"葡萄糖"優質課教學設計案例賞析

◇　北京　王　爽　指導教師　王　春

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"葡萄糖"優質課教學設計案例賞析

◇北京王爽1指導教師王春2

1教學背景分析

1.1學習內容分析

本節內容是在學習了醇、醛、羧酸、酯等有機物的基礎上,進一步學習具有這幾類官能團特征但更為復雜的有機物——糖類．它是對前幾章所學官能團性質的應用和檢驗,是學生體會有機物研究的一般方法和步驟,認識結構決定性質、性質反應結構這一思想的重要載體．

1.2學生情況分析

學生在此之前已經了解葡萄糖在生命活動及日常生活中的應用,了解研究有機物的一般方法和步驟,知道羥基、醛基、羧基等官能團的主要性質及檢驗方法．但對于有機物的一般研究方法和步驟還缺乏體驗式的認識,而由分子結構完整推測有機物的化學性質以及綜合應用所學知識設計、評價和優化實驗方案的能力也有待發展．

2教學目標設計

2.1知識與技能

1) 認識葡萄糖的組成和性質特點. 2) 能舉例說明葡萄糖在食品加工和物質能源開發上的應用．

2.2過程與方法

1) 通過對“白色晶體是誰”的探究過程,使學生深入認識有機物的一般研究方法和步驟. 2) 通過葡萄糖的分子結構探究、化學性質的歸納,加深學生對“結構決定性質,性質反映結構”基本思想的認識． 3) 通過實驗探究“白色晶體”的分子結構,培養學生綜合運用所學知識解決問題的能力、實驗探究能力,提升學科核心素養． 4) 通過葡萄糖分子結構和用途的探究,使學生能夠經歷假設創造、預測與猜測、系統設計、批判質疑、比較、想象、反思論證等高級思維的鍛煉,培養其發散聯想、靈活和系統思維能力,提升應用思維和創新能力．

2.3情感態度與價值觀

1) 通過對葡萄糖在生產、生活中應用的探討,增強學生對生活中化學現象的好奇心和探究欲,提高學習化學的興趣． 2) 通過探究活動,發展善于合作、勤于思考、嚴謹求實、勇于創新和實踐的科學精神．

3教學重、難點

4教學過程設計

環節1探究白色晶體的分子式.

【課題引入】 展示圖片并講解:某工廠由玉米、甜菜等作物為原料制得一種白色可溶于水的晶體,它是什么?分子組成和結構如何?我們應如何確定?

【問題提出】 研究有機物的一般步驟和方法是什么?

【教師活動】PPT展示并講解:

步驟1: 分離、提純.由工廠完成得到白色晶體.

步驟2: 元素分析.燃燒法確定晶體由C、H、O元素組成,實驗式為CH2O.

步驟3: 相對分子質量的測定.質譜法測得相對分子質量為180.

【學生活動】 思考回答一般步驟和方法,并由信息推出白色晶體的分子式為C6H12O6.

【設計意圖】 創設真實探究情境,使學生親自體驗有機物研究的一般方法和步驟．

環節2探究白色晶體的分子構成.

【問題1】 觀察分子組成,你能提出多少種可能的分子結構呢?

【學生活動】 先獨立推測后組內交流、全班展示,相互質疑、相互補充．

【問題2】 分子中可能存在哪些官能團?

【學生活動】 思考交流回答.

【問題3】 如果讓你通過實驗驗證官能團的存在,你會選擇哪種官能團來驗證?為什么?

學生1: 選擇醛基,因為有現象明顯的特征反應．

學生2: 選擇羧基,因為能使酸堿指示劑變色,還能與醇發生酯化反應,其他官能團不具備．

學生3: 選擇羥基,因為能與羧酸發生酯化反應．

【教師追問】 如果已經檢驗出有醛基的存在,還需不需要檢驗羧基的存在?

【學生回答】 因為不飽和度為1,所以有醛基就不會有羧基．

【教師追問】 反之呢?碳碳雙鍵呢?

