情景教學(xué) 化學(xué)走進(jìn)生活

摘 要：糖作為人體的能源物質(zhì)，無(wú)論從了解化學(xué)還是認(rèn)識(shí)自身都表現(xiàn)出重要的地位。新課程提倡“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”，突出化學(xué)的社會(huì)價(jià)值。本堂課的教學(xué)設(shè)計(jì)以此為理論基礎(chǔ)和指導(dǎo)思想。

關(guān)鍵詞：情景教學(xué)；化學(xué)；邏輯思維

一、 設(shè)計(jì)思路

從生活中存在的含糖物質(zhì)入手，從各種糖的介紹中打破學(xué)生認(rèn)為糖就是葡萄糖的錯(cuò)誤概念，對(duì)糖類(lèi)物質(zhì)形成準(zhǔn)確的理解，學(xué)會(huì)書(shū)寫(xiě)它們的化學(xué)式。在學(xué)生討論糖類(lèi)物質(zhì)在日常生活中的重要作用的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)探究糖的水解。以糖尿病的檢驗(yàn)為線索，將葡萄糖的性質(zhì)融入其中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，加深了對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力與觀察能力；在分析其他糖類(lèi)的水解時(shí)，通過(guò)學(xué)生的分組討論，設(shè)計(jì)、完善實(shí)驗(yàn)方案，最后用實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生形成嚴(yán)密的邏輯思維能力。

二、 教材分析

教材在選擇和組織內(nèi)容時(shí)，圍繞三個(gè)維度的課程目標(biāo)，確立了三條基本的內(nèi)容線索：①化學(xué)學(xué)科的基本知識(shí)和基本技能（如：葡萄糖的性質(zhì)）；②科學(xué)探究、化學(xué)學(xué)科研究方法和學(xué)習(xí)策略（如：葡萄糖性質(zhì)及淀粉水解的實(shí)驗(yàn)探究）；③反映化學(xué)與社會(huì)、環(huán)境、個(gè)人生活實(shí)際以及其他科學(xué)和技術(shù)的廣泛聯(lián)系的內(nèi)容主題和學(xué)習(xí)素材（如：糖尿病的危害，如何來(lái)檢驗(yàn)糖尿病，人們用糯米釀酒等）。

這節(jié)課是在學(xué)生初中已了解常見(jiàn)的糖類(lèi)，并已經(jīng)涉及葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)糖類(lèi)，尤其是葡萄糖的性質(zhì)，有著承上的作用；同時(shí)本節(jié)課也為接下來(lái)選修5《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》進(jìn)一步學(xué)習(xí)糖類(lèi)的結(jié)構(gòu)及其他性質(zhì)做了很好的鋪墊。

三、 學(xué)情分析

（一） 學(xué)生在初中科學(xué)中已經(jīng)對(duì)常見(jiàn)糖類(lèi)有初步的認(rèn)識(shí)，知道糖類(lèi)習(xí)慣上稱(chēng)為碳水化合物。本課則通過(guò)葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素化學(xué)式的比較，讓學(xué)生領(lǐng)悟到，在這些有機(jī)物的分子中，氫、氧原子數(shù)之比為2∶1，理解它們的分子組成特點(diǎn)，以及為什么這些物質(zhì)習(xí)慣上稱(chēng)為碳水化合物。

（二） 經(jīng)過(guò)一個(gè)多學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)生也已初步具有分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，對(duì)采用實(shí)驗(yàn)探究的方法研究學(xué)習(xí)化學(xué)也有一定的基礎(chǔ)。這為學(xué)生采用科學(xué)探究的方法學(xué)習(xí)葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)及淀粉水解情況提供了能力的基礎(chǔ)。

四、 教學(xué)目標(biāo)

（一） 知識(shí)與技能

1. 了解糖類(lèi)的組成、主要性質(zhì)及在日常生活中的應(yīng)用。

2. 認(rèn)識(shí)糖對(duì)人體的重要，以葡萄糖的熱化學(xué)方程式來(lái)顯示其作為人體能源物質(zhì)的價(jià)值。

（二） 過(guò)程與方法

1. 通過(guò)各種糖類(lèi)物質(zhì)的比較學(xué)習(xí)，拓展對(duì)糖的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而集中于葡萄糖來(lái)了解糖類(lèi)的性質(zhì)。

2. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究分析葡萄糖的重要性質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)判斷淀粉的水解情況。學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力。

（三） 情感與態(tài)度

密切化學(xué)與生活、人類(lèi)的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、了解自身的興趣。

五、 重點(diǎn)難點(diǎn)

（一）重點(diǎn)：常見(jiàn)糖類(lèi)的組成及存在、葡萄糖的檢驗(yàn)、糖類(lèi)水解反應(yīng)。

（二）難點(diǎn)：糖類(lèi)的水解反應(yīng)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究淀粉的水解情況

