进入合成有机高分子化合物的时代的再研究.docx
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1、进入合成有机高分子化合物的时代的再研究有机高分子化合物 第八章合成材料第一节有机高分子化合物简介教学目标1.使学生对有机高分子化合物的结构特点和基本性质有大致的印象;2.常识性介绍高分子材料在国民经济发展和现代科学技术中的重要作用。教学重点有机高分子化合物的结构和基本性质。教学难点合成有机高分子化合物分子单体的推断。课时支配一课时教学方法1.通过几个问题引导学生得出高分子化合物的概念;2.通过学生已学过的聚乙烯、聚氯乙烯的结构简式和淀粉、纤维素的化学式,引导学生分析它们的结构特点,引出高分子化合物的三要素:链节、聚合度、单体;3.利用投影展示聚乙烯、聚氯乙烯和酚醛树脂的合成反应原理,让学生直观
2、地了解高分子化合物的结构类型;4.运用多媒体三维动画演示由链到网的过程;5.通过演示试验使学生了解有机高分子化合物的基本性质。教学用具多媒体、投影仪、胶片、试管(3支)、酒精灯、火柴、有机玻璃粉末(0.5g)、三氯甲烷(10mL)、橡胶粉末(0.5g)、汽油(10mL)、聚乙烯塑料碎片(3g)。教学过程引言前面咱们已和材料大家族中的两家子无机非金属材料和金属材料见过面并有肯定的了解。还有一个重要的家庭高分子材料,虽时刻存在于我们身边,但被了解甚少。在这一家庭中按成员的来源分,分为自然高分子材料(如棉花、羊毛等)和合成高分子材料(如涂料、粘合剂等)。而且,随着社会的进步、科技的发展,合成高分子材
3、料的作用日益重要。所以,我们很有必要来相识一下它们。板书第八章合成材料引言合成材料即合成有机高分子材料,其主要成分为有机高分子化合物,现在回忆咱们曾经学过的高分子化合物有哪些?学生回忆并主动回答聚乙烯、聚氯乙烯、淀粉、纤维素等。问它们与一般的小分子的相对分子质量大小有何不同?生它们的相对分子质量都在几万到几千万之间,而小分子的相对分子质量很少上千。讲解由此,我们可以给高分子化合物下一个定义(和学生一起说),相对分子质量在几万到几十万,甚至更高的化合物叫高分子化合物。过渡接下来,我们从高分子化合物的结构、性质和用途几方面来相识它们。板书第一节高分子化合物简介师请大家写下聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂
4、的结构简式和淀粉、纤维素的化学式。一同学到黑板上板演,其他同学在下面写引言通过这几个高分子化合物的结构简式或化学式,咱们以聚乙烯为例分析高分子化合物的结构特点。板书一、高分子化合物的结构特点生它们都是由简洁的结构单元重复连接而成。例如,聚乙烯分子是由成千上万个乙烯分子聚合而成的高分子化合物。(1)链节:组成有机高分子化合物的重复结构单元,如:CH2CH2的链节为CH2CH2;(2)聚合度:每个高分子里的链节重复次数,如:CH2CH2中聚合度为n;(3)单体:能通过聚合反应合成高分子化合物的小分子物质,如:CH2CH2的单体为CH2=CH2。讲解所以,我们又将高分子化合物叫做聚合物或高聚物。投影
5、练习 1.有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)的结构简式可用表示。设聚合度n为 3000。回答下列问题:(1)指出有机玻璃的单体和链节。(2)求有机玻璃的相对分子质量。解析:(1)依据有机玻璃的结构简式可知,生成有机玻璃的化学反应方程式为:(2)依据相对分子质量=聚合度链节的式量,可知有机玻璃的相对分子质量=3000100=300000。(2)3000002.试以乙炔、氢气、氯气为主要原料,写出合成聚氯乙烯的化学方程式,并注明反应条件。过渡下面我们来看一下高分子化合物的结构类型。板书二、有机高分子化合物的结构类型。投影展示聚乙烯、聚氯乙烯的合成反应原理。师请同学们细致视察它们分子的形态。生它们都是长链
6、状的,像一条线。师聚乙烯分子和聚氯乙烯分子都是长链状的,而且聚氯乙烯分子的长链上还有支链,由于它们给人的印象是一条线,所以,我们把这种结构叫线型结构。投影展示高分子化合物形成高分子材料的过程。讲解高分子化合物分子以范德华作用力结合在一起,高分子间的作用力远大于小分子间的作用力,这就使得高分子材料强度大大增加。问全部的高分子化合物均为线型结构吗?请同学们看酚醛树脂的合成反应原理。投影展示酚醛树脂的合成反应原理。师通过投影酚醛树脂的合成反应原理,我们可看到,假如链状分子上有能起反应的官能团,还会相互反应使链与链之间形成化学键,从而把链与链联结起来,形成一张网。我们把这种网状的结构称为体型结构。高分
