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人教版选修5 化学：4.2 糖类 教学设计

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《葡萄糖结构的测定》教学设计

1 教学背景分析

（1）学习内容分析

葡萄糖的教学内容在人教版教材中出现了三次，都有其独特的学习价值并实现了知识和能力的恰当提升。必修2中葡萄糖作为基本营养物质出现，在介绍其特征反应和主要作用的同时，也体现了有机化学与生活的紧密联系。选修1在其基础上发展了对葡萄糖性质和生理功能的认识，体现了从性质到应用的学科研究特点，实现了帮助学生形成健康饮食观念的育人作用。选修5中葡萄糖成为了学生认识的第一个多官能团型有机物，可以实现发展学生对有机物性质认识角度的重要作用。教材中设计了与乙醛相同的实验活动，从反应现象推断葡萄糖的结构特点。本课将其设计成结构测定的有机化学核心问题，能够实现从化学键到官能团，从物质性质到化学反应，从宏观现象到微观结构的完整认识过程，强调了宏观与微观的对应关系，重在发展学生对“结构决定性质”学科思想的应用能力。同时，葡萄糖结构测定的学习是以实验为载体的教学内容，实验设计和方案优化过程有助于提升学生的实验探究学科素养。在解决问题的过程中还需要学生能够运用结构和反应的多级认识角度进行分析，不断强化了学生的证据推理意识。

（2）学生情况分析

①已有知识：学生通过高一阶段的学习已对葡萄糖的性质具备初步的了解，通过选修5的学习掌握了运用“结构决定性质”的学科思想认识有机物性质的基本方法。

②学习发展点：通过本课学习可以发展学生对多官能团有机物的性质的认识角度，并提升学生对“用有机物性质认识角度解决问题”的实践应用能力。

③学习障碍点：由于前面学习对象主要为单官能团型有机物，学生会存在孤立的研究官能团性质，系统分析意识不强等问题，另外学生目前对解决结构测定问题的步骤和方法也还不明确，以上问题都有待通过本节课学习解决或提升。

2 教学目标设计

（1）知识与技能

①知道葡萄糖的结构特点和主要化学性质；

②掌握解决结构测定问题的一般步骤和核心方法，建构解决结构测定问题的思维模型；

③认识到多官能团有机物官能团之间可能存在相互影响。

（2）过程与方法

①通过预测葡萄糖官能团并设计实验方案验证的学习活动，掌握根据化学键、化学反应、实验事实等证据，从定性和定量角度推理有机物结构的基本方法，培养学生基于证据的推理能力。

②通过参与设计实验方案验证官能团的学习活动，提升对宏观实验现象和有机物微观结构对应关系的认识，提升应用“结构决定性质”的思想解决有机物问题的能力；

③通过在设计和讨论实验方案的过程中，提升学生的逻辑思维能力和排除干扰的实验意识。

（3）情感态度与价值观

①通过了解科学家测定葡萄糖结构的化学史，追寻科学发展的轨迹，感悟人们对科学本质的认识过程，学习科学家的研究精神；

②通过小组内组员分工完成实验任务，交流汇总得出结论的方式，让学生体会合作精神的重要性。

3 教学重难点

（1）教学重点 了解有机物结构测定的基本步骤，掌握有机物结构测定的核心方法。

（2）教学难点 培养学生基于证据的推理能力，提升设计并优化实验方案的能力。

4 教学流程设计图 2

主环节

问题线 活动线 设计意图

5 教学过程设计

课题引入：科学家是如何测定葡萄糖分子结构的呢？

【提出问题】糖类是人类维持生命活动最重要的供能物质，葡萄糖又是自然存在最广泛的单糖，你们知道葡萄糖是怎样被发现的吗？

【展示资料】科学史话1：欧洲人喜欢甜食，在19世纪初，法国人曾时兴研究用各种水果和许多种材料来制造糖品，1801年，法国人朴罗斯特试验成功了由葡萄的汁液中提取出的糖即葡萄糖，葡萄糖的名称由此得来，一直沿用到现在。

