四川省宜宾市一中高2016级化学2017-2018下期第十三周教学

适时地宣传 华人对航天 事业的杰出 贡献， 激起学 生的民族自 豪感！
服之父”。 介绍我国“神舟 5 号” 、 “神舟 6 号” 上天的三位航天员先后也都使用了“尿 不湿”。 当然航天员专用“尿不湿”1 克能 吸收约 1000 克水 ，吸水性远强于一 般婴儿使用的“尿不湿”。 “ 尿不湿 ” 是航天产品 “ 下凡 ” 的成功典 范！现在不仅是婴幼儿使用，还有供特 殊成人使用的， 更有趣的是有些宠物也 系上了“尿不湿”出门溜达， 以保护公共 卫生。 （图片展示略） 资料显示：1987 年，英国一次性尿布 销售利润达 2 亿英镑。 设想一下我们中 国这样一个人口大国，利润有多么惊 人！ 思考： “尿不湿”应具备哪些重要性能？ ※有强吸湿能力——吸收大量液体 ※有防渗漏功能——不让液体渗漏 ※舒适、刺激性小——适于婴儿娇 嫩皮肤 ※便于一次性处理——可以燃烧处 理或通过细菌分解等 实际问题的 探究兴趣。 学生争相回答： 培养学生对 学生感叹高尖的航天事业居然能对 人们的日常生活产生如此大的影 响！ 激发学生对 高深科学的 热情。
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（ 1） 对天然吸水性高分子材料 （淀粉、 纤维素） 进行改性， 形成接枝共聚物(如 与丙烯酸钠共聚) （2） 以带有强亲水基的化合物为单体， 均聚或共聚得到亲水性高聚物——如 聚丙烯酸钠（同时加入交联剂） 。 过渡： 提起吸水性高分子材料， 自然会想起隐 形眼镜。上世纪 70 年代发展起来的亲 水隐形眼镜具有特点： 吸收相当于自重 80%水，才变得柔软、透气、舒适、戴 时长。 一个学生上黑板书写反应化学方程 式，其余同学自行练习。 图片展示：
学生思考回答： 说明某些有机玻璃有好的生物相容 性。它透光性好、化学稳定性强、 传奇故事能 无毒、易加工成型。 可用作人工角 诱发学生对 膜 神奇的科学 世界的向往
虽多年未取出，但并未引起不良反应。 这说明了什么？可以给医生什么启 示？
拓展： 功能有机高分子材料在医学领域蓬勃 发展。 图片介绍： ①人造血管、人工心脏、人工膀胱、
伞面是由纳米技术的聚脂纤维制成的， 在设计上可以阻挡雨水的渗入， 轻轻一 （2）实验：比较不同材料的吸水性 摇， 使雨水绝不会在你的身上或者地板 上“安营扎寨”。 设计者是由怎样的灵感而发的？ 同学们一定见过荷花， 你知道她为什么 能“出污泥而不染”吗？ 介绍： “荷叶效应” 。 (3) 衬垫 “尿不湿”的吸水功能主要由衬垫来承 担，它是一种怎样的材料？打开看一 看！ 思考： “尿不湿”中的填充物外观如同棉花，它 与传统吸水性的材料有何区别呢？我 们如何通过实验来感受？ 学生讨论合成路线：
教师反 学习环节和内容 学生活动 思
教学设计及过程
教师活动 学生活动 设计意图 引导学生站 在一个宽广 的平台、 以全 新的视角看 待世界、 看待 周围的事物。