【學生回答】 反之有羧基就不會有醛基,也不會有碳碳雙鍵．

【教師補充】 不飽和度為1,而分子組成中卻有很多氧原子,可能是哪種官能團存在所導致?

【學生回答】 羥基,也可能是醚鍵．

【問題4】 有哪些可行的實驗驗證方案?實驗現象和結論是什么?

【學生活動】 以小組為單位討論設計實驗方案，進行實驗驗證，全班交流成果．

【問題5】 給出核磁共振氫譜圖,如圖1(有11個氫特征峰),請推測白色晶體的分子結構是什么?

圖1

【學生活動】 結合官能團的實驗驗證結果,討論分析得出分子結構CH2OH-(CHOH)4-CHO,白色晶體即為葡萄糖．

【設計意圖】 由組成推測結構的活動充分調動學生的發散性思維,并在此基礎上培養學生分析問題的有序思維及演繹推理能力．由探究方案設計到實施的過程,讓學生充分體會“結構決定性質,性質反映結構”的基本思想,培養學生綜合運用所學知識解決問題的能力及實驗探究能力．

環節3由結構推測并歸納葡萄糖的化學性質.

【問題提出】 觀察葡萄糖的分子結構,思考并歸納葡萄糖的化學性質?

【學生活動】 歸納、梳理葡萄糖的化學性質．

【設計意圖】 使學生進一步體會結構決定性質的基本思想,培養其演繹推理能力、邏輯思維能力．

環節4葡萄糖用途的分享與探究.

【問題1】 對照葡萄糖的化學性質,談談葡萄糖有哪些用途?

【學生活動】 梳理、分享、交流已知的用途.

【問題2】 根據葡萄糖的氧化反應，思考還會有什么用途?

【學生活動】 思考、猜測并在教師的提示下回答: 1)氧化還原反應; 2)化合價升降,電子的得失; 3)用作電池(少數學生能聯想到).

【教師活動】 給出糖電池的圖片資料如圖2.

圖2　索尼公司設計“糖電池”

【問題3】 葡萄糖的銀鏡反應還會有什么用途?

【教師提示】 在反應中葡萄糖發生了怎樣的變化?被氧化還是被還原?

【學生回答】 被氧化，這個反應也可用作電池．

【教師提示】 在葡萄糖發生的這個變化中銀氨溶液能否用其他物質代替?

【學生回答】 可以,如溴水、酸性高錳酸鉀溶液.

【教師活動】 給出葡萄糖被溴水氧化,并最終轉化為葡萄糖酸鈣的反應式、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鋅等商品圖片.

【問題4】 通過以上2個反應的用途探究,你有些怎樣的收獲和體會?

【設計意圖】 學生通過化學預測與猜測、假設創造、比較、想象、遷移、演繹推理,思維的發散性、靈活性得到充分的激發和鍛煉．

環節5總結提升.

【師生活動】 教師引領,師生一起回顧探究歷程,總結方法、提升認識．

【設計意圖】 進一步明確有機物的一般研究方法和步驟,并使知識內化,認識提升．

5教學設計特色說明

1) 以“工廠中提取的白色晶體是誰?”為起點,帶領學生踏上探究之旅,期間經歷了分子組成的探究、分子構成的猜測、假設、實驗驗證等過程,使學生親身體會了有機物的一般研究方法和步驟,在探究活動中提升演繹推理、應用所學知識解決問題及科學探究等能力．

2) 通過熟悉的化學反應引發對葡萄糖未知用途的探究,不僅使學生深刻地感受到化學學科的社會價值,更讓學生經歷了假設創造、想象比較、類比推理等高級思維過程．在分子結構的探究活動中,通過精心設計的問題有效激發學生的思維,使其能夠經歷假設創造、系統設計、批判質疑、反思論證等高級思維的鍛煉,在知識與能力目標達成的同時,實現對學生創造力培養的目標．

1) 重點: 利用有機物的一般研究方法,推測并驗證葡萄糖的結構,歸納總結葡萄糖的化學性質． 2) 難點: 驗證葡萄糖結構實驗方案的設計及優化．