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视频标签：高分子,化合物的合成
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视频课题：高中化学人教版选修2化学与技术第三单元《高分子化合物的合成》陕西省 - 咸阳
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《高分子化合物的合成》教学设计
一、教材依据
本节教学设计选自人教版高中化学选修2《化学与技术》第三单元《化学与材料的发展》课题3《高分子化合物与材料》第1课时《高分子化合物的合成》。
“高分子化合物的合成”是化学与技术的重要体现，也是化学与材料发展的主要研究对象，在学习了无机非金属材料和金属材料后，紧跟高分子材料，这样的设计体现着教材编排的逻辑顺序。因为高分子化合物在生产生活中应用广泛，所以先从合成的视角出发，本节之后，再拓展塑料制品的加工和性能优异的合成材料。只有掌握了高分子化合物及其合成方法，才能为后续学习打下良好基础。 二、学情分析
学生在生活中已经对高分子化合物有所了解，但对其认识仅停留在表面，并没有从化学的角度研究，对高分子化合物是如何形成的仍有疑问。学生在原有知识方面，已经熟练掌握碳碳双键的结构和性质；知道乙烯能加聚生成聚乙烯，乙酸和乙醇的酯化反应；在生物中，也学习过氨基酸的结构以及多肽、蛋白质的形成机理。在技能方面，能熟练使用球棍模型模拟反应过程，并能认识小分子通过脱水缩合形成高分子化合物。但学生还不了解聚合反应的一般共性，未深入学习高分子化合物的合成方法，学生的科学探究能力、获取和加工信息的能力也有待进一步提高。同时，学生的前概念中还存在着对塑料等高分子化合物的错误认识。 三、设计思想
本节教学设计以素质教育精神和新课程理念为指导，贯彻生本教育的理念，以学定教，开展有效教学。设计多个问题探究和实验探究，激发学生的学习兴趣，以确定学生的主体地位，构建高效课堂，锻炼学生的学科思维，提升其科学素养。
本设计将教学环节分为“印象·高分子、初探·高分子、合成·高分子、寄情·高分子”四个方面。“印象·高分子”从“多种多样的高分子材料及应用”引入，提出问题“什么是高分子化合物？”，激发学生的求知欲。“初探·高分子”通过学生动手实验探究聚氯乙烯分解反应，再从现象分析分解产物是什么？进而通过产物思考如何合成高分子。“合成·高分子”通过生活中常见的典型高分子化合物的微观模型，探究加聚反应和缩聚反应的过程，逐步推进本课重难点的学习，渗透“结构——性质——用途”的化学学科思想。“寄情·高分子”结合科技前沿，解决“白色污染”等问题，突出高分子的意义及前景，升华本节课主旨。
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四、教学目标
（一）宏观辨识与微观探析
1. 认识宏观中“高分子化合物”的多样性和广泛性，并通过微观分析合成高分子化合物的过程；
2. 能从微观认识加成聚合和缩合聚合反应的特点，并结合宏观解决实际问题。 （二）变化观念与平衡思想
1. 能由简单的聚合物分析单体，由单体写出方程式和聚合物结构式，认识单体到高分子化合物的变化规律；
2. 正确分析聚合反应前后的变化关系，并运用原理解决一些简单实际问题，体现平衡思想的应用。 （三）证据推理与模型认知
1. 通过对聚合反应过程中化学键变化的动态模型分析，进一步深化对高分子化合物合成的认识，了解一般与特殊的辩证关系；
2. 能依据资料和实验的分析推理，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。 （四）科学探究与创新意识
1. 通过亲自动手探究“不同型号塑料是否有毒”实验，提高思维能力和创新意识，初步了解研究高分子化合物的一般方法，树立实验探究的意识； 2. 通过探究聚合反应的过程，感受问题解决中克服困难的喜悦和成功。 （五）科学态度与社会责任
1. 形成正确使用塑料制品的基本观念，了解废旧塑料分类回收时，塑料标号的重要作用，进而逐步树立化学与社会和谐发展的绿色观念；
2. 通过高分子化合物的合成学习，体会高分子化合物在生产生活中的广泛应用，认识化学对满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献。 五、教学重点与难点 （一）教学重点
