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視頻標簽：高分子,化合物的合成
所屬欄目：高中化學優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題：高中化學人教版選修2化學與技術(shù)第三單元《高分子化合物的合成》陜西省 - 咸陽
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《高分子化合物的合成》教學設計
一、教材依據(jù)
本節(jié)教學設計選自人教版高中化學選修2《化學與技術(shù)》第三單元《化學與材料的發(fā)展》課題3《高分子化合物與材料》第1課時《高分子化合物的合成》。
“高分子化合物的合成”是化學與技術(shù)的重要體現(xiàn)，也是化學與材料發(fā)展的主要研究對象，在學習了無機非金屬材料和金屬材料后，緊跟高分子材料，這樣的設計體現(xiàn)著教材編排的邏輯順序。因為高分子化合物在生產(chǎn)生活中應用廣泛，所以先從合成的視角出發(fā)，本節(jié)之后，再拓展塑料制品的加工和性能優(yōu)異的合成材料。只有掌握了高分子化合物及其合成方法，才能為后續(xù)學習打下良好基礎。 二、學情分析
學生在生活中已經(jīng)對高分子化合物有所了解，但對其認識僅停留在表面，并沒有從化學的角度研究，對高分子化合物是如何形成的仍有疑問。學生在原有知識方面，已經(jīng)熟練掌握碳碳雙鍵的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)；知道乙烯能加聚生成聚乙烯，乙酸和乙醇的酯化反應；在生物中，也學習過氨基酸的結(jié)構(gòu)以及多肽、蛋白質(zhì)的形成機理。在技能方面，能熟練使用球棍模型模擬反應過程，并能認識小分子通過脫水縮合形成高分子化合物。但學生還不了解聚合反應的一般共性，未深入學習高分子化合物的合成方法，學生的科學探究能力、獲取和加工信息的能力也有待進一步提高。同時，學生的前概念中還存在著對塑料等高分子化合物的錯誤認識。 三、設計思想
本節(jié)教學設計以素質(zhì)教育精神和新課程理念為指導，貫徹生本教育的理念，以學定教，開展有效教學。設計多個問題探究和實驗探究，激發(fā)學生的學習興趣，以確定學生的主體地位，構(gòu)建高效課堂，鍛煉學生的學科思維，提升其科學素養(yǎng)。
本設計將教學環(huán)節(jié)分為“印象·高分子、初探·高分子、合成·高分子、寄情·高分子”四個方面。“印象·高分子”從“多種多樣的高分子材料及應用”引入，提出問題“什么是高分子化合物？”，激發(fā)學生的求知欲。“初探·高分子”通過學生動手實驗探究聚氯乙烯分解反應，再從現(xiàn)象分析分解產(chǎn)物是什么？進而通過產(chǎn)物思考如何合成高分子。“合成·高分子”通過生活中常見的典型高分子化合物的微觀模型，探究加聚反應和縮聚反應的過程，逐步推進本課重難點的學習，滲透“結(jié)構(gòu)——性質(zhì)——用途”的化學學科思想。“寄情·高分子”結(jié)合科技前沿，解決“白色污染”等問題，突出高分子的意義及前景，升華本節(jié)課主旨。
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四、教學目標
（一）宏觀辨識與微觀探析
1. 認識宏觀中“高分子化合物”的多樣性和廣泛性，并通過微觀分析合成高分子化合物的過程；
2. 能從微觀認識加成聚合和縮合聚合反應的特點，并結(jié)合宏觀解決實際問題。 （二）變化觀念與平衡思想
1. 能由簡單的聚合物分析單體，由單體寫出方程式和聚合物結(jié)構(gòu)式，認識單體到高分子化合物的變化規(guī)律；
2. 正確分析聚合反應前后的變化關(guān)系，并運用原理解決一些簡單實際問題，體現(xiàn)平衡思想的應用。 （三）證據(jù)推理與模型認知
