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視頻標簽：高分子,化合物的合成
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：高中化學人教版選修2化學與技術第三單元《高分子化合物的合成》陜西省 - 咸陽
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《高分子化合物的合成》教學設計
一、教材依據
本節教學設計選自人教版高中化學選修2《化學與技術》第三單元《化學與材料的發展》課題3《高分子化合物與材料》第1課時《高分子化合物的合成》。
“高分子化合物的合成”是化學與技術的重要體現，也是化學與材料發展的主要研究對象，在學習了無機非金屬材料和金屬材料后，緊跟高分子材料，這樣的設計體現著教材編排的邏輯順序。因為高分子化合物在生產生活中應用廣泛，所以先從合成的視角出發，本節之后，再拓展塑料制品的加工和性能優異的合成材料。只有掌握了高分子化合物及其合成方法，才能為后續學習打下良好基礎。 二、學情分析
學生在生活中已經對高分子化合物有所了解，但對其認識僅停留在表面，并沒有從化學的角度研究，對高分子化合物是如何形成的仍有疑問。學生在原有知識方面，已經熟練掌握碳碳雙鍵的結構和性質；知道乙烯能加聚生成聚乙烯，乙酸和乙醇的酯化反應；在生物中，也學習過氨基酸的結構以及多肽、蛋白質的形成機理。在技能方面，能熟練使用球棍模型模擬反應過程，并能認識小分子通過脫水縮合形成高分子化合物。但學生還不了解聚合反應的一般共性，未深入學習高分子化合物的合成方法，學生的科學探究能力、獲取和加工信息的能力也有待進一步提高。同時，學生的前概念中還存在著對塑料等高分子化合物的錯誤認識。 三、設計思想
本節教學設計以素質教育精神和新課程理念為指導，貫徹生本教育的理念，以學定教，開展有效教學。設計多個問題探究和實驗探究，激發學生的學習興趣，以確定學生的主體地位，構建高效課堂，鍛煉學生的學科思維，提升其科學素養。
本設計將教學環節分為“印象·高分子、初探·高分子、合成·高分子、寄情·高分子”四個方面。“印象·高分子”從“多種多樣的高分子材料及應用”引入，提出問題“什么是高分子化合物？”，激發學生的求知欲。“初探·高分子”通過學生動手實驗探究聚氯乙烯分解反應，再從現象分析分解產物是什么？進而通過產物思考如何合成高分子。“合成·高分子”通過生活中常見的典型高分子化合物的微觀模型，探究加聚反應和縮聚反應的過程，逐步推進本課重難點的學習，滲透“結構——性質——用途”的化學學科思想。“寄情·高分子”結合科技前沿，解決“白色污染”等問題，突出高分子的意義及前景，升華本節課主旨。
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四、教學目標
（一）宏觀辨識與微觀探析
1. 認識宏觀中“高分子化合物”的多樣性和廣泛性，并通過微觀分析合成高分子化合物的過程；
2. 能從微觀認識加成聚合和縮合聚合反應的特點，并結合宏觀解決實際問題。 （二）變化觀念與平衡思想
1. 能由簡單的聚合物分析單體，由單體寫出方程式和聚合物結構式，認識單體到高分子化合物的變化規律；
2. 正確分析聚合反應前后的變化關系，并運用原理解決一些簡單實際問題，體現平衡思想的應用。 （三）證據推理與模型認知
1. 通過對聚合反應過程中化學鍵變化的動態模型分析，進一步深化對高分子化合物合成的認識，了解一般與特殊的辯證關系；
2. 能依據資料和實驗的分析推理，建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系。 （四）科學探究與創新意識
1. 通過親自動手探究“不同型號塑料是否有毒”實驗，提高思維能力和創新意識，初步了解研究高分子化合物的一般方法，樹立實驗探究的意識； 2. 通過探究聚合反應的過程，感受問題解決中克服困難的喜悅和成功。 （五）科學態度與社會責任
1. 形成正確使用塑料制品的基本觀念，了解廢舊塑料分類回收時，塑料標號的重要作用，進而逐步樹立化學與社會和諧發展的綠色觀念；
2. 通過高分子化合物的合成學習，體會高分子化合物在生產生活中的廣泛應用，認識化學對滿足人民日益增長的美好生活需要的重大貢獻。 五、教學重點與難點 （一）教學重點
