进入合成有机高分子化合物的时代教案

学生姓名性别年级高二学科化学授课教师上课时间2014年月日第（）次课共（）次课课时：2课时教学课题第五章进入合成有机高分子化合物的时代目标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，了解高分子化合物合成的基本方法。3，能说明加聚反应和缩聚反应的特点。4，通过“三大合成材料”的实例，分别说明塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。5，高分子结构对性能的影响。6，掌握塑料的组成：合成树脂、添加剂。7，熟悉几种具有特殊用途的塑料。8，举出日常生活中接触到的新型高分子材料。9，认识到功能材料对人类社会生产的重要性。情感态度价值观：掌握了有机高分子化合物的合成原理，人类是可以通过有机合成不断合成原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。重难点,教学重点：加成聚合反应和缩合聚合反应的特点，简单的聚合反应方程式和聚合物的结构式，从简单的聚合物结构式分析出单体。高分子化合物结构与性能之间的关系。教学难点：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；从聚合物结构式分析出单体。“三大合成材料”的结构与性能之间的关系。教学过程第五章进入合成有机高分子化合物的时代第一节合成高分子化合物的基本方法知识梳理加成聚合反应：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。聚合反应CH2=CH2单体：能通过聚合反应合成高分子化合物的小分子物质。如聚乙烯的单体为乙烯。所以我们把高分子化合物叫做聚合物或者高聚物。—CH2—CH2—链节：组成高分子的重复的结构单元。如聚乙烯的链节为－CH2－CH2－n聚合度：每个高分子里的链节的重复次数。用n表示。高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。n值一定时，有确定的分子组成和相对分子质量，聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量×n。一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的混合物。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。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。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。如：（2）共聚反应：由两种或两种以上单体发生的加聚反应。如：精讲例题1，完成以下表格并写出加聚反应的化学方程式单体名称单体结构简式聚合物乙烯CH2=CH2丙烯腈CH2=CHCNCH2CH2CHCH2CHCHCH2CH2CHCHCH2nnCH2CH2CHCHCH2nCH2CH2CHCHCH2nCH2CH2CH2CH2CH2nCH2CHCHCHCH3醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2乙炔HC≡CH2，丁苯橡胶的结构简式如下：合成这种橡胶的单体应是（）①②CH3－CH＝CH－CH3③CH2＝CH－CH＝CH2④CH≡C－CH3⑤A．①②B．④⑤C．③⑤D．①③变式练习1，完成下列表格单体名称单体结构简式聚合物丙烯CH2=CHCH3氯乙烯CH2=CHCl丙烯酸CH2=CHCOOH丁二烯CH2=CH—CH=CH22，乙烯和丙烯按1∶1（物质的量之比）聚合时，生成聚合物乙丙树脂。该聚合物的结构简式可能是（）A．B．C．D．知识点二：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。精讲例题：工程塑料ABS树脂(结构式如下)合成时用了3种单体ABS：这3种单体的结构简式为________，________，________．变式练习：1、下列单体中，在一定条件下能发生加聚反应生成的是A.B.C.CH3CH=CH2和CH2=CH2D.CH3CH=CH2小结练习1、写出下列单体聚合成聚合物的化学方程式（1）CH2=CHCl（2）（3）2、人造象牙中，主要成分的结构是，它是通过加聚反应制得的，则合成人造象牙的单体是A.(CH3)2OB.HCHOC.CH3CHOD.CH3OCH33、聚四氟乙烯可以作为不粘锅的内衬，其链节是A.B.C.D.4、有机玻璃（聚丙烯酸甲酯）的结构简式可用表示。设聚合度n为3000。回答下列问题：（1）指出有机玻璃的单体和链节；（2）求有机玻璃的相对分子质量；第二节合成高分子化合物的基本方法知识梳理一、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CH2OHCH2NCH2OHCH2N例题精讲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、乙二酸与乙二醇缩聚反应变式练习12、两个甘氨酸分子形成二肽2、甘氨酸分子形成多肽如果由一种单体或两种单体进行缩聚反应，生成小分子的物质的量应是多少呢？①由一种单体（6—羟基己酸）制（聚—6—羟基己酸）：nmol中所含—COOH官能团（或—OH）的物质的量为：nmol，而在反应中，有一个端基（—COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（n-1）mol②由两种单体：nmol和nmol进行缩聚反应，nmol中含—COOH的物质的量为2nmol，而在反应中，有一个端基（—COOH）是没有参与反应的，故生成水的物质的量为：（2n-1）mol。例题精讲：1，写出对苯二甲酸和1，4—丁二醇反应生成缩聚物的化学方程式。变式练习：1，写出酚醛树脂合成的化学方程式（即苯酚与甲醛的反应）2，缩聚产物是一种具有较好耐热性、耐水性和高频电绝缘性的高分子化合物（树脂），它是由三种单体在一定条件下缩聚（同时还生成水）而成的。这三种单体分别是（写结构简式）：C6H5NH2、、和。它们的物质的量之比（按以上回答单体的顺序写）为缩聚反应小结：（1）方括号外侧写链节余下的端基原子（或端基原子团）（2）由一种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（n-1）（3）由两种单体缩聚时，生成小分子的物质的量应为（2n-1）第二节应用广泛的高分子材料知识梳理一、塑料1．