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《尿不湿及其活性成分》的探究教学设计

作者:陕西保健网
来源:http://www.xapfxb.com/yuer
更新日期:2021-03-01 08:02

-

2021年3月1日发(作者:黄褐斑能治好吗)

《尿不湿及其活性成分》的探究教学设计

修水一中

付小勤

1
、设计思想

绿色高吸水树脂是人教版新教材《 选修
5
(有机化学基础)
》最
后一节“功能高分子材料”的重要内容,由于本 章教材的内容特点,
前两节的教学结合化学史的科普特色较浓,本节内容再沿用此思路,
课堂容 易因单调而空洞,另一方面,作为绿色高吸水树脂的代表物
——尿不湿,学生既熟悉又陌生,熟悉之处无 需多言,陌生之处在于
目前在校的学生小时候大多没用过尿不湿,
现在虽然都知道,
但 对尿
不湿的组成结构并不了解,
一般都只知其基本功能,
很少有学生关注
过尿 不湿中的高吸水材料,
因而在一定情境下,
学生对探究日常生活
用品尿不湿及其活性成 分很容易产生认知兴趣,
而且,
经过了较为完
整的有机化学基础学习之后,
学 生已经具备了探究尿不湿中的活性成
分的知识基础和能力基础,
因而本节课宜定位为以学生实验 为基础的
探究教学:
通过高吸水材料尿不湿的填充物与传统吸水材料棉花的外
观和吸水 能力的比较,产生对尿不湿活性成分中亲水基的探究热情;
通过对尿不湿中亲水基探究的过程,
体会已有知识对进一步探究学习
的重要性;
通过对尿不湿填充物和聚丙烯酸钠酸碱性的比较,< br>体会产
品设计时安全的重要性和产品设计者对婴儿的关爱之情;
通过对尿不
湿具 有高吸水性的原理介绍,
创设学生提出进一步提出探究问题的情
境,
在讨论解决尿不湿 活性成分吸水机理问题的基础上,
进一步提出
设计实验进行证明并立即实践。这样,通过一个又 一个问题的探究,
层层递进,
学生探究的热情和层次不断在提升,
思维能力和实验能力
得到了有效的培养。
而对尿不湿产品结构和功能的分析,
又再一次将
探究的问 题回归到生活实际,
激发了课后继续探究的学习动机,
成功
的将学习从课堂引入到课外 生活。

2
、教学过程

[
回顾与思考
]
上节课我们学习了合成纤维的
“六大纶”

其中有
一种因具有较好的吸水性 ,被称为“人造棉花”
,它是什么物质?

[
学生
]
维纶,聚乙烯醇。


1
[
教师
]
维纶具有吸水性的原因是什么?

[
学生
]
高分子中含有大量的亲水基团——羟基。

[
设置问题情境
] 聚乙烯醇因具有较好的吸水性,曾被用来制造
“尿不湿”
,那么现在婴儿广为使用的尿不湿 的吸水材料还是不是聚
乙烯醇呢?

(
设计意图:从学生的已有知识引入,贴 近学生的最近发展区,
容易产生认知共鸣,进而创设问题情境,一气呵成。
)
[
实验探究
]
尿不湿填充物和棉花的鉴别和吸水能力的比较

