資源簡介

教學(xué)設(shè)計(jì)
課程基本信息
學(xué)科 化學(xué) 年級 高二 學(xué)期 春季
課題 合成高分子的基本方法第一課時
教學(xué)目標(biāo)
1.認(rèn)識加聚反應(yīng)的微觀本質(zhì)，構(gòu)建加聚反應(yīng)的一般認(rèn)知思路。 2.認(rèn)識單體、鏈節(jié)與高分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系，能推斷單體的聚合產(chǎn)物和聚合物的單體，能書寫簡單的加聚反應(yīng)方程式。
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn)： 1.構(gòu)建加聚反應(yīng)的認(rèn)知思路，推斷單體的聚合產(chǎn)物和聚合物的單體。
2.會書寫簡單加聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。
教學(xué)難點(diǎn)： 1.分析和書寫加聚物的單體。
教學(xué)過程
同學(xué)們好，歡迎進(jìn)入本節(jié)微課課堂，本節(jié)微課的主題是合成高分子的基本方法第一課時，我是本節(jié)微課的主講老師。 【引入】同學(xué)們，你們在逛超市或者生活中有留心過每個塑料包裝盒的瓶底有類似這種的標(biāo)記嗎？這些標(biāo)記中三角循環(huán)符號表示該塑料可回收，那么數(shù)字1到7和英文字母代表什么呢？它對我們的生活和生產(chǎn)又有什么意義呢？其實(shí)，數(shù)字和英文縮寫指代的是塑料所使用的樹脂材料，這樣一來，塑料品種的識別就變得簡單而容易，大大提高了塑料的回收效率，也可以幫助我們正確合理地使用塑料制品。今天我們一起來學(xué)習(xí)這些數(shù)字和字母背后的秘密。也就是它們的化學(xué)成分以及它們是如何合成的。 【講解】請看，這是它們對應(yīng)的化學(xué)名稱和結(jié)構(gòu)簡式。可以發(fā)現(xiàn)它們都是高分子，在必修二的學(xué)習(xí)中我們初步了解過高分子可以由加成聚合和縮合聚合反應(yīng)合成，其中縮合聚合反應(yīng)指的是由單體分子間通過縮合反應(yīng)生成高分子的反應(yīng)。加成聚合反應(yīng)指的是在一定條件下，通過相互加成的方式連接成鏈狀的高分子的化學(xué)反應(yīng)。從這些高分子的名稱和結(jié)構(gòu)式我們可以初步得出，2-6號塑料由加成聚合反應(yīng)制成，1號塑料由縮合聚合反應(yīng)制成。關(guān)于縮合聚合反應(yīng)的深入學(xué)習(xí)我們在第二課時中展開，本節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)加成聚合反應(yīng)，簡稱加聚反應(yīng)。 【過渡】同學(xué)們，你們還記得這個乙烯加聚生成聚乙烯的反應(yīng)方程嗎？是的，它在必修二課本中出現(xiàn)過。由于它含有碳碳雙鍵，可以發(fā)生加成反應(yīng)。那它也可以通過加成的方式連接成鏈狀的聚乙烯。它的合成方式我們可以用“斷雙鍵，雙碳伸兩手”的口訣理解。2號和4號塑料的主要成分就是聚乙烯，其中2號是高密度聚乙烯，常用于白色藥瓶、清潔用品、沐浴產(chǎn)品等的包裝，注意：這些容器通常不好清洗，殘留原有的清潔用品，變成細(xì)菌的溫床，最好不要循環(huán)使用。4號塑料是低密度聚乙烯，常用于保鮮膜、塑料膜等，注意：其耐熱性不強(qiáng)，超過110攝氏度會出現(xiàn)熱熔現(xiàn)象，留下一些人體無法分解的塑料制劑，因此食物入微波爐前先要取下保鮮膜。 【講解】3號塑料聚氯乙烯又是如何合成的呢？