1. 理解加成聚合反應和縮合聚合反應的特點；
2. 了解有機高分子化合物的鏈節、聚合度、單體的概念； 3. 掌握簡單的高分子化合物合成方法。 （二）教學難點
1. 書寫聚合反應方程式、聚合物結構式，通過聚合物結構式分析單體。 2. 加成聚合反應和縮合聚合反應合成高分子化合物的方法。
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六、教學準備
（一）文獻及導學案、習題準備
通過CNKI主站、中國期刊網、萬方數據庫等平臺進行文獻檢索，查閱期刊論文等資料，進行本節內容的教學設計和學生導學案、學生習題的設計。 （二）課件及圖片、視頻準備
通過PowerPoint制作上課所用課件，下載輔助教學的相關視頻資料，以作教學準備。
（三）教學器材準備
1. 實驗儀器
試管、帶有尖嘴導管的橡皮塞、酒精燈、玻璃棒、濕潤藍色石蕊試紙 2. 實驗藥品 聚氯乙烯、濃氨水 七、教學過程 教學環節
教師活動
學生活動 設計意圖
環節一 印象· 高分子
【引入】高分子材料已經遍及人們的衣食住行乃至信息、通訊、航天以及國防等領域，重要性不言而喻，這些高分子材料是由高分子化合物形成的。
【提問】你知道哪些高分子化合物？ 【板書】一、高分子化合物
【分析】同學們說到的這些高分子化合物，有的是天然高分子化合物，也有通過
化學技術，創造出的自然界原本沒有的高分子化合物，我們把這一類稱為合成高分子化合物。
【提問】我們剛剛提到的高分子化合物，按照來源分類的話，哪些是天然高分子化合物？哪些是合成高分子化合物？ 【板書】1.按來源分類
天然高分子化合物：淀粉、纖維素、蛋白質、蠶絲、橡膠
合成高分子化合物：合成塑料、合成橡膠、合成纖維、涂料
思考生活中的高分子化合物 學生回答
觀看投影，體會高分子化合物的應用
按來源對高分子化合物進行分類
生活入手，激發學生興趣： 通過“生活中的
高分子化合物”這熟悉的視角，從衣食住行等方面舉例，引入新課，讓學生感受無處不在的化學，激發學生高分子化合物
的興趣。
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環節一 印象· 高分子
【提問】能用作冷凍劑的氯乙烯是不是高分子化合物？做塑料的聚氯乙烯呢？
【追問】什么是高分子化合物？ 【板書】2.定義：相對分子質量在1萬以上的化合物。 【提問】高分子與小分子化合物之間有什么聯系？
思考
歸納高分子化合物
定義
問題推進，引導學生思考：明確高分子化合物定義，引入高分子與小分子化合物的聯系。
環節二 初探· 高分子
【實驗】聚氯乙烯的分解
【操作】將少量聚氯乙烯薄碎片放在一支試管中，塞上帶有尖嘴導管的橡皮塞。將試管在酒精燈上加熱，觀察現象，繼續加熱到超過150℃，聚氯乙烯會焦化，分解，在導管口放置濕潤的藍色石蕊試紙，觀察試紙顏色的變化；用蘸有濃氨水的玻璃棒接近試管口，觀察現象。
【討論】請大家描述你觀察到的實驗現象，并做好實驗記錄。
【思考】根據實驗現象，你能推測出聚氯
乙烯的分解產物中含有什么物質嗎？ 【討論】指導小組交流，幫助學生分析現象，引導學生推測聚氯乙烯的分解產物。 【結論】聚氯乙烯分解會產生CO2、H2O和HCl。
學生觀察實驗現象
實驗記錄：濕潤的藍色石蕊試紙變紅，試管口有白煙
回答：分解產物有CO2、H2O和HCl
探究實驗，分析現象結論：通過生活中常見的聚氯乙烯材料分解，讓學生觀察并分析其分解產物，體會高分子化合物與小分子之間的聯系，為高分子化合物的合成打下基礎。
【過渡】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，還要從小分子化合物入手。 【聯系】合成高分子化合物是由小分子通過聚合反應制得的，所以合成高分子化合物也稱為聚合物或高聚物。
【提問】閱讀教材，先來認識一種合成高分子化合物的方法，加成聚合反應。什么是加成聚合反應？什么樣的小分子才能發生加成聚合反應呢？
【提示】在之前的學習中，我們學習過加成反應，回憶一下加成反應的特點
學生思考 回顧加成反應特點
閱讀教材，初步理解聚合反應概念
歸納聯系，引導學生思考：根據
實驗結論歸納內在聯系，引導
學生思考合成高聚物的方法，帶著疑問學習。
