摘 要:通過(guò)從生活中尋找葡萄糖的用途,讓枯燥的有機(jī)物性質(zhì)學(xué)習(xí)變得有趣。在課堂上,以前面章節(jié)所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到葡萄糖結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證,注重師生互動(dòng)式學(xué)習(xí),更多的讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)話,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在葡萄糖的知識(shí)教授完畢之后,學(xué)以致用,與醫(yī)學(xué)上的糖尿檢測(cè)做對(duì)比。
關(guān)鍵詞:葡萄糖;銀鏡反應(yīng);結(jié)構(gòu)
【教學(xué)過(guò)程】
一、 視頻導(dǎo)入
采訪身邊的人對(duì)葡萄糖的認(rèn)識(shí),受訪人員是:英語(yǔ)教師、初中生、公務(wù)員、清潔工、物業(yè)維修人員,他們對(duì)于葡萄糖的認(rèn)識(shí)是:葡萄糖可以食用、吊點(diǎn)滴、提供能量等。
【教師】從視頻中可以發(fā)現(xiàn)大家對(duì)于葡萄糖是不陌生的,但是我們現(xiàn)在作為高二的學(xué)生,我們學(xué)習(xí)葡萄糖應(yīng)該更加的全面。
【教師】演示實(shí)驗(yàn):用新鮮葡萄,研磨取汁,配制新制氫氧化銅懸濁液于試管中,將新鮮的葡萄糖汁液滴加入試管中,進(jìn)行加熱
【學(xué)生】觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
【教師】我們發(fā)現(xiàn)這里出現(xiàn)了磚紅色沉淀,由此可知?
【學(xué)生1】從這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以知道葡萄糖里有醛基
【教師】這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明葡萄糖中有醛基,我想請(qǐng)大家判斷一下這個(gè)結(jié)論是否正確
【很多學(xué)生】對(duì)的
【學(xué)生2】我認(rèn)為是不正確的,因?yàn)槠咸牙锩娴某煞痔貏e多,出現(xiàn)了磚紅色的沉淀只能說(shuō)明驗(yàn)證出了有含有醛基的物質(zhì),但不一定就是葡萄糖表現(xiàn)出來(lái)的。
【教師】應(yīng)該怎么辦?
【學(xué)生3】我認(rèn)為應(yīng)該要利用純凈的葡萄糖或者只含葡萄一種溶質(zhì)的溶液來(lái)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)
【教師】回答的非常好。同學(xué)們,在你們的桌上,擺放有硝酸銀溶液、葡萄糖溶液、氨水、燒杯器具,其中有些桌上給大家備了玻璃片,有些是備了玻璃瓶,請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)現(xiàn)有的藥品、儀器,和目前所掌握的知識(shí)點(diǎn),進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證出葡萄糖中含有醛基,并且讓我們的成果來(lái)的高大上些,把實(shí)驗(yàn)結(jié)果制作成為鏡子或者內(nèi)膽。
【學(xué)生】進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)
【教師】同學(xué)們的成果
【教師】(整理板書(shū))已知葡萄糖的分子式是C6H12O6,所以是有一個(gè)不飽和度,而同學(xué)們探究出它的分子中含有醛基,也只能夠含有一個(gè)醛基結(jié)構(gòu),而剩下的5個(gè)氧原子該怎么辦?
【學(xué)生4】可能有5個(gè)羥基;【學(xué)生5】可能有醚鍵;【學(xué)生6】可能羥基和醚鍵都有
【教師】那么如果你是科學(xué)家,你會(huì)如何處理這個(gè)問(wèn)題?如何確定這一結(jié)果?
【學(xué)生7】可以利用紅外光譜、核磁共振氫譜;【學(xué)生8】可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證羥基
【教師】那請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)利用實(shí)驗(yàn)?zāi)銜?huì)如何驗(yàn)證出羥基?
