内容正文:
配套中学沪教版(上海)
生活中的有机化合物
一、教材分析
本节内容是在学生已经学习了一些常见的无机物知识之后,对有机化合物的初步认识,是化学知识从无机领域向有机领域的拓展,起着承上启下的作用。教材从学生熟悉的生活中的物质入手,如甲烷、乙醇、葡萄糖、蛋白质、油脂、维生素等,介绍有机化合物的概念、组成元素、特点以及在生活中的广泛应用,使学生感受到化学与生活的紧密联系,激发学生学习有机化学的兴趣,为后续深入学习各类有机化合物的性质、结构和反应等知识奠定基础。
二、教学目标
化学观念
形成 “结构决定性质,性质决定用途” 的观念,理解有机化合物的结构特点与性质、用途之间的关系。例如,知道甲烷的可燃性与其分子结构中碳氢键的性质有关,乙醇能溶解多种有机物的性质决定了它在生活中作为溶剂的用途。
建立 “物质分类” 的观念,明确有机化合物与无机化合物的区别和联系,能够从组成元素、结构和性质等方面对常见物质进行分类判断,如认识到甲烷、乙醇等属于有机化合物,而氯化钠、硫酸等属于无机化合物。
科学思维
通过对生活中常见有机化合物的观察、分析和归纳,培养学生从个别到一般的逻辑思维能力,如从甲烷、乙醇等具体物质的组成和性质,归纳出有机化合物的一般概念和特征。
引导学生运用类比的方法,推测同类有机化合物可能具有的相似性质,培养学生的知识迁移能力,如根据乙醇的化学性质推测甲醇的化学性质,提高学生分析问题和解决问题的能力。
科学探究与实践
通过实验探究乙醇、葡萄糖等物质的性质,如乙醇的可燃性、与金属钠的反应,葡萄糖与新制氢氧化铜的反应等,让学生掌握基本的化学实验操作技能,学会观察实验现象、记录数据,并能对实验结果进行分析和解释,培养学生的科学探究能力。
开展调查研究活动,让学生了解有机化合物在日常生活中的应用以及滥用有机化合物带来的危害,如调查食品中添加剂(有机化合物)的种类和作用,培养学生收集信息、整理信息和交流表达的能力,增强学生的社会实践意识和责任感。
科学态度与责任
使学生认识到有机化合物在人类生活和社会发展中的重要作用,如能源领域的甲烷、饮食中的乙醇和葡萄糖、生命活动中的蛋白质等,培养学生对化学学科的积极情感和学习化学的兴趣,激发学生学习化学的内在动力。
通过了解有机化合物的不合理使用对环境和健康造成的影响,如塑料废弃物对环境的污染、甲醛等有害物质对人体的危害,培养学生的环保意识和健康意识,引导学生树立正确的科学价值观和社会责任感,关注化学产品的使用安全和环境保护问题,培养学生可持续发展的理念。
三、教学重难点
教学重点
有机化合物的概念和组成元素,使学生能够准确判断常见物质是否为有机化合物,明确有机化合物与无机化合物在组成上的差异。
生活中常见有机化合物(如甲烷、乙醇、葡萄糖、蛋白质、油脂、维生素等)的组成、性质和用途,让学生了解这些有机化合物在日常生活中的重要性,体会化学知识与生活实际的紧密联系,建立 “化学源于生活,服务于生活” 的观念。
有机化合物的基本特征,如多数有机化合物难溶于水、易溶于有机溶剂,熔点和沸点较低,受热易分解,容易燃烧,反应速率较慢且副反应较多等,帮助学生从宏观性质和微观结构上初步认识有机化合物的独特性质,为后续学习有机化学知识奠定基础。
教学难点
从微观结构角度理解有机化合物的结构特点对其性质的影响,如碳原子的成键方式、官能团的作用等,由于有机化合物的结构相对复杂,对于九年级学生来说,空间想象能力和抽象思维能力有限,理解有机化合物的微观结构与宏观性质之间的关系具有一定难度。
探究实验中对有机化合物性质的观察和分析,例如乙醇与金属钠反应的实验现象及反应原理的理解,葡萄糖与新制氢氧化铜反应的实验条件控制和现象解释等,这些实验涉及到一些较为复杂的化学反应原理和实验操作技巧,学生在观察、分析和解释实验现象时可能会遇到困难,需要教师引导学生逐步深入探究,培养学生的科学探究能力和思维能力。
四、教学过程
一、导入新课
师:同学们,在我们的日常生活中,会接触到各种各样的物质。比如,我们做饭用的天然气,它的主要成分是什么,大家知道吗?
生:甲烷!
师:非常好!还有我们喝酒时的酒精,它的学名叫什么呢?
生:乙醇!
师:对,甲烷和乙醇都是我们生活中常见的物质,它们都属于一类特殊的化合物 —— 有机化合物。今天,我们就一起来学习 “生活中的有机化合物”。
二、讲授新课
(一)有机化合物的概念
师:首先,我们来看一下什么是有机化合物。大家看屏幕上展示的这些物质:甲烷(CH₄)、乙醇(C₂H₅OH)、葡萄糖(C₆H₁₂O₆)、淀粉 [(C₆H₁₀O₅)ₙ]、蛋白质、油脂等,它们都含有哪些共同的元素呢?
生:都含有碳元素和氢元素。
师:大部分还含有氧元素,像甲烷只含碳和氢。我们把含有碳元素的化合物叫做有机化合物(除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和碳酸氢盐等少数简单含碳化合物外)。这是因为碳元素具有独特的性质,它能够形成各种不同的化学键,与其他原子结合成多种多样的化合物。大家能举一些生活中常见的有机化合物的例子吗?
