摘 要：糖作為人體的能源物質(zhì)，無論從了解化學(xué)還是認識自身都表現(xiàn)出重要的地位。新課程提倡“從生活走進化學(xué)，從化學(xué)走向社會”，突出化學(xué)的社會價值。本堂課的教學(xué)設(shè)計以此為理論基礎(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)生認為糖就是葡萄糖的錯誤概念，對糖類物質(zhì)形成準確的理解，學(xué)會書寫它們的化學(xué)式。在學(xué)生討論糖類物質(zhì)在日常生活中的重要作用的基礎(chǔ)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(zhì)融入其中，通過實驗探究，加深了對相關(guān)知識的理解和掌握，培養(yǎng)了學(xué)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(xué)生的分組討論，設(shè)計、完善實驗方案，最后用實驗去檢驗，培養(yǎng)了學(xué)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(nèi)容時，圍繞三個維度的課程目標，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)及淀粉水解的實驗探究）；③反映化學(xué)與社會、環(huán)境、個人生活實際以及其他科學(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，如何來檢驗糖尿病，人們用糯米釀酒等）。

這節(jié)課是在學(xué)生初中已了解常見的糖類，并已經(jīng)涉及葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)的實驗的基礎(chǔ)上，進一步認識糖類，尤其是葡萄糖的性質(zhì)，有著承上的作用；同時本節(jié)課也為接下來選修5《有機化學(xué)基礎(chǔ)》進一步學(xué)習(xí)糖類的結(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)對常見糖類有初步的認識，知道糖類習(xí)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(xué)式的比較，讓學(xué)生領(lǐng)悟到，在這些有機物的分子中，氫、氧原子數(shù)之比為2∶1，理解它們的分子組成特點，以及為什么這些物質(zhì)習(xí)慣上稱為碳水化合物。

（二） 經(jīng)過一個多學(xué)期的學(xué)習(xí)，學(xué)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(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

（一） 知識與技能

1. 了解糖類的組成、主要性質(zhì)及在日常生活中的應(yīng)用。

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

（二） 過程與方法

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

2. 通過實驗探究分析葡萄糖的重要性質(zhì)，通過實驗方案的設(shè)計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(yīng)。

（二）難點：糖類的水解反應(yīng)，設(shè)計實驗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)情境激勵學(xué)生主動探究、研討；運用實驗、多媒體和閱讀等手段，為學(xué)生提供運用多種感覺分析器官的機會，使學(xué)生從多層面受到感染，受到激勵；運用討論激勵學(xué)生強化學(xué)習(xí)活動，促成學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成就感；通過歸納、演繹，激勵學(xué)生建構(gòu)知識體系，發(fā)展學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)；通過課堂知識的實際運用，讓學(xué)生更深刻認識化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，從而更好培養(yǎng)學(xué)生健康生活的意識。

七、 教學(xué)流程

八、 教學(xué)過程

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

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(zhì)

【小結(jié)】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(zhì)量從幾萬到幾十萬（C6H10O5）n相對分子質(zhì)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(gòu)體嗎？

小結(jié)：糖類不一定具有甜味，有甜味的物質(zhì)不一定是糖類

【學(xué)生】通過分析糖類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。

【教師補充】隨著科學(xué)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)碳水化合物的名稱沒有正確反映糖類的組成、結(jié)構(gòu)特征。糖類中氫氧個數(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，屬于糖類的物質(zhì)不一定符合這通式。

【設(shè)計意圖】通過三個問題的探究，打破了學(xué)生經(jīng)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(xué)的基礎(chǔ)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(tài)和水溶性?？偨Y(jié)實驗現(xiàn)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(tài)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(xué)生親身參與，切實感受糖類在日常生活中的存在和應(yīng)用，認識到化學(xué)與人類生活的關(guān)系，感受到有機化學(xué)就在實際生活之中，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

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，進食后血液中大量的葡萄糖（血糖）不能儲存起來，導(dǎo)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(yī)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(xiàn)什么特殊現(xiàn)象？

【提問】這兩個實驗都要在堿性環(huán)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(chǎn)生的沉淀恰好溶解）。如何配制新制氫氧化銅懸濁液？保證哪種試劑過量？（氫氧化鈉）

【投】實驗注意點：

1. 費林反應(yīng)：加熱時注意加熱時間不宜過長，注意實驗安全。

2. 銀鏡反應(yīng)：要用水浴加熱，加熱時不可振蕩和搖動試管。

【學(xué)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(xué)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(yīng)體現(xiàn)了葡萄糖的什么性質(zhì)？

【學(xué)生】還原性。

【板書】葡萄糖→還原性糖

（評：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面。本情境在實驗探究中加深了對葡萄糖性質(zhì)的理解和掌握，也培養(yǎng)了學(xué)生的實驗操作能力與觀察能力）

教學(xué)環(huán)節(jié)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(yī)院，醫(yī)生會給病人注射葡萄糖；在運動會上，運動員跑完之后，也經(jīng)常喝葡萄糖來補充營養(yǎng)，那么利用葡萄糖來補充營養(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(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，討論，講述。

【教師】生物體內(nèi)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(fā)生水解反應(yīng)。

【板書】（C6H10O5）n+nH2O催化劑nC6H12O6

【演示實驗】“淀粉的水解反應(yīng)”

【問題探究】

4. 反應(yīng)一段時間后，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)計可行的實驗方案來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】用氫氧化鈉溶液中和水解液的目的是什么？

【學(xué)生】費林反應(yīng)和銀鏡反應(yīng)都要在堿性條件下進行。

【教師】傾聽學(xué)生實驗方案，引導(dǎo)學(xué)生改進、完善實驗方案

（評：讓學(xué)生設(shè)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(chǎn)物的檢驗方法，更需要學(xué)生有嚴密的思維，如了解檢驗水解產(chǎn)物的實驗條件等。在設(shè)計方案并實驗驗證的過程中學(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一步發(fā)生氧化反應(yīng)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(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）

【板書設(shè)計】

【反思】由于糖類結(jié)構(gòu)復(fù)雜，學(xué)生已有知識還不足以從結(jié)構(gòu)角度認識糖類的性質(zhì)。本課，我通過從身邊被忽略的物品中（如木質(zhì)課桌）尋找、認識糖類物質(zhì)，結(jié)合教材中表3-5與“活動探究”中實驗1，不僅讓學(xué)生了解常見的糖類物質(zhì)，學(xué)會書寫它們的化學(xué)式，也讓學(xué)生體會到糖類物質(zhì)的物理性質(zhì)有所不同，并非自己想象，需要通過實驗驗證，從而培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。第二塊內(nèi)容——葡萄糖的性質(zhì)，通過學(xué)生分組實驗探究，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)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(nèi)容——糖類的水解，讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，分析淀粉的水解程度，并用實驗來判斷，需要學(xué)生知道淀粉水解的條件、淀粉的檢驗方法、水解產(chǎn)物的檢驗方法等培養(yǎng)了學(xué)生嚴密的邏輯思維能力，使學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣。

作者簡介：

吳招壇，浙江省溫州市，溫州中學(xué)。