苏教版高中化学选修5《有机化学基础》第五章教案.docx

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苏教版高中化学选修5《有机化学基础》第五章教案

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

一、教学目标

1、了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念。

2、了解加聚反应和缩聚反应的一般特点。

3、由简单的单体写出聚合反应方程式（重点是缩合聚合反应方程式），聚合物结构式。

4、由简单的聚合物结构式分析出它的单体。

二、教学重点

加聚反应和缩聚反应的特点；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

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；用简单的聚合物结构式分析出单体

四、课时安排

1课时

五、教学过程

【引入】从这一节课开始，我们要对高分子化合物做一个比较系统的了解。

那么，究竟什么是高分子化合物呢？

它们与低分子有机物有什么不同？

【板书】第五章进入合成有机高分子化合物的时代

（学生思考、讨论）

【回答】1、它们最大的不同是相对分子质量的大小。

有机高分子的相对分子质量一般高达104~106，而低分子有机物的相对分子质量在1000以下。

2、合成有机高分子的基本结构与低分子有机物的单一结构不同，它是由若干个重复结构单元组成的高分子。

师：

很好！

接下来我们先学习第一节。

【板书】第一节合成高分子化合物的基本方法

一、加聚反应

师：

大家对加聚反应并不陌生，它是加成聚合反应的简称，我们从高一到现在，已经学过好几个加聚反应了。

比如用乙烯为原料制取高分子化合物——聚乙烯，大家还记得其化学方程式吗？

（学生回答，教师根据回答的情况给予评价）

【板书】nCH2=CH2→

乙烯（单体）聚乙烯（聚合物）

师：

像乙烯这类能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物被称为单体；高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节，也称重复结构单元，聚乙烯的链节为—CH2CH2—；高分子链中含有链节的数目称为聚合度，通常用n表示。

【板书】

聚合物的平均相对分子质量=链节的相对质量×n

【思考与交流】思考、讨论、交流，完成下表。

单体名称

单体结构简式

聚合物

乙烯

CH2=CH2

丙烯

CH2=CHCH3

氯乙烯

CH2=CH

丙烯晴

CH2=CHCN

丙烯酸

CH2=CHCOOH

醋酸乙烯酯

CH3COOCH=CH2

丁二烯

CH2=CH—CH=CH2

乙炔

CH≡CH

师：

通过聚合物的链节，可以看出聚合物的单体，你知道下面两个聚合物是由何种单体聚合而成的吗？

【回答】

和

（顺便介绍一种找聚合物的单体的方法——弯箭头法）

师：

聚合反应中除了加聚反应之外，还有另外一种——缩合聚合反应，简称缩聚反应。

【板书】二、缩聚反应

师：

我们在前面学过羧酸和醇在浓硫酸作用下发生的酯化反应，我们知道酯化反应的产物是酯和水。

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）。

如：

【板书】

师：

缩聚反应与加聚反应不同，在生成聚合物的同时，一般伴随有小分子副产物（如水等）的生成。

作为缩聚反映单体的化合物至少含有两个官能团。

书写缩合聚合物的结构简式时应该注意：

要在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团，而加聚物的端基不确定，通常用横线“—”表示。

【板书】

师：

写缩聚反应方程式时，除单体物质的量与缩聚物结构式的下角标要一致外，也要注意生成小分子的物质的量。

由一种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（n—1）；由两种单体进行缩聚反应，生成小分子物质的量应为（2n—1）。

【小结】本节课的重点是了解加聚反应和缩聚反应的特点；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；用简单的聚合物结构式分析出单体。