【教师讲解】人类发现新物质后需要测定其结构，才能更充分的了解其性质，更好的应用物质。

【展示资料】科学史话2：1884年德国化学家Fischer开始对糖类化合物研究。他历经7年时间，完全运用化学方法与逻辑推理测定了葡萄糖的结构。1902年，Fischer因合成糖和嘌呤获得诺贝尔化学奖。

【问题提出】科学家是如何测定葡萄糖结构的呢？

（设计意图：通过化学史创设本节课问题情境，明确结构测定问题的研究价值，激发学生学习兴趣。）

环节1：测定葡萄糖分子式

【提出问题】现在给同学们一份一定质量的葡萄糖晶体，我们该采用什么样的步骤和方法来测定其结构呢？

【学生回答】先要得到它的分子式。 提出研究

任务 科学家是如何测定葡萄糖分子结构的呢？ 阅读资料：葡萄糖的发现和结构测定化学史 明确学习价值激发学习兴趣

环节1：测定葡萄糖分子式 测定有机物结构的一般步骤和方法是什么？ 概括关联：

回忆测定有机物分子式的步骤及方法 建构核心步骤

环节2：测定葡萄糖结构式 从哪些角度测定结构？请说明预测官能团的依据？

从科学家的实验结果中你能得到什么？ 实验探究：

预测官能团

设计实验方案

小组合作验证

说明论证：

分析骨架及位置 建构核心方法

提升证据推理及实验设计能力

环节3：探究葡萄糖环式结构 依据IR证据，葡萄糖还可能是何种结构？ 分析推断：

依据资料卡片推测葡萄糖结构 发展有机物性质认识角度

总结提升 我们采用了什么样的步骤和方法来解决问题？ 解决问题思路程序化 模型建构：

结构测定分析模型 3

【提出问题】如何测定有机物的分子式？

【信息提示】展示图片：燃烧法测葡萄糖实验式、葡萄糖质谱图。

【学生回答】先对有机物元素组成情况进行分析，测定实验式，再根据相对分子质量得到分子式。

【教师板书】葡萄糖分子式测定的步骤和方法：元素分析、测定分子量、推出分子式、测定结构式，写出葡萄糖分子式C6H12O6。

（设计意图：通过引导学生回忆测定葡萄糖分子式的一般步骤和方法，建立解决有机物结构测定问题的核心步骤，培养学生概括关联已有知识解决问题的学科能力。）

环节2：测定葡萄糖结构式

【提出问题】我们应该从哪些角度去测定有机物的结构呢？

【学生回答】要测定官能团的种类、个数、位置，碳骨架结构。

【任务1】请预测葡萄糖官能团的种类，并说明你的依据（写在学案上）。

【学生发言】葡萄糖的不饱和度为1，可能会有一个醛基或羧基或酯基或碳碳双键，其余的氧原子可能是羟基或醚键结构。

【引导分析】如何通过分析不饱和度来进行预测呢？

【学生回答】通过计算不饱和度，可以推测葡萄糖可能会有碳氧双键或碳碳双键的结构，还可能是环状结构。

【教师板书】呈现学生分析预测官能团种类的思维过程。

【任务2】请设计实验方案验证官能团：在学案上写出实验步骤、反应试剂、反应条件、判断依据。

【小组讨论】交流实验方案。

【学生展示】醛基：银氨溶液；羧基：紫色石蕊；酯基：水；碳碳双键；酸性高锰酸钾；如没有羧基，检验羟基：金属钠。

【教师追问】判断是否有这种官能团的依据是什么？

