5.1.2 合成高分子的基本方法- 缩聚反应（教学设计）高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修3）

5.1.2合成高分子的基本方法—缩聚反应（教学设计）高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修3）学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：5.1.2合成高分子的基本方法—缩聚反应

2.教学年级和班级：高二年级，化学班

3.授课时间：2023年11月1日，第2节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验探究缩聚反应的过程，提高学生观察、分析、解决问题的能力。

2.强化学生的化学符号理解和运用能力，使学生能够正确书写缩聚反应的化学方程式。

3.增强学生的科学态度与价值观，认识到高分子材料在现代社会中的重要性，激发学生对化学学科的兴趣和探究欲望。重点难点及解决办法重点：

1.缩聚反应的定义和特点：学生需理解缩聚反应的概念，包括反应类型、反应机理和产物特点。

2.缩聚反应的化学方程式书写：学生需掌握缩聚反应中单体、反应物和产物的关系，并能正确书写化学方程式。

难点：

1.缩聚反应机理的理解：学生可能难以理解缩聚反应中单体分子间的相互作用和反应过程。

2.多官能团缩聚反应的预测：学生需要预测多官能团缩聚反应的产物和副产物。

解决办法：

1.通过实验演示和实际操作，让学生直观感受缩聚反应过程，加深对反应机理的理解。

2.利用模型或动画演示，帮助学生可视化缩聚反应机理，提高理解力。

3.通过练习题和案例分析，让学生逐步掌握多官能团缩聚反应的预测技巧，提高应用能力。教学资源-软硬件资源：化学实验室、多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实验器材（反应容器、温度计、pH试纸等）

