5.1合成高分子的基本方法 教学设计 2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

5.1合成高分子的基本方法 1、课时目标： 课时内容 课时目标 人教版选择性必修3 第五章 第一节 合成高分子的基本方法 以优化口罩材料为驱动性任务，通过“提出假设-理论论证-文献佐证”的过程，强化有机物性质与结构的关联，实现有机化学在生产、生活实践中的应用。 通过合成聚丁二酸丁二酯、聚乳酸，不同类型的缩聚反应，认识缩聚反应的特点。 通过防病毒口罩材料的发展过程，对比不同材料的性能、降解过程中资源和环境的影响，建构化工设计的认知模型，了解并赞赏化学对人类社会的进步和发展所作的贡献。 2、教学重点、难点： 教学重点： 推断单体的聚合物和聚合物的单体， 写出简单聚合反应的化学方程式。 教学难点： 缩聚反应的原理及反应特点。 3、教学过程： 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一、 寻找一次性口罩的替代材料 【回忆旧知】上节课我们认识了口罩在抗击新冠中的重要作用，并学习了聚丙烯口罩的来源和合成过程，但是聚丙烯制成的口罩有没有什么缺点呢？ 【推进新课】 播放视频《疫情肆虐，口罩泛滥成灾》 [思考讨论] 结合上一节课所学，讨论： 一次性口罩的成分聚丙烯的来源与去向？ [总结] [提问1] 要想高分子可以降解，可在分子结构中引入哪些官能团？ [查找文献]发现“聚丁二酸丁二酯”可降解，可用于口罩的制备。 活动1： 学生思考讨论 讨论小结： 来自石油，不可降解，造成环境污染。 回答： 酯基、 酰胺基 培养学生的环境保护意识； 从寻找替代材料的任务入手， 诊断并发展学生分析问题、解决问题的能力； 【评价】学生深刻体会到环境保护的重要性； 能理解酯基、酰胺基的加入可以使口罩可降解 环节二、 缩聚反应合成“聚丁二酸丁二酯” [过渡] 如何合成“聚丁二酸丁二酯”？ [分析] 聚丁二酸丁二酯 丁二酸丁二酯 丁二酸、1,4-丁二醇 [学生活动] 利用球棍模型，动手尝试搭建聚丁二酸丁二酯。 [练习]请同学们尝试写出由丁二酸和1,4-丁二醇合成聚丁二酸丁二酯的化学方程式。 [过渡] 这样一个由小分子形成长链的大分子的反应就叫缩合聚合反应，简称“缩聚反应”。 [分析] 1、缩聚反应的反应特征和原料特征； 2、单体、聚合度、链节、端基原子(团)等概念； 活动2： 学生积极思考， 动手搭建聚丁二酸丁二酯 活动3： 学生写出合成 聚丁二酸丁二酯的化学方程式 活动4： 学生分组讨论成键和断键特点，建立反应模型 利用球棍模型，便于学生理解形成长链的原理； 培养学生能将聚合长链的形成过程用方程式正确表达出来； 【评价】学生可很好地用球棍模型搭建形成长链的过程； 理解了缩聚反应的原理，建立了缩聚反应的模型；同时感受到了化学的神奇。 环节三、 介绍不同类型的缩聚反应 [过渡] 不同的单体只要符合有双官能团，可以反应形成酯基或酰胺基，就可以发生缩聚反应。例如： 1、二元羧酸与二元醇: 2、二元酸和二元胺： 3、一种单体聚合： 例如： 乳酸： [思考讨论] 聚丁二酸丁二酯的来源与去向？ 活动5： 学生书写各种类型的缩聚反应 活动6： 学生思考讨论 讨论小结： 来自石油，可降解，环境污染较小。 让学生感受科学工作者的思考方式，对缩聚反应的原理熟练掌握。 【评价】学生学习兴趣很高，可以正确书写各种类型的缩聚反应 环节四、 介绍新型可降解的环保材料—聚乳酸 [过渡] 聚丁二酸丁二酯可以降解，极大地减少了环境污染，但合成它的单体依然来自于石油(不可再生)，有没有另外的聚合物，它的单体来自于可再生的材料？ [介绍] 播放《源于自然 回归自然》宣传片 （介绍聚乳酸材料的来源、优点和在医疗、抗疫、布料等等的应用） 引出聚乳酸口罩，在某宝上就可以买到聚乳酸制成的口罩。 [练习]请同学们尝试写出由乳酸合成聚乳酸的化学方程式。 播放《聚乳酸材料降解》短片 [实验室模拟一次性口罩和聚乳酸口罩的降解] [总结]聚乳酸的来源与去向? [展示]请同学们观察我们平时使用的奶茶吸管 这里标注的“PLA”就是聚乳酸。在日常生活中已经应用十分广泛了。 活动7： 学生思考讨论 练习： 书写相关化学方程式 学生认真观看短片，感受科技的神奇 学生利用碱性条件下酯容易水解的知识来模拟普通口罩和聚乳酸口罩的降解 活动8： 学生思考讨论并总结聚乳酸的来源和去向 让学生感受聚乳酸的优点， 培养学生的创新精神和科技改变生活的意识 【评价】学生全情投入课堂，感叹科技的神奇 让学生设计实验验证不同材质口罩的降解实验，培养学生的实验能力 【评价】学生积极思考，总结，已经有一定的思考问题的方式和思路，明确了PLA的广泛应用 环节五、 由缩聚物推出单体 [过渡] 前面，同学们搭建了“聚丁二酸丁二酯”的球棍模型，现在请大家思考并尝试：如何把搭建好的缩聚物长链恢复成最初的单体？ [分析] 聚丁二酸丁二酯 丁二酸丁二酯 丁二酸、1,4-丁二醇 [归纳]由缩聚物推单体的方法： 1、去掉缩聚物结构简式中方括号与n; 2、看分子中有无酯基或肽键， 若有，断开； 3、将断开的羰基上连接-OH， 在O或N原子上连接-H， 还原为单体小分子。 [提出问题] 发生缩聚反应，生成的小分子一定是H2O吗？ [回答]缩聚反应生成的小分子不一定是H2O，还可能是HX、NH3等物质。 [练习]尝试推出尼龙66的单体。 [课堂小结] [课后实践] 在日常生活中搜集一下环保的高分子材料，了解它们的材质和应用。 活动9： 学生动手拆分缩聚物长链， 并归纳总结由缩聚物推出合成单体的方法 练习 实践出真知，培养学生的动手能力 【评价】学生可以很好地拆除长链，使其恢复单体，并能总结出拆解规律 拓展学生的知识面，培养化学素养 4、教学反思 （1）教学情境链接生活与科学： 在疫情背景下，选择抗疫物资为情境贯穿教学始终，学生对学习充满了期待。 （2）合理重组教学内容： 将第四章的蛋白质与第五章合成高分子进行重组，引导学生先从本质上认识了新冠病毒再去有效防护，构成完整的单元教学。 （3）挖掘和提升学科价值： 化学研究的核心知识就是物质的结构、性质、用途和合成，以及这些要素之间的相互联系，从初识新冠病毒，到医用口罩的有效防护与改进，再到防疫物资的合成，完美体现了化学各要素之间的相互关系：工艺 结构 性质 用途。 （4）坚持STSE理念，渗透社会责任意识： 教学过程以STSE理念统摄并推进课程，引导学生在发现问题、分析问题、解决问题的过程中树立人与社会、自然和谐共处的价值理念。 学科网（北京）股份有限公司 $$