7.4.1舌尖上的化学——香蕉中葡萄糖的验证 教学设计 2024-2025学年高一下学期化学人教版必修第二册

舌尖上的化学——香蕉中葡萄糖的验证 一、 教材分析 本节课的知识点源自人教版必修二第七章《有机化合物》中关于糖类的初步介绍。教材明确了葡萄糖的还原性，可以与新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液发生特征反应。本设计将此性质作为核心理论支撑，通过一个完整的探究实验，让学生亲手验证生活中的化学。 二、 学情分析 1、知识基础：高一下学期的学生已经学习了乙醇的催化氧化、羧酸等知识，对官能团和性质的关系有初步了解。他们知道葡萄糖是单糖，但对其具体化学性质的认识是抽象的。 2、能力基础：具备基本的实验操作能力和小组合作意识，但独立设计完整探究实验的能力尚有欠缺，需要教师引导。 3、心理特点：对与生活相关的实验充满好奇，喜欢动手操作，渴望通过实验现象获得直观的认知。 三、 教学目标 1. 宏观辨识与微观探析 能从宏观上辨识葡萄糖与新制氢氧化铜或新制银氨溶液反应这一特征现象；能从微观角度初步分析葡萄糖分子结构中的醛基（-CHO）是其具有还原性、发生上述氧化还原反应的本质原因，建立“结构决定性质”的化学观念。 2. 变化观念与平衡思想 认识到葡萄糖的验证反应是一个在碱性、加热条件下发生的化学反应，理解反应条件对化学反应的重要影响；认识到化学变化是有规律的，可以通过实验进行探究和验证。 3. 证据推理与模型认知 经历“提出问题-作出假设-设计方案-实验验证-得出结论”的完整科学探究过程，体会证据在科学探究中的核心作用；能基于实验现象这一关键证据，推理出“香蕉中含有还原糖”的结论，并形成基于证据进行推理的思维模型；能理性分析实验现象不明显或失败的可能原因，培养批判性思维。 4. 科学探究与创新意识 通过小组合作，独立完成从香蕉中提取、过滤制备待测液，到配制试剂、进行检验的一系列实验操作，提升实验技能和团队协作能力；能对教师提出的引导性问题进行思考，主动参与实验方案的设计与优化，培养发现和解决化学问题的兴趣和能力； 5. 科学态度与社会责任 通过从熟悉的水果中验证化学物质，深刻感受化学与生活的密切联系，体会化学知识的应用价值；在实验过程中养成严谨细致、实事求是、注意安全的科学态度；了解葡萄糖检验在生活（如血糖检测）中的实际应用，初步认识化学对促进社会发展和提高人类生活质量的积极作用。 四、 教学重点与难点 教学重点： • 葡萄糖还原性实验的原理和操作； • 设计并实施验证香蕉中存在葡萄糖的实验方案。 教学难点： • 如何排除其他物质的干扰，准确验证香蕉中的葡萄糖。 • 引导学生对实验结果进行科学分析和总结。 五、教学方法 1. 问题驱动法：通过提出具有启发性和引导性的问题，如“如何利用葡萄糖的性质验证香蕉中有葡萄糖”，引发学生的思考和探究欲望，引导学生主动参与学习过程，培养其问题解决能力。 2. 实验探究法：让学生通过自主设计实验、动手操作、观察现象、分析结果等过程，深入理解葡萄糖的性质和验证方法，提升科学探究与实践能力。 3. 小组合作法：组织学生进行小组合作学习，促进学生之间的交流与合作，共同解决问题，培养学生的团队协作精神和交流表达能力。 六、 教学准备 教师用具：多媒体课件、微课视频（展示教师实验）、实验演示台。 学生实验用具（每组）： 材料：成熟香蕉1根、蒸馏水。 仪器：研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁架台、试管、酒精灯、试管夹、胶头滴管。 试剂：10% NaOH溶液、5% CuSO₄溶液。 七、 教学过程 教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图 （一）情境导入（3分钟） 展示一系列色彩鲜艳、诱人的香蕉图片或实物，同时播放一段香蕉采摘和运输的视频，营造出生动的情境。提问学生：“香蕉是一种营养丰富的水果，大家知道香蕉中主要含有哪些营养成分吗？”引导学生积极思考并回答出糖类等物质。 思考并回答：葡萄糖、果糖等。 从生活常识切入，创设问题情境，激发探究欲望。 进一步深入提问：“我们之前学习了葡萄糖的性质，那如何利用这些性质来验证香蕉中存在葡萄糖呢？” 产生疑惑：如何用化学方法验证？ 从而巧妙地引出本节课的主题——香蕉中葡萄糖的验证，激发学生的探索兴趣。 （二）知识回顾（5分钟） 引导学生回忆教材中关于葡萄糖的结构和性质。 提问：“葡萄糖有什么特殊的化学性质？可以用什么特征实验来检验？” 回忆并回答：葡萄糖具有还原性，能被弱氧化剂氧化。 回答：可以用新制氢氧化铜或银氨溶液来检验。 巩固旧知，为新实验开展提供理论依据，突破教学重点。 