高中課文天工開物教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-27有機(jī)高分子化合物。
第八章合成材料
第一節(jié)有機(jī)高分子化合物簡介
●教學(xué)目標(biāo)
1.使學(xué)生對有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì)有大致的印象;
2.常識性介紹高分子材料在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要作用。
●教學(xué)重點(diǎn)
有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)。
●教學(xué)難點(diǎn)
合成有機(jī)高分子化合物分子單體的判斷。
●課時(shí)安排
一課時(shí)
●教學(xué)方法
1.通過幾個(gè)問題引導(dǎo)學(xué)生得出高分子化合物的概念;
2.通過學(xué)生已學(xué)過的聚乙烯、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)簡式和淀粉、纖維素的化學(xué)式,引導(dǎo)學(xué)生分析它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),引出高分子化合物的三要素:鏈節(jié)、聚合度、單體;
3.利用投影展示聚乙烯、聚氯乙烯和酚醛樹脂的合成反應(yīng)原理,讓學(xué)生直觀地了解高分子化合物的結(jié)構(gòu)類型;
4.運(yùn)用多媒體三維動(dòng)畫演示由鏈到網(wǎng)的過程;
5.通過演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì)。
●教學(xué)用具
多媒體、投影儀、膠片、試管(3支)、酒精燈、火柴、有機(jī)玻璃粉末(0.5g)、三氯甲烷(10mL)、橡膠粉末(0.5g)、汽油(10mL)、聚乙烯塑料碎片(3g)。
●教學(xué)過程
[引言]前面咱們已和材料大家族中的兩家子——無機(jī)非金屬材料和金屬材料見過面并有一定的了解。還有一個(gè)重要的家庭——高分子材料,雖時(shí)刻存在于我們身邊,但被了解甚少。在這一家庭中按成員的來源分,分為天然高分子材料(如棉花、羊毛等)和合成高分子材料(如涂料、粘合劑等)。而且,隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的發(fā)展,合成高分子材料的作用日益重要。所以,我們很有必要來認(rèn)識一下它們。
[板書]第八章合成材料
[引言]合成材料即合成有機(jī)高分子材料,其主要成分為有機(jī)高分子化合物,現(xiàn)在回憶咱們曾經(jīng)學(xué)過的高分子化合物有哪些?
[學(xué)生回憶并積極回答]聚乙烯、聚氯乙烯、淀粉、纖維素等。
[問]它們與普通的小分子的相對分子質(zhì)量大小有何不同?
[生]它們的相對分子質(zhì)量都在幾萬到幾千萬之間,而小分子的相對分子質(zhì)量很少上千。
[講解]由此,我們可以給高分子化合物下一個(gè)定義(和學(xué)生一起說),相對分子質(zhì)量在幾萬到幾十萬,甚至更高的化合物叫高分子化合物。
[過渡]接下來,我們從高分子化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途幾方面來認(rèn)識它們。
[板書]第一節(jié)高分子化合物簡介
[師]請大家寫下聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)簡式和淀粉、纖維素的化學(xué)式。
[一同學(xué)到黑板上板演,其他同學(xué)在下面寫]
[引言]通過這幾個(gè)高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式或化學(xué)式,咱們以聚乙烯為例分析高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
[板書]一、高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
[生]它們都是由簡單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成。例如,聚乙烯分子是由成千上萬個(gè)乙烯分子聚合而成的高分子化合物。
(1)鏈節(jié):組成有機(jī)高分子化合物的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元,如:CH2—CH2的鏈節(jié)為
—CH2—CH2—;
(2)聚合度:每個(gè)高分子里的鏈節(jié)重復(fù)次數(shù),如:CH2—CH2中聚合度為n;
(3)單體:能通過聚合反應(yīng)合成高分子化合物的小分子物質(zhì),如:CH2—CH2的單體為CH2==CH2。
[講解]所以,我們又將高分子化合物叫做聚合物或高聚物。
[投影練習(xí)]
1.有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的結(jié)構(gòu)簡式可用表示。設(shè)聚合度n為
3000?;卮鹣铝袉栴}:
(1)指出有機(jī)玻璃的單體和鏈節(jié)。
(2)求有機(jī)玻璃的相對分子質(zhì)量。
解析:(1)根據(jù)有機(jī)玻璃的結(jié)構(gòu)簡式可知,生成有機(jī)玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為:
(2)根據(jù)相對分子質(zhì)量=聚合度×鏈節(jié)的式量,可知有機(jī)玻璃的相對分子質(zhì)量=3000×100=300000。
(2)300000
2.試以乙炔、氫氣、氯氣為主要原料,寫出合成聚氯乙烯的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)條件。
[過渡]下面我們來看一下高分子化合物的結(jié)構(gòu)類型。
[板書]二、有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)類型。
[投影展示]聚乙烯、聚氯乙烯的合成反應(yīng)原理。
[師]請同學(xué)們仔細(xì)觀察它們分子的形狀。
[生]它們都是長鏈狀的,像一條線。
[師]聚乙烯分子和聚氯乙烯分子都是長鏈狀的,而且聚氯乙烯分子的長鏈上還有支鏈,由于它們給人的印象是一條線,所以,我們把這種結(jié)構(gòu)叫線型結(jié)構(gòu)。
[投影展示]高分子化合物形成高分子材料的過程。
[講解]高分子化合物分子以范德華作用力結(jié)合在一起,高分子間的作用力遠(yuǎn)大于小分子間的作用力,這就使得高分子材料強(qiáng)度大大增加。
[問]所有的高分子化合物均為線型結(jié)構(gòu)嗎?請同學(xué)們看酚醛樹脂的合成反應(yīng)原理。
[投影展示]酚醛樹脂的合成反應(yīng)原理。
[師]通過投影酚醛樹脂的合成反應(yīng)原理,我們可看到,如果鏈狀分子上有能起反應(yīng)的官能團(tuán),還會(huì)互相反應(yīng)使鏈與鏈之間形成化學(xué)鍵,從而把鏈與鏈聯(lián)結(jié)起來,形成一張網(wǎng)。我們把這種網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)稱為體型結(jié)構(gòu)。
高分子化合物的結(jié)構(gòu)類型即線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)。
[板書]1.線型結(jié)構(gòu)
2.體型結(jié)構(gòu)
[過渡]高分子化合物的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì),高分子化合物會(huì)有什么樣不同于小分子的性質(zhì)呢?
[板書]三、有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì)
1.溶解性
[演示實(shí)驗(yàn)8—1和8—2]引導(dǎo)學(xué)生觀察、記錄并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
[生]觀察、記錄現(xiàn)象:線型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子化合物(有機(jī)玻璃)能溶解在三氯甲烷里,溶解過程比小分子緩慢。
體型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子化合物(橡膠)則不容易溶解,只是有一定程度的脹大。
分析原因:從其結(jié)構(gòu)看,線型高分子化合物分子之間以范德華力結(jié)合,而體型高分子化合物分子之間是化學(xué)鍵結(jié)合,化學(xué)鍵的能量遠(yuǎn)大于范德華力,而高分子之間的范德華力又遠(yuǎn)大于小分子之間的。所以,會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象。
[板書]2.熱塑性和熱固性
[演示實(shí)驗(yàn)8—3]找一學(xué)生代表來做
[生]觀察并記錄現(xiàn)象:聚乙烯塑料受熱到一定溫度范圍時(shí),開始軟化,直到成為可流動(dòng)的液體;冷卻后又變成固體,再加熱、冷卻,又出現(xiàn)液化、固化等重復(fù)現(xiàn)象。
[師]這就體現(xiàn)了線型高分子的可塑性,而對體型高分子化合物一經(jīng)加工成型就不會(huì)受熱熔化,可見有熱固性。
[師]通過前面三大實(shí)驗(yàn),結(jié)合大家觀察到的現(xiàn)象,分析高分子化合物溶解性、受熱時(shí)的變化與結(jié)構(gòu)類型的關(guān)系。
[投影]填寫下表
線型高分子體型高分子
結(jié)構(gòu)
性質(zhì)溶解性
受熱時(shí)的變化
[三分鐘后給出上表所填內(nèi)容]
[師]咱們來閱讀教材上表8—1,不同材料制成的繩子能吊起重物的質(zhì)量不同,而且相差甚遠(yuǎn)。高分子材料制成的繩子吊起重物的質(zhì)量遠(yuǎn)大于其他材料制成的繩子吊起重物的質(zhì)量??梢姼叻肿硬牧系膹?qiáng)度怎么樣呀?
[生]高分子材料的強(qiáng)度很大。
[板書]3.強(qiáng)度大
[展示]一段導(dǎo)線。
[師]從這一段導(dǎo)線的截面處可看到,導(dǎo)線是由金屬絲和護(hù)套組成。能導(dǎo)電的是(和學(xué)生一起說)中間的金屬絲,那護(hù)套用在這兒做什么呢?
[生]保護(hù)導(dǎo)線不漏電。
[問]這是利用了它的什么性質(zhì)?
[生]電絕緣性。
[板書]4.電絕緣性
[師]電線、電纜的護(hù)套均為高分子材料,所以說,高分子材料具有電絕緣性。
[問]為什么高分子材料不導(dǎo)電呢?