7、子化合物的结构类型即线型结构和体型结构。板书1.线型结构2.体型结构过渡高分子化合物的结构确定其性质,高分子化合物会有什么样不同于小分子的性质呢?板书三、有机高分子化合物的基本性质1.溶解性演示试验81和82引导学生视察、记录并分析试验现象。生视察、记录现象:线型结构的有机高分子化合物(有机玻璃)能溶解在三氯甲烷里,溶解过程比小分子缓慢。体型结构的有机高分子化合物(橡胶)则不简单溶解,只是有肯定程度的胀大。分析缘由:从其结构看,线型高分子化合物分子之间以范德华力结合,而体型高分子化合物分子之间是化学键结合,化学键的能量远大于范德华力,而高分子之间的范德华力又远大于小分子之间的。所以,会出现试验
8、中的现象。板书2.热塑性和热固性演示试验83找一学生代表来做生视察并记录现象:聚乙烯塑料受热到肯定温度范围时,起先软化,直到成为可流淌的液体;冷却后又变成固体,再加热、冷却,又出现液化、固化等重复现象。师这就体现了线型高分子的可塑性,而对体型高分子化合物一经加工成型就不会受热熔化,可见有热固性。师通过前面三大试验,结合大家视察到的现象,分析高分子化合物溶解性、受热时的改变与结构类型的关系。投影填写下表线型高分子体型高分子结构性质溶解性受热时的改变三分钟后给出上表所填内容师咱们来阅读教材上表81,不同材料制成的绳子能吊起重物的质量不同,而且相差甚远。高分子材料制成的绳子吊起重物的质量远大于其他材
9、料制成的绳子吊起重物的质量。可见高分子材料的强度怎么样呀?生高分子材料的强度很大。板书3.强度大展示一段导线。师从这一段导线的截面处可看到,导线是由金属丝和护套组成。能导电的是(和学生一起说)中间的金属丝,那护套用在这儿做什么呢?生爱护导线不漏电。问这是利用了它的什么性质?生电绝缘性。板书4.电绝缘性师电线、电缆的护套均为高分子材料,所以说,高分子材料具有电绝缘性。问为什么高分子材料不导电呢?生高分子化合物分子中只有共价键,而无可自由移动的电子,所以不导电。师能从结构上分析其性质,很好。小结本节课我们先了解了什么是高分子化合物,然后着重分析了高分子化合物的结构特点及基本性质,特别领域运用的高分
10、子材料有特别的性能。高分子化合物的社会地位是越来越高了,但高分子化合物也有其不足之处,就是给环境带来了污染。所以,改进高分子材料的性能是高分子化合物探讨的重要内容。作业P204习题2、3板书设计第八章合成材料第一节有机高分子化合物简介一、有机高分子化合物的结构特点二、有机高分子化合物的结构类型1.线型(链状)结构2.体型(网状)结构三、有机高分子化合物的基本性质1.溶解性2.热塑性和热固性3.强度大4.电绝缘性教学说明有机高分子化合物的结构和基本性质是本节的重点。在教学过程中以复习前边内容引出高分子化合态的概念,继而通过聚乙烯、聚氯乙烯的结构简式及淀粉、纤维素的化学式引导学生分析高分子化合物的
11、结构特点,引出“链节”“单体”“聚合度”等概念。利用投影聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂的合成反应原理,使学生直观地了解高分子的结构类型。在进行高分子化合物基本性质的教学时,以演示试验和指导学生阅读、视察、总结为主,并引导学生分析基本性质与结构的关系。参考练习1.下列物质属于自然有机高分子化合物的是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:A2.下列物质中有固定熔沸点的是A.煤油B.花生油C.油酸D.聚乙烯答案:C3.20世纪初,人类大量捕杀大象以获得象牙,造成地球上大象数量急剧削减。大量捕杀野生动物会造成生态系统失衡,引起地球自然环境恶化。试回答下列两个问题:(1)为什么大量捕
