第三单元有机物的合成

1第三单元人工合成有机化合物【内容标准】1.通过简单实例了解简单高分子材料的合成反应，能举例说明高分子材料在生活等领域中的应用。2.能说明合成新物质对人类生活的影响。讨论在化工生产中遵循“绿色化学”。【课程目标】1.在认识取代反应、加成反应、水解反应、氧化反应等简单的有机反应的基础上，分析从乙烯制取乙酸乙酯的合成路线，了解有机物合成的路线和方法。2.通过简单实例了解常见高分子材料的合成反应，能举例说明高分子材料在生产生活和科技等领域的应用及发展。【教学建议】1.注意激发学生的学习热情。在教学中可以通过交流讨论活动，用实例进一步说明有机合成的重要性。让学生了解通过有机合成的途径急剧增加了新物质的种类，为高科技发展、工农业生产和环境保护事业提供了各种各样有特定性能的新材料，促进了社会的不断发展，大大提高了人们的生活质量。2.对于合成乙酸乙酯的教学，应通过乙酸乙酯、乙酸、乙醇分子结构的对比和变化，让学生理解化学家设计合成有机物的思考方法。然后联系已学的有机反应知识，讨论由乙烯合成乙酸乙酯的合成路线。3.对于合成有机高分子的教学，可以向学生简单介绍什么是高分子材料，了解天然有机高分子（如棉花、羊毛、天然橡胶等）和合成有机高分子（包括合成橡胶、塑料和合成纤维三大类及涂料、黏合剂等）。4.通过“观察与思考”栏目，分析聚乙烯和聚苯乙烯合成反应，帮助学生认识加聚反应的特点，学习加聚反应化学方程式的书写方法。教学中要帮助学生区别单体和聚合物链节在结构上的区别，了解式中n的含义。【教学设计思路】1.依据《普通高中化学课程标准（实验）》提出的学习要求，本单元的教学设计运用生产和生活中的实例，帮助学生初步了解简单有机物和2高分子化合物的合成反应。教学中通过交流和讨论活动，帮助学生了解从乙烯制取乙酸乙酯的合成路线，初步认识人们是怎样合成有机物的；以加聚反应为例了解高聚物的合成方法；同时通过合成实例的分析认识实验、比较等科学方法对化学研究的作用。2.本单元教学设计中重视联系实际，从身边的学习用品、生活用品说起，让学生体会到高分子材料虽然时刻存在于我们身边，但被认识的甚少。这样既加强了亲切感又激发了学生的求知欲望。3.本单元的教学设计遵循学生的认识规律，重视培养学生崇尚科学的情感，通过对部分物质化学性质的探究实验和个别有机物的合成实验，进一步学习使用实验探究的方法去认识物质的性质，体验合成新物质成功的喜悦。4.在本单元的教学设计中重视引导学生采用类比等方法学习新知识。【课时安排】1课时【教学方法】以化学多媒体实验室为主要授课地点，以讲授法、讨论法、探究性学习及多媒体、网络的应用等适合中学生心理发展特点的教学方式和手段为主要授课方法，让学生在生动活泼的探究活动过程中学习、体验和应用化学科学。【教学评价】教学评价以纸笔测试评价和平时活动表现评价相结合的方式进行。其中纸笔测试和平时活动表现各占50%。【教学目标】1.知识和技能目标（1）通过乙酸乙酯合成途径的分析，让学生了解简单有机化合物合成的基本思路。（2）简单介绍常见的几种合成材料中的有机高分子化合物的聚合反应，了解高分子合成研究的一些课题。（3）了解有机高分子化合物的结构特点。（4）认识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。32．过程和方法目标（１）在复习取代反应、加成反应、水解反应、氧化反应等简单有机反应的基础上，分析新物质的合成路线。（２）通过有机高分子化合物的学习，学会判断跟有机高分子化合物有关的“结构单元”“链节”“聚合度”“单体”等方法。（３）通过有机高分子化合物的结构特点、基本性质的学习，提高解决某些实际问题的能力。3．情感和价值观目标（1）通过学习，让学生知道“创造新的有机分子是有机化学的重要课题”，使学生探究学习的渴望。（2）通过有机高分子化合物的学习，了解有机高分子化合物在社会生产和生活中的应用，增强学生对化学为提高人类生活质量作出重大贡献的认识，提高化学学习的兴趣。【教学重点】乙酸乙酯的几种合成途径；缩聚反应【教学难点】有机化合物合成的基本思路；缩聚反应【教学过程设计】一、简单有机物的合成〖激发情感〗通过以下两个方面来学生的学习热情，调动学生学习的积极性，了解合成有机化合物的重要意义及其在生产和科技领域的地位：①近几百年来，有机化学家已经设计和合成了数千万种有机化合物，极大地丰富了物质世界。②在20世纪，有机合成和金属有机化学领域共获得10届诺贝尔化学奖。〖问题情境〗4由于自然条件的限制，天然有机化合物往往难以满足生产、生活的需要，人们需要通过化学方法来合成新的有机化合物。那么如何运用化学方法来合成新的有机化合物呢？〖学生活动〗学生根据教材《苏教版·化学2》第80页的『交流与讨论』，分小组进行合作学习，交流讨论。『交流与讨论』乙酸乙酯是一种重要的有机溶剂，也重要的有机化工原料。依据乙酸乙酯的分子结构特点，运用已学的有机化学知识，推测怎样从乙烯合成乙酸乙酯，写出在此过程中发生反应的化学方程式。〖归纳总结〗1.从乙烯合成乙酸乙酯的合成路线：2.合成有机物要依据被合成物质的组成和结构特点，选择适合的有机化学反应和起始原料，精心设计并选择合理的合成方法和路线。〖思维拓展〗除上述合成路线外，根据所学过的有机化学知识，还有哪些合成方法和途径呢？〖学生活动〗学生根据教材《苏教版·化学2》第81页的图3－22“制备乙酸乙酯可能的合成路线”，分小组合作，展开讨论。