基于有機物研究方法的《葡萄糖》教學設計

文章編號：1005－6629(2007)09－0042－02中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1設計思路

《葡萄糖》是人教版高中化學第二冊第七章《葡萄糖、蔗糖》的第一課時內容，在此之前，學生已經學習了《有機物分子式和結構式的確定》一節，了解了從組成到結構、再到性質的有機物研究方法，而葡萄糖結構中所包含的官能團醛基、醇羥基，其特征性質學生都已經掌握，沒有陌生的知識，只是它們之間的組合問題，所以本節課適合學生遵照有機物研究的一般方法來自主探究。教學設計時，先以有機物推斷的問題形式，引導學生根據不斷呈現的資料，逐步推導、歸納出葡萄糖的組成、結構，再利用演繹思維推理出葡萄糖的其它性質，進行實驗驗證。為了使葡萄糖的研究更具有問題性、保證探究的完整性，設計時將教材中的糖類的組成和分類一部分內容移到了葡萄糖結構、性質的教學后面，按照具體到一般的認知順序處理。

2教學目標(略)

3教學重點難點

重點：葡萄糖的性質和用途

難點：葡萄糖的結構

4 實驗用品

潔凈試管燒杯酒精燈鐵架臺石棉網NaOH溶液(10%)CuSO4溶液(5%)AgNO3溶液(2%)稀氨水(2%)葡萄糖溶液(10%)

5 教學方法

探究式教學

6 教學過程

［知識準備］

師：我們已經學習了《有機物分子式和結構式的確定》一節，請同學們回憶研究有機物的一般方法。

生：回憶、回答。先通過燃燒等方法測定其組成，再提出結構的可能假設，再通過實驗確定結構，最后根據結構推斷性質。

(意圖：從知識貯備中提取有機物研究的一般方法，以便運用這些方法和策略解決問題。)

［問題情境］

師：下面是某有機物A的有關信息，請同學們推斷A的組成，寫出它的化學式。

某學科活動小組用大米作原料進行實驗，制取一種白色晶體A，能溶于水。為了弄清該晶體的組成和性質，他們做了如下一些實驗。

實驗1：稱量18g的該晶體，在燃燒爐中加熱，使其完全燃燒，將生成的氣體依次通過盛有CaCl2和盛有 Ca(OH)2的干燥管，使氣體全部被吸收。測得兩瓶分別增重10.8g和26.4g 。又測得該晶體的相對分子質量為180，請推斷該化合物的組成。

生：閱讀、明晰問題。

（意圖：創設真實問題情景，以驅動學生進行探究。）

［交流討論］

師：在同學們推斷A的組成時，請思考以下幾個問題，并與其它同學進行交流。

(1) A中含有哪幾種元素？

(2) 是否含有氧元素，你根據什么做出的判斷？

生：進行問題表征、求解。得出A的分子組成為C6H12O6。（求解過程略）

(意圖：運用設置序列問題，引導學生沿著正確方向思考，防止思維不嚴密，漏掉氧元素。）

［科學假設］

師：根據A的組成，請猜測A可能含有的官能團。

生：根據已有經驗對A的組成進行分析，提出結構假設：A由C、H、O三種元素組成，有一個不飽和度，可能有碳碳雙鍵、醛基、酮基、羧基或酯基。

（意圖：讓學生學會科學假設的方法，體會假設在科學研究中的作用）

［科學探究］

師：學科小組根據結構假設，對A做了進一步實驗探究，得到如下實驗結果，請推斷其可能的結構。

(1) A能發生銀鏡反應。

(2) A與醋酸在濃硫酸作用下共熱，生成有芳香氣味的酯。

生：根據提供的信息，對A的結構作進一步推斷：A中含有醛基，因為只有一個不飽和度，所以不可能再含有碳碳雙鍵、酮基、羧基，但不能肯定是否有酯基存在，因為甲酸酯類也能發生銀鏡反應。也不能確定是否含有支鏈。

師：學科小組也有同樣的疑問，他們又上網進行了搜索，以下是搜索得到的信息。

(3)組成為C6H12O6的有葡萄糖和果糖兩種，其中葡萄糖能夠發生銀鏡反應，果糖不能，1mol的葡萄糖能夠和5mol醋酸酐發生酯化反應生成C6H7O（OOCCH3）5，一個碳原子上同時連兩個羥基是不穩定的。

(4)葡萄糖如果被徹底還原可以生成正己烷。

生：那就排除了酯基的存在。葡萄糖的結構中應該沒有支鏈

（意圖：將葡萄糖的組成、結構信息分步給出，能夠更好引導學生沿著組成－結構的順序進行探究。同時，利用分解策略，也有利于降低探究難度。讓學生了解網絡技術也是科學探究常用的方法。）

［歸納整理］

師：根據上述推斷出的A中官能團和有關信息，請你試著寫出A的結構簡式。

生：進行歸納概括，得出A的結構簡式：CH2(OH)－CH(OH)4－CHO

(意圖：培養學生在歸納的基礎上綜合運用獲取信息的能力。)

［科學推斷］

師：根據A的結構，除了上述實驗用到的性質外，你還能推斷出A具有哪些性質？

生：推斷A的性質：能被H2催化還原、能被氧化成多元醛酮等。

師生：共同歸納：葡萄糖其兼有醇、醛二者的性質，能夠與酸發生酯化反應，能與銀氨溶液、新制氫氧化銅反應、燃燒等。

（意圖：培養學生根據官能團推斷性質、進行演繹推理的能力。）

［觀察與思考］

師：分別演示實驗7-1葡萄糖溶液與銀氨溶液，實驗7-2與新制氫氧化銅的反應，請同學們觀察并思考，并填寫下表

生：觀察、思考，回答問題。實驗7-1有銀鏡生成，實驗7-2有紅色沉淀生成，葡萄糖分子中的醛基被氧化。

（意圖：對假設進行實驗驗證，這是科學研究必不可少的步驟。）

［交流討論］

師：聯系生活實際，說說你知道葡萄糖有哪些用途？

生：根據自己的生活經驗，討論葡萄糖的用途。

師生：共同歸納葡萄糖的用途。用于制鏡業、糖果制造業、醫藥業(葡萄糖酸鋅等)，治療低血糖等。

師：葡萄糖在人體內的氧化可以提供能量，1mol葡萄糖完全氧化能放出約2804KJ的熱量，請寫出其熱化學方程式。

生：書寫。C6H12O6(S)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O (g)

△H=－2804KJ/mol

(意圖：葡萄糖是一種與學生生活聯系最緊密的一種物質之一，教材中所涉及的葡萄糖用途，學生大都有接觸，因此設計成“交流與討論”活動比教師講解或讓學生閱讀更能激發學生的興趣，也能更好地理解葡萄糖的用途。)

［閱讀理解］

師：葡萄糖只是糖類的一種，生活中還有很多糖，什么是糖？生活中還有哪些重要的糖？請閱讀教材中糖類的組成和分類內容，并回答下列問題。

1． 什么是碳水化合物？碳水化合物都屬于糖類嗎？

2． 糖可以分為哪幾類？是依據什么分的？請用關系圖把它們表示出來。

生：閱讀、思考，回答所提出的問題。

（意圖：培養學生根據問題提綱進行閱讀的能力，掌握閱讀方法和對所學內容進行精加工的策略。）

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