【学生回答】根据具体实验现象进行判断。醛基：有银镜现象；羧基：石蕊变红；酯基：观察是否分层；碳碳双键：溶液褪色；羟基：产生气体。

【教师追问】同学们是否都同意以上的方案？是否有不妥之处？

【学生回答】此处不适合用酸性高锰酸钾检验碳碳双键，有还原性的官能团也可使酸性高锰酸钾褪色，可以改用溴的四氯化碳溶液。葡萄糖溶液有水，不能用金属钠检验羟基。

【教师追问】是否有必要检验所有的官能团？

【学生回答】不需要，如果检验出醛基，其他有不饱和度的官能团就不必检验了。

【信息提示】资料卡片：含有多个羟基的物质加入新制Cu(OH)2悬浊液会产生绛蓝色的溶液。

【评价总结】实验设计的过程中应有排除干扰的意识，用最简单的步骤实现实验目的。

【任务3】小组合作完成实验验证

【学生活动】小组内每位同学领取一张实验卡片，认真阅读卡片上的实验步骤及用量要求，完成实验，小组交流汇总实验结果。【提供药品：葡萄糖溶液、硝酸银溶液、稀氨水、硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、紫色石蕊试剂、溴的四氯化碳溶液】

【学生总结】通过实验现象推测葡萄糖具有一个醛基和多个羟基的结构。 4

【教师设疑】葡萄糖结构中是否还存在醚键？碳骨架是怎样的？官能团连接在碳链的什么位置？

【任务4】分析费舍尔测定葡萄糖结构的经典研究方法

1、C6H12O6 + 5(CH3CO)2O ==== C6H7O(OCOCH3)5+5CH3COOH

2、CH2OH(CHOH)4CHO

CH2OH(CHOH)5COOH CH3(CH2)5COOH

3、一个碳原子上有2个羟基是不稳定结构

【学生回答】葡萄糖分子有五个羟基，分别连在五个碳原子上，碳骨架成直链结构。

【教师总结】可以从定性和定量的角度测定结构，板书葡萄糖链式结构。

（设计意图：本环节主要建构了解决结构测定问题的核心方法。通过预测葡萄糖官能团种类的任务，帮助学生认识到化学键键型是判断官能团的重要依据，加深了学生对结构测定问题微观层面的理解。设计实验方案验证官能团的任务培养了学生的实验探究素养，使学生更好的体验了通过典型化学性质判定结构的过程和方法，培养了学生的证据推理能力，方案设计的有序思维能力及排除实验干扰的意识。通过分析科学家的研究方法，使学生关注到了定性和定量的设计思路，丰富了解决问题的角度。）

环节3：探究葡萄糖环式结构

【教师追问】是否还有其他测定结构的方法？

【学生回答】红外光谱和核磁共振氢谱。

【展示素材】葡萄糖红外光谱图

【教师设疑】IR无羰基特征峰如何解释？葡萄糖是否还可能有其他结构？

【任务5】 根据信息推测葡萄糖结构

【学生板书】写出葡萄糖环式结构。

【展示素材】资料介绍：葡萄糖分子以环式为主，在溶液中这三种形式之间存在着动态平衡。糖类物质环状结构被测定和证实，霍沃思因此获得了1937年的Nobel化学奖。

【教师总结】多官能团物质官能团之间会相互影响。

（设计意图：本环节通过形成对葡萄糖结构的认知冲突，激发学生继续探究新问题的学习热情，发展了学生对有机物性质的认识角度。了解葡萄糖研究的发展历程，感悟科学研究的艰辛过程，培养学生科学精神。）