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環節三 合成·
高分子
【板書】二、高分子化合物的合成 【閱讀】1.加成聚合反應
【提問】我們之前學過乙烯的加成聚合反應，動手書寫一下合成聚乙烯的方程式。回憶一下什么是加成聚合反應？
【回憶】由含有不飽和鍵的化合物分子以加成反應的形式結合成高分子化合物的反應。
【引導】聚乙烯是由乙烯加成聚合得到的，那我們剛剛做實驗用到的塑料，聚氯乙烯，應該是由什么小分子加成聚合得到的呢？
【講解】氯乙烯分子斷開自己的碳碳雙鍵，相互之間手拉手相連，不斷連接其他斷了鍵的氯乙烯，形成鏈狀的物質，成為聚乙烯。也就是塑料這種高分子化合物。 【投影】合成聚氯乙烯的方程式。
【講解】氯乙烯是聚合成聚氯乙烯的低分
子化合物，稱為單體。
【提問】在鏈狀的聚乙烯中，重復的結構
單元是什么？
【講解】組成高分子鏈的重復結構單元稱
為鏈節，我們可以把重復的鏈節合并，用
中括號括起來。并將高分子鏈所含鏈節的
數目寫在右下角，稱為聚合度。
【過渡】其實在我們生活當中，使用的塑
料不只有聚氯乙烯塑料，還有很多種類，
不同的塑料制品上會有循環利用的標志。
【提問】很多網站或電視里的“專家”都
提出塑料號碼代表的是塑料的安全性，數
字越大越安全，是這樣嗎？
【回答】這是子虛烏有的，其中的數字表
示的是進入不同回收渠道的標記。
思考乙烯和乙烯的
自身加成反應。
書寫合成聚乙烯的化學方程式
回答：氯乙烯
書寫合成聚氯乙烯的化學方程式
思考重復
的結構單
元
觀察自己
所帶塑料
制品的編
號
講練結合，學生自主練習：學生通過自主閱讀
課本，
初步理解加成聚合反應
的概念。回憶必修2學習的聚乙烯的合成方法，動手書寫聚
乙烯的合成方
程式，發現學生問題，及時指出強調，加深學生對加聚反應的理解和記憶。
引導分析，掌握
微觀關系：通過對聚氯乙烯塑料的合成分析，了解高聚物與小分子之間的關系，進而掌握單體、鏈節和聚合度的理解。結合學生自帶的生活中的塑料制品，激發學生的學習興趣。體會化學與生活的聯系。
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環節三 合成·
高分子
【投影】塑料循環利用的標志
【講解】2號塑料HDPE，就是高密度聚
乙烯，在盥洗室里最容易找到它們做的日
化用品容器，很多大飲料瓶也會使用這種
塑料。
【講解】4號塑料LDPE，和2號塑料是
親兄弟，學名低密度聚乙烯。LDPE的透
明度比較高，所以我們日常生活中主要在
保鮮膜、塑料袋等方面可以看到它。
【提問】我們剛剛研究的聚氯乙烯是幾號
塑料？
【講解】3號塑料PVC，學名聚氯乙烯，
這也是七大塑料中唯一不推薦接觸食品
的塑料，因為其中含有氯。它可以制作
PVC背包，也可以做桌墊等。
【練習】在導學案上寫出2號、3號和4
號塑料的單體和結構式。
觀看投影，了解2號、4號塑料的名稱及用途
分析2號
和4號塑
料的結構
式和單體
回答：聚
乙烯是3
號塑料
分析3號
塑料的結
構式和單
體
填寫導學
案
動手書寫，鞏固理論知識：通過對不同塑料的認識和分析，學生通過高聚物的名稱，書寫高聚物的結構式，分析單體，一方面鞏固知識，一方面理解高聚物結構式的書寫方法，以及高聚物和小分子之間的關系。
【探究】5號塑料PP是聚丙烯，樂扣這種微波爐專用塑料都是PP塑料。這是因為它的耐熱且化學穩定性比較高。目前的新建小區通常使用的家用水管推薦或強制使用PPR管也是這種塑料。6號塑料PS，學名聚苯乙烯，一般在方便面、全家桶這些食品外包裝上廣泛使用。 【提問】小組合作探究，寫出5號和6號塑料制品的單體，結構式。
【注意】已知高聚物名稱，一般先寫出單體，而后再書寫鏈節，鏈節的主鏈通常只寫參與加成的雙鍵上的兩個碳，其余的所有都作為支鏈連接。
了解不同塑料制品在生活中的應用
小組合作探究，寫出5號和6號塑料制品的單體，結構式
合作討論，歸納一般方法：通過對之前幾種塑料的單體和結構式書寫，進一
步進行練習，小組之間合作探究，發現問題，及時討論，歸納高聚物結構式書寫的一般方法。
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環節三 合成·
高分子