[
分组实验
1]
仔细观察分别盛有
0.5
克棉花、尿不湿填充物的
烧杯,初步鉴别。

[
观察交流
]
外观相似,但体积相差甚远,仔细观察,体积小的
其 中有小颗粒,估计为尿不湿填充物。

[
分组实验
2]
在烧杯中分 别加入
25mL
的水,用玻璃棒充分搅拌
后静置,观察现象。

[
观察交流
]
棉花中明显看见水,尿不湿填充物“棉花”状逐渐
消失,体系呈凝胶状。

[
教师演示
]
迅速将课前准备的盛有尿不湿填充物的加水烧杯倒
置,无水流出。

[
实验结论
]
尿不湿填充物的吸水性比传统吸水剂棉花要强得
多。

(
设计意图:
分组实验
1

对比观察实验,
相似性为后续小组讨论
创设情 境,细微差异性的发现,培养了学生细致观察的能力;分组实

2
和演示实验,
淋漓尽致地展现尿不湿填充物的高吸水性,
尤其是
教师演示实验现象的出乎意料,给同学留下 了深刻的印象
)
(
教学反思:上述教师演示实验的成功效果,需要在尿不湿填充物中加水几分钟之后进行,教师课前准备好,课堂演示,节省了教学
时间。由于等一会儿自己也能做 ,因此学生对教师演示的实验结果,
异常惊奇又深信不疑,这样的精心设计对其它的慢速实验具有借鉴< br>性。
)
[
问题讨论
]
尿不湿中的填充物是“人造棉花”吗?

[
学生
]
应该不是,
“人造棉花”和棉花的吸水性应该较接近。


2
[
教师
]
为什么?

[
学生
]
因为聚乙烯醇和纤维素分子中都是平均每两个碳原子拥
有一个羟基。

[
投影
]
棉花与“人造棉花”的吸水性分析

















H
CH
2
OH
O
HO
H
H
O
H
O
OH
H
H
HO
H
H
CH
2
OH
H
O
O
HOH
H
H
CH
2
OH
H
O
H
O
OH
H
H
HO
H
CH
2
OH
OH
CH
2
CH
OH
CH
OH
CH
2
CH
OH
[
思考与交流
]
是什么样的强亲水基团使得尿不湿填充物具有高
吸水性?

[
分解思考
1]
常见亲水性基团有哪些?

[
学生
] -OH

-COOH


[
分解思考
2]
如何增加它们的亲水性?

[
学生
]
将其变成钠盐。

[
分解思考
3]
有证据表明改良后的基团亲水性增加了吗?

[
学生
]
苯酚钠、苯甲酸钠在水中的溶解度比苯酚、苯甲酸大。

[
实验探究
]
聚丙烯酸钠吸水性的研究

在盛有
0.5
克聚丙烯酸钠的烧杯中加入
25mL
的水,用玻璃棒充
分搅拌后静置, 观察现象。

[
实验现象
]
静置后呈凝胶状,倒置后无液体流出。

[
思考与交流
]
如何理解聚丙烯酸钠的高吸水性?

[
学生
]
离子与水分子之间的静电作用比羧基与水分子之间的氢
键要强得多。


3
[
投影
]
带有正电荷的钠离子和带有负电荷的羧酸根离子的亲水
性比氢键要强得多。

[
实验探究
]
尿不湿中的填充物是聚丙烯酸钠吗?

在两 支试管中分别放入少量的聚丙烯酸钠和尿不湿填充物,
加入
5mL
蒸馏水,分别滴加酚 酞试液,观察现象。

[
实验现象
]
聚丙烯酸钠溶液中加酚酞显红色,尿不湿填充物溶
液中滴加酚酞不显色。

[
实验结论
]
尿不湿中的填充物不是聚丙烯酸钠。

[
资料在线
]
尿不湿填充物聚丙烯钠中通过保留一些羧基而使其
接近中性。




CH
2
CH
CH
2
CH
CH
2
CH
COOH
COONa
COONa
[
思考
]
尿不湿填充物中为何要保留部分羧基,使其接近中性?

[
学生
]
接近中性刺激性小、安全、舒适,适于婴儿娇嫩皮肤。

(
设计意图:本实验 就教材提出的尿不湿填充物的活性成分
——
聚丙烯酸钠,展开探究,体现了用教材教的思想,探 究的结论令同学
和听课教师感到意外,
但仔细想来,
更加感激产品设计师对婴儿的一< br>片关爱之情。
)
[
观察与思考
]
用玻璃棒挤压棉花、
聚丙烯酸钠和尿不湿填充物,
观察比较它们的保水性。

[
实验结论
]
保水性:尿不湿填充物
>
聚丙烯酸钠
>
棉花

[
分组讨论
]
人们想了怎样的办法来增强高吸水材料的保水性的
呢?

[
小组交流
]
(1)
亲水基团含量越多、亲水性越强,保水性越好。

(2)
适度交联,形成网状结构。

[
思考与交流
]
1
、下列绿色高吸水树脂的交联剂是什么?交联的
原理是什么?






4

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