楊秋珍 溫鴻輝 龍海一中
高中化學(xué)新教材對高中化學(xué)教學(xué)提出了新的要求,更側(cè)重于促進學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成,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。所以教師在教學(xué)設(shè)計上必須與學(xué)生的生活聯(lián)系起來,將學(xué)生置于課堂教學(xué)活動的中心,并利用各種實驗活動實現(xiàn)由化學(xué)知識到化學(xué)能力的轉(zhuǎn)變。
高中化學(xué)新教材的編寫原則是立足于立德樹人的根本任務(wù),依據(jù)課程標準以發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng);內(nèi)容編寫上關(guān)注學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律,注重情境、活動和問題解決的整體設(shè)計,促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變。學(xué)生核心素養(yǎng)養(yǎng)成的課堂,教師應(yīng)該整體把控而不局限于學(xué)生對具體知識的獲取和掌握,同時思考怎么把知識與學(xué)科觀聯(lián)系起來,體會知識的價值,并發(fā)掘其育人功能,寓方法思想教育于課堂教學(xué)中。
(1)教材分析:《糖類》是新蘇教版必修2專題8《食品中的有機化合物》的內(nèi)容,而后續(xù)選擇性必修3還將繼續(xù)深入地學(xué)習(xí)其結(jié)構(gòu)和性質(zhì),故這節(jié)課要把握好深廣度,如葡萄糖的學(xué)習(xí),學(xué)生只要了解葡萄糖的檢驗方法即可而不用掌握葡萄糖分子的結(jié)構(gòu)式和檢驗的原理及對應(yīng)的化學(xué)方程式。
(2)學(xué)情分析:學(xué)生在初中已經(jīng)知道糖類習(xí)慣上稱為碳水化合物,本節(jié)課則通過對多種糖類化學(xué)式的觀察分析,讓學(xué)生了解它們的分子組成特點,領(lǐng)悟為何糖類稱為碳水化合物。且經(jīng)過高中一個多學(xué)期的學(xué)習(xí),學(xué)生已初步具備發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的化學(xué)思維方法,這為本節(jié)課采用實驗探究的方法奠定了能力基礎(chǔ)。
(3)目標分析:通過在真實情境中學(xué)習(xí)化學(xué)知識,知道糖類的組成和分類及其在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程,了解葡萄糖的性質(zhì),知道其用途,認識糖類在生活的重要地位;在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的眼光觀察生活的意識并初步形成用化學(xué)方法解決生活問題的思維;能設(shè)計實驗并通過實驗探究,培養(yǎng)學(xué)生善于合作,勤于實踐,勇于創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,提高證據(jù)推理能力,形成基本的轉(zhuǎn)化觀。
本節(jié)課從探究糖的組成和分類、葡萄糖的性質(zhì)、淀粉的水解、纖維素的水解這4個任務(wù)驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)糖類,而這4個任務(wù)是通過任務(wù)線、情境線、問題線、知識線、素養(yǎng)線5條主線貫穿,使得整節(jié)課思路清晰、重點突出、難點突破(如圖1所示)。
課前準備:學(xué)生分組:6人一組;實驗試劑、儀器等分組準備好。
〖引入〗視頻:“舌尖上的中國”,圖片:石碼本地美食。
設(shè)計意圖:美食是我們無法抵抗的一種誘惑,用現(xiàn)在的熱播節(jié)目和熟悉的家鄉(xiāng)美食創(chuàng)設(shè)生活化情境,引起學(xué)生共鳴,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。
[教師]你知道這些美食都是由什么做成的嗎?
[學(xué)生]面粉、大米。
[教師]面粉、大米主要成分是什么?
[學(xué)生]淀粉。
[教師]展示的面粉、大米的營養(yǎng)成分表,提出疑問:面粉大米中不含淀粉。
[學(xué)生]碳水化合物就是了。
[教師]PPT展示“可樂”的營養(yǎng)成分表和配料中,提出疑問:營養(yǎng)成分中有碳水化合物而配料中沒有淀粉,那這里面的碳水化合物是什么?
[學(xué)生]白砂糖。
任務(wù)1:探究常見糖類的分類和組成。
[投影]常見糖類的分類和組成。
[學(xué)生]小組展示導(dǎo)學(xué)案完成的情況,思考并嘗試回答。
(1)淀粉與纖維素互為同分異構(gòu)體?
(2)糖類=有甜味物質(zhì)?
(3)為什么把糖類稱為碳水化合物?糖類=碳水化合物?