1. 理解加成聚合反应和缩合聚合反应的特点；
2. 了解有机高分子化合物的链节、聚合度、单体的概念； 3. 掌握简单的高分子化合物合成方法。 （二）教学难点
1. 书写聚合反应方程式、聚合物结构式，通过聚合物结构式分析单体。 2. 加成聚合反应和缩合聚合反应合成高分子化合物的方法。
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六、教学准备
（一）文献及导学案、习题准备
通过CNKI主站、中国期刊网、万方数据库等平台进行文献检索，查阅期刊论文等资料，进行本节内容的教学设计和学生导学案、学生习题的设计。 （二）课件及图片、视频准备
通过PowerPoint制作上课所用课件，下载辅助教学的相关视频资料，以作教学准备。
（三）教学器材准备
1. 实验仪器
试管、带有尖嘴导管的橡皮塞、酒精灯、玻璃棒、湿润蓝色石蕊试纸 2. 实验药品 聚氯乙烯、浓氨水 七、教学过程 教学环节
教师活动
学生活动 设计意图
环节一 印象· 高分子
【引入】高分子材料已经遍及人们的衣食住行乃至信息、通讯、航天以及国防等领域，重要性不言而喻，这些高分子材料是由高分子化合物形成的。
【提问】你知道哪些高分子化合物？ 【板书】一、高分子化合物
【分析】同学们说到的这些高分子化合物，有的是天然高分子化合物，也有通过
化学技术，创造出的自然界原本没有的高分子化合物，我们把这一类称为合成高分子化合物。
【提问】我们刚刚提到的高分子化合物，按照来源分类的话，哪些是天然高分子化合物？哪些是合成高分子化合物？ 【板书】1.按来源分类
天然高分子化合物：淀粉、纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶
合成高分子化合物：合成塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料
思考生活中的高分子化合物 学生回答
观看投影，体会高分子化合物的应用
按来源对高分子化合物进行分类
生活入手，激发学生兴趣： 通过“生活中的
高分子化合物”这熟悉的视角，从衣食住行等方面举例，引入新课，让学生感受无处不在的化学，激发学生高分子化合物
的兴趣。
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环节一 印象· 高分子
【提问】能用作冷冻剂的氯乙烯是不是高分子化合物？做塑料的聚氯乙烯呢？
【追问】什么是高分子化合物？ 【板书】2.定义：相对分子质量在1万以上的化合物。 【提问】高分子与小分子化合物之间有什么联系？
思考
归纳高分子化合物
定义
问题推进，引导学生思考：明确高分子化合物定义，引入高分子与小分子化合物的联系。
环节二 初探· 高分子
【实验】聚氯乙烯的分解
【操作】将少量聚氯乙烯薄碎片放在一支试管中，塞上带有尖嘴导管的橡皮塞。将试管在酒精灯上加热，观察现象，继续加热到超过150℃，聚氯乙烯会焦化，分解，在导管口放置湿润的蓝色石蕊试纸，观察试纸颜色的变化；用蘸有浓氨水的玻璃棒接近试管口，观察现象。
【讨论】请大家描述你观察到的实验现象，并做好实验记录。
【思考】根据实验现象，你能推测出聚氯
乙烯的分解产物中含有什么物质吗？ 【讨论】指导小组交流，帮助学生分析现象，引导学生推测聚氯乙烯的分解产物。 【结论】聚氯乙烯分解会产生CO2、H2O和HCl。
学生观察实验现象
实验记录：湿润的蓝色石蕊试纸变红，试管口有白烟
回答：分解产物有CO2、H2O和HCl
探究实验，分析现象结论：通过生活中常见的聚氯乙烯材料分解，让学生观察并分析其分解产物，体会高分子化合物与小分子之间的联系，为高分子化合物的合成打下基础。
【过渡】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，还要从小分子化合物入手。 【联系】合成高分子化合物是由小分子通过聚合反应制得的，所以合成高分子化合物也称为聚合物或高聚物。
【提问】阅读教材，先来认识一种合成高分子化合物的方法，加成聚合反应。什么是加成聚合反应？什么样的小分子才能发生加成聚合反应呢？
【提示】在之前的学习中，我们学习过加成反应，回忆一下加成反应的特点
学生思考 回顾加成反应特点
阅读教材，初步理解聚合反应概念
