有机高分子化合物的结构进行推断。
本题注意烃与氯气在光照条件下的取代位置。
【答案】(1)(2)酯化反应对苯二甲酸二甲酯(3)(4)(5)【解析】该题是有机物推断题。
该题目的突破口是A到F的一系列转化。
首先根据A的不饱和程度可以初步判断分子中应该含有苯环,再根据反应条件可以确定A到D是烷烃基上的取代,之后在NaOH的水溶液中,氯原子被取代成羟基,E到F是将苯环加成到环烷烃。
A到C的线上,先是被酸性高锰酸钾氧化,再与醇发生酯化反应。
最后结合信息中所给的提示,该题迎刃而解。
【总结升华】酯类的物质,除了能发生水解还能发生醇解,通式如下:R1COOR2+R3OH→R1COOR3+R2OH举一反三:【变式1】感光性高分子是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广泛的新型高分子材料。
其结构简式为:试回答下列问题:(1)在一定条件下,该高聚物可发生的反应有(填写编号)________。
①加成反应②氧化反应③消去反应④酯化反应⑤取代反应(2)该高聚物和NaOH溶液发生反应的化学方程式为________。
(3)该高聚物在催化剂和酸性环境下水解后得到相对分子质量较小的产物是A,则:①A在一定条件下与甲醇发生反应的化学方程式________________。
②A的同分异构体有多种,其中属于不同类别且含有苯环、、,苯环上有两个取代基的结构简式是________。
【答案】(1)①②⑤②(写出邻位或间位的异构体均可)。