本课总结：解决结构测定问题的一般步骤和方法

【回顾本课】测定葡萄糖分子结构的过程我们采用了什么样的步骤和方法？ △

HCN

H2O HI P

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人教版选修5 化学：3.4 有机合成 教学设计5

人教版选修5 化学：3.4 有机合成 教学设计5

人教版 选修五 第三章 第四节 《有机合成》

1 《有机合成》教学设计

一、教学内容分析

有机合成的实质是对分子结构进行改造和重组，从而得到所需的产物。本节课在学生学习了常见的有机物——烷烃、烯烃、炔烃、苯及其同系物、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯的基础上进行，是一节承载了多重目标的课程，不仅要加深对常见有机物转化关系的理解，还需要在此基础上利用信息设计创造出合成路线，更需要对可能的多条合成路线进行分析和评价。通过本节课的学习，学生将学习利用“认知地图”来总结归纳纷繁知识的方法，同时学生的逻辑思维能力以及信息迁移能力将进一步提高，同时也会认识到有机合成和人们生活的密切关系。

二、学生情况分析

学生已经初步掌握了烃、卤代烃、醇、酚、醛、羧酸、酯等有机物的组成结构、物理性质、化学性质及用途等方面的知识，为有机合成奠定了理论基础；初步涉及了有机合成的理论基础，逻辑思维能力和信息运用能力也有了一定的提高。本节课的教学内容对学生来说难度较大，在利用“认知地图”帮助学生复习再现归纳烃及其衍生物的相互转化关系的基础上，建立有机物的转化关系图，初步学会有机合成的方法——正向分析法和逆向分析法。

