情景教學 化學走進生活

摘 要：糖作為人體的能源物質，無論從了解化學還是認識自身都表現出重要的地位。新課程提倡“從生活走進化學，從化學走向社會”，突出化學的社會價值。本堂課的教學設計以此為理論基礎和指導思想。

關鍵詞：情景教學；化學；邏輯思維

一、 設計思路

從生活中存在的含糖物質入手，從各種糖的介紹中打破學生認為糖就是葡萄糖的錯誤概念，對糖類物質形成準確的理解，學會書寫它們的化學式。在學生討論糖類物質在日常生活中的重要作用的基礎上，實驗探究糖的水解。以糖尿病的檢驗為線索，將葡萄糖的性質融入其中，通過實驗探究，加深了對相關知識的理解和掌握，培養了學生的實驗操作能力與觀察能力；在分析其他糖類的水解時，通過學生的分組討論，設計、完善實驗方案，最后用實驗去檢驗，培養了學生形成嚴密的邏輯思維能力。

二、 教材分析

教材在選擇和組織內容時，圍繞三個維度的課程目標，確立了三條基本的內容線索：①化學學科的基本知識和基本技能（如：葡萄糖的性質）；②科學探究、化學學科研究方法和學習策略（如：葡萄糖性質及淀粉水解的實驗探究）；③反映化學與社會、環境、個人生活實際以及其他科學和技術的廣泛聯系的內容主題和學習素材（如：糖尿病的危害，如何來檢驗糖尿病，人們用糯米釀酒等）。

這節課是在學生初中已了解常見的糖類，并已經涉及葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液反應的實驗的基礎上，進一步認識糖類，尤其是葡萄糖的性質，有著承上的作用；同時本節課也為接下來選修5《有機化學基礎》進一步學習糖類的結構及其他性質做了很好的鋪墊。

三、 學情分析

（一） 學生在初中科學中已經對常見糖類有初步的認識，知道糖類習慣上稱為碳水化合物。本課則通過葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素化學式的比較，讓學生領悟到，在這些有機物的分子中，氫、氧原子數之比為2∶1，理解它們的分子組成特點，以及為什么這些物質習慣上稱為碳水化合物。

（二） 經過一個多學期的學習，學生也已初步具有分析問題、解決問題的能力，對采用實驗探究的方法研究學習化學也有一定的基礎。這為學生采用科學探究的方法學習葡萄糖的化學性質及淀粉水解情況提供了能力的基礎。

四、 教學目標

（一） 知識與技能

1. 了解糖類的組成、主要性質及在日常生活中的應用。

2. 認識糖對人體的重要，以葡萄糖的熱化學方程式來顯示其作為人體能源物質的價值。

（二） 過程與方法

1. 通過各種糖類物質的比較學習，拓展對糖的認識，進而集中于葡萄糖來了解糖類的性質。

2. 通過實驗探究分析葡萄糖的重要性質，通過實驗方案的設計判斷淀粉的水解情況。學習科學探究的基本方法，提高科學探究能力。

（三） 情感與態度

密切化學與生活、人類的聯系，激發學生學習化學、了解自身的興趣。

五、 重點難點

（一）重點：常見糖類的組成及存在、葡萄糖的檢驗、糖類水解反應。

（二）難點：糖類的水解反應，設計實驗探究淀粉的水解情況

六、 教學策略與手段

本課教學中運用“啟發式教學模式”。以糖尿病為教學背景，創設學習情境激勵學生主動探究、研討；運用實驗、多媒體和閱讀等手段，為學生提供運用多種感覺分析器官的機會，使學生從多層面受到感染，受到激勵；運用討論激勵學生強化學習活動，促成學生獲得學習成就感；通過歸納、演繹，激勵學生建構知識體系，發展學生的認知結構；通過課堂知識的實際運用，讓學生更深刻認識化學與人類生活的密切關系，從而更好培養學生健康生活的意識。