[生]高分子化合物分子中只有共價(jià)鍵,而無可自由移動(dòng)的電子,所以不導(dǎo)電。
[師]能從結(jié)構(gòu)上分析其性質(zhì),很好。
[小結(jié)]本節(jié)課我們先了解了什么是高分子化合物,然后著重分析了高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及基本性質(zhì),特殊領(lǐng)域使用的高分子材料有特殊的性能。高分子化合物的社會(huì)地位是越來越高了,但高分子化合物也有其不足之處,就是給環(huán)境帶來了污染。所以,改進(jìn)高分子材料的性能是高分子化合物研究的重要內(nèi)容。
[作業(yè)]P204習(xí)題2、3
●板書設(shè)計(jì)
第八章合成材料
第一節(jié)有機(jī)高分子化合物簡介
一、有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
二、有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)類型
1.線型(鏈狀)結(jié)構(gòu)
2.體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)
三、有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì)
1.溶解性
2.熱塑性和熱固性
3.強(qiáng)度大
4.電絕緣性
●教學(xué)說明
有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)和基本性質(zhì)是本節(jié)的重點(diǎn)。在教學(xué)過程中以復(fù)習(xí)前邊內(nèi)容引出高分子化合態(tài)的概念,繼而通過聚乙烯、聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)簡式及淀粉、纖維素的化學(xué)式引導(dǎo)學(xué)生分析高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),引出“鏈節(jié)”“單體”“聚合度”等概念。利用投影聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂的合成反應(yīng)原理,使學(xué)生直觀地了解高分子的結(jié)構(gòu)類型。在進(jìn)行高分子化合物基本性質(zhì)的教學(xué)時(shí),以演示實(shí)驗(yàn)和指導(dǎo)學(xué)生閱讀、觀察、總結(jié)為主,并引導(dǎo)學(xué)生分析基本性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
●參考練習(xí)
1.下列物質(zhì)屬于天然有機(jī)高分子化合物的是
A.聚2—甲基—1,3—丁二烯B.聚氯乙烯
C.聚丙烯D.聚乙烯
答案:A
2.下列物質(zhì)中有固定熔沸點(diǎn)的是
A.煤油B.花生油C.油酸D.聚乙烯
答案:C
3.20世紀(jì)初,人類大量捕殺大象以獲取象牙,造成地球上大象數(shù)量急劇減少。大量捕殺野生動(dòng)物會(huì)造成生態(tài)系統(tǒng)失衡,引起地球自然環(huán)境惡化。試回答下列兩個(gè)問題:
(1)為什么大量捕殺野生動(dòng)物會(huì)造成生態(tài)系統(tǒng)失衡?
(2)后來人們研制出人造象牙,其主要成分結(jié)構(gòu)是CH2—O,它是通過加聚反應(yīng)制得的,其單體是
A.(CH3)2OB.CH3CHOC.HCHOD.CH3OH
解析:(1)生態(tài)系統(tǒng)具有一定營養(yǎng)結(jié)構(gòu),各個(gè)營養(yǎng)級都有一定種類數(shù)目的生物,如果某個(gè)營養(yǎng)級的某種生物被捕殺,還可以由這個(gè)營養(yǎng)級的其他生物來代替,這是生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力,但是,一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力有一定限度,如果超過這個(gè)限度,生態(tài)平衡就遭到破壞。
(2)因?yàn)槭羌泳鄯磻?yīng),故其單體中有雙鍵,應(yīng)為nCH2==OCH2—O。
答案:(1)見解析(2)C
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高二化學(xué)有機(jī)高分子化合物簡介14
第八章第一節(jié)有機(jī)高分子化合物簡介
[教學(xué)目標(biāo)]
1.知識目標(biāo)
(1)初步了解有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì).
(2)常識性介紹高分子材料在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要作用。
(3)了解烴、烴的衍生物等有機(jī)化合物跟天然有機(jī)高分子化合物、合成有機(jī)高分子化合物的主要差別。
(4)理解“結(jié)構(gòu)單元”“鏈節(jié)”“聚合度”“單體”等基本概念。
2.能力和方法目標(biāo)
通過有機(jī)高分子化合物的學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)判斷跟有機(jī)高分子化合物有關(guān)的“結(jié)構(gòu)單元”“鏈節(jié)”“聚合度”“單體”等方法。
通過有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基本性質(zhì)的學(xué)習(xí),提高解決某些實(shí)際問題的能力。
3.情感和價(jià)值觀目標(biāo)
通過有機(jī)高分子化合物的學(xué)習(xí),進(jìn)一步強(qiáng)化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途”的觀點(diǎn).
通過有機(jī)高分子化合物的學(xué)習(xí),了解有機(jī)高分子化合物在社會(huì)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用,增強(qiáng)學(xué)生對化學(xué)為提高人類生活質(zhì)量作出重大貢獻(xiàn)的認(rèn)識,提高化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣.
[重點(diǎn)與難點(diǎn)]
教學(xué)難點(diǎn)是乙酸的酯化反應(yīng)。
[教學(xué)過程]
由教師質(zhì)疑,師生共同釋疑討論。
教師提問:
1.什么叫高分子化合物?你學(xué)過哪些高分子化合物?能否說出這些實(shí)物的主要組成成份,并寫出它們的分子式?
要求學(xué)生答出:相對分子質(zhì)量很大(至少在10000以上)的化合物叫高分子化合物,簡稱高分子。
要求學(xué)生寫出:聚乙烯(食品袋)、聚氯乙烯(服裝袋)、酚醛樹脂(電木)、聚異戊二烯(硬橡皮或橡皮筋)的分子式,并能說出它們的名稱。
2.判斷上述高分子化合物中哪些是天然高分子?哪些是人工合成高分子?
要求學(xué)生答出:天然高分子有淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)。合成高分子有電木、聚乙烯、聚氯乙烯、人工合成橡膠等。
3.天然的或人工合成的高分子化合物它們有哪些主要的共同特征呢?(學(xué)生回答或教師自問自答)
(1)組成上:高分子是以一定數(shù)量的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)組成,例如:聚乙烯
單體可以相同,可以不同(由同學(xué)回想哪些高分子的單體相同?哪些高分子的單體不同?)
(2)相對分子質(zhì)量:高分子的相對分子質(zhì)量很大(相對分子質(zhì)量低于l000的為小分子)如淀粉相對分子質(zhì)量由幾萬到幾十萬不等,核蛋白相對分子質(zhì)量可達(dá)幾千萬。
其相對分子質(zhì)量的計(jì)算如下:
高分子的相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的量×聚合度
有n值不同的結(jié)構(gòu)單元組成,因此實(shí)際測得的相對分子質(zhì)量為平均相對分子質(zhì)量。
4.這樣大的長鏈分子是怎樣組成物質(zhì)的呢?
(1)教師演示,學(xué)生觀察思考:教師用力拉一下食品袋或橡皮筋,然后放松,問學(xué)生觀察到什么現(xiàn)象?(彈性),又問為什么會(huì)具有彈性呢?(可以讓學(xué)生閱讀課本中有關(guān)的段落或由教師講解)
要求答出:在高分子化合物的結(jié)構(gòu)中原子間、鏈節(jié)間是以共價(jià)鍵結(jié)合。淀粉、纖維素是C——C、C——O單鍵,蛋白質(zhì)是C——C,C——N單鍵,聚乙烯是C——C單鍵,這些鍵可以自由旋轉(zhuǎn),所以高分子是蜷曲的長鏈,彈性就可以證明了這一點(diǎn),小分子短就不會(huì)具備這種性質(zhì)。
(2)長鏈分子又怎樣組成物質(zhì)的呢?橡皮筋和硬橡皮的區(qū)別?(結(jié)合課本第173頁圖5-1,高分子結(jié)構(gòu)型式示意圖)
①線型結(jié)構(gòu)(直鏈或帶支鏈),如淀粉、纖維素、聚乙烯等。它們分子間主要是靠分子間作用力結(jié)合。其強(qiáng)度是化學(xué)鍵和分子間力的共同表現(xiàn)。因此相對分子質(zhì)量越大,鏈越長,這些作用力也越大,強(qiáng)度就強(qiáng)。這是它們不同于小分子物質(zhì)的特點(diǎn)。
②體型結(jié)構(gòu)(網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)),這種結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為鏈上有能夠反應(yīng)的官能團(tuán)。高分子鏈之間除分子間力外,還可以產(chǎn)生化學(xué)鍵(產(chǎn)生交聯(lián)),因而使得這類化合物具有強(qiáng)度高、耐磨、不易溶解等不同于線型結(jié)構(gòu)高分子的性質(zhì)。
橡皮筋是橡膠中(主要成份是聚異戊二烯)加了少量3%的硫,由于交聯(lián)較少,仍保留有線型結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),而硬橡皮則是在橡膠中加入了30%的硫,由于交聯(lián)多,因而具有了典型的網(wǎng)狀結(jié)結(jié)構(gòu)。此外如酚醛樹脂也是體型結(jié)構(gòu)的高分子化合物。
5.有機(jī)高分子化合物有哪些基本的性質(zhì)呢?
教師演示,讓學(xué)生觀察并思考,總結(jié)出高分子化合物性質(zhì)。
(1)溶解性:
觀察思考:教師演示實(shí)驗(yàn)〔8-1,8-2〕
學(xué)生觀察得出:有些高分子化合物有一定的溶解性。
教師提問:①高分子及小分子在溶解過程中有什么不同?
要求答出:
高分子:溶劑滲入-脹大-分離-溶膠,溶解速度慢。
小分子:溶劑滲入-水合-分離-溶液,溶解速度快。
②線型高分子與體型高分子在溶解性上有什么不同?
