"葡萄糖"优质课教学设计案例赏析

◇　北京　王　爽　指导教师　王　春



"葡萄糖"优质课教学设计案例赏析

◇北京王爽1指导教师王春2

1教学背景分析

1.1学习内容分析

本节内容是在学习了醇、醛、羧酸、酯等有机物的基础上,进一步学习具有这几类官能团特征但更为复杂的有机物——糖类．它是对前几章所学官能团性质的应用和检验,是学生体会有机物研究的一般方法和步骤,认识结构决定性质、性质反应结构这一思想的重要载体．

1.2学生情况分析

学生在此之前已经了解葡萄糖在生命活动及日常生活中的应用,了解研究有机物的一般方法和步骤,知道羟基、醛基、羧基等官能团的主要性质及检验方法．但对于有机物的一般研究方法和步骤还缺乏体验式的认识,而由分子结构完整推测有机物的化学性质以及综合应用所学知识设计、评价和优化实验方案的能力也有待发展．

2教学目标设计

2.1知识与技能

1) 认识葡萄糖的组成和性质特点. 2) 能举例说明葡萄糖在食品加工和物质能源开发上的应用．

2.2过程与方法

1) 通过对“白色晶体是谁”的探究过程,使学生深入认识有机物的一般研究方法和步骤. 2) 通过葡萄糖的分子结构探究、化学性质的归纳,加深学生对“结构决定性质,性质反映结构”基本思想的认识． 3) 通过实验探究“白色晶体”的分子结构,培养学生综合运用所学知识解决问题的能力、实验探究能力,提升学科核心素养． 4) 通过葡萄糖分子结构和用途的探究,使学生能够经历假设创造、预测与猜测、系统设计、批判质疑、比较、想象、反思论证等高级思维的锻炼,培养其发散联想、灵活和系统思维能力,提升应用思维和创新能力．

2.3情感态度与价值观

1) 通过对葡萄糖在生产、生活中应用的探讨,增强学生对生活中化学现象的好奇心和探究欲,提高学习化学的兴趣． 2) 通过探究活动,发展善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神．

3教学重、难点

4教学过程设计

环节1探究白色晶体的分子式.

【课题引入】 展示图片并讲解:某工厂由玉米、甜菜等作物为原料制得一种白色可溶于水的晶体,它是什么?分子组成和结构如何?我们应如何确定?

【问题提出】 研究有机物的一般步骤和方法是什么?

【教师活动】PPT展示并讲解:

步骤1: 分离、提纯.由工厂完成得到白色晶体.

步骤2: 元素分析.燃烧法确定晶体由C、H、O元素组成,实验式为CH2O.

步骤3: 相对分子质量的测定.质谱法测得相对分子质量为180.

【学生活动】 思考回答一般步骤和方法,并由信息推出白色晶体的分子式为C6H12O6.

【设计意图】 创设真实探究情境,使学生亲自体验有机物研究的一般方法和步骤．

环节2探究白色晶体的分子构成.

【问题1】 观察分子组成,你能提出多少种可能的分子结构呢?

【学生活动】 先独立推测后组内交流、全班展示,相互质疑、相互补充．

【问题2】 分子中可能存在哪些官能团?

【学生活动】 思考交流回答.

【问题3】 如果让你通过实验验证官能团的存在,你会选择哪种官能团来验证?为什么?

学生1: 选择醛基,因为有现象明显的特征反应．

学生2: 选择羧基,因为能使酸碱指示剂变色,还能与醇发生酯化反应,其他官能团不具备．

学生3: 选择羟基,因为能与羧酸发生酯化反应．

【教师追问】 如果已经检验出有醛基的存在,还需不需要检验羧基的存在?

【学生回答】 因为不饱和度为1,所以有醛基就不会有羧基．

【教师追问】 反之呢?碳碳双键呢?

