第3章 微项目 改进手机电池中的离子导体材料——— 有机合成在新型材料研发中的应用（课件PPT）-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案（鲁科版）

该高中化学课件聚焦有机合成在新型电池离子导体材料研发中的应用，从传统锂离子电池液态电解质的安全性问题切入，引导学生分析材料性能需求，搭建从材料问题到有机化合物官能团（酯基、醚键）与性质关系的学习支架。 其亮点是以真实情境驱动，通过“思考探究”引导学生用逆推法设计合成路线（如丙烯酸丁酯的合成），体现科学思维的模型建构与证据推理，结合官能团保护和绿色化学思想，落实科学探究与实践。学生能建立“结构决定性质”的化学观念，教师可依托项目活动提升教学的实践性和针对性。

微项目 改进手机电池中的离子导体材料　 　　　　　　 ————有机合成在新型材料研发中的应用 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 目录 contents Part 01 项目活动一 Part 02 项目活动二 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 项目活动一 返回导航 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 泄露 爆炸 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 二缩三乙二醇二丙烯酸酯与丙烯酸丁酯的共聚物 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 项目活动二 返回导航 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 谢谢观看 第三章　有机合成及其应用 合成高分子化合物 返回导航 1 [项目学习目标] 　 1.通过设计手机新型电池中的离子导体材料，将研究材料性能问题转化为研究有机化合物的性质问题，聚焦有机化学的功能基团，设计高分子化合物的分子结构，建立从化学视角分析、解决材料问题的思路和方法。 2.合理应用逆推法和正推法设计有机材料的合成路线，并通过合成路线的选择和评价活动，体会官能团保护、“绿色化学”等思想。 [思考探究] 1. 传统锂离子电池的缺点,传统锂离子电池中所用的离子导体多为液态，易发生 、 等危险，安全性低。 2.观察教材P146锂离子电池工作原理示意图，简述电池放电和充电过程中电池内部离子的运动情况。 提示：　电池在放电时，外电路中电子从负极移动到正极，内电路中锂离子通过有机溶剂的传导从负极移动到正极，形成闭合回路；充电时，内电路中锂离子同样通过有机溶剂的传导从正极移动到负极。 3.锂离子导体中的有机溶剂应具有哪些性能？ 提示：　(1)能溶解锂盐；(2)能传导锂离子；(3)化学稳定性好。 4.阅读相关资料，简述电池新型有机溶剂的结构特点及作用？ 提示：　新型的有机溶剂应该是一种结构单元中有酯基、醚键的高分子。酯基的存在能够很好地提高有机溶剂对锂盐的溶解性，醚键的存在对锂离子传导具有很好的效果。考虑安全性问题，有机溶剂应该性能稳定且为固态。 5.我国科学家提出的新型聚合物离子导体有机溶剂的基体是： 。 [归纳提升] 新型电池中离子导体材料的结构设计 1.基本性能,(1)同时具备溶解并传导锂离子两种性能,(2)性能稳定且为固态 2.结构特征及作用,(1)酯基：提高有机溶剂对锂盐的溶解性,(2)醚键：对锂离子传导有很好的效果,(3)具有交联结构的高分子：使有机溶剂性能稳定且为固态。 [思考探究] 利用有机合成知识及“资料卡片”(P148)所提供的反应信息，以丙烯为基础原料(其他无机试剂任选)，设计丙烯酸丁酯的合成路线。 提示：　 (其他合理答案也可) [归纳提升] 一、逆推法设计有机合成路线的步骤 1.观察目标化合物分子中碳骨架的特征，官能团的种类和位置。 2.由目标化合物分子中碳骨架的构建，官能团的引入或转化，逆推原料并设计合成路线。 3.以绿色合成思想为指导对不同的合成路线进行优选。 二、注意事项,在考虑多官能团的转化时，对于含有多个官能团的有机化合物，若想选择性的实现某一个官能团的转化，则需对其他官能团进行保护。 在此过程中，进行了对碳碳双键的保护。 $