聚氯乙烯由氯乙烯加聚合成，我們依據(jù)口訣斷雙鍵，雙碳伸兩手，可以得出其產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式，要注意除主鏈的碳和氫外，其他原子要靠邊站。也就是這樣書寫。得到的聚氯乙烯是氯乙烯的加成聚合物，氯乙烯是聚氯乙烯的單體，這個結(jié)構(gòu)該聚合物的鏈節(jié)，也稱為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，n是聚合物，指的是該高分子含有的鏈節(jié)數(shù)目。一塊高分子材料往往是由若干n值不同的高分子材料組成的混合物。聚氯乙烯常用于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等，注意：這種材質(zhì)高溫時容易有有害物質(zhì)產(chǎn)生，不能用于餐具或者食品包裝。同樣地，5號塑料聚丙烯的合成原理與氯乙烯類似，注意書寫加聚產(chǎn)物時甲基要靠邊站，它常用于豆?jié){瓶、果汁飲料瓶、微波爐餐盒、保鮮盒等，是唯一可以放進(jìn)微波爐的塑料盒，可在小心清潔后重復(fù)使用。 【師】請同學(xué)們按下暫停鍵，思考并寫出苯乙烯制備聚苯乙烯的化學(xué)方程式。并指出其單體和鏈節(jié)。 【生】書寫苯乙烯制備聚苯乙烯的化學(xué)方程式，并指出其單體和鏈節(jié)。 【展示】請看，n個苯乙烯在一定條件下加聚生成了聚苯乙烯，同樣要注意苯基要靠邊站。苯乙烯是單體，這個是它的鏈節(jié)。聚苯乙烯的代號是6號，常用于冰品容器、方便面桶、快餐盒等，注意：它耐溫70攝氏度，不能放進(jìn)微波爐中，且不要用快餐盒打包滾燙的食物，也不能盛裝橙汁等酸性或者堿性物質(zhì)。 【小結(jié)】通過回顧聚乙烯和學(xué)習(xí)聚氯乙烯、聚丙烯等，我們可以總結(jié)出加聚反應(yīng)的特點(diǎn)：（1）單體必須含有雙鍵、三鍵等不飽和鍵（如烯烴、炔烴等）（2）加聚反應(yīng)只發(fā)生在不飽和鍵上， （3）沒有小分子物質(zhì)生成，原子利用率為100%， （4）加聚反應(yīng)生成的聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對質(zhì)量×n。 【師】請同學(xué)們再次暫停，思考并寫出表格中對應(yīng)的聚合物的結(jié)構(gòu)簡式。 【生】思考并寫出表格中對應(yīng)的聚合物的結(jié)構(gòu)簡式。 【師】請看答案，你們做對了嗎？書寫聚合物時一定不要忘記聚合度n及是否有需要靠邊站的原子或原子團(tuán)。 【過渡】我們剛剛學(xué)習(xí)的都是單一不飽和鍵的單體的加聚反應(yīng)，那共軛二烯烴能否發(fā)生加聚呢？它們又可以如何加聚呢？我們以1，3-丁二烯為例，在催化劑作用下，1，3-丁二烯兩頭開，雙鍵變單鍵，單鍵變雙鍵，加上中括號和下標(biāo)n，就得到了聚1,3-丁二烯的結(jié)構(gòu)簡式，它有順式和反式兩種結(jié)構(gòu)，我們生活中小朋友玩的小皮球就是用順1,3-丁二烯也就是順丁橡膠制成的。 【師】請同學(xué)們分析異戊二烯的聚合反應(yīng)并寫出其方程式。 【生】分析異戊二烯的聚合反應(yīng)并寫出其方程式。 【分析】它和1，3-丁二烯的區(qū)別點(diǎn)就是多了甲基，且甲基要靠邊站。產(chǎn)物叫聚異戊二烯，它是天然橡膠的主要成分。 【過渡】同學(xué)們，我們剛剛介紹的都是單一種類單體的加聚反應(yīng)，那兩種或兩種以上單體能否共聚呢？我們一起來看看乙烯和丙烯的加聚。按照斷雙鍵，雙碳伸兩手，再按一定順序首尾相連，請思考產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式有幾種寫法呢？ 