12、杀野生动物会造成生态系统失衡?(2)后来人们研制出人造象牙,其主要成分结构是CH2O,它是通过加聚反应制得的,其单体是A.(CH3)2OB.CH3CHOC.HCHOD.CH3OH解析:(1)生态系统具有肯定养分结构,各个养分级都有肯定种类数目的生物,假如某个养分级的某种生物被捕杀,还可以由这个养分级的其他生物来代替,这是生态系统的自动调整实力,但是,一个生态系统的自动调整实力有肯定限度,假如超过这个限度,生态平衡就遭到破坏。(2)因为是加聚反应,故其单体中有双键,应为nCH2=OCH2O。答案:(1)见解析(2)C 合成高分子化合物的基本方法 教案课题:第五章第一节合成高分子化合物的基本方法(
13、1)授课班级课时教 学 目 的学问与技能能举例说明合成高分子的组成与结构特点,能依据简洁合成高分子的结构分析其链节和单体。过程与方法了解高分子化合物合成的基本方法。情感看法价值观驾驭了有机高分子化合物的合成原理,人类是可以通过有机合成不断合成原自然界不存在的物质,从而为不断提高人类生活水平供应物质基础。重点通过详细实例说明加成聚合反应和缩合聚合反应的特点,能用常见的单体写出简洁的聚合反应方程式和聚合物的结构式,难点从简洁的聚合物结构式分析出单体。学问结构与板书设计第一节合成高分子化合物的基本方法一、加成聚合(additionpolymerization)反应加聚反应的特点:1、单体必需是含有双
14、键、参键等不饱和键的化合物。例如:烯、二烯、炔、醛等含不饱和键的化合物。2、发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同。聚合物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。 教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动引入媒体展示:“在人类历史上,几乎没有什么科学技术像高分子科学这样对人类社会做出如此巨大的贡献。”O.Vogl,G.D.Jaycox,TrendsinPolymerScinece讲高分子化合物是指由很多小分子化合物以共价键结合成的,相对分子质量很高的一类化合物,常简称为高分子,也称为聚合物或高聚物。投影有机高分子化合物的结构特点:1、有机高分子化合
15、物具有线型结构和体型结构2、线型结构呈长线链状,可以带支链,也可以不带支链,高分子支链之间以分子间作用力紧密结合。3、体型结构的高分子链之间将形成化学键,产生交联,形成网状结构。投影讲由于有机高分子化合物的相对分子质量较大及结构上的特点,因而具有与小分子化合物明显不同的一些性质。投影有机高分子化合物的主要性质1、溶解性一般:线型结构能溶解在适当的溶剂里,而体型结构不溶2、热塑性和热固性:线型结构具有热塑性,而体型结构具有热固性。3、强度:高分子材料的强度一般比较大4、电绝缘性:通常是很好的电绝缘材料板书第一节合成高分子化合物的基本方法复习必修2内容聚乙烯是一种生活中常用的塑料。请用化学方程式表
16、示聚乙烯的合成方法。投影问从形式上来看,此反应有什么特点?属于什么反应类型?讲由很多小分子通过加成反应变成一个有机高分子化合物,既属于加成反应又属于聚合反应,叫做加成聚合反应,简称加聚反应。板书一、加成聚合(additionpolymerization)反应分析有机高分子化合物的分子组成及有关概念的比较。填写下表:投影聚合反应CH2=CH2单体(monomer)CH2CH2链节(chainelement)n聚合度(degreeofpolymerization)高分子化合物,简称高分子,又叫聚合物或高聚物。n值肯定时,有确定的分子组成和相对分子质量,聚合物的平均相对分子质量=链节的相对分子质量n
17、。一块高分子材料是由若干n值不同的高分子材料组成的混合物。学生活动请同学们思索,下表列出来了一些单体及它们的分子式,如何书写这些单体的聚合产物的结构简式?投影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=CHCl丙烯腈CH2=CHCN丙烯酸CH2=CHCOOH醋酸乙烯酯CH3COOCH=CH2丁二烯CH2=CHCH=CH2乙炔HCCH学生探讨请同学们细致视察上述能进行加聚反应的单体,它们在结构上有什么共同特征?加聚反应的特点是什么?共同总结引导学生视察和探讨,归纳总结出以下几点:板书加聚反应的特点:1、单体必需是含有双键、参键等不饱和键的化合物。例如:烯、二烯
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