归纳联系，引导学生思考：根据
实验结论归纳内在联系，引导
学生思考合成高聚物的方法，带着疑问学习。
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环节三 合成·
高分子
【板书】二、高分子化合物的合成 【阅读】1.加成聚合反应
【提问】我们之前学过乙烯的加成聚合反应，动手书写一下合成聚乙烯的方程式。回忆一下什么是加成聚合反应？
【回忆】由含有不饱和键的化合物分子以加成反应的形式结合成高分子化合物的反应。
【引导】聚乙烯是由乙烯加成聚合得到的，那我们刚刚做实验用到的塑料，聚氯乙烯，应该是由什么小分子加成聚合得到的呢？
【讲解】氯乙烯分子断开自己的碳碳双键，相互之间手拉手相连，不断连接其他断了键的氯乙烯，形成链状的物质，成为聚乙烯。也就是塑料这种高分子化合物。 【投影】合成聚氯乙烯的方程式。
【讲解】氯乙烯是聚合成聚氯乙烯的低分
子化合物，称为单体。
【提问】在链状的聚乙烯中，重复的结构
单元是什么？
【讲解】组成高分子链的重复结构单元称
为链节，我们可以把重复的链节合并，用
中括号括起来。并将高分子链所含链节的
数目写在右下角，称为聚合度。
【过渡】其实在我们生活当中，使用的塑
料不只有聚氯乙烯塑料，还有很多种类，
不同的塑料制品上会有循环利用的标志。
【提问】很多网站或电视里的“专家”都
提出塑料号码代表的是塑料的安全性，数
字越大越安全，是这样吗？
【回答】这是子虚乌有的，其中的数字表
示的是进入不同回收渠道的标记。
思考乙烯和乙烯的
自身加成反应。
书写合成聚乙烯的化学方程式
回答：氯乙烯
书写合成聚氯乙烯的化学方程式
思考重复
的结构单
元
观察自己
所带塑料
制品的编
号
讲练结合，学生自主练习：学生通过自主阅读
课本，
初步理解加成聚合反应
的概念。回忆必修2学习的聚乙烯的合成方法，动手书写聚
乙烯的合成方
程式，发现学生问题，及时指出强调，加深学生对加聚反应的理解和记忆。
引导分析，掌握
微观关系：通过对聚氯乙烯塑料的合成分析，了解高聚物与小分子之间的关系，进而掌握单体、链节和聚合度的理解。结合学生自带的生活中的塑料制品，激发学生的学习兴趣。体会化学与生活的联系。
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环节三 合成·
高分子
【投影】塑料循环利用的标志
【讲解】2号塑料HDPE，就是高密度聚
乙烯，在盥洗室里最容易找到它们做的日
化用品容器，很多大饮料瓶也会使用这种
塑料。
【讲解】4号塑料LDPE，和2号塑料是
亲兄弟，学名低密度聚乙烯。LDPE的透
明度比较高，所以我们日常生活中主要在
保鲜膜、塑料袋等方面可以看到它。
【提问】我们刚刚研究的聚氯乙烯是几号
塑料？
【讲解】3号塑料PVC，学名聚氯乙烯，
这也是七大塑料中唯一不推荐接触食品
的塑料，因为其中含有氯。它可以制作
PVC背包，也可以做桌垫等。
【练习】在导学案上写出2号、3号和4
号塑料的单体和结构式。
观看投影，了解2号、4号塑料的名称及用途
分析2号
和4号塑
料的结构
式和单体
回答：聚
乙烯是3
号塑料
分析3号
塑料的结
构式和单
体
填写导学
案
动手书写，巩固理论知识：通过对不同塑料的认识和分析，学生通过高聚物的名称，书写高聚物的结构式，分析单体，一方面巩固知识，一方面理解高聚物结构式的书写方法，以及高聚物和小分子之间的关系。
【探究】5号塑料PP是聚丙烯，乐扣这种微波炉专用塑料都是PP塑料。这是因为它的耐热且化学稳定性比较高。目前的新建小区通常使用的家用水管推荐或强制使用PPR管也是这种塑料。6号塑料PS，学名聚苯乙烯，一般在方便面、全家桶这些食品外包装上广泛使用。 【提问】小组合作探究，写出5号和6号塑料制品的单体，结构式。
【注意】已知高聚物名称，一般先写出单体，而后再书写链节，链节的主链通常只写参与加成的双键上的两个碳，其余的所有都作为支链连接。
了解不同塑料制品在生活中的应用
小组合作探究，写出5号和6号塑料制品的单体，结构式
合作讨论，归纳一般方法：通过对之前几种塑料的单体和结构式书写，进一
步进行练习，小组之间合作探究，发现问题，及时讨论，归纳高聚物结构式书写的一般方法。
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环节三 合成·
高分子