【生】思考乙烯和丙烯共聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式的種類。 【小結(jié)】是的，n個乙烯和n個丙烯在催化劑作用下生成的聚合物乙丙樹脂因連接順序不同，其結(jié)構(gòu)簡式有兩種寫法。 【師】請?jiān)俅伟聪聲和ｆI，書寫1,3-丁二烯與乙烯聚合的產(chǎn)物。 【生】書寫1,3-丁二烯與乙烯聚合的化學(xué)方程。 【師】請看書寫過程，你寫對了嗎？ 【生】對答案。 【過渡】學(xué)習(xí)到這里，如果給你一種高分子的結(jié)構(gòu)，你能否找出它的單體呢 【小結(jié)】尋找單體時，我們要學(xué)會觀察鏈節(jié)。如果鏈節(jié)中沒有雙鍵，比如聚氯乙烯，其鏈節(jié)的主鏈只有2個碳原子且沒有雙鍵，那么可以判斷它是單烯烴的加聚，只需將鏈節(jié)的兩個半鍵閉合即為單體。而像這種鏈節(jié)中無雙鍵但含有大于2個且為偶數(shù)個碳的聚合物，只需將鏈節(jié)中每兩個碳斷開，再將兩個半鍵閉合即可以得到相應(yīng)單體，符合這種特征的是單烯烴共聚的產(chǎn)物。 【問】如果鏈節(jié)中有雙鍵，我們又該如何判斷單體呢？ 【總結(jié)】如果鏈節(jié)中有雙鍵，比如聚乙炔，其鏈節(jié)的主鏈只有2個碳原子且含有雙鍵，那么它是單炔烴的加聚產(chǎn)物，只需將鏈節(jié)的兩個半鍵閉合即為單體。而像這種鏈節(jié)中有雙鍵且大于或等于4個碳，那么從鏈節(jié)一端開始將單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵,碳的價(jià)鍵數(shù)目超過4個就斷鍵。可以發(fā)現(xiàn)它是共軛二烯烴加聚或共聚的產(chǎn)物。 【課堂檢測】請看題目：第一題，寫出下列高分子材料所用的單體。 【生】思考并書寫單體的結(jié)構(gòu)簡式。 【分析】第一小題，該聚合物地鏈節(jié)中沒有雙鍵，且是4個碳，因此我們只需兩兩斷開，再將兩個半鍵閉合即為單體。第2小題，鏈節(jié)中有雙鍵且大于等于4個碳，那么從鏈節(jié)一端開始將單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵,碳的價(jià)鍵數(shù)目超過4個就斷鍵。可以發(fā)現(xiàn)它是共軛二烯烴和單烯烴的共聚。請核對自己的答案是否正確。 【課堂總結(jié)】本節(jié)課我們在知識維度上學(xué)習(xí)了合成高分子的其中一種方法：加聚反應(yīng)，知道了從不同類型的單體出發(fā)可以合成加聚物，有單烯烴的加聚、共軛二烯烴的加聚以及單烯烴的共聚，并且學(xué)會了觀察加聚物鏈節(jié)的特征反推單體。在應(yīng)用維度上，我們知道了不同的高分子制成的塑料產(chǎn)品有不同的用途和用法，指導(dǎo)我們科學(xué)合理地使用塑料產(chǎn)品。 【課后鞏固】接下來我們進(jìn)入學(xué)以致用環(huán)節(jié)。請看第一題，下列高分子化合物對應(yīng)的鏈節(jié)正確的是，A，這是聚氯乙烯的單體，不是鏈節(jié)，錯誤B，苯基沒有靠邊站，錯誤，C是聚異戊二烯的鏈節(jié)，正確，D甲基沒有靠邊站，錯誤。 請看第二題，從丁腈橡膠的鏈節(jié)我們鏈節(jié)中有雙鍵且大于等于4個碳，那么從鏈節(jié)一端開始將單鍵變雙鍵，雙鍵變單鍵,碳的價(jià)鍵數(shù)目超過4個就斷鍵，我們可以得出①選項(xiàng)中的1，3-丁二烯和③選項(xiàng)中的丙腈符合答案。 【師】本節(jié)微課的內(nèi)容到此結(jié)束，謝謝觀看！

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