第一单元 糖类 油脂第二课时教学实录

《

探究葡萄糖的结构与性质

》教学设计

基本信息

课题

年级

授课教师

探究葡萄糖的结构与性质

高二

冯婷

学科

工作年限

化学

3年

评奖等级

授课时间

等奖

2019.5.20

设计理念

葡萄糖结构和性质测定运用“诱思探究”思想的教学规律：善诱则通，善思则得；诱思交融，众志成城。本课将葡萄糖结构设计成测定问题，实现从化学键到官能团、从物质性质到化学反应、从宏观现象到微观结构的完整认识，重在发展学生“结构决定性质”的学科思想应用能力，强化证据推理意识。在设计这节课的时候，以问题为主线，以思维为主攻，以信息技术媒体为手段，把本节课用到的视频、动画、实验仪器准备好，抽象问题具体化、散乱问题系统化、复杂问题简单化，充分实现了学生的主体地位，有助于提升学生化学相关学科素养。

教学设计

【教材分析】

葡萄糖结构涉及多个官能团，是对前面已学过的单官能团有机物如醇、醛、羧酸、酯性质的综合应用。葡萄糖的结构与性质是本章教材的教学重点和难点。

本节是官能团性质知识的综合应用，培养学生应用理论知识、借助多媒体手段，解决实验问题的能力。本节重点是了解有机物结构测定的基本步骤，关键是掌握有机测定的核心方法。通过学习，培养学生基于证据的推理能力，提升设计并优化实验方案的能力。

【学情分析】

学生通过微课复习、高一阶段学习，已对葡萄糖的性质具备初步了解，知道应用‘结构决定性质’研究有机物的基本思想方法，通过本课学习可以发展学生对多官能团有机物性质的认识角度，提升解决问题的实践应用能力。由于前面学习对象主要为单官能团有机物，学生的系统分析意识还可能不强，以上问题有待通过本课学习解决或提升。

【教学目标】

知识与技能：

1.

知道葡萄糖的结构特点和主要化学性质。

2.

掌握解决结构测定问题的一般步骤和核心方法，建构解决结构测定问题的思维模型。

过程与方法：

1.

通过预测和设计实验验证结构的过程，掌握根据化学键、反应、实验事实等证据，从定性和定量角度推理有机物结构的基本方法，培养学生基于证据的推理能力。

2.

通过设计和讨论实验方案，提升学生的逻辑思维能力和排除干扰的实验意识。

情感态度与价值观：

通过了解科学家测定葡萄糖结构的化学史，追寻科学发展的轨迹，感悟人们对科学本质的认识过程，学习科学家的研究精神。

【教学重点】

了解有机物结构测定的基本步骤，掌握有机物结构测定的核心方法。

【教学难点】

培养学生基于证据的推理能力，提升设计并优化实验方案的能力。

【教学方法】

引导法、实验法、波谱法、归纳总结

【教学准备】

1.

课前集体学习化学微课堂——葡萄糖，了解葡萄糖基本性质。

2.

