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高分子化合物的合成

                                                     化学组  陈静静

一．教学目标：

【知识与技能】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．掌握加聚反应和缩聚反应。 

【过程与方法】了解高分子化合物合成的基本方法。

【情感态度与价值观】使学生感受到掌握了有机高分子化合物的合成原理，人类是可以通过有机合成不断合成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。

二．教学重点：

通过具体实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，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：

从简单的聚合物结构简式分析出单体。

四．教学用具：希沃白板5、希沃授课助手、手机。

五．教学方法：导学案教学法、讨论法

六．教学过程：

播放视频：走进高分子化合物的世界  

【引入】不难看出，高分子的应用前景非常广阔，感兴趣的同学将来可以从事高分子材料方面的研究。高分子的应用，极大的提高了人类的生活质量，戴眼镜的同学如果要佩戴隐形眼镜也可以了解下这种会呼吸的RGP（课件展示图片）。那么，什么是高分子化合物？生活中你最熟悉的高分子化合物有哪些？它们是如何合成的呢?

【投影、讲解】一、高分子化合物

1.定义：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的一类化合物，常简称为高分子，也称为聚合物或高聚物。一般相对分子质量在10⁴ 以上，属于混合物。

2.按照来源可以分为天然高分子和合成高分子，天然高分子有淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶；合成高分子有聚乙烯、聚氯乙烯、橡胶、纤维等。

【过渡】下面我们以聚乙烯为例，复习一下与高分子结构有关的概念。

【投影】高分子的结构：

【讲解】 一块高分子材料通常是由几种聚合度不同的高分子组成，实验测得的相对分子质量是平均值。聚合物的平均相对分子质量 = 链节的相对质量×n ，如聚乙烯为28n。

【过渡】 合成高分子化合物的基本方法有加聚反应和缩聚反应。我们把像乙烯这样由含有不饱和键的单体发生加成反应而形成高分子化合物的反应叫加成聚合反应，简称加聚反应。

【投影】二、合成高分子化合物的基本方法

1.加成聚合反应(加聚反应)

(1)概念：由含有不饱和键的单体发生加成反应而形成高分子化合物的反应叫加成聚合反应，简称加聚反应。

(2)加聚反应化学方程式的书写：

①①单烯烃的加聚：

②二烯烃的加聚：

③烯烃与烯烃的加聚(共聚)，如：

④烯烃和二烯烃的加聚(共聚)，如：

⑤炔烃的加聚，如：

⑥碳氧双键的加聚，如：

均聚反应：仅由一种单体发生的加聚反应。

共聚反应：由两种或两种以上单体发生的加聚反应。如：

【过渡】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？

【学生活动】学生分组讨论，同桌3人一组，时间3分钟。

【投影】加聚反应的特点：

u 单体含有不饱和键，如：烯烃、二烯烃、炔烃、醛等；

u 高分子与单体的化学组成相同；无小分子副产物生成；

u 高分子的相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍。

【投影、讲解】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）：

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”。

【投影】2. 缩合聚合反应(缩聚反应)

(1)定义：单体分子间脱去小分子而相互结合生成高分子化合物的反应。

(2)缩聚反应方程式的书写：

①羟基酸缩聚：

如HOCH₂COOH的缩聚：

②醇与酸缩聚：

如乙二酸与乙二醇的缩聚：

③氨基与羧基的缩聚，如：

④酚醛缩聚:

酚醛树脂

【过渡】那么，加聚反应的特点是什么呢？请同学们分组讨论，并做好记录。

【学生活动】学生分组讨论，同桌3人一组，时间3分钟。

【投影】(3)缩聚反应的特点：

①一般单体至少含有两个官能团,如HOCH₂COOH、H₂NCH₂COOH、 HOOC-COOH、 HOCH₂-CH₂OH；

②除生成聚合物外，同时还有小分子副产物如H₂O、NH₃、HCl等生成；

③单体和聚合物的组成不同；

④缩聚物结构式要在方括号外侧写出链节余下的原子或原子团。

【过渡】通过学习，已知单体可以写出聚合物，那么已知聚合物能不能推出单体？请同学们前后桌6人一组合作完成互动探究，时间5分钟。

【互动探究】观察下列高分子的结构简式，回答问题。

(1)其中加聚产物、缩聚产物各有哪些?如何判断加聚产物和缩聚产物?

(2)有机高分子②⑤⑥的单体分别是什么?

(3)如何判断高分子化合物的单体?

【讲解】单体的推断技巧：

(1)若为加聚产物，要看链节中是否有双键，有双键属于共轭二烯型或炔烃加聚产物；没有双键，属于乙烯型。

(2)若为缩聚产物，要从酯基或肽键位置断键。

【投影】三、高分子单体的判断

1．加聚产物单体的判断

(1)凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物，其合成单体必为一种，将链节两端两个半键断开向内闭合即可。如    的单体是CH₃—CH=CH₂。

(2)链节主链上只有四个碳原子，且链节“无双键”的聚合物，其单体必为两种，在链节中间断开，然后左右两个半键闭合即可。如                                               的单体为CH₂=CH₂和CH₂=CH－CH₃。

(3)链节主链上只有碳原子，并存在结构的聚合物，其规律是“凡双键，四个碳；无双键，两个碳”，从一端划线断开，单双键互换即为单体。如

的单体是CH₂=CH—CH=CH₂和C₂H₅—CH=CH₂。

另外，含碳碳双键的高聚物也可能是炔烃加聚产物。

2. 缩聚产物单体的判断

第一步：去掉缩聚物结构简式中的方括号与“n”，变为小分子。

第二步：断开分子中的酰胺键或酯基。

第三步：羰基碳上连接—OH；在氧或氮原子上连—H，还原为单体小分子。

和

和

【过渡】最后，我们跟着微课再来比较一下两种聚合反应。

多媒体播放微课：加聚反应反应和缩聚反应。

【过渡】你学会了吗? 我们来检测一下。

【投影】课堂练习：

1.下列对有机高分子化合物的认识不正确的是(  C  )

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制得

B．有机高分子化合物的相对分子质量很大，但其结构不一定复杂

C．对于一块高分子材料，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

2.下列对聚丙烯的描述，错误的是(　D　)

A．聚丙烯的分子长链是由C—C键连接而成的

B．聚丙烯的分子长链上有支链

C．聚丙烯的结构简式为

D．聚丙烯能使溴水褪色

3. 写出下列聚合物的单体和它们的聚合反应方程式：

【布置作业】1.写一篇介绍塑料制品的论文，内容包括：塑料制品底部标号1~7分别表示什么？6号塑料有毒吗?塑料使用时注意什么?什么结构？怎么合成的？不少于800字，时间一周。

2.完成课时作业。