【思考】什么样的物质能作为单体？ 【讲解】单体中必须含有不饱和键。 【思考】由同种高聚物组成的塑料是纯净物吗？
【分析】每种塑料都是由多个高分子化合物组成的，而每个高分子化合物中的n值不同，故高分子材料是混合物，不是纯净物。
【过渡】我们已经认识了2—6号塑料了，他们均是由单体加成聚合合成的，那么1号塑料的合成有什么不同呢？
回答：含有不饱和键的物质
回答：不是纯净物 思考
总结规律，提出新的问题：对加成聚合合成的方法进行规律总结，提出1号塑料的不同，抛出问题，激发学生学习的兴趣。
【提问】生活中的小饮料瓶会用到1号塑
料，1号塑料是聚对苯二甲酸乙二醇酯，如何合成呢？
【引导】回忆乙酸乙酯的合成是通过乙酸和乙醇酯化反应得到的。
【类比】对苯二甲酸中含有两个羧基，乙二醇中含有两个羟基，这两种物质相遇会怎么样呢？
【分析】对苯二甲酸中的一个羧基断裂C-O键，乙二醇中的一个羟基断裂O-H键，断键的位置重新连接成新的化学键，就形成了对苯二甲酸乙二醇酯。 【提问】那高聚物是怎样形成的呢？ 【探究】小组合作探究，用对苯二甲酸和乙二醇的球棍模型，模拟聚对苯二甲酸乙二醇酯是如何合成的？ 【提示】此时形成的酯中依然具有羧基和羟基，可以相互之间继续酯化。 【指导】指导学生们用球棍模型的探究。 【思考】这个过程中，单体是什么？高聚物的链节是什么？产物除了高聚物还有什么？
【展示】请一个小组代表展示探究结果。
书写乙酸
和乙醇合成乙酸乙酯的反应方程式
类比思考
小组探究
用球棍模型模拟聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成过程
思考单体、链节和反应特点
合作探究，发现内在联系：选择学生非常感兴趣的球棍模型，模拟聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成过程探究，激发学生兴趣，帮助学生分析由单体如何
合成高聚物，体
会缩合聚合反应和加成聚合反应的不同，理解生成水的量和反应物的量的内在联系，通过缩聚过程的
探究，初步总结规律，明确内在联系。
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环节三 合成·
高分子
【归纳】2.缩合聚合反应
【讲解】单体间相互反应而成高分子化合物，同时还生成小分子的反应叫缩合聚合反应，简称缩聚反应。
【投影】聚对苯二甲酸乙二醇酯的合成方程式
【思考】如何确定水的系数？ 【讨论】缩合聚合反应的特点
【交流】小组交流 （1）单体是具有双官能团的小分子。 （2）反应生成聚合物的同时，还有小分子副产物生成。 （3）在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。 【讲解】通过缩合聚合反应合成的塑料还有7号塑料，实际上7号塑料代表的是其
它塑料，不过由于PC聚碳酸酯的广泛使用使得现在7号塑料基本等价于聚碳酸酯塑料。它就是缩合聚合形成的。常用作太空杯、饮水机桶和奶瓶。
倾听讲解
观察投影，学习方程式的书写 回答：水的系数为2n-1 小组讨论 记录结论 倾听
逐步分析，层层
推进理解：通过学生探究结果，归纳所和聚合反应概念，进而用方程式逐层分析，培养学生
逻辑思维，帮助
学生理解所和聚合反应中的单体，链节，端基原子以及产生小分子的系数，交流更深一步推进理解。 环节四 寄情· 高分子
【过渡】通过1-7号塑料，我们了解了高分子的合成方法，结构决定性质，性质决定用途。塑料的不同编号是进入不同回收渠道的标记。
【提问】你知道塑料如何回收吗？ 【投影】展示几种塑料的回收方法。 【总结】高分子材料除了塑料还有很多，加聚反应和缩聚反应合成了这些用途广泛的高分子化合物，也为我们的生活带来了非凡的意义，这就是化学的魅力！
思考
观看投影
学习塑料回收的方法
感受高分子的应用
前后呼应，感受化学魅力：回到塑料的编号，引申到高分子化合物的回收。总结高分子的合成方法及其应用，感悟化学的魅力，升华主题。
环节五
布置作业
1. 合成1,7号塑料的方法和合成2-6号塑料的方法有什么不同？
2. 选择生活中的塑料制品，通过编号尝试写出合成该塑料的方法。
3. 寻找身边的高分子化合物，体会高分子化合物的应用和化学魅力。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