塑料的组成：合成树脂、添加剂树脂和塑料的关系：树脂就是指还有跟各种添加剂混合的高聚物，如是聚乙烯树脂，是聚丙烯树脂。塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂所组成的，它的主要成分为是树脂。有时这两个名词也混用，因为有些塑料基本上是由树脂所组成的，不含或少含其他添加剂，如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。2．塑料的主要性能热塑性。树脂为线型结构，有热塑性。热固性。树脂为体型结构，有热固性。3．几种常见塑料的性能和用途名称性能用途聚丙烯机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒耐油性差，低温发脆，容易老化可制薄膜、日常用品、管道、包装材料等聚苯乙烯电绝缘性好，透光性好，耐水、耐化学腐蚀，无毒室温下硬、脆，温度较高时变软，耐溶剂性差可制高频绝缘材料，电视、雷达部件，医疗卫生用具，合成纤维、涂料，还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音、包装垫材等聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）透光性好，质轻，耐水，耐酸、碱，抗霉，易加工耐磨性较差，能溶于有机溶剂可制飞机、汽车用玻璃，光学仪器、医疗器械等酚醛塑料（俗称电木）绝缘性好，耐热，抗酸可作电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等，用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域聚四氟乙烯耐低温、高温，耐化学腐蚀，耐溶剂性好，电绝缘性好可制电器、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、耐低温的制品二、合成纤维1．纤维的分类“六大纶”的性能和重要用途“六大纶”都具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点，而且每一种还具有各自独特的性能。它们除了供人类穿着外，在生产和国防上也有很多用途。例如，锦纶可制衣料织品、降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等。3．几种具有某些特殊性能的合成纤维芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维。三、合成橡胶1．橡胶的分类2．合成橡胶的性能和主要用途相比而言，合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面，但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。3．使用合成材料的负面作用及对策合成材料的快速发展与大量应用，其废弃物的急剧增加带来了环境污染，一些塑料制品所带来的“白色污染”尤为严重。目前，治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收开始。从长远来看，可逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料，从根本上解决“白色污染”的问题。一、功能高分子(functionalpolymer)材料：1．功能高分子材料的涵义：功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。2．几种功能高分子材料：（1）高吸水性材料(superabsorbentpolymer—SAP)——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）有两种办法可获得具有高吸水性的树脂：一种是对淀粉、纤维素等天然吸水材料进行改性，在它们的高分子链上再接上含强亲水性原子团的支链，以提高它们的吸水能力。二是以带有强亲水性原子团的化合物，如丙烯酸等为单体，均聚或两种单体共聚，得到亲水性高聚物。这两种方法的共同特点是都要在反应中加入少量含有两个双键的二烯化合物作为交联剂（2）高分子分离膜：（3）医用高分子材料：二、复合材料1．复合材料的涵义三、有机高分子材料的发展趋势功能高分子材料与复合材料的概念、性能及应用材料名称功能高分子材料复合材料概念既具有传统高分子材料的机械性能，又具有某些特殊功能的高分子材料两种或两种以上材料组成的新型材料，分基体和增强剂性能不同的功能高分子材料，具有不同的特征性质一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能应用用于制作高分子分离膜、人体器官等用于汽车工业、机械工业、体育用品、航空航天、人类健康等例题讲解1，下列塑料的合成，所发生的化学反应类型与另外三种不同的是（）A．聚乙烯塑料B．聚氯乙烯塑料C．酚醛塑料D．聚苯乙烯塑料2，天然高分子和合成高分子来源不同，特性各异，但它们在组成、结构、特性方面仍有若干共性，其共同点有以下的是（）A．每种高分子中各分子的大小不同，所以只能称作混合物B．每种高分子化合物的分子中都是由许多重复的链节连接的链状分子C．所有高分子都不可能溶于水D．高分子化合物都有良好的强度3，下列有关新型高分子材料应用的说法不正确的是（）A．高分子膜利用其选择性透过能力，可用于海水淡化、污染控制、物质制取与回收等B．作为医用高分子材料制人造器官，必须考虑其与人体的相容性和机械性能C．新型的聚乙烯醇高吸水性高分子，与水生成易挥发物的特性，所以称为“尿不湿”D．新材料研究正向智能化、高功能的方向发展变式练习1．下列物质中不属于新型有机高分子材料的是（）A．高分子分离膜B．液晶高分子材料C．生物高分子材料D．有机玻璃2．焚烧下列物质，严重污染大气的是（）A．聚氯乙烯B．聚乙烯C．聚丙烯D．有机玻璃3．现代以石油化工为基础的传统的三大合成材料是()①合成橡胶②涂料③塑料④合成纤维⑤黏合剂A．①④⑤B．①②③C．②③⑤D．①③④章节复习题1.下列物质没有固定的熔、沸点的是（）A.酚醛树脂B.麦芽糖C.氯仿D.油酸甘油酯2．焚烧下列物质会严重污染大气的是()A．聚氯乙烯B．聚乙烯C．聚丙烯D．有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)3．室内装潢和家具挥发出来的甲醛是室内空气