要求答出:
線型高分子能溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲校⑿纬扇苣z,而體型高分子則一般難于溶解,只能脹大(為什么?這是因?yàn)楦叻肿又g除分子間力外還有交聯(lián)而形成的許多化學(xué)鍵)。
(2)熱塑性和熱固性。
觀察思考:教師演示實(shí)驗(yàn)〔8-3〕(或者讓同學(xué)回憶塑料口袋封口操作的過程)
①在封口操作中的現(xiàn)象有哪些?說明了高分子的什么性能?
要求答出:封口時(shí)受熱熔化,冷卻又凝固,說明線型高分子材料具有熱塑性。
②橡皮、電木等體型結(jié)構(gòu)的高分子受熱不會(huì)熔化又是為什么?
要求答出:體型結(jié)構(gòu)的高分子在鏈之間有許多化學(xué)鍵互相交聯(lián),限制了高分子鏈的移動(dòng)。若溫度升高,化學(xué)鍵斷裂,高分子即破裂,所以體型結(jié)構(gòu)的高分子材料具有熱固性。
(3)電絕緣性?
教師提問:生活中常見的物質(zhì)中哪些有電絕緣性?塑料等高分子材料有沒有電絕緣性?
要求答出:鏈里原子間以共價(jià)鍵結(jié)合無自由移動(dòng)的電子存在。絕大部分有機(jī)高分子材料都具有電絕緣性。
課堂小結(jié):
〔作業(yè)〕
1.課外調(diào)查:
①日常生活中所接觸到的高分子化合物有哪些?
②舉出在日常生活中你所遇到的高分子材料所表現(xiàn)出來的優(yōu)良性能和缺點(diǎn)(如輕便、防水、易燃等等)
2.家庭實(shí)驗(yàn):自找一份聚乙烯、聚氯乙烯材料,通過實(shí)驗(yàn)加以檢驗(yàn)。
課堂練習(xí)
1.生物學(xué)家預(yù)言,21世紀(jì)是木材化工產(chǎn)品的世紀(jì),利用木材得到纖維素,用纖維素不能得到的物質(zhì)是()
(A)蛋白質(zhì)(B)玻璃紙(C)苯酚(D)葡萄糖
2.合成結(jié)構(gòu)簡式為的高聚物,其單體應(yīng)是()
①苯乙烯②丁烯③丁二烯④丙炔⑤苯丙烯
(A)①②(B)④⑤(C)③⑤(D)①③
3.橡膠屬于重要的工業(yè)原料。它是一種有機(jī)高分子化合物,具有良好的彈性,但強(qiáng)度較差。為了增加某些橡膠制品的強(qiáng)度,加工時(shí)往往需要進(jìn)行硫化處理。即將橡膠原料與硫磺在一定條件下反應(yīng);橡膠制品硫化程度越高,強(qiáng)度越大,彈性越差。下列橡膠制品中,加工時(shí)硫化程度較高的是()。
(A)橡皮筋(B)汽車外胎(C)普通氣球(D)醫(yī)用乳膠手套
4.某種ABS工程樹脂,由丙烯腈(CH2=CHCN,符號A)、1,3-丁二烯(CH2=CHCH=CH2,符號B)和苯乙烯(,符號S)按一定配比共聚而得。
(1)A、B和S三種單體,碳?xì)浔龋–:H)值最小的單體是_____。
(2)經(jīng)元素分析可知該ABS樣品的組成為CaHbNc(a、b、c為正整數(shù)),則原料中A和B的物質(zhì)的量之比是_____(用a、b、c表示)。
5.某高分子化合物的結(jié)構(gòu)如下圖所示。它是由三種單體在一定條件下經(jīng)縮聚反應(yīng)而成,則這三種單體的結(jié)構(gòu)簡式分別是_________________、______________、______________。
解析題中已明確提示,該高分子化合物是有三種單體以上縮聚而成的。聯(lián)系中學(xué)化學(xué)課本中學(xué)過的酚醛縮聚成酚醛樹脂來進(jìn)行分析。單體可以是苯酚、甲醛、苯胺。
課堂練習(xí)答案
1AC。
2.觀察高聚物的的結(jié)構(gòu)簡式,是一種乙烯型和丁二烯型單體共聚而成的。有了這個(gè)思路,可比較容易地發(fā)現(xiàn)單體是苯乙烯和1,3-丁二烯。答案為D。
3.根據(jù)題示信息,橡膠制品的硫化程度越高,強(qiáng)度越大。橡皮筋、汽車外胎、普通氣球和醫(yī)用乳膠手套是大家常見的橡膠制品,稍有生活常用的人都知道這四種橡膠制品中汽車外胎的強(qiáng)度最大,所以用來制造汽車外胎的橡膠的硫化程度最高。答案選B。
4.(1)比較三種單體的分子組成,可發(fā)現(xiàn)丙烯腈中碳?xì)浔葹?:1、1,3-丁二烯中碳?xì)浔葹?:3、苯乙烯中碳?xì)浔葹?:1,所以三種單體中碳?xì)浔茸钚∈?,3-丁二烯。
(2)根據(jù)ABS組成中的氮原子數(shù)可確定單體A的個(gè)數(shù),再根據(jù)三種單體分子中碳?xì)浔鹊年P(guān)系(A、C中碳?xì)浔榷际?:1,B中碳?xì)浔仁?:3)可確定單體B的個(gè)數(shù)。最后得到答案為c:。
5.C6H5—OH、C6H5—NH2、HCHO。
有機(jī)高分子化合物學(xué)案(魯科版必修2)
第1課時(shí) 有機(jī)高分子化合物
一、有機(jī)高分子化合物
1.概念
相對分子質(zhì)量很大的有機(jī)物叫有機(jī)高分子化合物,簡稱高分子或聚合物。
2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)有機(jī)高分子化合物通常由簡單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而成,如?CH2—CH2?中的結(jié)構(gòu)單元是—CH2—CH2—,n是結(jié)構(gòu)單元重復(fù)的次數(shù)。
(2)由于連接的方式不同,又可分為兩種結(jié)構(gòu)——線型(鏈狀)和體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)。
①線型結(jié)構(gòu):高分子中的結(jié)構(gòu)單元連接成長鏈。具有線型結(jié)構(gòu)的高分子,可以帶支鏈,也可以不帶支鏈,如聚乙烯?CH2—CH2?、聚丙烯等。
②體型結(jié)構(gòu):高分子鏈上如果有能起反應(yīng)的原子或原子團(tuán),當(dāng)這些原子或原子團(tuán)發(fā)生反應(yīng)時(shí),高分子鏈之間將形成化學(xué)鍵,產(chǎn)生一定的交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這就是高分子的體型結(jié)構(gòu),如酚醛塑料(俗稱電木)等。
3.有機(jī)高分子化合物的基本性質(zhì)
(1)溶解性:線型高分子化合物可溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲?,但溶解速率較慢,最后形成均勻的高分子溶液;體型高分子化合物不溶于任何溶劑,長期浸泡在溶劑中只能發(fā)生一定程度的溶脹。
(2)熱塑性和熱固性:線型高分子化合物具有熱塑性,在一定溫度范圍內(nèi)可軟化、熔化,冷卻又可硬化。體型高分子化合物具有熱固性,加工成型后受熱不能熔化。
(3)強(qiáng)度:有機(jī)高分子化合物材料通常都有較大或很大的強(qiáng)度。
(4)電絕緣性:高分子化合物中的原子是以共價(jià)鍵結(jié)合的,一般不導(dǎo)電,是很好的絕緣材料。
例1 (2017咸陽期末)下列關(guān)于高分子化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是()
①高分子化合物的相對分子質(zhì)量都很大
②純凈的淀粉屬于純凈物
③有機(jī)高分子的結(jié)構(gòu)分為線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)
④線型高分子具有熱固性
⑤高分子材料一般不易燃燒
A.④⑤B.①③
C.②⑤D.②④⑤
答案 D
解析 淀粉是高分子化合物,屬于混合物;線型高分子化合物的鏈與鏈之間未形成化學(xué)鍵,僅以分子間作用力相結(jié)合,故受熱易熔化,具有熱塑性;有機(jī)高分子化合物一般易燃燒。
易錯(cuò)警示
高分子化合物一般是混合物。
例2 某有機(jī)高分子化合物的部分結(jié)構(gòu)如下:
下列說法不正確的是()
A.聚合物的鏈節(jié)是
B.聚合物的分子式是C3H3Cl3
C.聚合物的單體是CHCl==CHCl
D.若n為聚合度,則其相對分子質(zhì)量為97n
答案 B
解析 聚合物的單體的分子式為C2H2Cl2,聚合物應(yīng)為?CHCl—CHCl?,則其相對分子質(zhì)量為97n。
例3 現(xiàn)在有兩種高聚物A和B,A能溶于氯仿等有機(jī)溶劑,并能在加熱到一定溫度時(shí)熔融成黏稠狀的液體,B不溶于任何溶劑,加熱不會(huì)變軟或熔融,則下列敘述中不正確的是()
A.高聚物A可能具有彈性,而高聚物B一定沒有彈性
B.高聚物A一定是線型高分子材料
C.高聚物A一定是體型高分子材料
D.高聚物B一定是體型高分子材料
答案 C
解析 由于線型高分子材料具有熱塑性,加熱時(shí)會(huì)變軟、流動(dòng),能溶于適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中,而體型高分子材料具有熱固性,受熱不會(huì)變軟,只能被徹底裂解,且不溶于有機(jī)溶劑,只能有一定程度的溶脹,C項(xiàng)不正確。
規(guī)律總結(jié)——線型高分子化合物與體型高分子化合物的區(qū)別
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)線型結(jié)構(gòu)體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)
基本性質(zhì)溶解性有機(jī)溶劑緩慢溶解只溶脹,不溶解
水不溶不溶
性質(zhì)熱塑性熱固性
電絕緣性好好
可燃性一般易燃燒一般不易燃燒
二、聚合反應(yīng)
1.加聚反應(yīng):由相對分子質(zhì)量小的化合物生成相對分子質(zhì)量很大的有機(jī)高分子化合物的反應(yīng)叫聚合反應(yīng)。由不飽和的小分子相互加成的聚合反應(yīng),叫加成聚合反應(yīng),簡稱加聚反應(yīng)。
2.聚合反應(yīng)中的單體、鏈節(jié)和聚合度:
單體鏈節(jié)聚合度
定義能合成高分子化合物的小分子物質(zhì)高分子化合物中的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)
實(shí)例(聚乙烯)CH2==CH2—CH2—CH2—n
3.寫出下列物質(zhì)發(fā)生加聚反應(yīng)的生成物:
(1)氯乙烯的加聚:;
(2)苯乙烯的加聚:
――→引發(fā)劑;
(3)四氟乙烯的加聚:nCF2==CH2――→引發(fā)劑?CF2—CF2?。
特別提示
寫高聚物時(shí)要注意,原來的主鏈不一定是結(jié)構(gòu)單元中的主鏈,如聚丙烯不能寫成?CH3CHCH2?,應(yīng)該是。
(1)加聚反應(yīng)的特點(diǎn)
①反應(yīng)物特征——含有不飽和鍵。
②產(chǎn)物特征——高分子化合物與反應(yīng)物具有相同的化學(xué)組成。
③反應(yīng)特征——沒有小分子化合物生成。
(2)加聚反應(yīng)方程式的書寫
①在加聚反應(yīng)中,不飽和的碳原子作為端點(diǎn)相互連接成長鏈,而飽和的碳原子作為支鏈。
②含雙鍵的化合物發(fā)生加聚反應(yīng)時(shí)類似于乙烯的加聚反應(yīng),可理解為乙烯中的氫原子被其他原子或原子團(tuán)代替后而發(fā)生加聚反應(yīng)。
例4 CH2==CH2與CH2==CHCH2CH3按1∶1(物質(zhì)的量之比)聚合時(shí)生成高聚物,其結(jié)構(gòu)簡式可能是()
A.