-课程平台：人教版化学同步教学平台

-信息化资源：化学教学软件、在线化学实验视频、缩聚反应机理动画

-教学手段：PPT课件、实物模型、实验操作演示、小组讨论教学流程1.导入新课（用时5分钟）

-提问：同学们，我们已经学习了单体、聚合反应和高分子材料的基本概念，今天我们将探讨合成高分子的重要方法之一——缩聚反应。

-展示：展示一些常见的高分子材料产品，如塑料、纤维、橡胶等，引导学生思考这些材料是如何合成的。

-提出问题：什么是缩聚反应？它有什么特点？

2.新课讲授（用时15分钟）

a.缩聚反应的定义和特点

-解释缩聚反应的概念，强调单体分子间发生缩合反应生成高分子的过程。

-举例说明常见的缩聚反应，如己内酰胺缩聚成尼龙-6。

b.缩聚反应的化学方程式书写

-讲解缩聚反应中单体、反应物和产物的关系。

-展示并讲解几个缩聚反应的化学方程式，如己内酰胺缩聚的方程式。

c.缩聚反应机理

-利用PPT展示缩聚反应机理的动画，帮助学生理解反应过程。

-讨论缩聚反应中官能团的作用，以及如何预测缩聚产物的结构。

3.实践活动（用时15分钟）

a.实验演示

-进行缩聚反应的实验演示，如己内酰胺与盐酸的缩聚反应，让学生观察反应现象。

-讨论实验过程中需要注意的安全事项和操作步骤。

b.实验操作

-学生分组进行缩聚反应的实验操作，如选择合适的单体和催化剂，控制反应条件。

-引导学生观察并记录实验数据，如反应时间、温度、产物颜色变化等。

c.结果分析

-学生分享实验结果，分析实验数据，讨论影响缩聚反应的因素。

-引导学生根据实验结果，对缩聚反应机理进行更深入的理解。

4.学生小组讨论（用时10分钟）

a.官能团的选择

-举例讨论不同官能团对缩聚反应的影响，如酸、醇、胺等官能团的选择。

b.催化剂的作用

-讨论催化剂在缩聚反应中的作用，如提高反应速率、降低反应温度等。

c.反应条件的控制

-举例说明如何控制缩聚反应的条件，如温度、压力、反应时间等。

5.总结回顾（用时5分钟）

-回顾本节课的主要内容，包括缩聚反应的定义、特点、化学方程式书写和机理。

-强调缩聚反应在合成高分子材料中的重要性，以及本节课的重难点。

-鼓励学生在课后进行进一步的学习和研究，如查阅相关资料、设计实验等。知识点梳理1.缩聚反应的定义

-缩聚反应是指单体分子间通过缩合反应生成高分子的过程，同时伴随着小分子（如水、醇、氢氯酸等）的生成。

2.缩聚反应的特点

-反应过程中生成小分子，如水、醇、氢氯酸等。

-反应产物通常是高分子化合物，具有重复的结构单元。

-反应机理复杂，涉及官能团的反应活性、反应条件等因素。

3.常见的缩聚反应类型

-羧酸与醇的缩聚反应：生成聚酯。

-酰胺与酸酐的缩聚反应：生成聚酰胺。

-醇与酸酐的缩聚反应：生成聚酯。

-醛与醇的缩聚反应：生成聚酯。

4.缩聚反应的化学方程式书写

-根据单体分子结构和反应机理，书写缩聚反应的化学方程式。

-注意反应物、产物和副产物的平衡关系。

5.缩聚反应机理

-单体分子中的官能团反应活性对缩聚反应速率有重要影响。

-反应条件（如温度、压力、催化剂等）对缩聚反应的机理和产物结构有显著影响。

-官能团之间的相互作用和反应路径对缩聚反应的机理有重要影响。

6.影响缩聚反应的因素

-单体分子结构：官能团种类、数量和空间位阻对缩聚反应速率和产物结构有影响。

-反应条件：温度、压力、催化剂等对缩聚反应速率、产物结构和副产物生成有影响。

-反应时间：反应时间越长，缩聚反应程度越高，但过长的反应时间可能导致副反应和降解。

7.缩聚反应的应用

-缩聚反应是合成高分子材料的重要方法，广泛应用于塑料、纤维、橡胶、涂料、胶粘剂等领域。

-通过调节反应条件，可以合成具有特定性能的高分子材料，如耐热、耐腐蚀、高强度、高弹性等。

8.实验操作

-实验前准备：选择合适的单体、催化剂和反应条件。

-实验步骤：将单体、催化剂和溶剂按比例混合，加热反应，观察反应现象，收集产物。

-实验结果分析：根据实验数据，分析缩聚反应的速率、产物结构和性能。

9.安全注意事项

-操作过程中注意安全，避免接触有害物质。

-实验室内保持通风，避免有害气体积聚。

-实验结束后，清理实验器材，确保实验室卫生。

10.总结

-缩聚反应是合成高分子材料的重要方法，具有广泛的应用前景。

-通过学习缩聚反应的定义、特点、机理、影响因素和应用，可以加深对高分子材料合成过程的理解。板书设计①缩聚反应概述

-缩聚反应定义：单体分子间通过缩合反应生成高分子的过程，同时伴随着小分子（如水、醇、氢氯酸等）的生成。

-缩聚反应特点：生成小分子，重复的结构单元，机理复杂。

②缩聚反应类型

-羧酸与醇的缩聚：聚酯

-酰胺与酸酐的缩聚：聚酰胺

-醇与酸酐的缩聚：聚酯

-醛与醇的缩聚：聚酯

③化学方程式书写

-反应物：单体、催化剂、溶剂

-产物：高分子化合物、小分子（如水、醇、氢氯酸等）

-平衡关系：反应物与产物摩尔比

④缩聚反应机理

-官能团反应活性

-反应条件：温度、压力、催化剂

-官能团相互作用

⑤影响因素

-单体分子结构：官能团种类、数量、空间位阻

-反应条件：温度、压力、催化剂

-反应时间

⑥应用

-塑料、纤维、橡胶、涂料、胶粘剂等领域

-调节反应条件合成特定性能的高分子材料

⑦实验操作

-实验前准备：选择单体、催化剂、溶剂

-实验步骤：混合、加热、观察、收集

-实验结果分析：速率、产物结构、性能

⑧安全注意事项

-操作安全：避免接触有害物质

-通风：避免有害气体积聚

-清理：确保实验室卫生作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题：选择2-3道与缩聚反应相关的练习题，要求学生独立完成，并注明解题步骤和思路。

2.设计缩聚反应实验方案：学生根据所学知识，设计一个简单的缩聚反应实验方案，包括实验目的、原理、步骤、预期结果和注意事项。

3.撰写实验报告：在完成实验后，学生需撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、结果、讨论和结论。

作业反馈：

1.课后练习题反馈：教师将对学生的课后练习题进行批改，重点关注学生的解题思路和化学方程式的书写。对于错误或不完整的地方，教师将给出正确的解答和详细的解释，帮助学生理解知识点。