展示美国《时代周刊》杂志封面图 同学们对此话题很好奇、很兴奋。 片。 设问：同学们听说过美国《时代周刊》 这份杂志吗？它在全美乃至全球都很有 影响力。 《时代周刊》评出 20 世纪最伟大的 100 项发明，其中“尿不湿” 榜上有名。 同学们颇感遗憾地摇头说： “没有！ ” 展示使用“尿不湿”的可爱宝宝的图片。 悄悄问同学们：你们小时候是否使用过 “尿不湿”？ 老师对同学们的遗憾深表同情。 引出问题：现代尤其是城市的婴幼儿使用“尿不湿”是再 同学们相互询问，大多同学不很了 平常不过的事了。为什么“尿不湿” 能 解，个别同学似乎略知一、二。 评为 20 世纪最伟大的 100 项发明呢！ 最初是为谁专门设计的呢？ 老师肯定表扬回答的同学， 并进一步 介绍： 美国在上世纪六十年代初， 航天事业崛 起， （展示美国从 1959 起甄选的 7 位 宇航员合影） ，如何解决宇航员的排尿 问题迫在眉睫，华人唐鑫源成为“尿不 湿”的发明人， 后来他被誉为美国“太空
介绍： 保水剂是一种吸水能力特强的功 能高分子材料。无毒无害，反复吸水、 释水—— “微型水库”。同时，它还能吸 收肥料、 农药、 并缓慢释放， 增加肥效、 药效。高吸水性树脂广泛用于农业、林 业、 园艺、 建筑等。 展示相关图片 （如 右图） 什么叫功能高分子材料呢？ 一、概念： 在合成高分子的主链或支链上带有某 种特点官能团，使其具有特殊的功能。 二、种类 （一） 吸水性高分子 制法： 通过上述的 探讨过程引 出功能高分 子材料的概 念， 让学生有 直观的体验 和深入的理
设问：
学生小组讨论回答。
你了解“尿不湿”的结构吗？ 若请你设计， “尿不湿”应分几层？每 一层材料应具有哪些性能？ 展示“尿不湿”实物样品，为了便于描 述清楚，投影一次性尿布结构示意图 探讨： (1) 衬里 功能性“单向”渗水面料，尿液渗过以后 生从不同的 遗留水份很少，并具优异的抗反渗能 角度看待事 力，与人体接触的一面可保持相对干 物。 爽,避免皮肤浸泡于尿液中 。 (2) 外层 作为“尿不湿”外层材料，必须柔软、不 透水。 拓展介绍：美国最近《时代周刊》评出 2006 年最佳发明：衣料类—绝水雨伞 。 发明者的灵感来源于对生活的细心 观察—— “绝水”的过程类似于水 珠、泥土从荷花叶上滚落——“荷叶 效应” 。 学生探究实验： （1）拆开“尿不湿” ，取出其中的填 充物，观察其性状。学生观察后发 现“尿不湿”中的填充物外观如同棉 花。 绝妙的发明 及灵感的迸 让学生了解 最新的世界 发明， 感受时 代的气息。 “单向” 衬里 外层 :柔软、 不透水 强吸水性！ 衬垫 通过对“尿不 湿”的功能研 究探索对不 同层材料的 要求。 引导学
四川省宜宾市一中高 2016 级化学 2017-2018 下期第十三周教学设计
设计人：侯远卓
审核组长：范方君
班级（类 课题 功能高分子材料 总课时 元 2 型） 从权威杂志对 发明的评比报道→生 活中司空见惯的现象 →高科技航天事业的 了解功能高分子材料的结构特 点、一般性能及在 STS 中的作用；重点 以吸水性高分子材料和复合材料为例， 学习 目标 学的方法发现问题、认识问题的意识。 理论联系实际的能力。 了解其原理及主要用途。培养学生用科 重、难 点 应用 →“尿不湿”的 结构设计→强吸水性 高分子材料与传统吸 水性材料实验对比 →…→对人类惨痛案 例的反思等一系列跌 宕起伏的教学设计， 引导学生大胆推测、 自主设计、 相互探讨、 积极体验 ， 感受化学 的魅力。
同学相互交流探讨可能原因： ① 可能是飞机型号不同， 撞击时能 量大小不同； ② 可能是撞击 大楼 位置是否为要 害部分。 ③ 两楼的结构不同 ④ 两楼的材料不同 ……
果大相径庭？同学们知道其中的奥秘 吗？
合金钢结构的大楼受热升温，使整 体变软、熔化、解体。
C C O CH2CH2 O C C CH2
CO OCH2CH2 OOC COOCH2CH2OH CH CH2 C CH2 CH3 COOCH2CH2OH HC CH2