B.
C.?CH2—CH2—CH==CH—CH2—CH2?
D.?CH2(CH2)4CH2?
答案 B
解析 書寫聚合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式時(shí),先將小分子中的雙鍵打開變?yōu)椤狢H2—CH2—和,然后將其連接在一起即為一個(gè)結(jié)構(gòu)單元,其結(jié)構(gòu)簡式為或。
規(guī)律總結(jié)——加聚反應(yīng)的類型
(1)單烯烴的加聚
規(guī)律:斷開雙鍵,鍵分兩端,添上括號,n寫后面。如丙烯的聚合:nCH3—CH==CH2――→引發(fā)劑。
(2)二烯烴的加聚
規(guī)律:單變雙,雙變單,破兩頭,移中間,添上括號,n寫后面。
如:nCH2==CH—CH==CH2――→引發(fā)劑
?CH2—CH==CH—CH2?。
(3)幾種單體間的共聚
規(guī)律:雙鍵打開,中間相連,添上括號,n寫后面。
如:nCH2==CH2+nCH2==CH—CH3――→引發(fā)劑
或。
例5 丁苯橡膠的結(jié)構(gòu)簡式為
寫出形成丁苯橡膠的各單體的結(jié)構(gòu)簡式:___________________、________________、____________________(可不填滿,也可補(bǔ)充)。
答案 CH2==CH—CH==CH2
解析 方法一:從結(jié)構(gòu)單元的一端開始,利用彎箭頭將鍵轉(zhuǎn)移——箭尾處去掉一鍵,箭頭處形成一鍵,可得單體。
方法二:二四分段法:選定聚合物的結(jié)構(gòu)單元,從一側(cè)開始分段,如果在結(jié)構(gòu)單元的主鏈上遇到,可將4個(gè)C分為一段,其余則2個(gè)C為一段,從段的連接處斷開,形成碳碳雙鍵,可得單體。如:
于是得到單體:CH2==CH—CH==CH2、。
規(guī)律總結(jié)——加聚反應(yīng)產(chǎn)物單體的判斷
(1)鏈節(jié)主鏈只有兩個(gè)碳原子(無其他原子),高聚物的單體為一種,將兩個(gè)半鍵閉合即可。
如,其單體是。
(2)鏈節(jié)主鏈有四個(gè)碳原子(無其他原子)且鏈節(jié)無雙鍵,高聚物的單體為兩種,在正中央畫線斷開,然后兩個(gè)半鍵閉合即可。
如的單體為CH3—CH==CH2和CH2==CH2。
(3)鏈節(jié)主鏈中只有碳原子且存在碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物,其規(guī)律是:“凡雙鍵,四個(gè)碳;無雙鍵,兩個(gè)碳?!碑嬀€斷開,然后將兩個(gè)半鍵閉合,即單雙鍵互換。
如的單體是。
1.下列物質(zhì):①甲烷 ②乙醇?、垡宜帷、苡椭、萜咸烟恰、薜矸邸、叩鞍踪|(zhì)?、嗑垡蚁渲袑儆谟袡C(jī)高分子化合物的是()
A.⑥⑦⑧B.①②③④⑤
C.④⑥⑦⑧D.全部
答案 A
2.聚丙烯酸酯類涂料是目前市場上流行的墻面涂料之一,它具有彈性好,不易老化、耐擦洗、色澤亮麗等優(yōu)點(diǎn)。聚丙烯酸酯的結(jié)構(gòu)簡式可表示為,它由丙烯酸酯加聚得到。下列關(guān)于聚丙烯酸酯的說法不正確的是()
A.屬于高分子化合物
B.結(jié)構(gòu)單元為—CH2—CH—
C.合成它的小分子為CH2==CH—COOR
D.n為結(jié)構(gòu)單元重復(fù)的次數(shù)
答案 B
解析 其單體為CH2==CH—COOR,結(jié)構(gòu)單元為。
3.國家游泳中心(水立方)的建筑采用了膜材料ETFE,該材料為四氟乙烯(CF2==CF2)與乙烯的共聚物,四氟乙烯(CF2==CF2)也可與六氟丙烯(CF3—CF==CF2)共聚成聚全氟乙丙烯。下列說法錯(cuò)誤的是()
A.ETFE分子中可能存在“—CH2—CH2—CF2—CF2—”的連接方式
B.合成ETFE及合成聚全氟乙丙烯的反應(yīng)均為加聚反應(yīng)
C.聚全氟乙丙烯分子的結(jié)構(gòu)簡式可能為
?CF2—CF2—CF2—CF2—CF2?
D.四氟乙烯能發(fā)生加成反應(yīng)
答案 C
解析 ETFE為四氟乙烯與乙烯的共聚物,結(jié)構(gòu)簡式為?CH2—CH2—CF2—CF2?,A正確;四氟乙烯(CF2==CF2)與六氟丙烯(CF2==CF—CF3)共聚生成的聚全氟乙丙烯應(yīng)帶有支鏈—CF3,B正確,C錯(cuò)誤;四氟乙烯中含有碳碳雙鍵,能發(fā)生加成反應(yīng),D正確。
4.下列關(guān)于乙烯、聚乙烯的說法錯(cuò)誤的是()
A.等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯完全燃燒生成的CO2的量相等
B.乙烯生成聚乙烯的反應(yīng)是乙烯分子互相加成的反應(yīng),一噸乙烯完全反應(yīng)可生成一噸聚乙烯
C.聚乙烯可使溴水退色
D.聚乙烯沒有固定的熔點(diǎn)
答案 C
解析 乙烯通過加聚反應(yīng)制得聚乙烯,此過程中無原子損失,即生成物的質(zhì)量等于反應(yīng)物的質(zhì)量;聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)中不含雙鍵,故不能使溴水退色;聚乙烯為混合物,沒有固定的熔點(diǎn);乙烯和聚乙烯的最簡式相同,等質(zhì)量的乙烯和聚乙烯中含碳量相同,則完全燃燒生成的CO2的量相等。
5.異戊二烯()和苯乙烯()按物質(zhì)的量比為1∶1發(fā)生加聚反應(yīng),該加聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式不可能為()
A.
B.
C.
D.