1. 通過對聚合反應過程中化學鍵變化的動態(tài)模型分析，進一步深化對高分子化合物合成的認識，了解一般與特殊的辯證關(guān)系；
2. 能依據(jù)資料和實驗的分析推理，建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系。 （四）科學探究與創(chuàng)新意識
1. 通過親自動手探究“不同型號塑料是否有毒”實驗，提高思維能力和創(chuàng)新意識，初步了解研究高分子化合物的一般方法，樹立實驗探究的意識； 2. 通過探究聚合反應的過程，感受問題解決中克服困難的喜悅和成功。 （五）科學態(tài)度與社會責任
1. 形成正確使用塑料制品的基本觀念，了解廢舊塑料分類回收時，塑料標號的重要作用，進而逐步樹立化學與社會和諧發(fā)展的綠色觀念；
2. 通過高分子化合物的合成學習，體會高分子化合物在生產(chǎn)生活中的廣泛應用，認識化學對滿足人民日益增長的美好生活需要的重大貢獻。 五、教學重點與難點 （一）教學重點
1. 理解加成聚合反應和縮合聚合反應的特點；
2. 了解有機高分子化合物的鏈節(jié)、聚合度、單體的概念； 3. 掌握簡單的高分子化合物合成方法。 （二）教學難點
1. 書寫聚合反應方程式、聚合物結(jié)構(gòu)式，通過聚合物結(jié)構(gòu)式分析單體。 2. 加成聚合反應和縮合聚合反應合成高分子化合物的方法。
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六、教學準備
（一）文獻及導學案、習題準備
通過CNKI主站、中國期刊網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫等平臺進行文獻檢索，查閱期刊論文等資料，進行本節(jié)內(nèi)容的教學設計和學生導學案、學生習題的設計。 （二）課件及圖片、視頻準備
通過PowerPoint制作上課所用課件，下載輔助教學的相關(guān)視頻資料，以作教學準備。
（三）教學器材準備
1. 實驗儀器
試管、帶有尖嘴導管的橡皮塞、酒精燈、玻璃棒、濕潤藍色石蕊試紙 2. 實驗藥品 聚氯乙烯、濃氨水 七、教學過程 教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動 設計意圖
環(huán)節(jié)一 印象· 高分子
【引入】高分子材料已經(jīng)遍及人們的衣食住行乃至信息、通訊、航天以及國防等領域，重要性不言而喻，這些高分子材料是由高分子化合物形成的。
【提問】你知道哪些高分子化合物？ 【板書】一、高分子化合物
【分析】同學們說到的這些高分子化合物，有的是天然高分子化合物，也有通過
化學技術(shù)，創(chuàng)造出的自然界原本沒有的高分子化合物，我們把這一類稱為合成高分子化合物。
【提問】我們剛剛提到的高分子化合物，按照來源分類的話，哪些是天然高分子化合物？哪些是合成高分子化合物？ 【板書】1.按來源分類
天然高分子化合物：淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)、蠶絲、橡膠
合成高分子化合物：合成塑料、合成橡膠、合成纖維、涂料
思考生活中的高分子化合物 學生回答
觀看投影，體會高分子化合物的應用
按來源對高分子化合物進行分類
生活入手，激發(fā)學生興趣： 通過“生活中的
高分子化合物”這熟悉的視角，從衣食住行等方面舉例，引入新課，讓學生感受無處不在的化學，激發(fā)學生高分子化合物
的興趣。
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環(huán)節(jié)一 印象· 高分子
【提問】能用作冷凍劑的氯乙烯是不是高分子化合物？做塑料的聚氯乙烯呢？
【追問】什么是高分子化合物？ 【板書】2.定義：相對分子質(zhì)量在1萬以上的化合物。 【提問】高分子與小分子化合物之間有什么聯(lián)系？
思考
歸納高分子化合物
定義