六、 教學(xué)策略與手段

本課教學(xué)中運(yùn)用“啟發(fā)式教學(xué)模式”。以糖尿病為教學(xué)背景，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)探究、研討；運(yùn)用實(shí)驗(yàn)、多媒體和閱讀等手段，為學(xué)生提供運(yùn)用多種感覺(jué)分析器官的機(jī)會(huì)，使學(xué)生從多層面受到感染，受到激勵(lì)；運(yùn)用討論激勵(lì)學(xué)生強(qiáng)化學(xué)習(xí)活動(dòng)，促成學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成就感；通過(guò)歸納、演繹，激勵(lì)學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系，發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；通過(guò)課堂知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用，讓學(xué)生更深刻認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類(lèi)生活的密切關(guān)系，從而更好培養(yǎng)學(xué)生健康生活的意識(shí)。

七、 教學(xué)流程

八、 教學(xué)過(guò)程

教學(xué)環(huán)節(jié)一：常見(jiàn)糖類(lèi)的存在及物理性質(zhì)

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

說(shuō)說(shuō)你吃過(guò)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(shí)物展示】含糖物質(zhì)

【小結(jié)】淀粉、纖維素、果糖、葡萄糖、麥芽糖、蔗糖等都是常見(jiàn)的糖類(lèi)。

葡萄糖蔗糖淀粉纖維素

組成C6H12O6C12H22O11（C6H10O5）n相對(duì)分子質(zhì)量從幾萬(wàn)到幾十萬(wàn)（C6H10O5）n相對(duì)分子質(zhì)量在200萬(wàn)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(xì)胞壁、棉花、木材等

【問(wèn)題探究】

1. 糖一定有甜味嗎？有甜味的一定是糖類(lèi)嗎？

2. 為什么人們?cè)堰@些糖類(lèi)化合物稱(chēng)為“碳水化合物”？

3. 淀粉和纖維素是屬于同分異構(gòu)體嗎？

小結(jié)：糖類(lèi)不一定具有甜味，有甜味的物質(zhì)不一定是糖類(lèi)

【學(xué)生】通過(guò)分析糖類(lèi)化合物的元素組成以及碳、氫、氧原子數(shù)的比例得出結(jié)論。

【教師補(bǔ)充】隨著科學(xué)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)碳水化合物的名稱(chēng)沒(méi)有正確反映糖類(lèi)的組成、結(jié)構(gòu)特征。糖類(lèi)中氫氧個(gè)數(shù)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(jié)】符合通式C5（H2O）n的不一定是糖類(lèi)，屬于糖類(lèi)的物質(zhì)不一定符合這通式。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)三個(gè)問(wèn)題的探究，打破了學(xué)生經(jīng)驗(yàn)中糖都具有甜味、糖類(lèi)就是糖水化合物等不正確認(rèn)識(shí)，在初中科學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步地加深了對(duì)糖類(lèi)的認(rèn)識(shí)。

【實(shí)驗(yàn)1】觀察糖類(lèi)的顏色、狀態(tài)和水溶性?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論完成實(shí)驗(yàn)記錄表格。

葡萄糖蔗糖淀粉纖維素

顏色、狀態(tài)白色固體無(wú)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(píng)：學(xué)生親身參與，切實(shí)感受糖類(lèi)在日常生活中的存在和應(yīng)用，認(rèn)識(shí)到化學(xué)與人類(lèi)生活的關(guān)系，感受到有機(jī)化學(xué)就在實(shí)際生活之中，激發(fā)起學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。多種方式的學(xué)習(xí)方法，也讓學(xué)生更好地全面把握糖類(lèi)化合物的組成、存在與性質(zhì)。）

教學(xué)環(huán)節(jié)二：葡萄糖的性質(zhì)及檢驗(yàn)

情景2：糖尿病是現(xiàn)代疾病中的第二殺手，糖尿病患者由于生理發(fā)生病變，進(jìn)食后血液中大量的葡萄糖（血糖）不能儲(chǔ)存起來(lái)，導(dǎo)致血液中的葡萄糖濃度很高，大量的糖只能通過(guò)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(shū)】葡萄糖（C6H12O6）

【教師】以前，醫(yī)院常用新制氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液來(lái)檢驗(yàn)患者是否得糖尿病，你知道原理嗎？如患有糖尿病會(huì)出現(xiàn)什么特殊現(xiàn)象？

【提問(wèn)】這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都要在堿性環(huán)境中進(jìn)行，如何來(lái)配制銀氨溶液？（氨水滴加到硝酸銀中至剛開(kāi)始產(chǎn)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(guò)量？（氫氧化鈉）

【投】實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)：

1. 費(fèi)林反應(yīng)：加熱時(shí)注意加熱時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，注意實(shí)驗(yàn)安全。