生:塑料、橡胶、化纤衣服……
师:很好,看来大家对有机化合物已经有了初步的认识。那有机化合物与我们之前学过的无机化合物有什么不同呢?我们来看一下这个表格(展示板书)。
师:通过这个表格,我们可以清楚地看到有机化合物和无机化合物在组成和性质上的一些差异。当然,这只是一些常见的特点,并不是绝对的,在以后的学习中我们还会遇到一些特殊情况。
(二)生活中常见的有机化合物
1. 甲烷
师:接下来,我们详细了解一下生活中常见的有机化合物。首先是甲烷,刚才同学们说天然气的主要成分是甲烷,那甲烷在自然界中还有哪些存在形式呢?
生:沼气中也有甲烷。
师:对,在沼泽地、沼气池等地方会产生沼气,其中主要成分也是甲烷。甲烷是一种无色、无味、密度比空气小的气体,极难溶于水。它具有可燃性,大家还记得甲烷燃烧的现象吗?
生:产生蓝色火焰,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。
师:非常好,甲烷燃烧的化学方程式为 CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O。甲烷是一种重要的燃料,它在能源领域有着广泛的应用,为我们的生活提供了便利。但是,大家要注意,如果甲烷泄漏到空气中,与空气混合达到一定比例时,遇明火就会发生爆炸,所以使用天然气时一定要注意安全。
2. 乙醇
师:再来看乙醇,乙醇就是我们常说的酒精。它在生活中有哪些用途呢?
生:可以用来消毒、酿酒、做燃料……
师:没错,乙醇具有可燃性,它在空气中燃烧的化学方程式为 C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O。同时,乙醇还能与一些金属发生反应,比如乙醇与钠反应会生成乙醇钠和氢气,这体现了乙醇分子中羟基(-OH)的活泼性。大家看这个实验(教师演示乙醇与钠的反应实验),钠沉在乙醇底部,缓慢产生气泡,这与钠和水反应的剧烈程度形成了鲜明对比,说明乙醇中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼。此外,乙醇还是一种良好的有机溶剂,能溶解许多有机物,在化工生产中也有广泛的应用。
3. 葡萄糖
师:下面我们来认识一下葡萄糖,葡萄糖是一种重要的营养物质,它在人体中起着什么作用呢?
生:提供能量。
师:对,葡萄糖在人体内经过缓慢氧化,释放出能量,供给人体各项生命活动的需要,其化学方程式为 C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O。葡萄糖还具有还原性,我们可以通过一个实验来验证(教师演示葡萄糖与新制氢氧化铜的反应实验),大家观察到什么现象?
生:产生砖红色沉淀。
师:很好,这个实验现象说明葡萄糖能将氢氧化铜还原为氧化亚铜,这是葡萄糖还原性的体现。在医疗上,常用这个反应来检验病人尿液中是否含有葡萄糖,从而诊断是否患有糖尿病。
4. 蛋白质
师:蛋白质是生命的物质基础,它在人体中具有极其重要的作用。同学们知道蛋白质有哪些功能吗?
生:构成细胞、催化作用、免疫作用……
师:非常好,蛋白质是构成人体细胞和组织的重要成分,它还参与人体的各种生理活动,如酶具有催化作用,抗体具有免疫作用等。蛋白质的组成非常复杂,它是由多种氨基酸通过肽键连接而成的高分子化合物。蛋白质在某些条件下会发生变性,比如加热、紫外线照射、加入重金属盐等,变性后的蛋白质会失去原有的生理活性。大家想一想,在生活中我们有哪些利用蛋白质变性的例子呢?
生:高温消毒、用福尔马林浸泡标本……
师:对,这些都是蛋白质变性在生活中的应用,但也要注意,误食重金属盐会导致人体中毒,因为重金属离子会使人体内的蛋白质变性。
5. 油脂
师:油脂也是我们生活中常见的有机化合物,它包括油和脂肪。油脂有什么作用呢?
生:提供能量、储存能量、保护内脏器官……
师:油脂是人体重要的供能物质,它在人体内氧化分解时释放出的能量比相同质量的糖类和蛋白质要多。油脂还能起到保护内脏器官、减少摩擦等作用。油脂不溶于水,密度比水小,在常温下,植物油一般呈液态,称为油;动物脂肪一般呈固态,称为脂肪。
6. 维生素
师:最后我们来了解一下维生素,维生素虽然在人体中含量很少,但它对人体的健康却有着不可或缺的作用。同学们知道缺乏维生素会引起哪些疾病吗?
生:缺乏维生素 C 会得坏血病,缺乏维生素 D 会影响钙的吸收……
师:很好,不同的维生素具有不同的功能和缺乏症。维生素大多不能在人体内合成,需要从食物中摄取。所以我们要养成合理饮食的习惯,保证摄入足够的维生素,以维持身体健康。
三、课堂小结
师:今天我们学习了生活中的有机化合物,了解了有机化合物的概念、组成元素和特点,还详细学习了甲烷、乙醇、葡萄糖、蛋白质、油脂和维生素等常见有机化合物的组成、性质和用途。通过学习,我们知道了有机化合物在我们的生活中无处不在,它们与我们的衣食住行密切相关,对人类的生存和发展起着重要的作用。同时,我们也要认识到合理使用有机化合物的重要性,避免对环境和人体造成不良影响。
五、板书设计
学科网(北京)股份有限公司
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