【學(xué)生8】可以利用葡萄糖與鈉反應(yīng)
【教師】“展示葡萄糖”葡萄糖是白色固體,所以必須要經(jīng)過(guò)在制作熔融狀態(tài)與鈉反應(yīng),但是溫度高了之后做不到無(wú)氧環(huán)境,則整個(gè)的探究就會(huì)發(fā)生其他的反應(yīng),所以當(dāng)時(shí)探究葡萄糖結(jié)構(gòu)的過(guò)程是非常艱辛的
【視頻】圖片視頻展示葡萄糖的發(fā)展史
【教師】后來(lái)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)確定了葡萄糖為五羥基醛,雖然我們今天的課堂無(wú)法重試科學(xué)家所有的過(guò)程,但是多羥基的物質(zhì)有一個(gè)共性,就是可以使新制氫氧化銅懸濁液出現(xiàn)絳藍(lán)色,同學(xué)們現(xiàn)在請(qǐng)看,我準(zhǔn)備了1、2、3、4、5、6號(hào)試管,每支試管中都放置了新制氫氧化銅懸濁液1號(hào)試管滴加水,2號(hào)試管滴加乙醇,3號(hào)試管滴加丙三醇,4號(hào)試管滴加己六醇,5號(hào)試管滴加乙醛,6號(hào)試管滴加葡萄糖
【學(xué)生】觀察現(xiàn)象,并且描述現(xiàn)象
【教師】請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)我們現(xiàn)在所掌握的信息試著寫(xiě)出葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(提示學(xué)生多個(gè)羥基接在同一個(gè)碳原子上不穩(wěn)定)
【教師】寫(xiě)的很不錯(cuò),那么在科學(xué)家探究葡萄糖的過(guò)程中,其實(shí)還出現(xiàn)了一次重要的科學(xué)貢獻(xiàn),德國(guó)科學(xué)家費(fèi)歇爾發(fā)現(xiàn)了葡萄糖的空間結(jié)構(gòu)投影到平面上是不同的,利用這一種方式很清楚的把三維結(jié)構(gòu)展現(xiàn)在二維平面上
【展示】費(fèi)歇爾投影式
【教師】發(fā)現(xiàn)葡萄糖存在著D型和L型之分,而這兩種結(jié)構(gòu)永遠(yuǎn)不能重合,就像我們的左手和右手一樣,基本構(gòu)造雖然完全相同,但是卻是不一樣的,我們稱這種為對(duì)映異構(gòu),也俗稱為手性異構(gòu),而手性碳原子就是分析這類問(wèn)題的關(guān)鍵,手性碳原子即為每個(gè)碳原子上鏈接了四個(gè)不同的原子或者原子團(tuán)。“展示幾個(gè)含手性碳原子的異構(gòu)體”
【教師】確定了葡萄糖的結(jié)構(gòu)之后,請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合我們之前的探究活動(dòng),整理出有關(guān)于葡萄糖的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
【學(xué)生】分組討論
【教師】現(xiàn)在我來(lái)請(qǐng)一組來(lái)說(shuō)說(shuō)你們討論的結(jié)果
【學(xué)生9】可以看出葡萄糖是白色固體,有甜味,而且可以溶于水,熔沸點(diǎn)較高
【教師】為什么說(shuō)葡萄糖的熔沸點(diǎn)較高
【學(xué)生9】因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)中含有多個(gè)羥基和醛基,所以類比之前學(xué)過(guò)的醇的分析,推測(cè)它的熔沸點(diǎn)較高
【教師】再來(lái)請(qǐng)一組同學(xué)說(shuō)說(shuō)它的化學(xué)性質(zhì)
【學(xué)生10】葡萄糖具有羥基的性質(zhì),所以應(yīng)該可以發(fā)生酯化反應(yīng)、與金屬鈉反應(yīng)、發(fā)生氧化反應(yīng);具有醛基的性質(zhì),所以應(yīng)該可以發(fā)生與新制氫氧化銅的反應(yīng)、銀鏡反應(yīng)。
【教師】“教師展示PPT,展示出有關(guān)葡萄糖的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)?!蓖瑢W(xué)們整理的都非常的好,同時(shí)請(qǐng)同學(xué)們要注意,在書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)要仔細(xì),比如曾經(jīng)在講解醛性質(zhì)時(shí),針對(duì)于化學(xué)方程式的一些記憶技巧,1 mol醛基與2 mol的氫氧化銅反應(yīng),生成12 mol的氧化亞銅,1 mol醛基與銀氨溶液反應(yīng)是生成1 mol水、2 mol銀單質(zhì),3 mol氨氣。這些技巧可以節(jié)省同學(xué)們書(shū)寫(xiě)復(fù)雜化學(xué)方程式的時(shí)間。
【教師】展示PPT,學(xué)以致用——用途
二、 結(jié)束語(yǔ)
【教師】同學(xué)們的桌子上有一張?zhí)悄蛟嚰?,同學(xué)們把它帶回家,可以測(cè)測(cè)自己或者家人的尿液,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比,檢測(cè)出尿液中葡萄糖的含量是否超標(biāo)
【教學(xué)反思】
設(shè)計(jì)本堂課程是結(jié)合了必修2和選修5中所有有關(guān)葡萄糖的內(nèi)容,糖類在生命活動(dòng)中起到的最重要的作用就是功能,而高中生除了要知道生活中用途之外,對(duì)于它的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的掌握也是很重要的。所以本課的線索主要是根據(jù)性質(zhì)推結(jié)構(gòu),根據(jù)結(jié)構(gòu)整理性質(zhì)。而本人認(rèn)為在處理結(jié)構(gòu)推出的過(guò)程中由于中學(xué)化學(xué)的技術(shù)和知識(shí)點(diǎn)掌握有限,只能講解的比較含糊,可能對(duì)于有一些基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生來(lái)講會(huì)比較難接受。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面可能由于高中實(shí)驗(yàn)條件的限制和知識(shí)掌控不足,所以實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證為主,缺乏探究實(shí)驗(yàn),這也是本可成功最大的遺憾!
作者簡(jiǎn)介:
熊莉,江西省南昌市,江西師范大學(xué)附屬中學(xué)。