資源簡介

教學設計
課程基本信息
學科 化學 年級 高二 學期 春季
課題 合成高分子的基本方法第二課時
教學目標
1.認識縮聚反應的微觀本質。 2.能通過分析反應物官能團的結構和種類，正確判斷縮聚產物的鏈節和端基，以及小分子生成物及其個數，構建縮聚反應的一般認知思路；能通過分析縮聚物的結構推測相應的單體。
教學內容
教學重點： 1.構建縮聚反應的一般認識思路。
2.推斷單體的縮聚產物和聚合物的單體，書寫簡單縮聚反應的化學方程式。
教學難點： 1. 書寫兩種單體的縮聚產物的鏈節。
2.分析和書寫聚合物的單體。
教學過程
同學們好，歡迎進入本節微課課堂，本節微課的主題是合成高分子的基本方法第二課時，我是本節微課的主講老師。 【引入】同學們，在第一課時我們提到，1號塑料的主要成分是聚對苯二甲酸乙二醇酯，主要用于礦泉水瓶、飲料瓶等，但其只能耐熱至70℃，裝高溫液體或加熱則易變形，產生對人體有害的物質。 【問】它是如何合成的呢？ 【講解】從它的名稱中我們知道，它是由對苯二甲酸和乙二醇聚合得來，必修時我們就學過酸和醇反應時，酸脫羥基醇脫氫，那再這個反應中，n個對苯二甲酸和n個乙二醇在催化劑條件下脫去水生成水分子，而最頂端的羥基和氫原子不參與縮聚，故而在聚合物的結構簡式中得以保留，所以該聚合物的結構簡式是這樣書寫得到的，請同學們仔細觀察該聚合物的連接方式和書寫要點。其中左邊括號外的羥基和右邊括號外的氫是端基原子，中間部分是該高聚物的鏈節，對苯二甲酸和乙二醇是該高聚物的單體。 【問】那水分子應該有多少生成呢？ 【生】思考水分子的個數。 【分析】是的，本來可以脫去2n個水分子，但端基的羥基和氫相當于還有一個水分子沒有脫去，故而一共有2n-1個水分子生成，書寫方程時還要注意各單體物質的量與縮聚物結構簡式的下角標要一致。 【小結】我們把這種單體分子間通過縮合反應生成高分子的反應稱為縮合聚合反應，簡稱縮聚反應，它有區分于加聚反應的特點：（1）在生成縮聚物的同時，還伴有小分子的副產物（如H2O等)的生成，（2）一般的縮聚反應多為可逆反應（3）為提高產率，并得到具有較高聚合度的縮聚物，需要及時移除反應產生的小分子副產物。 【過渡】我們剛剛學習了二元酸與二元醇之間可以發生縮聚，那還有沒有含有其他官能團的有機物也能通過縮聚反應合成高分子呢？ 【生】思考。 【分析】是的，在必修二蛋白質的學習中我們知道羧基和氨基可以脫水縮合，那么我們可以預測二元羧酸與二胺也可以縮聚，請同學們按下暫停鍵，書寫下列物質間發生縮聚反應的化學方程。 【生】書寫下列物質間發生縮聚反應的化學方程。 【分析】氨基和羧基的脫水機理和酯化反應類似，是酸脫羥基，氨基脫氫，那么該二元酸與二胺脫水縮合的高聚物是這樣書寫的，你們寫對了嗎？別忘記還有2n-1個水分子哦。 【生】核對答案 【過渡】除了兩種單體可以縮聚成高分子外，一種單體能不能縮合生成高分子呢？如果可以的話這種單體要具備怎樣的結構特征？ 【生】思考。 【講解】的確，如果該種單體具備兩個可以縮合的官能團，那它也可以縮聚。如像羥基乙酸這樣同時含有羥基和羧基的單體，它的分子和分子之間就可以發生縮聚，那它的聚合物的結構簡式該如何書寫呢？ 【生】思考。 【講解】它和酯化反應類似，也是酸脫羥基醇脫氫，我們只需在斷鍵的位置加上中括號和下角標n即可，可以發現，在一種單體縮聚的產物鏈節中沒有完整的酯基結構。