〖归纳总结〗合成路线1：合成路线2：乙酸乙酯乙烯→乙醇→乙醛→乙酸乙烯（CH2=CH2）乙醇（CH3CH2OH）乙醛（CH3CHO）乙酸（CH3COOH）乙酸乙酯（CH3COOC2H5）乙醛（CH3CHO）乙烯（CH2=CH2）乙酸乙酯（CH3COOC2H5）乙酸（CH3COOH）乙醇（CH3CH2OH）5合成路线3：〖学生活动〗学生自主写出上述三个合成路线的化学反应方程式。（学生作为课后作业完成）〖归纳概述〗以上三种合成路线，从理论上看都能在一定反应条件下实现，在实际生产中，还要综合考虑原料来源、反应物利用率、反应速率、设备和技术条件、是否有污染物排放、生产成本等问题来选择最佳的合成路线。〖问题探究〗若有甲酸（HCOOH）、乙酸（CH3COOH）、甲醇（CH3OH）和乙醇（CH3CH2OH）在一定条件下于同一反应体系中发生酯化反应，则理论上能生成几种酯？其中哪些是同分异构体？〖学生活动〗学生分小组合作，讨论探究。〖归结综述〗创造新的有机分子是有机化学的重要课题。发现并选择利用有机化学反应，把反应物转化为具有特定组成结构的生成物，是合成有机物的关键。在有机合成中还要注意避免产生对环境有危害的污染物，降低能量消耗，提高原子利用率。【课时作业】实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在园底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安乙烯（CH2=CH2）乙醇（CH3CH2OH）乙酸（CH3COOH）乙酸乙酯（CH3COOC2H5）6装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏，得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。请回答下列问题：（1）在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入________，目的是__________。（2）反应中加入过量的乙醇，目的是______________。（3）如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸，然后通过分液漏斗边滴加醋酸，边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率，其原因是____________。（4）现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，下图是分离操作步骤流程图。请在图中圆括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。试剂a是___________，试剂b是___________；分离方法①是_____________，分离方法②是______________，分离方法③是_______________。（5）在得到的A中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是________________________。〖课时作业参考答案〗（1）碎瓷片，防止爆沸。（2）提高乙酸的转化率。（3）及时地蒸出生成物，有利于酯化反应向生成酯的方向进行。（4）饱和碳酸钠溶液，硫酸；分液，蒸馏，蒸馏。（5）除去乙酸乙酯中的水份。二、有机物高分子的合成〖问题情境〗71．什么叫高分子化合物和合成有机高分子化合物？你认识哪些合成有机高分子化合物？2．在我们的学习和生活用品中哪些是由有机高分子材料制成的？请列举你所知道的应用于日常生活和高科技领域的有机合成材料。3．我国航天员穿的航天服使用了高强度、高韧性的尼龙。你还知道哪些尼龙制品？〖学生活动〗学生自主学习，阅读教材《苏教版·化学2》第82页的『观察与思考』，并联系生活实际进行交流讨论，认识生活中一些常见的高分子化学物，初识聚乙烯、聚苯乙烯的合成反应。〖拓展视野〗在聚合反应中，我们通常将有以形成高分子化合物的小分子物质称为单体，将高分子化合物中不断重复的基本结构单元称为链节，链节的数目称为聚合度。工业生产中单体通过聚合反应生成的高分子化合物都是链节数目在一定范围内变化的各种高分子的混合物。在不同条件下从同一种单体获得的高聚物的平均聚合度也不同。日常生活中常见的聚氯乙烯（PVC）、腈纶、有机玻璃、合成橡胶都是通过加聚反应得到的。〖多媒体辅助〗PowerPoint展示日常生活中常见的聚氯乙烯（PVC）、腈纶、有机玻璃、合成橡胶等制品。〖拓展视野〗学生自主学习，阅读教材《苏教版·化学2》第80页的『拓展视野』“酚醛树脂的合成”。〖简述讲解〗8制备酚醛树脂的化学方程式断键规律如右图：在这个反应中，形成高聚物的同时还生成了小分子化合物，这类聚合反应不同于加聚反应，称之为缩聚反应。有机物通过其它形式的反应，还可形成多种不同结构与功能的缩聚反应产物。酚醛树脂，它有不易燃烧，良好的电绝缘性等优良性能，可用作电木的原料。【课时作业】A.书面作业：教材《苏教版·化学2》第81页“练习与实践”：第4题及化学方程式B．课外调查：①日常生活中所接触到的高分子化合物有哪些？②举出在日常生活中你所遇到的高分子材料所表现出来的优良性能和缺点（如轻便、防水、易燃等等）③《苏教版·化学2》第81页“练习与实践”第5题。