【思考】什么樣的物質能作為單體？ 【講解】單體中必須含有不飽和鍵。 【思考】由同種高聚物組成的塑料是純凈物嗎？
【分析】每種塑料都是由多個高分子化合物組成的，而每個高分子化合物中的n值不同，故高分子材料是混合物，不是純凈物。
【過渡】我們已經認識了2—6號塑料了，他們均是由單體加成聚合合成的，那么1號塑料的合成有什么不同呢？
回答：含有不飽和鍵的物質
回答：不是純凈物 思考
總結規律，提出新的問題：對加成聚合合成的方法進行規律總結，提出1號塑料的不同，拋出問題，激發學生學習的興趣。
【提問】生活中的小飲料瓶會用到1號塑
料，1號塑料是聚對苯二甲酸乙二醇酯，如何合成呢？
【引導】回憶乙酸乙酯的合成是通過乙酸和乙醇酯化反應得到的。
【類比】對苯二甲酸中含有兩個羧基，乙二醇中含有兩個羥基，這兩種物質相遇會怎么樣呢？
【分析】對苯二甲酸中的一個羧基斷裂C-O鍵，乙二醇中的一個羥基斷裂O-H鍵，斷鍵的位置重新連接成新的化學鍵，就形成了對苯二甲酸乙二醇酯。 【提問】那高聚物是怎樣形成的呢？ 【探究】小組合作探究，用對苯二甲酸和乙二醇的球棍模型，模擬聚對苯二甲酸乙二醇酯是如何合成的？ 【提示】此時形成的酯中依然具有羧基和羥基，可以相互之間繼續酯化。 【指導】指導學生們用球棍模型的探究。 【思考】這個過程中，單體是什么？高聚物的鏈節是什么？產物除了高聚物還有什么？
【展示】請一個小組代表展示探究結果。
書寫乙酸
和乙醇合成乙酸乙酯的反應方程式
類比思考
小組探究
用球棍模型模擬聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成過程
思考單體、鏈節和反應特點
合作探究，發現內在聯系：選擇學生非常感興趣的球棍模型，模擬聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成過程探究，激發學生興趣，幫助學生分析由單體如何
合成高聚物，體
會縮合聚合反應和加成聚合反應的不同，理解生成水的量和反應物的量的內在聯系，通過縮聚過程的
探究，初步總結規律，明確內在聯系。
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環節三 合成·
高分子
【歸納】2.縮合聚合反應
【講解】單體間相互反應而成高分子化合物，同時還生成小分子的反應叫縮合聚合反應，簡稱縮聚反應。
【投影】聚對苯二甲酸乙二醇酯的合成方程式
【思考】如何確定水的系數？ 【討論】縮合聚合反應的特點
【交流】小組交流 （1）單體是具有雙官能團的小分子。 （2）反應生成聚合物的同時，還有小分子副產物生成。 （3）在方括號外側寫出鏈節余下的端基原子或原子團。 【講解】通過縮合聚合反應合成的塑料還有7號塑料，實際上7號塑料代表的是其
它塑料，不過由于PC聚碳酸酯的廣泛使用使得現在7號塑料基本等價于聚碳酸酯塑料。它就是縮合聚合形成的。常用作太空杯、飲水機桶和奶瓶。
傾聽講解
觀察投影，學習方程式的書寫 回答：水的系數為2n-1 小組討論 記錄結論 傾聽
逐步分析，層層
推進理解：通過學生探究結果，歸納所和聚合反應概念，進而用方程式逐層分析，培養學生
邏輯思維，幫助
學生理解所和聚合反應中的單體，鏈節，端基原子以及產生小分子的系數，交流更深一步推進理解。 環節四 寄情· 高分子
【過渡】通過1-7號塑料，我們了解了高分子的合成方法，結構決定性質，性質決定用途。塑料的不同編號是進入不同回收渠道的標記。
【提問】你知道塑料如何回收嗎？ 【投影】展示幾種塑料的回收方法。 【總結】高分子材料除了塑料還有很多，加聚反應和縮聚反應合成了這些用途廣泛的高分子化合物，也為我們的生活帶來了非凡的意義，這就是化學的魅力！
思考
觀看投影
學習塑料回收的方法
感受高分子的應用
前后呼應，感受化學魅力：回到塑料的編號，引申到高分子化合物的回收。總結高分子的合成方法及其應用，感悟化學的魅力，升華主題。
環節五
布置作業
1. 合成1,7號塑料的方法和合成2-6號塑料的方法有什么不同？
2. 選擇生活中的塑料制品，通過編號嘗試寫出合成該塑料的方法。
3. 尋找身邊的高分子化合物，體會高分子化合物的應用和化學魅力。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