化学实验分组及相关实验准备。

药品和仪器：

10%的NaOH、5%的CuSO4、10%的葡萄糖溶液、2%的氨水、2%的AgNO3溶液、葡萄糖粉末、紫色石蕊溶液、蒸馏水、烧杯、试管、酒精灯

3、电教设备：电脑

【教学过程】

【视频导入】通过“后羿射日”广告引出葡萄糖是提供人体能量的基本物质，并结合课前“化学微课堂—葡萄糖”，使学生对葡萄糖的性质有一个基本认识。

【问题提出】人类发现新物质后，需要测定其结构，才能更充分了解其性质，更好应用物质。科学家是如何测定葡萄糖结构的呢？

环节1 测定葡萄糖分子式

【提出问题】我们该采用什么样的步骤和方法测定其结构呢？

【素材展示】燃烧法测葡萄糖实验式、葡萄糖质谱图

【学生回答】先要知道分子组成情况，分析元素组成，测定实验式，再根据相对分子质量得到分子式。

【教师板书】葡萄糖结构测定的步骤：元素分析、测定相对分子质量、推出分子式、测定结构式，写出葡萄糖分子式C6H12O6

环节2

测定葡萄糖结构式

【提出问题】我们应该从哪些角度去测定有机物的结构呢？

【学生回答】要测定官能团的种类、个数、位置、碳骨架结构

【任务1】请预测葡萄糖官能团的种类，并说明你的依据。

【学生发言】葡萄糖的不饱和度为1，可能会有一个醛基、一个羧基、酯基、碳碳双键，其余氧原子可能是羟基或醚键结构。

【引导分析】计算不饱和度对预测官能团的作用是什么？

【学生回答】通过计算不饱和度，推测葡萄糖可能会有1个碳氧双键或碳碳双键，还有可能是环状结构。

【教师板书】呈现学生分析预测官能团种类的思路。

【任务2】请设计实验方案验证官能团，在练习本上写出实验步骤、反应试剂、反应条件、判断依据。

【学生活动】小组讨论交流实验方案。醛基用银氨溶液；羧基用紫色石蕊，酯基用水；碳碳双键用酸性高锰酸钾；如没有羧基，检验羟基用金属钠。

【教师追问】判断是否有这种官能团的依据是什么？

【学生回答】根据实验现象进行判断。醛基---有银镜现象；羧基---石蕊变红；酯基---观察是否分层；碳碳双键---酸性高锰酸钾溶液是否褪色；羟基---产生气体。

【教师追问】同学们是否都同意以上的方案？

【学生活动】小组讨论再分析实验方案。

【学生回答】此处不适合用酸性高锰酸钾检验，有还原性官能团也可使酸性高锰酸钾褪色。葡萄糖溶液中有水，不能用金属钠检验羟基。

【教师追问】是否有必要检验所有官能团？

【学生回答】不需要，如果检验出醛基，其他有不饱和度的官能团就不必检验了。因为存在干扰，现在无法检验羟基。

【信息提示】资料卡片：含有多个羟基的物质加入新制Cu(OH)2悬浊液会产生绛蓝色的溶液。

【教师总结】实验设计的过程中应有排除干扰的意识，用最简单的步骤实现实验目的。请同学们整理自己的实验方案。

【任务3】小组合作完成实验，总结结论。

【提供药品】葡萄糖溶液、硝酸银溶液、稀氨水、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、紫色石蕊试剂。

【学生总结】通过实验现象，推测葡萄糖具有一个醛基和多个羟基的结构。

【教师设疑】葡萄糖结构中是否含有醚键？碳骨架是怎样的？官能团连接在碳链的什么位置？

【任务4】分析费希尔测定葡萄糖结构的经典研究方法。

【学生回答】葡萄糖分子有5个羟基，分别连在5个碳原子上，碳骨架成直链结构。

【教师总结】可以从定性和定量的角度测定结构，板书葡萄糖的链式结构。

环节3 探究葡萄糖环式结构

【教师设疑】如何解释红外光谱无羰基特征峰？葡萄糖是否还有可能有其他结构？

【任务5】根据信息推测葡萄糖结构。

【学生板书】写出葡萄糖环式结构。

【教师总结】多官能团物质的官能团之间会相互影响。

【展示素材】介绍葡萄糖分子以环式结构为主，溶液中存在动态平衡。科学家霍沃思因证实糖类环式结构获得1937年诺贝尔化学奖。

【回顾本课】测定葡萄糖分子结构的过程，我们采用了什么步骤和方法？

【教师总结】回顾本课，梳理有机物结构测定分析模型。

【板书设计】

【教学反思】

本课通过“化学微课堂---葡萄糖”复习高一相关知识，以葡萄糖相关“后羿射日”广告激发学生学习兴趣，以化学史创设问题情境，有利于学生体会解决科学问题的过程和方法。

教学过程中，充分利用多媒体、信息技术手段，选取了丰富的学习素材，包括化学史素材，解决问题的新证据、科学家的研究方法等，培养学生获取信息、整合知识的能力。同时采用问题驱动方法，将核心探究问题拆分为小问题，实现了解决问题思维有序化。本科突出了多媒体的辅助手段，结合化学学科实验特点，优化实验方案，提升学生思维有序能力。