2023-2024学年人教版新教材选择性必修三 第五章第一节 合成高分子的基本方法 学案 (5).docx

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1、第五章合成高分子第一节合成高分子的基本方法学习目标导航课程目标展示素养目标达成L了解合成高分子的组成与结构特点,能依据合成高分子的结构分析其链节和单体。2 .了解加聚反应和缩聚反应的特点。3 .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式。4 .从有机高分子的结构特点出发,掌握合成有机高分子的基本方法。1 .宏观辨识与微观探析:能通过单体的官能团差异理解加聚反应和缩聚反应的原理,辨析加聚产物和缩聚产物结构与性质的异同，培养学生的宏观辨识与微观探析素养。2 .证据推理与模型认知:能通过建立高聚物与单体间的相互推断的思维模型,并进行高聚物与单体间的相互推断,培养学生的证据推理与模型认知素

2、养。S任务分项突破学习任务1明确高分子组成与结构特点NQ1自主学习夯实基础1 .概念：由许多小分子化合物通过圾濯结合成的,相对分子质量很高(10IO(5)的一类化合物。2 .与高分子化合物有关的概念1能够进行聚合反应形成高分子化合物的告廿低分子化合物聚合五区L由单体聚合而成的相对分子质量较大辫虻的化合物单元-u高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位,也称重复结构单元数目高分子链中含有链节的数目,通常用A合成高分子的基本方法:加成聚合反应和缩合聚合反应。微点拨:hCH2=CH2催化剂 而聚物ECHz-(氏单体链节聚合度C17H35COOCH2微思考：CbH35COOjH的相对分子质量为89

3、0,它属于高分子吗?C17H35COOCH2C17H35COOCH2提示：37H35COdH是硬脂酸甘油酯,不属于高分子化合物。Ci7H3sCOOCH2NO.2互动探究提升能力探究高分子的组成和结构特点据推算,21世纪地球上人口将超过100亿,届时粮食、能源、环境、资源等将成为使人类社会更感困扰的问题。对此,高分子科学将发挥重要作用。如利用高分子调整水分的蒸发和散失以改良土壤、绿化沙漠、扩大耕地、控制生态体系,促进粮食增产;制取高转化率的光电池,用以分解水制氢和氧,用作燃料电池和化工原料;开发新型高分子催化剂,利用空气中氮在常温常压下合成氨等。治理现代社会的环境污染同样离不开高分子的应用。问题

4、1：怎样区分高分子化合物和小分子化合物？提示:高分子的相对分子质量通常在1O以上，由若干个重复结构单元组成。问题2:由同种高聚物组成的高分子材料是纯净物吗？提示：高分子材料是由多个高分子化合物组成的,而每个高分子化合物中的11值不同,故高分子材料是混合物,不是纯净物。阻归纳拓展高分子化合物与低分子化合物的区别小分子化合物项目高分子化合物相对分子质量IOOOO以上1OOO以下相对分子质量的数值平均值明确数值分子的基本结构若干重复结构单元组成单一分子结构性质物理、化学性质有较大差别凝练素养通过高分子和低分子的区分,培养证据推理与模型认知的化学核心素养厂N0.3应用体验形成素养1 .判断正误,正确的

5、打“J”，错误的打“义”。由同种高聚物组成的高分子材料是纯净物。（）由同种高聚物组成的高分子材料互为同分异构体。（）解析：高分子材料是由多个高分子化合物组成的,而每个高分子化合物中的n值不同，故高分子材料是混合物,不是纯净物。由同种高聚物组成的高分子材料虽然从形式上看好像组成相同，但n值不同且属于混合物,不互为同分异构体,如淀粉和纤维素的化学式都可表示为（CgHhA）”,但实际上n值不同,不互为同分异构体。答案：X（2）X2 .下列关于高分子化合物的说法中正确的是（B）A.高分子化合物的相对分子质量一般在几千至几万B.高分子化合物一般都是混合物C.聚乙烯有固定的熔点和沸点D.高分子化合物分子中

6、只含C、H、。三种元素解析：高分子化合物的相对分子质量在IO1以上,A错误;高分子化合物都是混合物,没有固定的熔、沸点,B正确,C错误;蛋白质属于高分子化合物,除含有C、H、。外,还含有N、P等元素,D错误。学习任务2探究加成聚合反应NO.1自主学习夯实基础1 .定义:有机小分子通过加成反应生成高分子的反应,称为加成聚合反应(简称加聚反应)。2 .加聚反应的特点单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物(例如,烯、二烯、焕等含不饱和键的有机物)。(2)发生加聚反应的过程中没有副产物(小分子化合物)产生，只生成高聚物。(3)聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同，聚合物的相对分子质量为单体相对

7、分子质量的整数倍。3 .示例:完成下列物质发生加聚反应的化学方程式。(1)丙烯酸加聚-EC112-CH玉11CCH-COOH。COOH(2)1,3-丁二烯加聚11CCH-CHCH2J+CH-CH=CH-CH2o(3)乙烯、丙烯(1：1)共聚M-ECH2-CH2-CH2-CHinCH2=CH2+nCH2=CH-CH3-三I(或CTCCH2-CH2-CH-CH2I)OCR；微点拨:加聚产物的书写加聚反应本质上是加成反应,在书写加聚产物时,要把原来不饱和碳上的原子或原子团看作支链,写在主链的垂直位置上。如：nC-CH-C理-EC-CH。bNO.2互动探究提升能力探究加成聚合反应的结构特点和性质变化聚