問題推進，引導學生思考：明確高分子化合物定義，引入高分子與小分子化合物的聯(lián)系。
環(huán)節(jié)二 初探· 高分子
【實驗】聚氯乙烯的分解
【操作】將少量聚氯乙烯薄碎片放在一支試管中，塞上帶有尖嘴導管的橡皮塞。將試管在酒精燈上加熱，觀察現(xiàn)象，繼續(xù)加熱到超過150℃，聚氯乙烯會焦化，分解，在導管口放置濕潤的藍色石蕊試紙，觀察試紙顏色的變化；用蘸有濃氨水的玻璃棒接近試管口，觀察現(xiàn)象。
【討論】請大家描述你觀察到的實驗現(xiàn)象，并做好實驗記錄。
【思考】根據(jù)實驗現(xiàn)象，你能推測出聚氯
乙烯的分解產(chǎn)物中含有什么物質(zhì)嗎？ 【討論】指導小組交流，幫助學生分析現(xiàn)象，引導學生推測聚氯乙烯的分解產(chǎn)物。 【結(jié)論】聚氯乙烯分解會產(chǎn)生CO2、H2O和HCl。
學生觀察實驗現(xiàn)象
實驗記錄：濕潤的藍色石蕊試紙變紅，試管口有白煙
回答：分解產(chǎn)物有CO2、H2O和HCl
探究實驗，分析現(xiàn)象結(jié)論：通過生活中常見的聚氯乙烯材料分解，讓學生觀察并分析其分解產(chǎn)物，體會高分子化合物與小分子之間的聯(lián)系，為高分子化合物的合成打下基礎。
【過渡】高分子化合物分解之后得到的是小分子化合物，那如果想要合成高分子化合物，還要從小分子化合物入手。 【聯(lián)系】合成高分子化合物是由小分子通過聚合反應制得的，所以合成高分子化合物也稱為聚合物或高聚物。
【提問】閱讀教材，先來認識一種合成高分子化合物的方法，加成聚合反應。什么是加成聚合反應？什么樣的小分子才能發(fā)生加成聚合反應呢？
【提示】在之前的學習中，我們學習過加成反應，回憶一下加成反應的特點
學生思考 回顧加成反應特點
閱讀教材，初步理解聚合反應概念
歸納聯(lián)系，引導學生思考：根據(jù)
實驗結(jié)論歸納內(nèi)在聯(lián)系，引導
學生思考合成高聚物的方法，帶著疑問學習。
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環(huán)節(jié)三 合成·
高分子
【板書】二、高分子化合物的合成 【閱讀】1.加成聚合反應
【提問】我們之前學過乙烯的加成聚合反應，動手書寫一下合成聚乙烯的方程式。回憶一下什么是加成聚合反應？
【回憶】由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應的形式結(jié)合成高分子化合物的反應。
【引導】聚乙烯是由乙烯加成聚合得到的，那我們剛剛做實驗用到的塑料，聚氯乙烯，應該是由什么小分子加成聚合得到的呢？
【講解】氯乙烯分子斷開自己的碳碳雙鍵，相互之間手拉手相連，不斷連接其他斷了鍵的氯乙烯，形成鏈狀的物質(zhì)，成為聚乙烯。也就是塑料這種高分子化合物。 【投影】合成聚氯乙烯的方程式。
【講解】氯乙烯是聚合成聚氯乙烯的低分
子化合物，稱為單體。
【提問】在鏈狀的聚乙烯中，重復的結(jié)構(gòu)
單元是什么？
【講解】組成高分子鏈的重復結(jié)構(gòu)單元稱
為鏈節(jié)，我們可以把重復的鏈節(jié)合并，用
中括號括起來。并將高分子鏈所含鏈節(jié)的
數(shù)目寫在右下角，稱為聚合度。
【過渡】其實在我們生活當中，使用的塑
料不只有聚氯乙烯塑料，還有很多種類，
不同的塑料制品上會有循環(huán)利用的標志。
【提問】很多網(wǎng)站或電視里的“專家”都
提出塑料號碼代表的是塑料的安全性，數(shù)
字越大越安全，是這樣嗎？
【回答】這是子虛烏有的，其中的數(shù)字表
示的是進入不同回收渠道的標記。
思考乙烯和乙烯的
自身加成反應。
書寫合成聚乙烯的化學方程式
回答：氯乙烯
書寫合成聚氯乙烯的化學方程式
思考重復
的結(jié)構(gòu)單
元
觀察自己
所帶塑料
制品的編
號
講練結(jié)合，學生自主練習：學生通過自主閱讀
課本，
初步理解加成聚合反應
的概念�；貞洷匦�2學習的聚乙烯的合成方法，動手書寫聚