注意不要遺漏端基原子和水分子，那么這里的水分子數目是不是也是2n-1呢？ 【生】思考。 【小結】我們仔細觀察不難發現，區別于兩種單體的縮聚，只有一種單體發生縮聚時，只能脫去n個水，去掉端基，最終脫去的是n-1個水分子。因此，在書寫縮聚反應的方程式時，水分子的個數我們要加以區分，如果是一種單體的縮聚，則脫去n-1個水分子，如果是兩種單體的加聚，則脫去2n-1個水分子。 【師】請同學們思考并寫出氨基乙酸發生縮聚反應的化學方程式。 【生】書寫氨基乙酸發生縮聚反應的化學方程式。 【師】請核對你的方程與答案是否一致。 【生】核對答案 【問】請同學們思考乙二醇之間能否發生縮聚反應呢？ 【生】思考乙二醇之間能否發生縮聚反應。 【講解】是的，在醇的學習中，我們知道醇之間可以發生分子間脫水反應，那么n個乙二醇在一定條件下也可以脫水縮合，同時生成n-1個水分子。 【過渡】學到這里，如果給你一種縮聚高分子的結構，你能否判斷出它的單體呢 與加聚產物的單體的尋找一樣，我們同樣要學會觀察結構。 【分析】像這樣的高聚物（見ppt），將聚合物去掉中括號和n，若沒有酯基、酰胺基等可以水解的官能團，則去掉中括號和n后，即為該聚合物的單體。而這種高分子（見ppt），去掉中括號和n，含有酯基這種可以水解的官能團，則斷開酯基，分別在原羥基部分補-H，在原羧基部分補-OH，即是該高聚物的單體。請按照我們剛剛所學的方法找出第二種高分子對應的單體。 【生】寫出相應的單體。 【講解】同樣道理，斷開酰胺基，在原氨基部分補-H，原羧基部分補-OH，就得到了相應的單體。所以，在尋找縮聚物的單體時，去掉中括號和n，含有酯基或酰胺基等可以水解的官能團，則斷開酯基或酰胺基，分別在相應位置補-H或補-OH，即是該高聚物的單體。 【課堂總結】本節課我們學習了合成高分子的另一種方法：縮聚反應，知道了只要具備兩個可以縮聚的官能團均可以在一定條件下發生縮聚反應，可以是兩個單體間的縮聚，也可以是一個單體間的縮聚。而從縮聚物推理相應單體時，我們要學會觀察去掉中括號和n下標后是否含有酯基或酰胺基等官能團，即可判斷相應的單體。 對比上一課時內容，可以發現，加聚反應和縮聚反應有很顯著的區別，其中在單體特征上，加聚反應的單體含有不飽和鍵，而縮聚反應的單體含至少兩個官能團；從單體種類上看，加聚反應的單體為含碳碳雙鍵或碳碳三鍵等不飽和鍵的有機物，縮聚反應的單體為多元的醇、羧酸、氨基酸等，從聚合方式看，加聚反應通過不飽和鍵加成，縮聚反應通過官能團縮合脫去小分子而連接，從聚合物特征，加聚物鏈節和單體具有相同的化學組成，縮聚物鏈節和單體具有不同的化學組成；從產物看，加聚反應只生成高聚物，縮聚反應除了高聚物生成外還有小分子生成； 【課后鞏固】接下來我們進入學以致用環節。請看第一題，下列高聚物中，由兩種不同的單體通過縮聚反應制得的是，題目中有兩個要求，一個是兩種單體，一個是縮聚，ABC三個選項的鏈節主鏈觀察得知它們均是加聚的產物；D符合答案。 請看第二題，下列物質中，既能發生加成反應，又能發生加聚反應，還能發生縮聚反應的是，符合題目要求的應該是既有不飽和鍵，又含有兩個以上能縮聚的官能團，只有B選項符合要求。 請看第三題，該高分子去掉中括號和n后，沒有酯基或酰胺基，所以則去掉中括號和n，即為單體。由于只有一種單體縮聚，其縮聚產生的H2O只有n-1份。 【師】本節微課的內容到此結束，謝謝觀看！

展開更多......

收起↑