（二） 医用高分子材料 呈现图片： 第二次世界大战中飞行员驾 驶着战斗机 讲述：偶然的发现 第二次世界大战中，飞机失事，座舱盖 炸碎，有机玻璃碎片嵌入飞行员眼睛，
②用高分子材料制成的人工皮肤 （见右 图） 。 ③ 2005.3.7，世界首次看到人与“人造 肌肉”驱动的仿生胳膊较量比赛。 智能高分子——使无生命的有机材料 变得有了“感觉”和“知觉” 。
列表展示： 人造器官与对应高分子材料 （略） 过渡： 医用高分子材料的使用为人类的 延年益寿作出了杰出的贡献。 同样一次 人类的惨痛教训也将对材料的发展起 一定的推动作用。 实例 1 故事简述：1963.11.22 美国总统肯尼 迪遇刺身亡经过（附系列图片略） 。 总统的不幸遇难， 进一步促进了科学家 对安全玻璃的研究， 也推动了这一领域 的发展。 学生对后者知之甚少。迫切想知道 是怎么回事。 分析：安全玻璃的原理。 在受到外界强烈冲击时，PVB 膜片能 够吸收冲击能量，不产生破碎片。具有 安全特性的同时，还有优异的隔音、光 配以特 定的历史图 片， 将所叙述 的历史事件 变得生动、 直 观、 使人仿佛 身临其境、
用简易的定 性对比实验 即可有强的 说服力， 免去 教材繁琐的 定量试验。
CH =CHCOONa 2
网状结构聚
丙烯酸钠 学生探讨、得出结论。
高吸水性树脂加交联剂的目的是变 线型结构为体型结构，使其既有吸
介绍： “尿不湿”填充物由强吸湿力的高 聚物与纤维浆状物混合制成， 其中的颗 粒状物质即为高吸水性树脂， 常用网状 结构的聚丙烯酸钠。 思考： （1）如何由 CH2=CHCOOH 制得网 状结构的聚丙烯酸钠？ （2）加交联剂的目的是什么？ 图片展示 加水 并讲解：
OH （C6H7O2） OH OH
用化学的视 角审视日常
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生活中传统 材料的性能
理。
纤维素链
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O H O H 亲水基
H O H H O HH
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学生畅所欲言， 争相发表个人见解： 如干旱季节或沙漠地带使土壤保 水。
思考： 强吸水能力的功能高分子材料除 了用于“尿不湿” ，还有哪些用途？。
水性而又不溶于水，耐挤压。
小结：
传统吸水性材料 吸水性高分子材料 纸、棉布(纤维素)、动 聚丙烯酸钠等 种类 物胶、海绵、泡沫塑料 吸收与自重等量或 吸收相当于自重几 吸水性 最多几十倍水 百倍到几千倍水
突出教材重 点， 加强学科 基础， 但又不 拘泥于教材。
保水性 结论 用途
遭受外力易挤出水
遭受外力不挤出水
解。
提出思考问题： 1.制备隐形眼镜所用的原料主要是丙 烯酸羟乙酯 （CH2=CHCOOCH2CH2OH），请写 出上述单体在一定条件下生成高聚物， 以成为透明的有一定折光率的隐形眼 镜时所发生的反应化学方程式。 2. 为何在制备隐形眼镜的过程中采用 乙二醇而不用乙醇与丙烯酸进行酯化 反应？其优点是什么？ 学生结合前面刚学的网状结构的聚 丙烯酸钠相关知识作出分析判断。 加入该单体的作用：
老师评点练习书写情况 3. 在生产隐形眼镜的原料中，往往要 加入一定量的下列单体， 试分析加入该 单体的作用：______。