七、 教學流程

八、 教學過程

教學環節一：常見糖類的存在及物理性質

情景1：對于糖，我們并不陌生，（投影）新中國成立60周年——回憶快樂童年之甜美零食。

說說你吃過哪些糖？

【生】淀粉（米飯、面包）、纖維素（蔬菜中）、水果中有果糖、葡萄中含葡萄糖、蔗糖，等等。

【實物展示】含糖物質

【小結】淀粉、纖維素、果糖、葡萄糖、麥芽糖、蔗糖等都是常見的糖類。

葡萄糖蔗糖淀粉纖維素

組成C6H12O6C12H22O11（C6H10O5）n相對分子質量從幾萬到幾十萬（C6H10O5）n相對分子質量在200萬以上

存在葡萄汁、蜂蜜、甜味水果甘蔗、甜菜等植物種子或塊根、塊莖等植物細胞壁、棉花、木材等

【問題探究】

1. 糖一定有甜味嗎？有甜味的一定是糖類嗎？

2. 為什么人們曾把這些糖類化合物稱為“碳水化合物”？

3. 淀粉和纖維素是屬于同分異構體嗎？

小結：糖類不一定具有甜味，有甜味的物質不一定是糖類

【學生】通過分析糖類化合物的元素組成以及碳、氫、氧原子數的比例得出結論。

【教師補充】隨著科學的發展，發現碳水化合物的名稱沒有正確反映糖類的組成、結構特征。糖類中氫氧個數比并不都是2∶1，也并不以水分子形式存在。

舉例：乙酸（醋）：C2H4O2 甲醛：CH2O 鼠李糖：C6H12O5

【小結】符合通式C5（H2O）n的不一定是糖類，屬于糖類的物質不一定符合這通式。

【設計意圖】通過三個問題的探究，打破了學生經驗中糖都具有甜味、糖類就是糖水化合物等不正確認識，在初中科學的基礎上進一步地加深了對糖類的認識。

【實驗1】觀察糖類的顏色、狀態和水溶性。總結實驗現象，討論完成實驗記錄表格。

葡萄糖蔗糖淀粉纖維素

顏色、狀態白色固體無色晶體白色粉末白色纖維狀

水溶性可溶可溶部分可溶不溶

（評：學生親身參與，切實感受糖類在日常生活中的存在和應用，認識到化學與人類生活的關系，感受到有機化學就在實際生活之中，激發起學習化學的興趣。多種方式的學習方法，也讓學生更好地全面把握糖類化合物的組成、存在與性質。）

教學環節二：葡萄糖的性質及檢驗

情景2：糖尿病是現代疾病中的第二殺手，糖尿病患者由于生理發生病變，進食后血液中大量的葡萄糖（血糖）不能儲存起來，導致血液中的葡萄糖濃度很高，大量的糖只能通過尿液排出。所以糖尿病的主要特征是尿液中葡萄糖含量偏高。

【板書】葡萄糖（C6H12O6）

【教師】以前，醫院常用新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液來檢驗患者是否得糖尿病，你知道原理嗎？如患有糖尿病會出現什么特殊現象？

【提問】這兩個實驗都要在堿性環境中進行，如何來配制銀氨溶液？（氨水滴加到硝酸銀中至剛開始產生的沉淀恰好溶解）。如何配制新制氫氧化銅懸濁液？保證哪種試劑過量？（氫氧化鈉）

【投】實驗注意點：

1. 費林反應：加熱時注意加熱時間不宜過長，注意實驗安全。

2. 銀鏡反應：要用水浴加熱，加熱時不可振蕩和搖動試管。

【學生分組實驗】

實驗一：

2 mL10%氫氧化鈉溶液→加入5～6滴5%的硫酸銅溶液，振蕩→藍色的氫氧化銅懸濁液→加入1 mL10%的葡萄糖水溶液，振蕩（水浴加熱）→磚紅色沉淀

實驗二：

1 mL2%AgNO3溶液→一邊振蕩，一邊逐滴滴入2%的稀氨水，直到析出的沉淀恰好溶解為止→銀氨溶液→加入1 mL10%的葡萄糖水溶液，振蕩（水浴加熱）→管壁上有光亮如鏡的銀析出

【教師】觀察學生實驗，及時糾正，適時鼓勵。

【提問】從氧化還原角度來說，這兩個反應體現了葡萄糖的什么性質？

【學生】還原性。

【板書】葡萄糖→還原性糖

（評：情境的創設既引起學生的學習興趣，又拓寬了他們的知識面。本情境在實驗探究中加深了對葡萄糖性質的理解和掌握，也培養了學生的實驗操作能力與觀察能力）

教學環節三：糖類的水解

情景3：低血糖患者或不能正常飲食的病人到了醫院，醫生會給病人注射葡萄糖；在運動會上，運動員跑完之后，也經常喝葡萄糖來補充營養，那么利用葡萄糖來補充營養的原理是什么？