答案 B
解析
――→引發(fā)劑或
或
或
6.聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)為,試回答下列問題:
(1)聚苯乙烯重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元是______________,單體是______________。
(2)實(shí)驗(yàn)測得某聚苯乙烯的相對分子質(zhì)量(平均值)為52000,則該高聚物的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)出現(xiàn)的次數(shù)是n=__________。
(3)已知聚苯乙烯為線型結(jié)構(gòu)的高分子化合物,試推測:________(“能”或“不能”)溶于CHCl3;具有________(填“熱塑”或“熱固”)性。
答案 (1)(2)500
(3)能 熱塑
解析 有機(jī)高分子化合物的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)有關(guān),故由其結(jié)構(gòu)可判斷其溶解性和熱塑性以及熱固性。
根據(jù)化學(xué)方程式:――→引發(fā)劑,可以確定聚苯乙烯的單體為。(2)高分子化合物的相對分子質(zhì)量=結(jié)構(gòu)單元的相對分子質(zhì)量×結(jié)構(gòu)單元重復(fù)的次數(shù),故n=52000104=500。(3)線型高分子化合物能溶于有機(jī)溶劑,具有熱塑性。
7.下面是幾種合成高聚物的單體:
A.CH2==CH2
B.CH2==CH—CH==CH2
C.CH2—CH==CH2
D.CH2==CHCl
E.CH3—CH==CHCl
以下是各高聚物結(jié)構(gòu)的一部分,據(jù)此判斷它們的單體:(填字母)
(1)…—CH2—CH2—CH2—CH2—…的單體是______。
(2)的單體是__________。
(3)的單體是______。
(4)…—CH2—CH==CH—CH2—CH2—CH==CH—CH2—…的單體是________。
答案 (1)A (2)D (3)C (4)B
解析 若主鏈中碳原子間以單鍵相結(jié)合,則其鏈節(jié)含有兩個(gè)碳原子的結(jié)構(gòu),將鏈節(jié)的兩個(gè)半鍵閉合,即為高聚物的單體,…—CH2—CH2—CH2—CH2—…的單體是CH2===CH2,的單體是CH2==CHCl,的單體是CH3—CH==CH2。
若主鏈中碳原子之間以單鍵及雙鍵結(jié)合,并且每隔四個(gè)碳原子含有一個(gè)雙鍵時(shí),則鏈節(jié)中有四個(gè)碳原子。
…—CH2—CH==CH—CH2—CH2—CH==CH—CH2—…,鏈節(jié)為—CH2—CH==CH—CH2—,將鏈節(jié)中的雙鍵改為單鍵,將單鍵改為雙鍵,然后去掉兩端的半鍵,即為高聚物的單體。上述高聚物的單體是CH2==CH—CH==CH2。
[對點(diǎn)訓(xùn)練]
題組一 高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.下列對乙烯和聚乙烯的描述不正確的是()
A.乙烯是純凈物,聚乙烯是混合物
B.乙烯的性質(zhì)與聚乙烯不同
C.常溫下,乙烯是氣體,聚乙烯是固體
D.等物質(zhì)的量的乙烯和聚乙烯完全燃燒后生成CO2和H2O的物質(zhì)的量相等
答案 D
解析 乙烯分子中含有,聚乙烯分子中沒有,兩者的性質(zhì)不同;1mol乙烯完全燃燒產(chǎn)生2molCO2,而1mol聚乙烯完全燃燒產(chǎn)生2nmolCO2。
2.下列關(guān)于聚乙烯和電木的說法不正確的是()
A.都是純凈物
B.聚乙烯具有熱塑性,而電木具有熱固性
C.分子中原子間以共價(jià)鍵結(jié)合
D.電木不導(dǎo)電,聚乙烯的單體是乙烯
答案 A
解析 聚乙烯是乙烯在一定條件下通過加聚反應(yīng)得到的高分子化合物,具有熱塑性;電木(即酚醛塑料)具有良好的絕緣性,受熱不會(huì)變軟,具有熱固性;它們都是高分子化合物,屬于混合物,A錯(cuò)誤。
3.下列關(guān)于高分子化合物的說法不正確的是()
A.合成高分子化合物的小分子就是高分子的鏈節(jié)
B.加聚反應(yīng)的產(chǎn)物只有高分子
C.聚乙烯具有熱塑性
D.1mol水解后能與nmolNaOH反應(yīng)
答案 A
解析 1mol含有nmol的酯基,完全水解需nmolNaOH。
4.下列對聚丙烯的描述錯(cuò)誤的是()
A.聚丙烯的分子長鏈?zhǔn)怯蒀—C鍵連接而成的
B.聚丙烯的分子長鏈上有支鏈
C.聚丙烯每個(gè)鏈節(jié)主鏈上有2個(gè)碳原子
D.聚丙烯能使溴水退色
答案 D
解析 聚丙烯是由丙烯通過加聚反應(yīng)形成的高分子化合物,其鏈節(jié)為,聚丙烯中不含碳碳雙鍵,不能使溴水退色。
5.下列說法正確的是()
A.棉花、蠶絲、植物油都屬于天然高分子化合物
B.體型高分子材料制品損壞后可進(jìn)行熱修補(bǔ)
C.高分子材料均無固定的熔點(diǎn)
D.聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2—CH—Cl
答案 C
解析 植物油不是高分子化合物,體型高分子材料沒有可塑性,而具有熱固性,不能熱修補(bǔ),高分子材料為混合物,沒有固定的熔點(diǎn),聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為。
題組二 加聚反應(yīng)的判斷
6.下列關(guān)于由乙烯制取聚乙烯反應(yīng)的描述中,正確的是()
A.該反應(yīng)的產(chǎn)物能和溴水發(fā)生加成反應(yīng)
B.該反應(yīng)不屬于加成反應(yīng),只屬于聚合反應(yīng)
C.該反應(yīng)既是加成反應(yīng),又是聚合反應(yīng)
D.該反應(yīng)的生成物和反應(yīng)物的化學(xué)組成不同
答案 C
解析 生成的聚乙烯中沒有雙鍵,不能再和溴水發(fā)生加成反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;加聚反應(yīng)是加成反應(yīng)中的一種特殊情況,屬于加成反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確;化學(xué)反應(yīng)過程中,生成物和反應(yīng)物的化學(xué)組成相同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.下列物質(zhì)不能發(fā)生加聚反應(yīng)的是()
A.CH2==CH2
B.CH2==CH—CH3
C.CH2==CH—CH2OH
D.CH3CH2—OH
答案 D
解析 分子中含或—C≡C—等不飽和鍵時(shí)才能發(fā)生加聚反應(yīng)。
8.下列合成高分子化合物的反應(yīng)中,屬于加聚反應(yīng)的是()
A.
B.―→+nH2O
C.nCH2==CHCl―→
D.nHOOCCOOH+nHO—CH2CH2—OH―→+2nH2O
答案 C
解析 根據(jù)加聚反應(yīng)的特點(diǎn),產(chǎn)物除高分子外無小分子,且高分子化合物與反應(yīng)物具有相同的組成,則C項(xiàng)正確。
題組三 加聚反應(yīng)產(chǎn)物單體的判斷
9.結(jié)構(gòu)簡式為的高聚物的單體是()
A.CH2==CH2和CH3—CH2—CH3
B.
C.CH3CH==CH2和CH2==CH2
D.
答案 C
解析 將斷鍵對折,根據(jù)單鍵變雙鍵,雙鍵變單鍵可得單體為CH3CH==CH2、CH2==CH2。
10.某合成高聚物的結(jié)構(gòu)片段為:
合成該高聚物的單體是()
①CH3CH==CHCH3 ②CH2==CHCH2CH3
③CH2==CHCH3?、蹸H3CH==CHCN
A.①③B.①④C.②③D.②④
答案 B
解析 先判斷鏈節(jié),再根據(jù)鏈節(jié)確定單體為CH3CH==CHCH3,CH3CH==CHCN。
11.現(xiàn)有兩種烯烴CH2==CH—CH3和,它們的混合物在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng),其產(chǎn)物中可能有()
①
②
③
④
⑤
⑥
A.全部B.①②③⑤
C.①②③④D.③⑤⑥
答案 B
解析 兩種不同的烯烴混合發(fā)生加聚反應(yīng)時(shí)有如下幾種情況:(1)自身發(fā)生加聚反應(yīng),產(chǎn)物有和,①②符合;(2)不同烯烴之間發(fā)生共聚,產(chǎn)物有和,③⑤符合。
12.(2017石河子期末)新型彈性材料“丁苯吡橡膠”的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。其單體可能是下列6種中的幾種,其中正確的組合是()
①
②CH2==CH—CH==CH2
③
④CH3CH==CHCH3
⑤
⑥CH2==CH—N==CH2
A.②③⑥B.②③⑤
C.①②⑥D(zhuǎn).②④⑥
答案 B
解析 以聚合物主鏈的碳碳雙鍵為中心的四個(gè)C原子斷開,單鍵變雙鍵,雙鍵變單鍵;其他無碳碳雙鍵的,則每兩個(gè)C原子斷開,兩個(gè)C原子之間單鍵變雙鍵即可。得到相應(yīng)的單體是CH2==CH—CH==CH2、、。因此正確組合是②③⑤,選項(xiàng)B正確。
[綜合強(qiáng)化]
13.人造羊毛在許多方面比天然羊毛更優(yōu)良,其結(jié)構(gòu)為
則合成它的單體有_________________________。
答案 CH2==CH—CN、CH2==CH—COOCH3、
解析 按單、雙鍵互換推斷如下:
可得合成該有機(jī)物的單體有:
CH2==CH—CN、CH2==CH—COOCH3、
14.合成有機(jī)玻璃的化學(xué)方程式如下:
――→引發(fā)劑
(1)該反應(yīng)的類型為________反應(yīng),其中單體是______________。
(2)有機(jī)玻璃的結(jié)構(gòu)單元是________,n值叫________。
(3)關(guān)于有機(jī)玻璃及其單體敘述正確的是________(填字母)。
a.二者分子內(nèi)都含有,均能使溴水、KMnO4(H+)溶液退色
b.有機(jī)玻璃是線型高分子化合物
c.從結(jié)構(gòu)上分析,二者都含有,故二者在一定條件下可水解
d.有機(jī)玻璃屬純凈物