2.实验方案反馈：教师将审查学生的实验方案，评估其设计是否合理、步骤是否清晰、预期结果是否合理。对于不足之处，教师将提出改进建议，如调整实验条件、优化实验步骤等。

3.实验报告反馈：教师将对学生的实验报告进行批改，检查实验结果的准确性、讨论的深度和结论的合理性。对于实验过程中出现的问题，教师将引导学生分析原因，并提出解决方案。

具体反馈内容如下：

-课后练习题：

-正确解答：给予肯定，鼓励学生继续保持。

-错误解答：指出错误原因，提供正确解答，并解释相关知识点。

-不完整解答：要求学生补充完整，并说明缺失部分的原因。

-实验方案：

-合理设计：给予好评，鼓励学生进行实验操作。

-不合理设计：指出问题所在，提供改进建议，帮助学生优化实验方案。

-实验报告：

-准确结果：肯定学生的实验操作能力，鼓励学生继续深入探究。

-错误结果：分析原因，指导学生如何避免类似错误，并鼓励重新进行实验。

-深入讨论：评价学生的讨论深度，鼓励学生提出更多问题和假设。

-合理结论：肯定学生的结论，对于不合理之处，提出修改意见。教学反思与改进教学反思是一项重要的教学活动，它帮助我审视自己的教学实践，识别不足，并寻求改进的方法。以下是我对“5.1.2合成高分子的基本方法—缩聚反应”这一节课的反思与改进措施。

1.设计反思活动

-反思学生参与度：观察学生在课堂上的参与情况，是否积极提问、回答问题，以及是否能够跟上教学进度。

-反思教学内容的深度和广度：思考是否能够根据学生的理解能力调整教学内容，确保学生能够理解和掌握。

-反思教学方法的有效性：评估所采用的教学方法是否能够激发学生的学习兴趣，是否有助于学生理解和记忆知识点。

2.制定改进措施并计划在未来的教学中实施

-提高学生参与度：

-在课堂上设计更多互动环节，如小组讨论、角色扮演等，鼓励学生积极参与。

-提出开放性问题，引导学生思考，而不是仅仅提供答案。

-鼓励学生提出问题，并对问题进行深入探讨。

-调整教学内容：

-根据学生的反馈和课堂表现，调整教学内容的难度和深度。

-在讲解复杂的概念时，使用类比和实例，帮助学生更好地理解。

-优化教学方法：

-使用多媒体教学资源，如动画、视频等，以直观的方式展示缩聚反应的过程。

-设计实验模拟，让学生通过实际操作体验缩聚反应，加深理解。

-在课后提供额外的学习资源，如在线教程、实验指导等，帮助学生巩固知识。

-加强作业和实验的反馈：

-对学生的作业和实验报告进行详细的批改，提供具体的反馈和建议。

-定期与学生交流，了解他们的学习进展和遇到的困难，及时提供帮助。

-持续评估和调整：

-定期进行教学评估，收集学生的反馈，了解教学效果。

-根据评估结果，不断调整教学策略，确保教学目标的实现。典型例题讲解例题1：己内酰胺缩聚反应的化学方程式书写。

解答：己内酰胺（C6H11NO2）通过缩聚反应生成尼龙-6，化学方程式如下：

\[6\text{C}_6\text{H}_{11}\text{NO}_2\rightarrow\text{[-NH-(CH}_2\text{)}_5\text{-CO-]}_n+6\text{H}_2\text{O}\]

例题2：计算由100克己内酰胺缩聚生成尼龙-6的质量。

解答：己内酰胺的分子量为113g/mol，尼龙-6的分子量为(113-18)g/mol=95g/mol（因为每缩聚一个己内酰胺分子会失去一个水分子）。

\[\text{生成的尼龙-6质量}=\left(\frac{100\text{g}}{113\text{g/mol}}\right)\times95\text{g/mol}=82.6\text{g}\]

例题3：分析苯酚与甲醛在酸催化下缩聚反应的产物。

解答：苯酚与甲醛在酸催化下发生缩聚反应，生成酚醛树脂。产物为酚醛树脂，化学结构式为：

\[\text{苯酚}+\text{甲醛}\rightarrow\text{酚醛树脂}\]

酚醛树脂的结构可以表示为：

\[\text{[-O-C}_6\text{H}_4\text{CH}_2\text{]}_n\]

例题4：比较聚己内酰胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的物理性能。

解答：聚己内酰胺（尼龙-6）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是两