乙烯的合成方
程式，發(fā)現(xiàn)學生問題，及時指出強調(diào)，加深學生對加聚反應的理解和記憶。
引導分析，掌握
微觀關(guān)系：通過對聚氯乙烯塑料的合成分析，了解高聚物與小分子之間的關(guān)系，進而掌握單體、鏈節(jié)和聚合度的理解。結(jié)合學生自帶的生活中的塑料制品，激發(fā)學生的學習興趣。體會化學與生活的聯(lián)系。
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環(huán)節(jié)三 合成·
高分子
【投影】塑料循環(huán)利用的標志
【講解】2號塑料HDPE，就是高密度聚
乙烯，在盥洗室里最容易找到它們做的日
化用品容器，很多大飲料瓶也會使用這種
塑料。
【講解】4號塑料LDPE，和2號塑料是
親兄弟，學名低密度聚乙烯。LDPE的透
明度比較高，所以我們?nèi)粘Ｉ钪兄饕?br />
保鮮膜、塑料袋等方面可以看到它。
【提問】我們剛剛研究的聚氯乙烯是幾號
塑料？
【講解】3號塑料PVC，學名聚氯乙烯，
這也是七大塑料中唯一不推薦接觸食品
的塑料，因為其中含有氯。它可以制作
PVC背包，也可以做桌墊等。
【練習】在導學案上寫出2號、3號和4
號塑料的單體和結(jié)構(gòu)式。
觀看投影，了解2號、4號塑料的名稱及用途
分析2號
和4號塑
料的結(jié)構(gòu)
式和單體
回答：聚
乙烯是3
號塑料
分析3號
塑料的結(jié)
構(gòu)式和單
體
填寫導學
案
動手書寫，鞏固理論知識：通過對不同塑料的認識和分析，學生通過高聚物的名稱，書寫高聚物的結(jié)構(gòu)式，分析單體，一方面鞏固知識，一方面理解高聚物結(jié)構(gòu)式的書寫方法，以及高聚物和小分子之間的關(guān)系。
【探究】5號塑料PP是聚丙烯，樂扣這種微波爐專用塑料都是PP塑料。這是因為它的耐熱且化學穩(wěn)定性比較高。目前的新建小區(qū)通常使用的家用水管推薦或強制使用PPR管也是這種塑料。6號塑料PS，學名聚苯乙烯，一般在方便面、全家桶這些食品外包裝上廣泛使用。 【提問】小組合作探究，寫出5號和6號塑料制品的單體，結(jié)構(gòu)式。
【注意】已知高聚物名稱，一般先寫出單體，而后再書寫鏈節(jié)，鏈節(jié)的主鏈通常只寫參與加成的雙鍵上的兩個碳，其余的所有都作為支鏈連接。
了解不同塑料制品在生活中的應用
小組合作探究，寫出5號和6號塑料制品的單體，結(jié)構(gòu)式
合作討論，歸納一般方法：通過對之前幾種塑料的單體和結(jié)構(gòu)式書寫，進一
步進行練習，小組之間合作探究，發(fā)現(xiàn)問題，及時討論，歸納高聚物結(jié)構(gòu)式書寫的一般方法。
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環(huán)節(jié)三 合成·
高分子
【思考】什么樣的物質(zhì)能作為單體？ 【講解】單體中必須含有不飽和鍵。 【思考】由同種高聚物組成的塑料是純凈物嗎？
【分析】每種塑料都是由多個高分子化合物組成的，而每個高分子化合物中的n值不同，故高分子材料是混合物，不是純凈物。
【過渡】我們已經(jīng)認識了2—6號塑料了，他們均是由單體加成聚合合成的，那么1號塑料的合成有什么不同呢？
回答：含有不飽和鍵的物質(zhì)
回答：不是純凈物 思考
總結(jié)規(guī)律，提出新的問題：對加成聚合合成的方法進行規(guī)律總結(jié)，提出1號塑料的不同，拋出問題，激發(fā)學生學習的興趣。
【提問】生活中的小飲料瓶會用到1號塑
料，1號塑料是聚對苯二甲酸乙二醇酯，如何合成呢？
【引導】回憶乙酸乙酯的合成是通過乙酸和乙醇酯化反應得到的。
【類比】對苯二甲酸中含有兩個羧基，乙二醇中含有兩個羥基，這兩種物質(zhì)相遇會怎么樣呢？