答案 (1)加聚
(2) 聚合度 (3)bc
解析 (3)有機(jī)玻璃高分子化合物中不含,而其單體中含;從有機(jī)玻璃結(jié)構(gòu)上看為碳鏈的線型結(jié)構(gòu),屬于線型高分子化合物;高分子化合物及其單體都含,故在一定條件下,二者可發(fā)生水解反應(yīng)。所得高聚物因n值不確定,所以為混合物。
15.A是石油裂解產(chǎn)物之一,是衡量一個(gè)國家石油工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
(1)寫出A、B、C、D的結(jié)構(gòu)簡式:
A____________________,B____________________,
C____________________,D_____________________。
(2)寫出②④⑤三步反應(yīng)的化學(xué)方程式,并注明反應(yīng)類型:
②___________________,反應(yīng)類型____________;
④___________________,反應(yīng)類型____________;
⑤___________________,反應(yīng)類型____________。
答案 (1)CH2==CH2 CH3CH3 CH3CH2Cl CH3CH2OH
(2)②CH2==CH2+HCl―→CH3CH2Cl 加成反應(yīng)
④nCH2==CH2――→引發(fā)劑?CH2—CH2? 加聚反應(yīng)
⑤CH3CH3+Cl2――→光照CH3CH2Cl+HCl 取代反應(yīng)
解析 由題意知,A為CH2===CH2,則B為CH3CH3,C為CH3CH2Cl,D為CH3CH2OH,E為?CH2—CH2?。
16.感光性高分子又稱為“光敏性高分子”,是一種在彩電熒光屏及大規(guī)模集成電路制造中應(yīng)用較廣的新型高分子材料,其結(jié)構(gòu)簡式為。
試回答下列問題:
(1)該物質(zhì)的單體是__________。
(2)在一定條件下,該高聚物可發(fā)生的反應(yīng)有__________(填序號)。
①加成反應(yīng)?、谘趸磻?yīng)?、廴〈磻?yīng)?、荃セ磻?yīng)
(3)該高聚物在催化劑的作用下,水解后得到相對分子質(zhì)量較小的產(chǎn)物為A,則:
①A的分子式是______________。
②A在一定條件下與乙醇反應(yīng)的化學(xué)方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③A的同分異構(gòu)體有多種,其中含有苯環(huán)、和,且苯環(huán)上有兩個(gè)對位取代基的結(jié)構(gòu)簡式是
__________________、__________________。
答案 (1)
(2)①②③ (3)①C9H8O2
②==CH—COOH+C2H5OH????濃H2SO4△==CH—COOC2H5+H2O
③
解析 (2)因高聚物中含和,故可發(fā)生加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、取代反應(yīng)。
(3)高聚物在催化劑作用下水解反應(yīng)得小分子,其分子式為C9H8O2;A與乙醇酯化反應(yīng)的方程式為==CH—COOH+C2H5OH????濃H2SO4△==CHCOOC2H5+H2O;與A互為同分異構(gòu)體且含有苯環(huán)、、,對位取代的物質(zhì)有:
合成高分子化合物的基本方法
教案
課題:第五章第一節(jié)
合成高分子化合物的基本方法(1)授課班級
課時(shí)
教
學(xué)
目
的知識
與
技能能舉例說明合成高分子的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn),能依據(jù)簡單合成高分子的結(jié)構(gòu)分析其鏈節(jié)和單體。
過程
與
方法了解高分子化合物合成的基本方法。
情感
態(tài)度
價(jià)值觀掌握了有機(jī)高分子化合物的合成原理,人類是可以通過有機(jī)合成不斷合成原自然界不存在的物質(zhì),從而為不斷提高人類生活水平提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
重點(diǎn)通過具體實(shí)例說明加成聚合反應(yīng)和縮合聚合反應(yīng)的特點(diǎn),能用常見的單體寫出簡單的聚合反應(yīng)方程式和聚合物的結(jié)構(gòu)式,
難點(diǎn)從簡單的聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。
知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)
計(jì)第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法
一、加成聚合((additionpolymerization)反應(yīng)
加聚反應(yīng)的特點(diǎn):
1、單體必須是含有雙鍵、參鍵等不飽和鍵的化合物。例如:烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的化合物。
2、發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中,沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生,聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。
教學(xué)過程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
[引入]媒體展示:“在人類歷史上,幾乎沒有什么科學(xué)技術(shù)像高分子科學(xué)這樣對人類社會(huì)做出如此巨大的貢獻(xiàn)?!監(jiān).Vogl,G.D.Jaycox,TrendsinPolymerScinece
[講]高分子化合物是指由許多小分子化合物以共價(jià)鍵結(jié)合成的,相對分子質(zhì)量很高的一類化合物,常簡稱為高分子,也稱為聚合物或高聚物。
[投影]有機(jī)高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
1、有機(jī)高分子化合物具有線型結(jié)構(gòu)和體型結(jié)構(gòu)
2、線型結(jié)構(gòu)呈長線鏈狀,可以帶支鏈,也可以不帶支鏈,高分子支鏈之間以分子間作用力緊密結(jié)合。
3、體型結(jié)構(gòu)的高分子鏈之間將形成化學(xué)鍵,產(chǎn)生交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[投影]
[講]由于有機(jī)高分子化合物的相對分子質(zhì)量較大及結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),因而具有與小分子化合物明顯不同的一些性質(zhì)。
[投影]有機(jī)高分子化合物的主要性質(zhì)
1、溶解性一般:線型結(jié)構(gòu)能溶解在適當(dāng)?shù)娜軇├铮w型結(jié)構(gòu)不溶
2、熱塑性和熱固性:線型結(jié)構(gòu)具有熱塑性,而體型結(jié)構(gòu)具有熱固性。
3、強(qiáng)度:高分子材料的強(qiáng)度一般比較大
4、電絕緣性:通常是很好的電絕緣材料
[板書]第一節(jié)合成高分子化合物的基本方法
[復(fù)習(xí)必修2內(nèi)容]聚乙烯是一種生活中常用的塑料。請用化學(xué)方程式表示聚乙烯的合成方法。
[投影]
[問]從形式上來看,此反應(yīng)有什么特點(diǎn)?屬于什么反應(yīng)類型?
[講]由許多小分子通過加成反應(yīng)變成一個(gè)有機(jī)高分子化合物,既屬于加成反應(yīng)又屬于聚合反應(yīng),叫做加成聚合反應(yīng),簡稱加聚反應(yīng)。
[板書]一、加成聚合((additionpolymerization)反應(yīng)
[分析]有機(jī)高分子化合物的分子組成及有關(guān)概念的比較。填寫下表:
[投影]
聚合反應(yīng)
CH2=CH2單體(monomer)
—CH2—CH2—鏈節(jié)(chainelement)
n聚合度(degreeofpolymerization)
高分子化合物,簡稱高分子,又叫聚合物或高聚物。
n值一定時(shí),有確定的分子組成和相對分子質(zhì)量,聚合物的平均相對分子質(zhì)量=鏈節(jié)的相對分子質(zhì)量×n。
一塊高分子材料是由若干n值不同的高分子材料組成的混合物。
[學(xué)生活動(dòng)]請同學(xué)們思考,下表列出來了一些單體及它們的分子式,如何書寫這些單體的聚合產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式?
[投影]
單體名稱單體結(jié)構(gòu)簡式聚合物
乙烯CH2=CH2
丙烯CH2=CHCH3
氯乙烯CH2=CHCl
丙烯腈CH2=CHCN
丙烯酸CH2=CHCOOH
醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2
丁二烯CH2=CH—CH=CH2
乙炔HC≡CH
[學(xué)生討論]請同學(xué)們仔細(xì)觀察上述能進(jìn)行加聚反應(yīng)的單體,它們在結(jié)構(gòu)上有什么共同特征?加聚反應(yīng)的特點(diǎn)是什么?
[共同總結(jié)]引導(dǎo)學(xué)生觀察和討論,歸納總結(jié)出以下幾點(diǎn):
[板書]加聚反應(yīng)的特點(diǎn):
1、單體必須是含有雙鍵、參鍵等不飽和鍵的化合物。例如:烯、二烯、炔、醛等含不飽和鍵的化合物。
2、發(fā)生加聚反應(yīng)的過程中,沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生,聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成跟單體的化學(xué)組成相同。聚合物相對分子質(zhì)量為單體相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍。
[學(xué)與問]你知道下面兩個(gè)聚合物由何種單體聚合而成的嗎?