重点强调葡萄糖的还原性，以及其与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液反应的实验现象和条件。 葡萄糖具有还原性，在碱性条件下能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀；在温水浴条件下能与银氨溶液反应产生银镜。 通过提问的方式检查学生的掌握情况，鼓励学生积极回答，及时给予肯定和纠正。 （三）探究设计（7分钟） 引导性提问： 1. “我们能直接把香蕉放入试管中加热吗？” 2. “需要把葡萄糖从香蕉里‘请’出来，该怎么办？”（提取香蕉汁液） 3. “得到的汁液可以直接用于实验吗？”（可能需过滤） 4. “实验的具体步骤和注意事项是什么？” 与学生共同梳理出实验方案框架。 小组讨论，将学生分成小组，进行讨论和交流。每个小组的学生积极发表自己的观点和想法，共同探讨实验方案的可行性。教师巡视各小组，适时给予指导和启发，鼓励学生大胆创新。 方案展示与评价：请各小组代表展示自己设计的实验方案，其他小组进行评价和补充。教师对学生的方案进行总结和点评，引导学生从科学性、可行性、创新性等方面分析方案的优缺点，帮助学生完善实验方案。初步形成实验方案：香蕉→捣碎→加水溶解→过滤→取滤液→加试剂→加热煮沸→观察现象。 通过层层递进的问题链，引导学生主动思考，自主设计实验步骤，突破“设计探究方案”的教学难点。 （四）实验探究（20分钟） 1. 强调安全与注意事项： - NaOH溶液的腐蚀性，取用要小心。 - 加热试管时，管口勿对人，均匀加热。 - 规范操作，及时记录。 2. 巡视指导：指导学生完成香蕉汁液的制备和新制Cu(OH)₂的配制（关键点：NaOH过量，保证碱性环境）。 3. 提醒学生仔细观察实验现象，并详细记录下来。鼓励学生用准确的语言描述实验现象，培养学生的观察能力和表达能力。 小组合作进行实验： 1. 制备样品液：取一小段香蕉于研钵中捣烂，加适量水搅拌，过滤得到澄清滤液。 2. 配制新制Cu(OH)₂：向试管中加入2mL NaOH溶液，滴加4-5滴CuSO₄溶液，得到蓝色悬浊液。 3. 进行检验：向上述试管中加入约1mL香蕉提取滤液，振荡均匀，在酒精灯上加热至沸腾，观察现象变化。 动手实践是化学学习的核心。此环节培养学生实验操作、团队协作和观察记录的能力。亲身体验现象的产生，加深对知识的理解。 （五）现象分析与结论 （5分钟） 提问：“你们观察到了什么现象？这说明了什么？” “如果现象不明显，可能的原因是什么？”（引导分析：香蕉成熟度、提取液浓度、碱性强弱、加热时间等）。 对学生的发言进行总结和评价，强调葡萄糖的还原性在验证实验中的关键作用，以及实验设计和操作过程中的注意事项。同时，引导学生认识到化学实验需要严谨的态度和科学的方法，培养学生尊重事实、追求真理的科学精神。 描述现象：溶液由蓝色悬浊液变为砖红色沉淀。 分析结论：香蕉中含有葡萄糖（或其他还原糖）。 各小组代表汇报讨论结果，分享实验的收获和体会。其他小组的学生可以提出疑问和补充意见。 通过对现象的分析，得出结论，完成科学探究的闭环。分析失败原因，培养严谨的科学思维和批判性思考。 促进学生之间的交流和学习。 （六）课堂小结（3分钟） 与学生一起回顾本节课的主要内容，包括葡萄糖的性质、验证香蕉中葡萄糖的实验原理、步骤和结果分析等。通过思维导图的形式呈现知识点，帮助学生构建知识体系。 联系生活：强调化学与生活的紧密联系，介绍糖尿病检测试纸的原理也是基于葡萄糖的还原性。 聆听，联系实际，感受化学的应用广泛。 引导学生打开更广阔的化学视野。将课堂知识与现代生活、健康科技相联系，提升学科价值认同。鼓励学生在日常生活中多观察、多思考，运用所学的化学知识解决实际问题，培养学生的社会责任感和应用意识。 （七）布置作业（2分钟） 1. 完成实验报告，详细记录目的、步骤、现象和结论。 2. 设计一个探究实验，尝试用其他水果或食物进行葡萄糖的验证实验。 3.查阅资料，了解葡萄糖在人体内的代谢过程和重要作用，写一篇简短的科普小论文。 记录作业要求。 巩固本节所学知识，并将探究活动延伸至课外，满足不同层次学生的需求。培养学生的科学写作能力和实践操作能力。引导学生关注化学与健康的联系，提高学生的科学素养和社会责任感。 八、 板书设计 主题：舌尖上的化学——香蕉中葡萄糖的验证 一、 原理：葡萄糖的还原性 葡萄糖 + 新制Cu(OH)₂ → 砖红色沉淀 (Cu₂O) 葡萄糖 + 新制银氨溶液 → 光亮的银镜(Ag) （碱性、加热条件） 二、 探究步骤： 香蕉 → 捣碎 → 加水溶解 → 过滤 → 取滤液 → 加入新制Cu(OH)₂ 或新制银氨溶液→ 加热煮沸 → 观察现象 三、 现象与结论： 现象：产生砖红色沉淀或光亮的银镜 结论：香蕉中含有还原糖（如葡萄糖） 四、 注意： 1. NaOH需过量，确保碱性环境 2. 加热要均匀 学科网（北京）股份有限公司 $