【學生】葡萄糖在人體組織中發生緩慢氧化，放出熱量，提供生命活動所需的能量。

【板書】C6H12O6（s）+6O2（g）=6CO2（g）+6H2O（l） ΔH=-28.04 kJ/mol

【教師】平時我們的飲食中并不是直接通過攝入葡萄糖而獲得能量的，人們主要從食物中攝入淀粉滿足身體所需葡萄糖。

【提問】淀粉如何轉化為葡萄糖？還有哪些糖可轉化為葡萄糖？

【學生】回憶初中生物知識，討論，講述。

【教師】生物體內主要通過各種酶的作用，淀粉最終水解為葡萄糖。實驗室中，在無機酸的催化下，淀粉也可以發生水解反應。

【板書】（C6H10O5）n+nH2O催化劑nC6H12O6

【演示實驗】“淀粉的水解反應”

【問題探究】

4. 反應一段時間后，你能確定這支試管中的淀粉完全轉化為葡萄糖了嗎？可能有哪些水解情況？

5. 不同的水解情況，所得的水解液中除了酸和水外，還有什么其他物質？

【學生】完全水解（葡萄糖）、部分水解（葡萄糖和淀粉）、尚未水解（只有淀粉）

【交流討論】分組討論，設計可行的實驗方案來確定所得水解液屬于哪種水解情況。

【學生1】往水解液中加入新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液，加熱，觀察現象。

【學生2】分為兩支試管，一支加入碘水，另一支加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，觀察現象。

【學生3】分為兩支試管，一支加入碘水，另一支加入銀氨溶液，水浴加熱，觀察現象。

【學生4】分為兩支試管，一支加入碘水，另一支用氫氧化鈉中和水解液至堿性，再加入新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液，加熱，觀察現象。

【追問】用氫氧化鈉溶液中和水解液的目的是什么？

【學生】費林反應和銀鏡反應都要在堿性條件下進行。

【教師】傾聽學生實驗方案，引導學生改進、完善實驗方案

（評：讓學生設計實驗方案來判斷淀粉水解的程度，需要知道淀粉水解的條件、淀粉的檢驗方法、水解產物的檢驗方法，更需要學生有嚴密的思維，如了解檢驗水解產物的實驗條件等。在設計方案并實驗驗證的過程中學習科學探究的基本方法，提高科學探究能力。）

情景4：每年秋后，許多家庭用糯米來釀酒，工業上利用植物秸稈制造酒精，你知道原理嗎？

【學生】閱讀、思考、討論（淀粉和纖維素在一定條件下能水解成葡萄糖。后者在酒化酶作用下能轉化為酒精，得到的酒精在某種微生物存在下能進一步發生氧化反應得到醋酸）

【板書】C6H12O6酒化酶2C2H5OH+2CO2

【投影】葡萄糖的用途

（評：該情景的設置使學生深切感受到生活處處有化學，提高了學生學習化學的興趣）

【板書設計】

【反思】由于糖類結構復雜，學生已有知識還不足以從結構角度認識糖類的性質。本課，我通過從身邊被忽略的物品中（如木質課桌）尋找、認識糖類物質，結合教材中表3-5與“活動探究”中實驗1，不僅讓學生了解常見的糖類物質，學會書寫它們的化學式，也讓學生體會到糖類物質的物理性質有所不同，并非自己想象，需要通過實驗驗證，從而培養學生實事求是的科學態度。第二塊內容——葡萄糖的性質，通過學生分組實驗探究，提高了學生學習的積極性，培養了學生通過觀察實驗現象，分析問題和解決問題的能力，加深了對銀氨溶液和新制氫氧化銅懸濁液配制的記憶。第三塊內容——糖類的水解，讓學生自己設計實驗方案，分析淀粉的水解程度，并用實驗來判斷，需要學生知道淀粉水解的條件、淀粉的檢驗方法、水解產物的檢驗方法等培養了學生嚴密的邏輯思維能力，使學生感受到化學學習的樂趣。

作者簡介：

吳招壇，浙江省溫州市，溫州中學。