[回答]CH2=CHCl、C6H5CH=CH2。
[講]加聚反應(yīng)類型:是指由一種或兩種以上的單體結(jié)合成高聚物的反應(yīng)。在加聚反應(yīng)中沒有小分子生成。
[投影]常見反應(yīng)類型有兩種:
(1)均聚反應(yīng):僅由一種單體發(fā)生的加聚反應(yīng)。如:
(2)共聚反應(yīng):由兩種或兩種以上單體發(fā)生的加聚反應(yīng)。如:
[投影小結(jié)]由加聚聚合物推單體的方法
→單體:CH2=CH2邊鍵沿箭頭指向匯合,箭頭相遇成新鍵,
鍵尾相遇按虛線部分?jǐn)噫I成單鍵。
→單體:凡鏈節(jié)主鏈只在C原子并存在有C=C雙鍵結(jié)構(gòu)的高聚物,其規(guī)律是“見雙鍵、四個(gè)C;無雙鍵、兩個(gè)C”劃線斷開,然后將半鍵閉合,即雙鍵互換。
學(xué)生分組書寫合成上述聚合物的化學(xué)方程式。
教學(xué)回顧:
教案
課題:第五章第一節(jié)
合成高分子化合物的基本方法(2)授課班級
課時(shí)
教
學(xué)
目
的知識
與
技能能說明加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)
過程
與
方法了解高分子化合物合成的基本方法。
情感
態(tài)度
價(jià)值觀掌握了有機(jī)高分子化合物的合成原理,人類是可以通過有機(jī)合成不斷合成原自然界不存在的物質(zhì),從而為不斷提高人類生活水平提供物質(zhì)基礎(chǔ)。
重點(diǎn)理解加聚反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂與結(jié)合,用單體寫出聚合反應(yīng)方程式和聚合物結(jié)構(gòu)式;
難點(diǎn)從聚合物結(jié)構(gòu)式分析出單體。
知識結(jié)構(gòu)與板書設(shè)
計(jì)二、縮合聚合(condensationpolymerization)反應(yīng)
縮聚反應(yīng)的特點(diǎn):
1、縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團(tuán)(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等)或多官能團(tuán)的小分子;
2、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí),還有小分子副產(chǎn)物(如H2O、NH3、HCl等)生成;
3、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同;
4、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)(這與加聚物不同,而加聚物的端基不確定,通常用橫線“—”表示。)如:
教學(xué)過程
教學(xué)步驟、內(nèi)容教學(xué)方法、手段、師生活動(dòng)
[復(fù)習(xí)]請同學(xué)們寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式,并說明斷成鍵的特點(diǎn)
1、乙酸與乙醇酯化反應(yīng)2、兩個(gè)甘氨酸分子形成二肽
[投影]1、乙酸與乙醇酯化反應(yīng)
2、兩個(gè)甘氨酸分子形成二肽
[講]乙酸和乙醇分別是一元酸和一元醇,如果用二元酸和二元醇發(fā)生酯化反應(yīng),就會(huì)得到連接成鏈的聚合物(簡稱聚酯):
[投影]
[講]該反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同,在生成聚合物的同時(shí),還伴有小分子副產(chǎn)物(如:H2O等)的生成。這類反應(yīng)我們稱之為“縮聚反應(yīng)”。
[板書]二、縮合聚合(condensationpolymerization)反應(yīng)
[講]由單體通過分子間的相互縮合而生成高分子化合物,同時(shí)還伴隨著小分子化合物的反應(yīng)叫縮合聚合反應(yīng),簡簡稱為縮聚反應(yīng)。
[板書]縮聚反應(yīng)的特點(diǎn):
1、縮聚反應(yīng)的單體往往是具有雙官能團(tuán)(如—OH、—COOH、—NH2、—X及活潑氫原子等)或多官能團(tuán)的小分子;
2、縮聚反應(yīng)生成聚合物的同時(shí),還有小分子副產(chǎn)物(如H2O、NH3、HCl等)生成;
3、所得聚合物鏈節(jié)的化學(xué)組成與單體的化學(xué)組成不同;
4、縮聚物結(jié)構(gòu)式要在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團(tuán)(這與加聚物不同,而加聚物的端基不確定,通常用橫線“—”表示。)如:
[講]縮聚反應(yīng)與加聚反應(yīng)不同,在生成聚合物的同時(shí),一般伴隨著小分子產(chǎn)物生成,作為縮聚反應(yīng)的單體的化合物至少應(yīng)含有兩個(gè)官能團(tuán),含兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后的產(chǎn)物呈線形結(jié)構(gòu)。
[問]如果由一種單體或兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)是多少呢?
[學(xué)生探究]學(xué)生分組用球棍模型拼裝或在紙上書畫進(jìn)行探究討論:由一種單體或兩種單體進(jìn)行縮聚反應(yīng),生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)是多少。
[教師指導(dǎo)]引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)思想進(jìn)行探究。如:
[投影]
①由一種單體(6—羥基己酸)制(聚—6—羥基己酸):nmol中所含—COOH官能團(tuán)(或—OH)的物質(zhì)的量為:nmol,而在反應(yīng)中,有一個(gè)端基(—COOH)是沒有參與反應(yīng)的,故生成水的物質(zhì)的量為:(n-1)mol
②由兩種單體:nmol和nmol進(jìn)行縮聚反應(yīng),nmol中含—COOH的物質(zhì)的量為2nmol,而在反應(yīng)中,有一個(gè)端基(—COOH)是沒有參與反應(yīng)的,故生成水的物質(zhì)的量為:(2n-1)mol。
[隨堂練習(xí)練習(xí)]寫出對苯二甲酸和1,4—丁二醇反應(yīng)生成縮聚物的化學(xué)方程式。
[投影]
[學(xué)與問]教材P103,你能看出下列聚合物是由什么單體縮聚而成呢?仔細(xì)想想,判斷縮聚物單體的方法是什么?
[講]和,方法是:在尋找單體是時(shí),先看它的鏈節(jié)結(jié)構(gòu),分析它是通過哪一類有機(jī)化學(xué)反應(yīng)縮合的;然后根據(jù)縮合反應(yīng)中斷鍵和成鍵的特點(diǎn),逆向分析尋找單體。
[投影小結(jié)]縮聚反應(yīng)小結(jié):
(1)方括號外側(cè)寫鏈節(jié)余下的端基原子(或端基原子團(tuán))
(2)由一種單體縮聚時(shí),生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)為(n-1)
(3)由兩種單體縮聚時(shí),生成小分子的物質(zhì)的量應(yīng)為(2n-1)
[投影、教師講解]縮聚物單體的推斷方法常用“切割法”,如下圖示:
[過渡]含有兩個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的縮合聚合物呈現(xiàn)為線型結(jié)構(gòu)?含有三個(gè)官能團(tuán)的單體縮聚后生成的縮合聚合物會(huì)呈現(xiàn)什么樣的結(jié)構(gòu)?
[講]高分子鏈間產(chǎn)生交聯(lián),形成體型(網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)。
[講]由不現(xiàn)體型的高聚物分子構(gòu)成的材料,會(huì)呈現(xiàn)出不同的性能,我們將在后面學(xué)到有關(guān)知識。
[小結(jié)]縮聚反應(yīng):指由一種或兩種以上單體結(jié)合成高聚物,同時(shí)有小分子生成的反應(yīng)。常見反應(yīng)類型有三種:1、C=O雙鍵中的O原子與另一基團(tuán)中的活潑氫原子縮合成水的反應(yīng)。如:酚醛樹脂的形成。
2、醇羥基中的氫原子和酸分子中的羥基(-OH)縮合成水的反應(yīng)。如:乙二酸和乙二醇的縮聚反應(yīng)。
3、羧基中的羥基與氨基中的氫原子縮合成水的反應(yīng)。如:氨基酸聚合成蛋白質(zhì)。
教學(xué)回顧:
進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時(shí)代的再研究
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為高中教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂,減輕高中教師們在教學(xué)時(shí)的教學(xué)壓力。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的進(jìn)入合成有機(jī)高分子化合物的時(shí)代的再研究,僅供參考,大家一起來看看吧。
《功能高分子材料》教學(xué)設(shè)計(jì)
(第一課時(shí))
一、教學(xué)內(nèi)容分析
《功能高分子材料》是人教版選修5第五章第三節(jié),本節(jié)首先提出了新型功能高分子材料的重要意義和社會(huì)發(fā)展對多功能材料的必然要求,然后主要介紹了功能高分子材料的涵義、合成功能高分子材料——高吸水性樹脂的方法;并通過學(xué)生親自演示尿不濕吸水實(shí)驗(yàn)深刻體會(huì)其強(qiáng)大的吸水功能。最后通過單一材料功能的限制性引出復(fù)合材料的學(xué)習(xí),讓學(xué)生對材料的學(xué)習(xí)始終保持強(qiáng)烈的好奇心和積極探究的動(dòng)機(jī)。同時(shí)本節(jié)主要目的是通過對多樣的化學(xué)材料的學(xué)習(xí),使學(xué)生對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的進(jìn)程有所認(rèn)識。讓學(xué)生認(rèn)識功能高分子材料在STSE中的作用,培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的方法發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)識問題的意識。
二、學(xué)情分析
本節(jié)教材安排在第五章第三節(jié),學(xué)生已學(xué)習(xí)了合成高分子化合物的基本方法,并了解了塑料、酚醛樹脂、合成纖維、合成橡膠的結(jié)構(gòu)的性能的前提下學(xué)習(xí)功能高分子材料,整體難度不大,本節(jié)主要目的是讓學(xué)生對功能高分子有一個(gè)概括性的了解,知道有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識目標(biāo)
1、使學(xué)生認(rèn)識功能高分子材料并能夠?qū)ΤR姷墓δ芨叻肿硬牧线M(jìn)行歸類。
2、通過尿不濕的研制,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,并且把化學(xué)與技術(shù)結(jié)合起來。
(二)能力目標(biāo)
1、努力體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。課前布置學(xué)生在網(wǎng)上搜集相關(guān)資料,課堂上進(jìn)行展示并開展“科學(xué)探究”,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究能力。
2、通過科學(xué)探究激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力,促使學(xué)生主動(dòng)探究科學(xué)的奧妙。
3、體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的進(jìn)步與材料科學(xué)發(fā)展的聯(lián)系,能科學(xué)評價(jià)高分子材料的使用對人類生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量的影響。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀
在學(xué)習(xí)過程中,通過分組討論、交流與合作,分享對問題的看法和解決方案,感受到合作學(xué)習(xí)的樂趣;在設(shè)計(jì)合成生產(chǎn)、生活中常見的功能高分子材料(尿不濕)的活動(dòng)中,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和興趣,體驗(yàn)到學(xué)以致用的意義。
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):舉出日常生活中接觸到的新型有機(jī)高分子材料,認(rèn)識到功能材料對人類社會(huì)生活生產(chǎn)的重要性。
教學(xué)難點(diǎn):擴(kuò)大學(xué)生的知識面,激發(fā)學(xué)生對高分子材料學(xué)習(xí)的興趣和投身科學(xué)事業(yè)的決心。
五、教學(xué)策略
1、努力體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)思想。課前布置學(xué)生在網(wǎng)上搜集相關(guān)資料,課堂上進(jìn)行展示并開展“科學(xué)探究”,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究能力。
2、通過科學(xué)探究激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力,促使學(xué)生主動(dòng)探究科學(xué)的奧妙。
3、利用多媒體展示的圖片資料提高教學(xué)效果,豐富教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)大了學(xué)生的知識面。
六、教學(xué)方法
討論、交流、合作、分享、講解。
七、教具準(zhǔn)備
多媒體教學(xué)設(shè)備(電腦投影設(shè)備和實(shí)物投影設(shè)備)、嬰兒用的尿不濕、小燒杯兩個(gè)、剪刀、玻棒、天平。
八、教學(xué)過程
教學(xué)程序教師的組織與指導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
課前布置:上網(wǎng)查詢有關(guān)功能高分子實(shí)物圖片及相關(guān)資料
認(rèn)識功能高分子材料及其分類課題引入:當(dāng)今人們將能源、材料和信息工程視為影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)以展和進(jìn)步的三大支柱產(chǎn)業(yè),而材料是能源和信息發(fā)展的基礎(chǔ),為滿足高科技產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的需要,化學(xué)工作者在不斷地研制各種新型的具有特殊功能高分子材料,那什么是功能高分子材料呢?這些材料又是怎樣合成?