設(shè)計意圖:作業(yè)和改卷中發(fā)現(xiàn),很多學(xué)生經(jīng)常忽略課本,不注意細節(jié),導(dǎo)致考試中基礎(chǔ)題失分較多。因此,需一開始就引導(dǎo)學(xué)生回歸課本。且通過導(dǎo)學(xué)案可以了解學(xué)生預(yù)習(xí)的情況并及時糾正學(xué)生錯誤的地方使學(xué)生及時掌握知識。同時通過平時生活中對不同糖類的認識和分子組成的分析,培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識、微觀探析的能力。
任務(wù)2:探究葡萄糖的性質(zhì)。
圖1
〖創(chuàng)設(shè)情境〗糖尿病是一種與遺傳因素及環(huán)境因素有關(guān)的以高血糖為特征的自身免疫性疾病。隨著生活水平的提高,目前中國患糖尿病的人高達1億多,居世界第一,還越來越年輕化,其中18~29歲人群的患病率達2%,30~39歲人群達6.3%。
人空腹正常值:3.9~6.1毫摩爾/升,超過7.0毫摩爾/升是糖尿病。
[教師]血糖是什么,怎么檢測?
[設(shè)計意圖]從現(xiàn)在高發(fā)疾病入手,讓學(xué)生進行角色轉(zhuǎn)換,從醫(yī)生、病人家屬的角度思考如何測定血糖中葡萄糖的含量。以準確的數(shù)據(jù)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注健康問題,并將生活中問題轉(zhuǎn)化為化學(xué)問題,激發(fā)學(xué)生去一探究竟。
問題1:展示一瓶肥胖兒的尿液,請學(xué)生設(shè)計實驗檢測這個肥胖兒是否患有糖尿?。?/p>
資料卡:①葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH-(CHOH)4-CHO
②醛基的特征反應(yīng):與Ag(NH3)2OH反應(yīng)生成Ag;也能與Cu(OH)2反應(yīng)生成Cu2O磚紅色沉淀
[學(xué)生]通過前面有機物的學(xué)習(xí),初步具備了有機物性質(zhì)學(xué)習(xí)的思維方法——官能團,根據(jù)葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)預(yù)測葡萄糖應(yīng)該可以跟Ag(NH3)2OH和Cu(OH)2反應(yīng),從而設(shè)計出實驗方案。
[設(shè)計意圖]必修部分并不要求掌握葡萄糖的結(jié)構(gòu),以資料卡的形式出現(xiàn)不超綱不會增加學(xué)生學(xué)習(xí)的負擔,而且可以進一步強化利用官能團學(xué)習(xí)有機物性質(zhì)的方法。
〈實驗探究1〉銀氨溶液的配制:取2mL2%的AgNO3溶液于潔凈的試管中,逐滴滴加2%的稀氨水,邊滴邊振蕩,至生成的沉淀恰好溶解;
銀鏡反應(yīng):往上面新配制的銀氨溶液中加入1mL10%的葡萄糖溶液,放置于60℃左右的熱水中加熱3~5min,觀察并記錄實驗現(xiàn)象。
〈實驗探究2〉葡萄糖與Cu(OH)2反應(yīng):取兩支潔凈的試管編號①②,①號試管中加入1mLCuSO4溶液和2mL10%NaOH溶液,②號試管中加入1mLCuSO4溶液和5滴10%NaOH溶液,再各加入2mL10%葡萄糖溶液,酒精燈加熱至沸騰,觀察并記錄實驗現(xiàn)象。
[教師]實驗前先強調(diào)注意事項:實驗安全,探究1試管必須是潔凈的,水浴加熱靜置時不要晃動試管,探究2要注意NaOH用量。
[學(xué)生]學(xué)生動手實驗,記錄現(xiàn)象,展示實驗成果,反思實驗操作,交流討論實驗失敗的可能原因。
[教師]巡查并指導(dǎo)學(xué)生操作,將個別學(xué)生實驗過程及一些錯誤操作同步到白板上,等學(xué)生實驗完之后及時分析實驗過程中學(xué)生出現(xiàn)的問題,有助于學(xué)生反思自己的實驗操作,加強學(xué)生的感性認識。最后給出結(jié)論及用途:葡萄糖與Ag(NH3)2OH發(fā)生銀鏡反應(yīng),可用于工業(yè)制鏡,生產(chǎn)熱水瓶內(nèi)膽;也能與Cu(OH)2反應(yīng)生成Cu2O磚紅色沉淀,可用于檢驗?zāi)蛞褐衅咸烟堑暮俊?/p>
[設(shè)計意圖]通過學(xué)生親自動手實驗培養(yǎng)學(xué)生的操作、觀察和反思能力。在實驗探究2中通過兩次不同的NaOH用量,讓學(xué)生自己得出該實驗應(yīng)該在堿性條件下進行的結(jié)論。
任務(wù)3:探究淀粉的水解。
〖創(chuàng)設(shè)情境〗周一升旗的時候經(jīng)常有學(xué)生因為沒吃早餐,而面色蒼白,甚至?xí)灥?,遇到這種情況,你們會怎么做?
