2022年高中化學(xué)《高分子化合物與材料》教案3 新人教版選修2

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1、2022年高中化學(xué)《高分子化合物與材料》教案3 新人教版選修2 [教學(xué)目標(biāo)] 1．知識(shí)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(shí)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

2、．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(duì)化學(xué)為提高人類生活質(zhì)量作出重大貢獻(xiàn)的認(rèn)識(shí)，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(duì)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）

3、、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(duì)分子質(zhì)量：高分子的相對(duì)分子質(zhì)量很大（相對(duì)分子質(zhì)量低于l000的為小

4、分子）如淀粉相對(duì)分子質(zhì)量由幾萬到幾十萬不等，核蛋白相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)幾千萬。 其相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算如下： 高分子的相對(duì)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(duì)分子質(zhì)量為平均相對(duì)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，

5、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(duì)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

6、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

7、-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┲?，并形成溶膠，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

8、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

9、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

10、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(hào)A）、1，3－丁二烯（CH2＝CHCH＝CH2，符號(hào)B）和苯乙烯（，符號(hào)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_

11、________________、______________、______________。 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。