运用探究模式设计《葡萄糖分子结构》的课#183;堂#183;教#183;学,本文主要内容关键词为:分子结构论文,葡萄糖论文,模式论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
探究性学习是指在教师的指导下,在一定的情境中发现问题,然后设计方案,以类似科学研究的方式,通过主体性的探索、研究,求得问题解决,并获取知识、形成观点,从而体验和了解科学研究的思维方式和科学探究的研究过程,养成自主探究的意识和习惯,培养创新意识和实践能力。苏霍姆林斯基曾经指出:在优秀教师那里,学生学习的一个突出特点,就是他们对学习的对象采取研究的态度。教师并不把现成的结论、对某一定理的正确性的证明告诉学生。而是让学生提出好几种假设,然后在实际学习中对所提出的每一种假设进行肯定或否定。在这种情况下,知识就不是消极和被动掌握,而是靠积极努力去获得的。
高二学完有机化学以后,为了巩固和落实有机化学基础知识,同时也是对学生能力的一种锻炼,按照探究性学习的原则,我设计了探究葡萄糖分子结构的教学,具体内容如下:
教学目标
1.知识目标 使学生掌握葡萄糖的结构,学会分析有机物结构的基本方法。
2.能力目标 通过对葡萄糖结构的定性和定量分析,培养学生分析推理能力和运用所学知识解决问题的能力。通过课前的预习和搜集资料培养学生的自学能力。
3.德育目标 通过学生实验探究,培养学生严谨求实的优良品质和不怕困难勇于探索的精神。通过葡萄糖在日常生活中的运用,激发学生的学习兴趣和求知欲望。
教学重点 葡萄糖结构的探究和分析问题、解决问题能力的培养。
教学难点 葡萄糖分子结构中羟基数目测定的实验设计。
教学用具 实物投影仪、计算机、化学实验用品(包括葡萄糖因体和10%葡萄糖溶液、2%的硝酸银溶液、2%的氨水、10%氢氧化钠溶液、2%硫酸铜溶液、溴水、酒精、酸性高锰酸钾溶液、金属钠、石蕊试液、酒精灯、试管夹、试管、玻璃片、小刀。)
教学过程
[引入]:请一位同学朗诵下面一句诗。“果实的事业是尊贵的,花的事业是甜美的,但还是让我做绿叶的事业吧,她总是谦逊地专心地垂着绿荫”
[设问]:请问诗人何以对“绿叶”情有独钟?(学生讨论回答,因为绿叶可以进行光合作用。)
[投影]:6CO[,2]+6H[,2]OC[,6]H[,12]O[,6]+6O[,2]
[板书]:葡萄糖
[设问]:请同学结合生活中的知识和搜集的资料回答葡萄糖有哪些物理性质?
[投影]:一、葡萄糖的物理性质
葡萄糖为白色晶体,易溶于水,难溶于酒精,不溶于醚、氯仿等有机溶剂中,有甜味。熔点为146℃。
[叙述]:葡萄糖作为有机物,却在有机溶剂中溶解度较小,这和葡萄糖是极性分子有关。
[板书]:二、葡萄糖的分子结构
[设问]:请同学结合预习提纲中的例题回答葡萄糖的分子组成?(例题为:取1.8g葡萄糖在高温下和足量的O[,2]充分地反应,把生成的无色无味气体依次通过装有足量CuSO[,4]的干燥管和装有足量石灰水的洗气瓶,发现五色CuSO[,4]变蓝色且增重1.8g,澄清石灰水变浑浊且增重2.64g。又测得葡萄糖的相对分子质量是180。求葡萄糖的分子式?)
[投影]:完成该例题所述实验的装置图。
[板书]:1.分子式:C[,6]H[,12]O[,6]。
[设问]:同学根据葡萄糖的分子式,结合以前所学烃的衍生物的知识,推测葡萄糖的可能结构有哪几类?
