“尿不湿及其活性成分”的探究教学设计论文

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1、“尿不湿及其活性成分”的探究教学设计徐守兵李惠娟（江苏南京市金陵中学　　210005）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，

2、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，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

3、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。[教师]维纶

4、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

5、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；分组实验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

6、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。[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[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]-O

7、H、-COOH等[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。[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。[

8、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。[