[學(xué)生]踴躍回答,各抒己見。如喝葡萄糖口服液,吃巧克力或糖果,吃饅頭、面包、米飯等。
[教師]歸納并引導(dǎo)學(xué)生分析其原因。
[教師和學(xué)生]生理氧化:喝葡萄糖口服液直接補充了葡萄糖,而葡萄糖在人體組織內(nèi)可發(fā)生緩慢氧化,放出大量的熱,提供生命活動所需能量。
ΔH=-2804kJ/mol
二糖的水解:吃糖果,二糖可以水解生成葡萄糖
淀粉的水解:饅頭、面包、米飯含有淀粉,咀嚼時在唾液淀粉酶的作用下發(fā)生水解最終生成葡萄糖。
[教師]很好,那么下面我們來探究一下淀粉的水解及水解情況。
〈實驗探究 3〉淀粉的特性:向一支小試管中加入2mL淀粉溶液,滴加3~4滴碘水,觀察顏色變化。
淀粉的水解:向一只大試管中加入5mL淀粉溶液,再加入2mL20%的硫酸溶液,加熱3~4分鐘。
學(xué)生實驗好后,教師提出問題:此時淀粉是否水解了嗎?是完全水解還是部分水解了?如何設(shè)計方案驗證你們手上的淀粉的水解情況呢?
[學(xué)生]分組討論并在導(dǎo)學(xué)案上寫出設(shè)計方案,請各小組展示其設(shè)計的實驗方案(借助手機傳屏功能將小組設(shè)計的方案傳到白板上),大家一起分析其是否可行,學(xué)生在教師指導(dǎo)下完善方案,最終形成最佳方案,并按照最終方案進行實驗,并根據(jù)實驗現(xiàn)象進行交流討論淀粉的水解情況。
[設(shè)計意圖]以學(xué)生日常生活當中最常見的“低血糖”如何補糖實例引出葡萄糖的生理氧化性質(zhì)和二糖、多糖的水解,再讓學(xué)生探究淀粉的水解及水解液成分,邏輯清晰,步步深入,引導(dǎo)學(xué)生通過分組討論,設(shè)計、評價方案,探究實驗獲得知識和能力的提升,在此過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和探究精神。同時培養(yǎng)學(xué)生從生活中提煉問題,利用所學(xué)知識解決問題的能力。
問題2:大米除了可以做米飯之外,你們還能想到其他用途嗎?
[學(xué)生]各抒己見,如釀酒釀醋等。
[教師]淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解生成乙醇,乙醇氧化生成醋酸,其中乙醇是一種清潔能源,所以糖類化合物用途廣泛,可作糧作柴,還可釀酒釀醋,與生產(chǎn)生活密切相關(guān)。
任務(wù)四:探究纖維素的水解。
〖創(chuàng)設(shè)情境〗春耕前,滿地的秸稈是農(nóng)民的最大負擔,怎么才能很好的處理掉?
西安市實現(xiàn)了秸稈變廢為寶,成為全國首個秸稈變酒精示范基地,2017年年產(chǎn)達90萬噸。
問題3:纖維素是如何轉(zhuǎn)化為酒精?
[教師]展示纖維素轉(zhuǎn)化為酒精的詳細過程。
[設(shè)計意圖]通過生產(chǎn)實例,讓學(xué)生真實地感受到利用化學(xué)方法“變廢為寶”的過程,體會化學(xué)知識的價值和魅力,養(yǎng)成“科學(xué)精神、社會責任”核心素養(yǎng)。
請你調(diào)查下周圍有沒有人得糖尿病,糖尿病對身體有何危害,以及糖尿病患者的飲食如何,當?shù)蒯t(yī)院是如何治療,它的生理原理及化學(xué)原理是什么?
[設(shè)計意圖]雙減政策下,傳統(tǒng)的作業(yè)大都以書面習(xí)題為核心的作業(yè)形式,枯燥無味,學(xué)生機械完成,已不能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展的需要,應(yīng)該多些可操作性、生活化、多樣化的作業(yè),這樣可以使學(xué)生在生活和社會實踐中鞏固化學(xué)知識,發(fā)展創(chuàng)新能力,積聚科學(xué)探究核心素養(yǎng)。
(1)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)蘊藏于日常生活之中,化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成離不開真實的生活情境,這就決定了化學(xué)高效課堂離不開真實生活情境的創(chuàng)設(shè)。本節(jié)課以舌尖上的中國、本地美食導(dǎo)入,一開始就吸引了學(xué)生的注意力,緊接著又在糖尿病的檢測,低血糖的“補”糖,秸稈變廢為寶等真實情境中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,使學(xué)生真切感受到“從生活走進化學(xué),從化學(xué)走向社會”,培養(yǎng)“科學(xué)精神、社會責任”核心素養(yǎng)。
(2)本節(jié)課采用任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式,教師呈現(xiàn)生產(chǎn)生活中的真實情境,學(xué)生圍繞任務(wù)進行學(xué)習(xí)探究,通過任務(wù)完成情況檢驗、評價學(xué)習(xí)過程,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),使學(xué)生主動去建構(gòu)探究、實踐、思考、運用、解決問題,同時設(shè)計探究實驗,不僅讓學(xué)生在愉悅的氛圍中學(xué)習(xí)知識,還可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和邏輯思維能力,形成“科學(xué)探究、創(chuàng)新意識”核心素養(yǎng)。
(3)本節(jié)課還融合了現(xiàn)代信息技術(shù)如希沃白板、手機傳屏等,及時對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評價。