第二节应用广泛的高分子材料

一、教学目标

【知识与技能】

1、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。

2、高分子结构对性能的影响。

【过程与方法】

联系生活实际，从身边常见的物质入手，了解高分子合成材料的分类及主要用途，了解“三大合成材料”典型代表物的有关聚合反应，聚合物的结构、性能特点。

【情感、态度与价值观】

通过活动课研究、学习治理“白色污染”的途径和方法，关注和爱护自然，树立社会责任感，培养环境保护意识。

二、教学重点

高分子化合物结构与性能之间的关系

三、教学难点

“三大合成材料”的结构与性能之间的关系

四、课时安排

1课时

五、教学过程

【引入】师：

人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新的道路，改变了只能依靠天然材料的历史。

合成材料品种很多，按用途和性能可分为合成高分子材料；功能高分子材料和复合材料。

其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最为广泛。

【板书】第二节应用广泛的高分子材料

一、塑料

　1．塑料的组成：

合成树脂、添加剂

【说明】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。

【板书】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

4．简介几种具有特殊用途的塑料

工程塑料、增强塑料、改性塑料等。

【板书】二、合成纤维

　　1．纤维的分类

【板书】2．“六大纶”的性能和重要用途

师：

“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。

【板书】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。

【板书】三、合成橡胶

1．橡胶的分类

2．合成橡胶的性能和主要用途

师：

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

师：

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。

【小结】这节课我们主要了解高分子合成材料的分类及主要用途。

第三节功能高分子材料

一、教学目标

【知识与技能】

1、举出日常生活中接触到的新型高分子材料。

2、认识到功能材料对人类社会生产的重要性。

【过程与方法】

利用上网查询，从历史的角度体会化学材料的发展是化学科学发展的一个缩影，对化学科学发展的进程有所认识，培养用科学的方法发现问题，认识问题的意识。

【情感、态度与价值观】

扩大知识面，激发对高分子材料学习的兴趣和投身科学事业的决心。

二、教学重点

功能高分子结构与性能之间的关系

三、教学难点

功能高分子材料和复合材料的结构对性能的影响

四、课时安排

1课时

五、教学过程

一、复习上节课学习的内容：

——三大合成材料

　　三大合成材料是指塑料、合成纤维和合成橡胶。

二、新知识点讲解：

【引入】师：

材料的重要性：

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑。

当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础。

除了传统的三大合成材料以外，又出现了高分子膜，具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料，生物高分子材料，医用高分子材料，隐身材料和液晶高分子材料等许多新型有机高分子材料。

这些新型有机高分子材料在我们的日常生活、工农业生产和尖端科学技术领域中起着越来越重要的作用。

【板书】第三节功能高分子材料

一、功能高分子材料：

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——亲水性高聚物（分子链带有许多亲水原子团）

师：

有了高吸水性树脂就可以在干旱地区用于农业、林业、植树造林时抗旱保水，改良土壤，改造沙漠。

又如，婴儿用的“尿不湿”可吸入其自身重量约几百倍的尿液而不滴不漏，可以保证婴儿夜晚安睡和白天的活动。

（2）高分子分离膜：

　①组成：

高分子分离膜是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。

　②特点：

能够让某些物质有选择地通过，而把另外一些物质分离掉。

　③应用：

物质分离

（3）医用高分子材料：

　①性能：

优异的生物相溶性；很高的机械性能。

　②应用：

制作人体的皮肤、骨骼、眼、喉、心、肺、肝、肾等各种人工器官。

（为拓展学生的知识面，下面再介绍另外一类新型高分子材料）

【板书】二、复合材料：

1．复合材料的涵义：

复合材料是指两种或两种以上材料组合成的一种新型材料。

其中一种材料作为基体，其他的材料作为增强剂。

2．优异的性能

强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀，在综合性能上超过了单一材料。

3．应用

宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等方面。

【过渡】通过以上所举的例子，我们认识到功能材料对我们日常生活和人类社会生产的重要性，那么，有机高分子材料的发展趋势是怎么样的呢？

三、有机高分子材料的发展趋势

对重要的通用有机高分子材料继续进行改进和推广，使它们的性能不断提高，应用范围不断扩大。

与人类自身密切相关、具有特殊功能的材料的研究也在不断加强，并且取得了一定的进展。

【小结】1．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

2．膜分离的工业应用

金属工艺

金属回收，污染控制

纺织、制革

余热回收，药剂回收，污染控制

造   纸

代替蒸馏，纤维回收，污染控制

食品、生化

净化，浓缩，消毒，副产品回收

化学工业

有机物除去或回收，药剂回收再利用

医药保健

人造器官，血液分离，消毒，水净化

水处理

海水、苦咸水的淡化，废水处理

国   防

淡水供应，医院污水净化

3．医用高分子及用途

人造心脏

硅橡胶、聚氨酯橡胶

人造血管

聚对苯二甲酸乙二酯

人造气管

聚乙烯、有机硅橡胶

人造肾

醋酸纤维、聚酯纤维

人造鼻

聚乙烯   有机硅橡胶

人造骨、关节

聚甲基丙烯酸甲酯

人造肌肉

硅橡胶和绦纶织物

人造皮肤

硅橡胶、聚多肽

人造角膜、肝脏，人工红血球、人工血浆、食道、尿道、腹膜