2. 銀鏡反應(yīng)：要用水浴加熱，加熱時(shí)不可振蕩和搖動(dòng)試管。

【學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)一：

2 mL10%氫氧化鈉溶液→加入5～6滴5%的硫酸銅溶液，振蕩→藍(lán)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(shí)驗(yàn)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(xué)生實(shí)驗(yàn)，及時(shí)糾正，適時(shí)鼓勵(lì)。

【提問(wèn)】從氧化還原角度來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)反應(yīng)體現(xiàn)了葡萄糖的什么性質(zhì)？

【學(xué)生】還原性。

【板書(shū)】葡萄糖→還原性糖

（評(píng)：情境的創(chuàng)設(shè)既引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又拓寬了他們的知識(shí)面。本情境在實(shí)驗(yàn)探究中加深了對(duì)葡萄糖性質(zhì)的理解和掌握，也培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力與觀察能力）

教學(xué)環(huán)節(jié)三：糖類(lèi)的水解

情景3：低血糖患者或不能正常飲食的病人到了醫(yī)院，醫(yī)生會(huì)給病人注射葡萄糖；在運(yùn)動(dòng)會(huì)上，運(yùn)動(dòng)員跑完之后，也經(jīng)常喝葡萄糖來(lái)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，那么利用葡萄糖來(lái)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)的原理是什么？

【學(xué)生】葡萄糖在人體組織中發(fā)生緩慢氧化，放出熱量，提供生命活動(dòng)所需的能量。

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

【教師】平時(shí)我們的飲食中并不是直接通過(guò)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(wèn)】淀粉如何轉(zhuǎn)化為葡萄糖？還有哪些糖可轉(zhuǎn)化為葡萄糖？

【學(xué)生】回憶初中生物知識(shí)，討論，講述。

【教師】生物體內(nèi)主要通過(guò)各種酶的作用，淀粉最終水解為葡萄糖。實(shí)驗(yàn)室中，在無(wú)機(jī)酸的催化下，淀粉也可以發(fā)生水解反應(yīng)。

【板書(shū)】（C6H10O5）n+nH2O催化劑nC6H12O6

【演示實(shí)驗(yàn)】“淀粉的水解反應(yīng)”

【問(wèn)題探究】

4. 反應(yīng)一段時(shí)間后，你能確定這支試管中的淀粉完全轉(zhuǎn)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(zhì)？

【學(xué)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(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)確定所得水解液屬于哪種水解情況。

【學(xué)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(xiàn)象。

【學(xué)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(xiàn)象。

【學(xué)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(xiàn)象。

【學(xué)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(xiàn)象。

【追問(wèn)】用氫氧化鈉溶液中和水解液的目的是什么？

【學(xué)生】費(fèi)林反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)都要在堿性條件下進(jìn)行。

【教師】?jī)A聽(tīng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案，引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)、完善實(shí)驗(yàn)方案

（評(píng)：讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)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(yàn)方法、水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)方法，更需要學(xué)生有嚴(yán)密的思維，如了解檢驗(yàn)水解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)條件等。在設(shè)計(jì)方案并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的過(guò)程中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力。）

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

【學(xué)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(zhuǎn)化為酒精，得到的酒精在某種微生物存在下能進(jìn)一步發(fā)生氧化反應(yīng)得到醋酸）

【板書(shū)】C6H12O6酒化酶2C2H5OH+2CO2

【投影】葡萄糖的用途

（評(píng)：該情景的設(shè)置使學(xué)生深切感受到生活處處有化學(xué)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣）

【板書(shū)設(shè)計(jì)】

【反思】由于糖類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，學(xué)生已有知識(shí)還不足以從結(jié)構(gòu)角度認(rèn)識(shí)糖類(lèi)的性質(zhì)。本課，我通過(guò)從身邊被忽略的物品中（如木質(zhì)課桌）尋找、認(rèn)識(shí)糖類(lèi)物質(zhì)，結(jié)合教材中表3-5與“活動(dòng)探究”中實(shí)驗(yàn)1，不僅讓學(xué)生了解常見(jiàn)的糖類(lèi)物質(zhì)，學(xué)會(huì)書(shū)寫(xiě)它們的化學(xué)式，也讓學(xué)生體會(huì)到糖類(lèi)物質(zhì)的物理性質(zhì)有所不同，并非自己想象，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。第二塊內(nèi)容——葡萄糖的性質(zhì)，通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，加深了對(duì)銀氨溶液和新制氫氧化銅懸濁液配制的記憶。第三塊內(nèi)容——糖類(lèi)的水解，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分析淀粉的水解程度，并用實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷，需要學(xué)生知道淀粉水解的條件、淀粉的檢驗(yàn)方法、水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)方法等培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力，使學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

作者簡(jiǎn)介：

吳招壇，浙江省溫州市，溫州中學(xué)。