8、乙烯可用一般热塑性塑料的成型方法加工,用途十分广泛,主要用来制造薄膜、包装材料、容器、管道、单丝、电线电缆、日用品等，并可作为电视、雷达等的高频绝缘材料。随着石油化工的发展,聚乙烯生产得到迅速发展,产量约占塑料总产量的。1983年世界聚乙烯总生产能力为24.65Mt,在建装置能力为3.16Mto2011年统计结果,全球产能达到96Mt,聚乙烯生产的发展趋势显示,生产消费逐步向亚洲地区转移，中国日渐成为最重要的消费市场。问题1：具有什么结构特点的物质才能发生加聚反应？提示:含有碳碳双键、碳碳三键等不饱和键的化合物（例如:烯煌、二烯烧、燃烧、碳氧双键等含不饱和键的化合物）才能发生加聚反应。问题2:

9、聚乙烯、聚氯乙烯等高分子化合物能使滨水褪色吗？提示:聚乙烯、聚氯乙烯分子中不含碳碳双键,故不能使滨水褪色。范归纳拓展类别加聚反应单体结构单体必须是含有双键等不饱和键的化合物（如乙烯、氯乙烯、丙烯月青等）反应机理反应发生在不饱和键上聚合方式通过在双键上的加成而连接反应特点只生成高聚物,没有副产物产生聚合物的化学组成所得高聚物的化学组成跟单体的最简式相同，其相对分子质量瓶=Mr（单体）Xn（聚合度）凝练素养通过探究加成聚合反应,培养宏观辨识与微观探析化学核心素养。NO.3应用体验形成素养1.以乙烯和丙烯的混合物为单体,发生加聚反应,不可能得到的是A. CH2-CB. flJCH2=CHCH3/题后

10、悟道加聚产物单体的判断方法凡链节的主链只有两个碳原子（无其他原子）的聚合物,其单体必为一种,将两个半键闭合即得对应单体。凡链节主链有四个碳原子（无其他原子），且链节无双键的聚合物，其单体必为两种,在中央划线断开,然后分别将两个半键闭合即得对应单体。凡链节主链上只有碳原子,并存在碳碳双键结构的聚合物,其断键规律是“有双键，四个碳;无双键,两个碳”，划线断开,然后将单键变双键,双键变单键即得对应单体。（4）凡链节主链上有多个碳原子（n2）,且含有碳碳双键的聚合物,若采用“见双键，四个碳”的断键方式,链节主链两边分别剩下1个碳原子,无法构成含双键的单体时,则可能是含有碳碳三键的化合物参与了加聚反应。

11、-Ech-CH2-i-cH=ch4ch2-ch2如j”的单体为=CH-CH2、CH2=CH2和CHmCHo学习任务3探究缩合聚合反应MZl自主学习夯实基础1 .定义:单体分子间通过缩合反应生成高分子的反应称为缩合聚合反应（简称缩聚反应）。2 .缩聚反应的特点缩聚反应的单体通常是具有双官能团（如OH.COOH,NH2一X及活泼氢原子等）或多官能团的小分子。缩聚反应生成聚合物的同时,还有小分子副产物（如H2。、NH3、HCl等）生成。所得聚合物链节的化学组成与单体的化学组成丕回。3 .缩聚反应与加聚反应的重要不同是缩聚反应产物除了生成维聚物的同时,还伴有小分子的副产物的生成,而加聚反应产物只生成加

12、聚物。4 .书写缩聚物的结构简式时,要注明端基原子或原子团。OOH（b（CH2）4C-O（CH2）2OH端基原子团端基原子5 .书写缩聚反应化学方程式时要注意:(1)注明“n”。生成小分子的个数,若由一种单体缩聚,小分子数一般为1,两种单体缩聚,小分子数一般为2111o6 .示例:完成下列物质发生缩聚反应的化学方程式。羟基酸缩聚onCH3CHCOOHM|型&Ho-ch-c+oh+(n-l)HAOHICH3醇酸缩聚nHOCCOH+?Y催化剂A?(2n-l)H20o11HO-C-C-OHH-ECXJH2CH2(JC-COH(3)氨基酸缩聚O0nCH2CO()HnCH3CHCOOHAiJny占IlI

13、l+IH-ENHCH2C-NH-CH-C+HH+(2nT)H2NH2NH2CH3胺酸缩聚nH2N(CH2)6NH211HOOC(CH2)4COOI1J?Il+H-ENH(CH2)6-NH-C(CH2)4CiOH(2n-l)0o酚醛树脂类微思考:缩聚反应生成的高聚物相对分子质量为相应单体相对分子质量的整数倍吗?提示:缩聚反应生成高聚物的同时,有小分子物质（如水等）生成,其链节的组成与单体不相同，故高聚物相对分子质量不等于单体相对分子质量的整数倍。NO.2互动探究提升能力探究缩合聚合反应的结构特点和性质变化早在1909年,美国L.H.贝克兰就合成了酚醛树脂,但缩合、聚合成为两大聚合反应类型之一，则是在1929年W.H.卡罗瑟斯系统地研究了双官能化合物的缩合反应后。卡罗瑟斯等采用分子蒸储方法除去酯化反应生成的水,制得高相对分子质量的线型聚酯,其熔体可以纺成丝。20世纪70年代以来,缩聚反应的研究趋向于合成各种功能高分子材料,并逐渐接近于天然高分子及生物高分子的合成。问题1：具有什么结构特点的物质才能发生缩聚反应？提示: