5.1.2合成高分子的基本方法—縮聚反應(yīng)（教學(xué)設(shè)計(jì)）高二化學(xué)同步高效課堂（人教版2019選擇性必修3）學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具課程基本信息1.課程名稱：5.1.2合成高分子的基本方法—縮聚反應(yīng)

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高二年級(jí)，化學(xué)班

3.授課時(shí)間：2023年11月1日，第2節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，通過實(shí)驗(yàn)探究縮聚反應(yīng)的過程，提高學(xué)生觀察、分析、解決問題的能力。

2.強(qiáng)化學(xué)生的化學(xué)符號(hào)理解和運(yùn)用能力，使學(xué)生能夠正確書寫縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。

3.增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀，認(rèn)識(shí)到高分子材料在現(xiàn)代社會(huì)中的重要性，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣和探究欲望。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.縮聚反應(yīng)的定義和特點(diǎn)：學(xué)生需理解縮聚反應(yīng)的概念，包括反應(yīng)類型、反應(yīng)機(jī)理和產(chǎn)物特點(diǎn)。

2.縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫：學(xué)生需掌握縮聚反應(yīng)中單體、反應(yīng)物和產(chǎn)物的關(guān)系，并能正確書寫化學(xué)方程式。

難點(diǎn)：

1.縮聚反應(yīng)機(jī)理的理解：學(xué)生可能難以理解縮聚反應(yīng)中單體分子間的相互作用和反應(yīng)過程。

2.多官能團(tuán)縮聚反應(yīng)的預(yù)測(cè)：學(xué)生需要預(yù)測(cè)多官能團(tuán)縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物和副產(chǎn)物。

解決辦法：

1.通過實(shí)驗(yàn)演示和實(shí)際操作，讓學(xué)生直觀感受縮聚反應(yīng)過程，加深對(duì)反應(yīng)機(jī)理的理解。

2.利用模型或動(dòng)畫演示，幫助學(xué)生可視化縮聚反應(yīng)機(jī)理，提高理解力。

3.通過練習(xí)題和案例分析，讓學(xué)生逐步掌握多官能團(tuán)縮聚反應(yīng)的預(yù)測(cè)技巧，提高應(yīng)用能力。教學(xué)資源-軟硬件資源：化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）、實(shí)驗(yàn)器材（反應(yīng)容器、溫度計(jì)、pH試紙等）

-課程平臺(tái)：人教版化學(xué)同步教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：化學(xué)教學(xué)軟件、在線化學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻、縮聚反應(yīng)機(jī)理動(dòng)畫

-教學(xué)手段：PPT課件、實(shí)物模型、實(shí)驗(yàn)操作演示、小組討論教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

-提問：同學(xué)們，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了單體、聚合反應(yīng)和高分子材料的基本概念，今天我們將探討合成高分子的重要方法之一——縮聚反應(yīng)。

-展示：展示一些常見的高分子材料產(chǎn)品，如塑料、纖維、橡膠等，引導(dǎo)學(xué)生思考這些材料是如何合成的。

-提出問題：什么是縮聚反應(yīng)？它有什么特點(diǎn)？

2.新課講授（用時(shí)15分鐘）

a.縮聚反應(yīng)的定義和特點(diǎn)

-解釋縮聚反應(yīng)的概念，強(qiáng)調(diào)單體分子間發(fā)生縮合反應(yīng)生成高分子的過程。

-舉例說明常見的縮聚反應(yīng)，如己內(nèi)酰胺縮聚成尼龍-6。

b.縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫

-講解縮聚反應(yīng)中單體、反應(yīng)物和產(chǎn)物的關(guān)系。

-展示并講解幾個(gè)縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式，如己內(nèi)酰胺縮聚的方程式。

c.縮聚反應(yīng)機(jī)理

-利用PPT展示縮聚反應(yīng)機(jī)理的動(dòng)畫，幫助學(xué)生理解反應(yīng)過程。

-討論縮聚反應(yīng)中官能團(tuán)的作用，以及如何預(yù)測(cè)縮聚產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)15分鐘）

a.實(shí)驗(yàn)演示

-進(jìn)行縮聚反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)演示，如己內(nèi)酰胺與鹽酸的縮聚反應(yīng)，讓學(xué)生觀察反應(yīng)現(xiàn)象。

-討論實(shí)驗(yàn)過程中需要注意的安全事項(xiàng)和操作步驟。

b.實(shí)驗(yàn)操作

-學(xué)生分組進(jìn)行縮聚反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作，如選擇合適的單體和催化劑，控制反應(yīng)條件。

-引導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如反應(yīng)時(shí)間、溫度、產(chǎn)物顏色變化等。

c.結(jié)果分析

-學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，討論影響縮聚反應(yīng)的因素。

-引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)縮聚反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行更深入的理解。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

a.官能團(tuán)的選擇

-舉例討論不同官能團(tuán)對(duì)縮聚反應(yīng)的影響，如酸、醇、胺等官能團(tuán)的選擇。

b.催化劑的作用

-討論催化劑在縮聚反應(yīng)中的作用，如提高反應(yīng)速率、降低反應(yīng)溫度等。

c.反應(yīng)條件的控制

-舉例說明如何控制縮聚反應(yīng)的條件，如溫度、壓力、反應(yīng)時(shí)間等。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

-回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，包括縮聚反應(yīng)的定義、特點(diǎn)、化學(xué)方程式書寫和機(jī)理。

-強(qiáng)調(diào)縮聚反應(yīng)在合成高分子材料中的重要性，以及本節(jié)課的重難點(diǎn)。

-鼓勵(lì)學(xué)生在課后進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和研究，如查閱相關(guān)資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。知識(shí)點(diǎn)梳理1.縮聚反應(yīng)的定義

-縮聚反應(yīng)是指單體分子間通過縮合反應(yīng)生成高分子的過程，同時(shí)伴隨著小分子（如水、醇、氫氯酸等）的生成。

2.縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)

-反應(yīng)過程中生成小分子，如水、醇、氫氯酸等。

-反應(yīng)產(chǎn)物通常是高分子化合物，具有重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元。

-反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，涉及官能團(tuán)的反應(yīng)活性、反應(yīng)條件等因素。

3.常見的縮聚反應(yīng)類型

-羧酸與醇的縮聚反應(yīng)：生成聚酯。

-酰胺與酸酐的縮聚反應(yīng)：生成聚酰胺。

-醇與酸酐的縮聚反應(yīng)：生成聚酯。

-醛與醇的縮聚反應(yīng)：生成聚酯。

4.縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫

-根據(jù)單體分子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理，書寫縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式。

-注意反應(yīng)物、產(chǎn)物和副產(chǎn)物的平衡關(guān)系。

5.縮聚反應(yīng)機(jī)理

-單體分子中的官能團(tuán)反應(yīng)活性對(duì)縮聚反應(yīng)速率有重要影響。

-反應(yīng)條件（如溫度、壓力、催化劑等）對(duì)縮聚反應(yīng)的機(jī)理和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)有顯著影響。

-官能團(tuán)之間的相互作用和反應(yīng)路徑對(duì)縮聚反應(yīng)的機(jī)理有重要影響。

6.影響縮聚反應(yīng)的因素

-單體分子結(jié)構(gòu)：官能團(tuán)種類、數(shù)量和空間位阻對(duì)縮聚反應(yīng)速率和產(chǎn)物結(jié)構(gòu)有影響。

-反應(yīng)條件：溫度、壓力、催化劑等對(duì)縮聚反應(yīng)速率、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和副產(chǎn)物生成有影響。

-反應(yīng)時(shí)間：反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，縮聚反應(yīng)程度越高，但過長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間可能導(dǎo)致副反應(yīng)和降解。

7.縮聚反應(yīng)的應(yīng)用

-縮聚反應(yīng)是合成高分子材料的重要方法，廣泛應(yīng)用于塑料、纖維、橡膠、涂料、膠粘劑等領(lǐng)域。

-通過調(diào)節(jié)反應(yīng)條件，可以合成具有特定性能的高分子材料，如耐熱、耐腐蝕、高強(qiáng)度、高彈性等。

8.實(shí)驗(yàn)操作

-實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：選擇合適的單體、催化劑和反應(yīng)條件。

-實(shí)驗(yàn)步驟：將單體、催化劑和溶劑按比例混合，加熱反應(yīng)，觀察反應(yīng)現(xiàn)象，收集產(chǎn)物。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析縮聚反應(yīng)的速率、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)和性能。

9.安全注意事項(xiàng)

-操作過程中注意安全，避免接觸有害物質(zhì)。

-實(shí)驗(yàn)室內(nèi)保持通風(fēng)，避免有害氣體積聚。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，清理實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生。

10.總結(jié)

-縮聚反應(yīng)是合成高分子材料的重要方法，具有廣泛的應(yīng)用前景。

-通過學(xué)習(xí)縮聚反應(yīng)的定義、特點(diǎn)、機(jī)理、影響因素和應(yīng)用，可以加深對(duì)高分子材料合成過程的理解。板書設(shè)計(jì)①縮聚反應(yīng)概述

-縮聚反應(yīng)定義：?jiǎn)误w分子間通過縮合反應(yīng)生成高分子的過程，同時(shí)伴隨著小分子（如水、醇、氫氯酸等）的生成。

-縮聚反應(yīng)特點(diǎn)：生成小分子，重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元，機(jī)理復(fù)雜。

②縮聚反應(yīng)類型

-羧酸與醇的縮聚：聚酯

-酰胺與酸酐的縮聚：聚酰胺

-醇與酸酐的縮聚：聚酯

-醛與醇的縮聚：聚酯

③化學(xué)方程式書寫

-反應(yīng)物：?jiǎn)误w、催化劑、溶劑

-產(chǎn)物：高分子化合物、小分子（如水、醇、氫氯酸等）

-平衡關(guān)系：反應(yīng)物與產(chǎn)物摩爾比

④縮聚反應(yīng)機(jī)理

-官能團(tuán)反應(yīng)活性

-反應(yīng)條件：溫度、壓力、催化劑

-官能團(tuán)相互作用

⑤影響因素

-單體分子結(jié)構(gòu)：官能團(tuán)種類、數(shù)量、空間位阻

-反應(yīng)條件：溫度、壓力、催化劑

-反應(yīng)時(shí)間

⑥應(yīng)用

-塑料、纖維、橡膠、涂料、膠粘劑等領(lǐng)域

-調(diào)節(jié)反應(yīng)條件合成特定性能的高分子材料

⑦實(shí)驗(yàn)操作

-實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：選擇單體、催化劑、溶劑

-實(shí)驗(yàn)步驟：混合、加熱、觀察、收集

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：速率、產(chǎn)物結(jié)構(gòu)、性能

⑧安全注意事項(xiàng)

-操作安全：避免接觸有害物質(zhì)

-通風(fēng)：避免有害氣體積聚

-清理：確保實(shí)驗(yàn)室衛(wèi)生作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.完成課后練習(xí)題：選擇2-3道與縮聚反應(yīng)相關(guān)的練習(xí)題，要求學(xué)生獨(dú)立完成，并注明解題步驟和思路。

2.設(shè)計(jì)縮聚反應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的縮聚反應(yīng)實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、預(yù)期結(jié)果和注意事項(xiàng)。

3.撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告：在完成實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生需撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、步驟、結(jié)果、討論和結(jié)論。

作業(yè)反饋：

1.課后練習(xí)題反饋：教師將對(duì)學(xué)生的課后練習(xí)題進(jìn)行批改，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的解題思路和化學(xué)方程式的書寫。對(duì)于錯(cuò)誤或不完整的地方，教師將給出正確的解答和詳細(xì)的解釋，幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)。

2.實(shí)驗(yàn)方案反饋：教師將審查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案，評(píng)估其設(shè)計(jì)是否合理、步驟是否清晰、預(yù)期結(jié)果是否合理。對(duì)于不足之處，教師將提出改進(jìn)建議，如調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟等。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告反饋：教師將對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行批改，檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性、討論的深度和結(jié)論的合理性。對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，教師將引導(dǎo)學(xué)生分析原因，并提出解決方案。

具體反饋內(nèi)容如下：

-課后練習(xí)題：

-正確解答：給予肯定，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)保持。

-錯(cuò)誤解答：指出錯(cuò)誤原因，提供正確解答，并解釋相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

-不完整解答：要求學(xué)生補(bǔ)充完整，并說明缺失部分的原因。

-實(shí)驗(yàn)方案：

-合理設(shè)計(jì)：給予好評(píng)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

-不合理設(shè)計(jì)：指出問題所在，提供改進(jìn)建議，幫助學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。

-實(shí)驗(yàn)報(bào)告：

-準(zhǔn)確結(jié)果：肯定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)深入探究。

-錯(cuò)誤結(jié)果：分析原因，指導(dǎo)學(xué)生如何避免類似錯(cuò)誤，并鼓勵(lì)重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

-深入討論：評(píng)價(jià)學(xué)生的討論深度，鼓勵(lì)學(xué)生提出更多問題和假設(shè)。

-合理結(jié)論：肯定學(xué)生的結(jié)論，對(duì)于不合理之處，提出修改意見。教學(xué)反思與改進(jìn)教學(xué)反思是一項(xiàng)重要的教學(xué)活動(dòng)，它幫助我審視自己的教學(xué)實(shí)踐，識(shí)別不足，并尋求改進(jìn)的方法。以下是我對(duì)“5.1.2合成高分子的基本方法—縮聚反應(yīng)”這一節(jié)課的反思與改進(jìn)措施。

1.設(shè)計(jì)反思活動(dòng)

-反思學(xué)生參與度：觀察學(xué)生在課堂上的參與情況，是否積極提問、回答問題，以及是否能夠跟上教學(xué)進(jìn)度。

-反思教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度：思考是否能夠根據(jù)學(xué)生的理解能力調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，確保學(xué)生能夠理解和掌握。

-反思教學(xué)方法的有效性：評(píng)估所采用的教學(xué)方法是否能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是否有助于學(xué)生理解和記憶知識(shí)點(diǎn)。

2.制定改進(jìn)措施并計(jì)劃在未來的教學(xué)中實(shí)施

-提高學(xué)生參與度：

-在課堂上設(shè)計(jì)更多互動(dòng)環(huán)節(jié)，如小組討論、角色扮演等，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。

-提出開放性問題，引導(dǎo)學(xué)生思考，而不是僅僅提供答案。

-鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，并對(duì)問題進(jìn)行深入探討。

-調(diào)整教學(xué)內(nèi)容：

-根據(jù)學(xué)生的反饋和課堂表現(xiàn)，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的難度和深度。

-在講解復(fù)雜的概念時(shí)，使用類比和實(shí)例，幫助學(xué)生更好地理解。

-優(yōu)化教學(xué)方法：

-使用多媒體教學(xué)資源，如動(dòng)畫、視頻等，以直觀的方式展示縮聚反應(yīng)的過程。

-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)M，讓學(xué)生通過實(shí)際操作體驗(yàn)縮聚反應(yīng)，加深理解。

-在課后提供額外的學(xué)習(xí)資源，如在線教程、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)。

-加強(qiáng)作業(yè)和實(shí)驗(yàn)的反饋：

-對(duì)學(xué)生的作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)的批改，提供具體的反饋和建議。

-定期與學(xué)生交流，了解他們的學(xué)習(xí)進(jìn)展和遇到的困難，及時(shí)提供幫助。

-持續(xù)評(píng)估和調(diào)整：

-定期進(jìn)行教學(xué)評(píng)估，收集學(xué)生的反饋，了解教學(xué)效果。

-根據(jù)評(píng)估結(jié)果，不斷調(diào)整教學(xué)策略，確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。典型例題講解例題1：己內(nèi)酰胺縮聚反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫。

解答：己內(nèi)酰胺（C6H11NO2）通過縮聚反應(yīng)生成尼龍-6，化學(xué)方程式如下：

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

例題2：計(jì)算由100克己內(nèi)酰胺縮聚生成尼龍-6的質(zhì)量。

解答：己內(nèi)酰胺的分子量為113g/mol，尼龍-6的分子量為(113-18)g/mol=95g/mol（因?yàn)槊靠s聚一個(gè)己內(nèi)酰胺分子會(huì)失去一個(gè)水分子）。

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

例題3：分析苯酚與甲醛在酸催化下縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物。

解答：苯酚與甲醛在酸催化下發(fā)生縮聚反應(yīng)，生成酚醛樹脂。產(chǎn)物為酚醛樹脂，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：

\[\text{苯酚}+\text{甲醛}\rightarrow\text{酚醛樹脂}\]

酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)可以表示為：

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

例題4：比較聚己內(nèi)酰胺和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）的物理性能。

解答：聚己內(nèi)酰胺（尼龍-6）和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）是兩