(同学热烈讨论。然后请同学回答自己推测的结果。可能是多羟基的醛、多羟基的酮、多羟基的羧酸、多羟基的酯、多羟基的环醇、含有C=C的醇醚等)
[投影]:2.葡萄糖分子结构的推导
(用flash动画演示以上各种结构的变化。)
[过渡]:葡萄糖的结构到底是哪一种,请同学用我们所提供的实验药品,加以实验证明。
(同学动手实验。其中葡萄糖的银镜反应也可以用葡萄珠去皮后做,增加兴趣)
[投影]:3.设计实验证明葡萄糖中的官能团
[叙述]:请同学汇报一下实验结果。(同学结合葡萄糖的物理性质和有机化学的知识,自己设计了许多实验,并进行实验验证,最后得出葡萄糖分子中有醛基和多羟基)
[追问]:有几个醛基和几个羟基?
(同学回答,有一个醛基,因为根据分子式,葡萄糖分子中只有一个不饱和度。有几个羟基不能确定。)
[追问]:同学能否设计实验来测定葡萄糖分子中羟基的个数?
[投影]:4.设计实验测定葡萄糖分子中羟基的数目
[叙述]:请同学讲解自己设计的实验方案,并指出实验方案的优缺点。
(有同学可能想到用葡萄糖和金属钠反应,通过测H[,2]的量和葡萄糖的量来计算羟基的个数,但别的同学会发现这个实验无法实现,因为选择什么溶剂溶解葡萄糖是一个难点,不好解决。也有同学提出通过酯化反应,通过测酯的量和葡萄糖的量确定羟基个数,但也有同学提出酯化反应有可逆性,葡萄糖不能完全反应,不能用于准确的定量测定。这时教师可以介绍通过葡萄糖和醋酸酐的快速完全反应来确定羟基个数,同学通过讨论提出需要测量哪此可行性数据,根据什么公式进行计算。)
[叙述]:按照同学设计的实验方案,经过实验测定,每个葡萄糖分子中有5个羟基。
[过渡]:到此为止,我们知道葡萄糖的分子式为C[,6]H[,12]O[,6],同时知道每个葡萄糖分子中有一个醛基和5个羟基,那么我们现在能否写出葡萄糖的结构简式。
(有的同学说能,有人说不能,可以让学生自己先写一下,他们就会发现碳原子怎么排列不知道。)
[投影]:葡萄糖分子和H[,2]发生加成反应
[叙述]:经过实验证明,葡萄糖分子能和H[,2]发生加成反应生成直链的正己六醇,从而可以证明葡萄糖分子中叶碳原子是相互连成一条直链的。
[叙述]:请同学根据刚才的分析,自己写出葡萄糖的结构简式。
[投影]:展示同学写出的葡萄糖的结构简式。
[投影]:请同学小结确定有机物结构的基本方法。
反馈练习
1.在实验室怎样检验某糖尿病人的尿液中含有葡萄糖?
(同学答利用银镜反应或者利用尿液和新制的氢氧化铜悬浊液反应来检验。老师介绍,目前医院有专用的糖尿病检测试纸,该试纸也是利用了醛基和新制的氢氧化铜悬浊液反应原理,该糖尿病检测试纸上面有氢氧化铜,如果病人的尿液有葡萄糖,就会发生颜色的变化,而且颜色深浅的不同,表示葡萄糖含量多少的不同。随后同学做糖尿病检测试纸和葡萄糖溶液的反应,把课堂所学知识用于实际生活。)
2.总结葡萄糖的化学性质,在笔记本上写出化学方程式。
以上是葡萄糖分子结构的教学案例。在这节课上,同学思维活跃,讨论热烈,对同学以前所学化学知识和教师平时教学的积累是一个很好的检验。通过这一节课,对培养学生的思维能力,分析问题、探讨问题、解决问题的严谨求实的科学态度都起了很大的作用,提高了学生的综合素质。据同学课后反映,更为重要的是,同学在探究的过程中,获得了成就感,激发了他们学习化学的兴趣。