【学生回答】 反之有羧基就不会有醛基,也不会有碳碳双键．

【教师补充】 不饱和度为1,而分子组成中却有很多氧原子,可能是哪种官能团存在所导致?

【学生回答】 羟基,也可能是醚键．

【问题4】 有哪些可行的实验验证方案?实验现象和结论是什么?

【学生活动】 以小组为单位讨论设计实验方案，进行实验验证，全班交流成果．

【问题5】 给出核磁共振氢谱图,如图1(有11个氢特征峰),请推测白色晶体的分子结构是什么?

图1

【学生活动】 结合官能团的实验验证结果,讨论分析得出分子结构CH2OH-(CHOH)4-CHO,白色晶体即为葡萄糖．

【设计意图】 由组成推测结构的活动充分调动学生的发散性思维,并在此基础上培养学生分析问题的有序思维及演绎推理能力．由探究方案设计到实施的过程,让学生充分体会“结构决定性质,性质反映结构”的基本思想,培养学生综合运用所学知识解决问题的能力及实验探究能力．

环节3由结构推测并归纳葡萄糖的化学性质.

【问题提出】 观察葡萄糖的分子结构,思考并归纳葡萄糖的化学性质?

【学生活动】 归纳、梳理葡萄糖的化学性质．

【设计意图】 使学生进一步体会结构决定性质的基本思想,培养其演绎推理能力、逻辑思维能力．

环节4葡萄糖用途的分享与探究.

【问题1】 对照葡萄糖的化学性质,谈谈葡萄糖有哪些用途?

【学生活动】 梳理、分享、交流已知的用途.

【问题2】 根据葡萄糖的氧化反应，思考还会有什么用途?

【学生活动】 思考、猜测并在教师的提示下回答: 1)氧化还原反应; 2)化合价升降,电子的得失; 3)用作电池(少数学生能联想到).

【教师活动】 给出糖电池的图片资料如图2.

图2　索尼公司设计“糖电池”

【问题3】 葡萄糖的银镜反应还会有什么用途?

【教师提示】 在反应中葡萄糖发生了怎样的变化?被氧化还是被还原?

【学生回答】 被氧化，这个反应也可用作电池．

【教师提示】 在葡萄糖发生的这个变化中银氨溶液能否用其他物质代替?

【学生回答】 可以,如溴水、酸性高锰酸钾溶液.

【教师活动】 给出葡萄糖被溴水氧化,并最终转化为葡萄糖酸钙的反应式、葡萄糖酸钙、葡萄糖酸锌等商品图片.

【问题4】 通过以上2个反应的用途探究,你有些怎样的收获和体会?

【设计意图】 学生通过化学预测与猜测、假设创造、比较、想象、迁移、演绎推理,思维的发散性、灵活性得到充分的激发和锻炼．

环节5总结提升.

【师生活动】 教师引领,师生一起回顾探究历程,总结方法、提升认识．

【设计意图】 进一步明确有机物的一般研究方法和步骤,并使知识内化,认识提升．

5教学设计特色说明

1) 以“工厂中提取的白色晶体是谁?”为起点,带领学生踏上探究之旅,期间经历了分子组成的探究、分子构成的猜测、假设、实验验证等过程,使学生亲身体会了有机物的一般研究方法和步骤,在探究活动中提升演绎推理、应用所学知识解决问题及科学探究等能力．

2) 通过熟悉的化学反应引发对葡萄糖未知用途的探究,不仅使学生深刻地感受到化学学科的社会价值,更让学生经历了假设创造、想象比较、类比推理等高级思维过程．在分子结构的探究活动中,通过精心设计的问题有效激发学生的思维,使其能够经历假设创造、系统设计、批判质疑、反思论证等高级思维的锻炼,在知识与能力目标达成的同时,实现对学生创造力培养的目标．

1) 重点: 利用有机物的一般研究方法,推测并验证葡萄糖的结构,归纳总结葡萄糖的化学性质． 2) 难点: 验证葡萄糖结构实验方案的设计及优化．