學(xué)生展示收集的資料圖片,并介紹。培養(yǎng)學(xué)生的交流、合作能力
板書:一.認(rèn)識功能高分子材料
1、功能高分子材料的概念:是指既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。
(通過投影),歸納出功能高分子材料概念。一方面是考察學(xué)生是否真正認(rèn)識了功能高分子材料,另一方面使學(xué)生參與課堂,交流、討論,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣。
提問:功能高分子材料數(shù)目眾多,功能高分子材料有哪些種類呢?
二.功能高分子的分類系統(tǒng)認(rèn)識功能高分子材料的類型。強(qiáng)化學(xué)生知識的系統(tǒng)性,豐富學(xué)生的理論知識。
投影功能高分子材料的圖片板書:功能高分子分類:
1、高分子分離膜
2、醫(yī)用高分子材料理解概念及原理。充實(shí)學(xué)生的知識,擴(kuò)展學(xué)生的視野。
投影:功能高分子的眾多圖片學(xué)生認(rèn)識材料的性能及原理,加強(qiáng)化學(xué)與實(shí)踐的聯(lián)系。激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和興趣,體驗(yàn)到學(xué)以致用的意義。
提問引入高吸水性材料的學(xué)習(xí)
介紹高吸水性樹脂合成方法
投影:旱災(zāi)圖片,提出吸水材料的重要意義。
那如何去合成這些高吸水材料,請根據(jù)我們所學(xué)的知識去認(rèn)識制取過程。
講解:(1)高吸水性樹脂
①合成方法:
a、對淀粉、纖維素等天然吸水材料進(jìn)行改性,在它們的高分子鏈上再接上含強(qiáng)親水性原子團(tuán)的支鏈,以提高它們的吸水能力。
如將淀粉與CH2=CH—COONa在引發(fā)劑作用下共聚,生成以淀粉為主鏈的接枝共聚物,同時(shí)與交聯(lián)劑反應(yīng),生成具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的淀粉—聚丙烯酸鈉接枝共聚物高吸水性樹脂;
b、以帶有強(qiáng)親水性原子團(tuán)的化合物,如丙烯酸CH2=CH—COOH為單體,均聚或兩種
單體共聚得到親水性高聚物。
例如,丙烯酸單體與NaOH中和得到丙烯酸鈉,加入少量交聯(lián)劑,再在引發(fā)劑作用下發(fā)生聚合,得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚丙烯酸鈉高吸水性樹脂。了解高吸水性樹脂的合成方法和應(yīng)用。
完成練習(xí)題
既提高學(xué)生的節(jié)能意識,也豐富學(xué)生理論知識和開拓視野。
聚合反應(yīng)方程式練習(xí):寫出下列聚合反應(yīng)方程式:
(1)丙烯酸與氫氧化鈉制備聚丙烯酸鈉
(2)1,3-丁二烯加聚練習(xí)書寫鞏固聚合反應(yīng)方程式書寫的理論知識。
強(qiáng)調(diào)高吸水性樹脂合成方法的特點(diǎn)②高吸水性樹脂合成方法的特點(diǎn):
在反應(yīng)中加入少量含兩個(gè)雙鍵的二烯化合物作為交聯(lián)劑,讓高聚物分子鏈間發(fā)生交聯(lián),得到具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。
③應(yīng)用:
可以在干旱地區(qū)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、植物造林時(shí)抗旱保水、改良土壤、改造沙漠。
比較制造橡膠和制備高吸水樹脂時(shí)要做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的目的學(xué)與問:在橡膠工業(yè)中,制造橡膠要經(jīng)過硫化工藝,將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在制備高吸水樹脂時(shí)也要加入交聯(lián)劑,以得到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂。為什么要做成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)?目的是否相同?
硫化劑的作用是打開順式聚1,3-丁二烯的雙鍵,以-S-S-鍵將順丁橡膠的線型結(jié)構(gòu)連接為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),得到既有彈性又有強(qiáng)度的橡膠。
高吸水性樹脂加交聯(lián)劑的目的是變線型結(jié)構(gòu)為體型結(jié)構(gòu),使其既有吸水性而又不溶于水,耐擠壓。思考、對比通過對比加深學(xué)生對高吸水性樹脂加交聯(lián)劑的目的的理解。
舉例尿不濕了解其吸水能力提問:我們生活中常見的尿不濕屬于哪一類功能高分子材料?尿不濕真的可以“尿而不濕”么?尿不濕的吸水能力與尿布的吸水能力對比。
思考、交流
激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高探究意識。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)虿粷竦奈芰Α?/p>
學(xué)生來做這個(gè)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)?zāi)虿粷竦奈芰Α?br>
培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。把化學(xué)與技術(shù)結(jié)合起來,體現(xiàn)化學(xué)與技術(shù)的關(guān)系。
了解尿不濕吸水原理講解:為什么尿不濕的吸水能力強(qiáng)呢?這是因?yàn)椤澳虿粷瘛敝刑砑恿艘环N高吸水性的樹脂,高吸水樹脂是由羧基和羥基等強(qiáng)親水基團(tuán)連接形成的網(wǎng)狀高分子化合物。尿液中的水分子與親水基團(tuán)緊密結(jié)合,并被包裹在網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu)之中。年輕的父母非常喜愛尿不濕,因?yàn)楦鼡Q的次數(shù)比尿布少很多。
培養(yǎng)學(xué)生積極探究的科學(xué)態(tài)度
引入復(fù)合材料過渡:現(xiàn)在用的尿不濕比尿布好很多,是不是尿不濕沒有缺點(diǎn)呢?未來是否還會(huì)有更先進(jìn)的材料代替尿不濕呢?未來材料的發(fā)展趨勢什么樣子呢?還有如果是單一的材料,那它的功能會(huì)受到一些限制,面對這些問題我們應(yīng)該如何處理?所以人們想到將幾種材料組合在一起制成復(fù)合材料,使它們的性能更加優(yōu)異,應(yīng)用更加廣泛。
介紹復(fù)合材料板書:
1.定義:復(fù)合材料是兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種材料作為基體,其他材料作增強(qiáng)劑。
2.優(yōu)點(diǎn):復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能,在綜合性能上超過單一材料。
投影:功能高分子材料與復(fù)合材料的比較
板書:有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢認(rèn)識復(fù)合材料的性質(zhì)和用途。通過比較,加深對兩種類型材料的了解。開拓學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生對多功能新型材料的好奇心。
課堂小結(jié)[總結(jié)]
一、認(rèn)識功能高分子材料
二、復(fù)合材料
三、有機(jī)高分子材料的發(fā)展趨勢
歸納、總結(jié)
使學(xué)生的知識系統(tǒng)化,條理清晰。
課堂練習(xí)
1.下列物質(zhì)中,不屬于功能高分子材料的是:()
A.高分子分離膜B.高吸水性樹脂
C.液晶高分子材料D.普通塑料
2、科學(xué)家研制的一種使沙漠變綠洲的即在沙漠中噴灑一定量的聚丙烯酸酯與水的混合物,使其與沙粒結(jié)合,形成既能阻止地下的鹽分上升,又能攔截、蓄積雨水作用。下列對聚丙烯酸酯的敘述中正確的是()
A.聚丙烯酸酯的單體的結(jié)構(gòu)簡為CH2=CHCOOR
B.聚丙烯酸酯有固定的熔沸點(diǎn)
C.聚丙烯酸酯能發(fā)生加成反應(yīng)
D.合成聚丙烯酸酯的反應(yīng)屬于縮聚反應(yīng)。
練習(xí)
第1題屬于認(rèn)識功能高分子材料的。
第2題根據(jù)尿不濕合成設(shè)計(jì)的。
九、板書設(shè)計(jì)
一.認(rèn)識功能高分子材料
1、定義:既有傳統(tǒng)高分子材料的機(jī)械性能,又有某些特殊功能的高分子材料。
2、分類:高分子分離膜和醫(yī)用高分子材料。
二.功能高分子的分類
三.復(fù)合材料
1、定義:復(fù)合材料是兩種或兩種以上材料組合成的一種新型材料。其中一種材料作為基體,其他材料作增強(qiáng)劑。
2、優(yōu)點(diǎn):復(fù)合材料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)異性能,在綜合性能上超過單一材料。