三、教学目标

（一）知识与技能：

1、利用“认知地图”归纳有机物的转化关系

2、会用正、逆合成法设计简单化合物的合成路线，并能用流程图表示这一过程

3、能列举有机合成遵循的一般原则，并对已给定的合成路线进行简要评价

（二）过程与方法：

1、通过小组讨论、交流、汇报等途径提高对物质性质和官能团转化方法的归纳能力

2、初步学习如何从已给条件中提取相关有用信息进行知识迁移的方法

（三）情感态度与价值观：

1、认识有机合成对人类生产生活的重要影响，赞赏有机化学家们为人类社会所做出的重要贡献

2、形成绿色合成思想，树立可持续发展观念

四、教学重难点

有机合成是高考难点题型之一，实质是利用有机物的性质进行相关的官能团之间的转化反应。因此本节课的重点为：

人教版高中化学选修五 2.3卤代烃 学案4

人教版高中化学选修五 2.3卤代烃 学案4

第二章 烃和卤代烃

第三节 卤代烃

学习目标

1．了解卤代烃的概念及分类。

2．知道卤代烃的组成及其对环境和健康可能产生的影响，了解安全使用有机物的意义。

3．掌握卤代烃代表物溴乙烷的组成、结构和性质。

4．理解卤代烃水解反应(取代反应)和消去反应的基本规律。

知识归纳

一、卤代烃

1．定义

烃分子中的氢原子被__________取代后所生成的化合物。

2．通式及官能团

通式为R—X(X为卤素)，官能团是__________。

3．分类

按分子中所含卤素原子种类的不同，分为氟代烃、__________、__________、碘代烃。

4．物理性质

（1）状态：常温下，大多数卤代烃为__________或__________。

（2）溶解性：卤代烃都__________溶于水，可溶于大多数有机溶剂，某些卤代烃本身就是很好的有机溶剂。

5．结构与性质的关系

二、溴乙烷

1．物理性质

无色__________体，沸点38.4℃，密度比水__________，__________溶于水，可溶于多种有机溶剂。

2．分子结构

名称 分子式 结构式 结构简式 官能团

溴乙烷 __________ __________ __________

__________

3．化学性质

（1）取代反应

溴乙烷与NaOH水溶液反应的化学方程式为______________________________。

（2）消去反应

①化学反应

溴乙烷与NaOH的乙醇溶液反应的化学方程式为______________________________。

②消去反应的概念

有机化合物在一定条件下，从__________中脱去一个或几个小分子(如H2O、HX等)，而生成含__________化合物的反应。

三、卤代烃的应用与危害

1．用途：制冷剂、灭火剂、溶剂、麻醉剂、合成有机化合物。

2．危害：含__________可对臭氧层产生破坏作用，形成臭氧空洞。

人教版高中化学选修五5-2-1 塑料课程教学设计

人教版高中化学选修五5-2-1 塑料课程教学设计

教案

学科 化学 教师

课题 5-2-1 塑料 课时

授课

时间 主备人

教学

目标 知识与技能 1．了解塑料典型代表物的有关聚合反应、聚合物的结构、性能特点。

2．了解塑料的结构、性能和用途。

3．了解治理“白色污染”的途径和方法。

过程与方法 根据结构决定性质，性质决定用途的理念并结合实验探究分类学习三大合成高分子材料。

情感、态度与价值观 了解一些常用生产、生活用品属于何种类型的高分子材料，培养环境保护意识。

教学重点 了解高分子化合物的结构特点和基本性质；

教学难点 塑料的结构与性能之间的关系

教学设计

环节 教师活动 学生活动 设计意图

回顾与思考 加聚反应与缩聚反应的比较：

反应类型 加聚反应 缩聚反应

单体特征

产物特征

产物种类

端基原子 回顾、思考、讨论、代表回答 通过对已学知识的回顾，培养学生温故旧知的习惯和学习新知的兴趣，激发学生求知欲。 单体类别

导入新课 人工合成高分子化合物的成功为人工合成材料开辟了新的道路，改变了只能依靠天然材料的历史。合成材料品种很多，按用途和性能可分为合成高分子材料；功能高分子材料和复合材料。其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最为广泛。

【思考】你知道塑料有哪些种类和性能吗？ 聆听 通过介绍，引入主题，使学生了解本节的学习目标。

自主学习 【阅读教材P104~108，完成自主学习】

一、合成材料的分类

二、塑料

1．塑料的成分

合成高分子化合物即_________________。

2．塑料的种类

3．几种常见的塑料

（1）聚乙烯 思考，按照老师引导的思路进行阅读、实验，小组内讨论，代表回答。 通过阅读、讨论、实验探究，培养学生的自主学习能力和团队合作精神。

（2）酚醛树脂

【视频或演示酚醛树脂的制备与性质】

①概念：酚醛树脂是用________与________在酸或碱催化下相互缩合而形成的高分子化合物。

高中化学3.4.1糖类学案新人教版必修2

高中化学3.4.1糖类学案新人教版必修2

第四节 基本营养物质

第1课时 糖 类

[学习目标定位] 1.知道糖类的组成、重要性质和主要应用。2.认识葡萄糖的分子结构和特征反应。3.能够设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度。

1．联系初中所学知识和生活实际，回答下列问题：

(1)人类食物中的营养物质主要包括__________、________、________、________、________和________。

(2)糖类是人类食物的重要成分，是由____、____、____三种元素组成的化合物。

(3)油脂是重要的营养物质，常见的油脂有花生油、________、________和________等。

2．下表是某厂家生产的芝麻糊包装袋上的部分说明。

(1)表中的淀粉在人体内能转化为葡萄糖，葡萄糖在人体内最终生成________和________，同时放出能量供人体需要。

(2)表中的“钙、锌”指的是________(填“元素”、“原子”或“单质”)。

(3)该包装材料聚乙烯属于________(填“天然”或“合成”)有机高分子材料，包装时用________方法进行封口。

3．糖类是人类食物的重要成分，是动植物所需能量的主要来源，淀粉属于糖类，食物淀粉在人体内经酶的作用，最终变成________，________在酶的作用下经缓慢氧化转变成______和________，同时放出能量，供肌体活动和维持恒定体温的需要。

知识点一 葡萄糖

[探究活动]

1．糖类的组成及其分类

(1)糖类组成：糖类是由__________三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多可以用通式________________表示，过去曾称其为____________。

(2)糖的分类：糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同，划分为________、________、________。

(3)重要糖类：

类别 代表物 分子式 相互关系

单糖

双糖 C12H22O11 同分异构体