【分析】對苯二甲酸中的一個羧基斷裂C-O鍵，乙二醇中的一個羥基斷裂O-H鍵，斷鍵的位置重新連接成新的化學鍵，就形成了對苯二甲酸乙二醇酯。 【提問】那高聚物是怎樣形成的呢？ 【探究】小組合作探究，用對苯二甲酸和乙二醇的球棍模型，模擬聚對苯二甲酸乙二醇酯是如何合成的？ 【提示】此時形成的酯中依然具有羧基和羥基，可以相互之間繼續(xù)酯化。 【指導】指導學生們用球棍模型的探究。 【思考】這個過程中，單體是什么？高聚物的鏈節(jié)是什么？產(chǎn)物除了高聚物還有什么？
【展示】請一個小組代表展示探究結(jié)果。
書寫乙酸
和乙醇合成乙酸乙酯的反應方程式
類比思考
小組探究
用球棍模型模擬聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成過程
思考單體、鏈節(jié)和反應特點
合作探究，發(fā)現(xiàn)內(nèi)在聯(lián)系：選擇學生非常感興趣的球棍模型，模擬聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成過程探究，激發(fā)學生興趣，幫助學生分析由單體如何
合成高聚物，體
會縮合聚合反應和加成聚合反應的不同，理解生成水的量和反應物的量的內(nèi)在聯(lián)系，通過縮聚過程的
探究，初步總結(jié)規(guī)律，明確內(nèi)在聯(lián)系。
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環(huán)節(jié)三 合成·
高分子
【歸納】2.縮合聚合反應
【講解】單體間相互反應而成高分子化合物，同時還生成小分子的反應叫縮合聚合反應，簡稱縮聚反應。
【投影】聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成方程式
【思考】如何確定水的系數(shù)？ 【討論】縮合聚合反應的特點
【交流】小組交流 （1）單體是具有雙官能團的小分子。 （2）反應生成聚合物的同時，還有小分子副產(chǎn)物生成。 （3）在方括號外側(cè)寫出鏈節(jié)余下的端基原子或原子團。 【講解】通過縮合聚合反應合成的塑料還有7號塑料，實際上7號塑料代表的是其
它塑料，不過由于PC聚碳酸酯的廣泛使用使得現(xiàn)在7號塑料基本等價于聚碳酸酯塑料。它就是縮合聚合形成的。常用作太空杯、飲水機桶和奶瓶。
傾聽講解
觀察投影，學習方程式的書寫 回答：水的系數(shù)為2n-1 小組討論 記錄結(jié)論 傾聽
逐步分析，層層
推進理解：通過學生探究結(jié)果，歸納所和聚合反應概念，進而用方程式逐層分析，培養(yǎng)學生
邏輯思維，幫助
學生理解所和聚合反應中的單體，鏈節(jié)，端基原子以及產(chǎn)生小分子的系數(shù)，交流更深一步推進理解。 環(huán)節(jié)四 寄情· 高分子
【過渡】通過1-7號塑料，我們了解了高分子的合成方法，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。塑料的不同編號是進入不同回收渠道的標記。
【提問】你知道塑料如何回收嗎？ 【投影】展示幾種塑料的回收方法。 【總結(jié)】高分子材料除了塑料還有很多，加聚反應和縮聚反應合成了這些用途廣泛的高分子化合物，也為我們的生活帶來了非凡的意義，這就是化學的魅力！
思考
觀看投影
學習塑料回收的方法
感受高分子的應用
前后呼應，感受化學魅力：回到塑料的編號，引申到高分子化合物的回收。總結(jié)高分子的合成方法及其應用，感悟化學的魅力，升華主題。
環(huán)節(jié)五
布置作業(yè)
1. 合成1,7號塑料的方法和合成2-6號塑料的方法有什么不同？
2. 選擇生活中的塑料制品，通過編號嘗試寫出合成該塑料的方法。
3. 尋找身邊的高分子化合物，體會高分子化合物的應用和化學魅力。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
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