内容正文:
《9.1 化学与人类健康》教学设计
一、教学基本信息
课题:化学与人类健康(沪教版九年级下册)
课时:3课时
核心素养聚焦:化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任
二、教学目标
1. 化学观念:认识人体必需的六大营养素(水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生素)的组成、作用及食物来源,理解营养物质与人体健康的密切关系;了解药物的两种获得途径(天然提取、化学合成),认识药物的双重性(治疗作用与毒副作用);建立“物质的组成与性质决定其用途”的观念,明确化学在保障人类健康中的重要作用。
2. 科学思维:通过对比不同营养素的生理功能(如供能与调节代谢),培养比较、归纳与逻辑推理能力;能根据实验现象(如淀粉遇碘变蓝、蛋白质灼烧产生烧焦羽毛气味)分析物质成分,发展“证据推理”素养;通过案例分析(如药物滥用危害),理解“量变引起质变”的辩证关系,培养批判性思维。
3. 科学探究与实践:通过分组实验,掌握淀粉、蛋白质的检验方法,学会用化学方法鉴别食物中的营养物质;能通过查阅资料、讨论交流等方式,设计简单的均衡膳食方案;通过收集家庭常用药物说明书,初步学会解读药物成分、用法用量等信息,提升运用化学知识解决实际问题的能力。
4. 科学态度与责任:通过了解营养物质缺乏对健康的影响,树立均衡膳食、健康生活的意识;通过屠呦呦提取青蒿素、中国合成牛胰岛素等化学史,感受化学对人类健康的重大贡献,培养爱国情怀与科学探究精神;认识药物滥用的危害,形成安全用药、尊重生命的科学态度,增强社会责任感。
三、教学重难点
重点:人体必需的六大营养素的种类、作用及食物来源;淀粉、蛋白质的检验方法;药物的获得途径与合理用药原则;化学与人类健康的密切联系。
难点:营养素组成与生理功能的关联(如蛋白质是构成细胞的基本物质);药物双重性的理解(适量治病、过量中毒);运用所学知识设计均衡膳食方案、分析用药误区。
四、教学准备
教师:淀粉溶液、碘水(或碘酒)、红薯片、马铃薯片、面包片、鸡蛋清、头发丝、棉纱线、浓硝酸;试管、烧杯、酒精灯、镊子、胶头滴管等实验器材;人体重要体液正常pH范围表、均衡膳食金字塔图片、屠呦呦提取青蒿素科普视频、阿司匹林合成历程动画、常见药物说明书(如感冒药、退烧药);安全预案(强调酒精灯使用规范、浓硝酸的腐蚀性,实验废液需分类回收)。
学生:预习教材内容,收集自己一天的饮食清单;准备学习用品(笔记本、实验记录单);收集家庭常用药物说明书,记录药物成分、用途、用法用量。
五、教学过程
第一课时:人体所需的营养物质(一)——六大营养素与体液pH平衡
1. 情境导入(5分钟)
教师活动:展示一组饮食图片(米饭、鸡蛋、蔬菜、食用油、水果),提问:“这些食物能为人体提供什么?从化学视角看,它们的成分有什么共同点?为什么合理饮食能维持人体健康?”
学生活动:结合生活经验交流(如“米饭提供能量”“鸡蛋补充营养”),初步感知食物与营养物质的关系。
设计意图:从生活实例切入,激发探究兴趣,引出“营养物质”主题,渗透“化学源于生活”的观念。
2. 新课讲授(30分钟)
模块一:认识六大营养素
教师活动:展示六大营养素分类示意图,讲解:人体必需的六大营养素包括水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生素,其中糖类、油脂、蛋白质能提供能量(供能营养素),水、无机盐、维生素调节生理功能(非供能营养素)。结合分子模型,简要介绍糖类(由碳、氢、氧组成)、油脂(由碳、氢、氧组成)、蛋白质(由碳、氢、氧、氮等组成)的组成元素。
学生活动:记录六大营养素的种类,区分供能与非供能营养素,初步理解“组成决定性质”的观念。
设计意图:构建知识框架,培养“化学观念”中的物质分类思维。
模块二:营养素的生理功能与食物来源
教师活动:引导学生分组讨论,结合教材与生活经验,梳理糖类、油脂、蛋白质、维生素的生理功能与食物来源(如糖类是主要供能物质,来自大米、面粉;蛋白质是构成细胞的基本物质,来自肉、蛋、奶),填写知识梳理表格。
学生活动:小组代表分享讨论结果,教师补充完善(如油脂过量摄入会导致肥胖,维生素需从食物中获取),强调“均衡摄入”的重要性。
设计意图:培养“科学思维”中的归纳与比较能力,建立营养物质与健康的关联。
模块三:体液pH平衡与健康
教师活动:展示人体重要体液正常pH范围表(如血液pH为7.35-7.45,胃液pH为0.9-1.5),讲解:体液pH必须维持相对稳定,否则会影响生理功能(如胃酸过多引发胃痛)。结合中和反应原理,解释胃药(含氢氧化铝、碳酸氢钠)调节胃酸pH的机制。
学生活动:分析体液pH失衡的影响,讨论“为什么剧烈运动后需补充含无机盐的饮料”(维持电解质平衡),理解化学原理在健康调节中的应用。
设计意图:渗透“科学态度与责任”素养,感受化学与人体健康的密切联系。
3. 课堂小结与作业(5分钟)
小结:回顾六大营养素的种类、功能及体液pH平衡的意义,强调“均衡膳食”的重要性。
作业:整理饮食清单,分析“饮食是否均衡”,初步思考调整方案。
第二课时:人体所需的营养物质(二)——营养素的检验与均衡膳食
1. 复习导入(5分钟)
教师活动:提问:“如何检验食物中是否含有淀粉或蛋白质?我们日常饮食是否均衡?”
学生活动:回顾六大营养素知识,结合预习内容初步回答。
设计意图:衔接旧知,引出新知,明确学习目标。
2. 实验探究:食物中营养素的检验(20分钟)
模块一:淀粉的检验
教师活动:指导学生分组实验:向盛有红薯片、马铃薯片、面包片的试管中滴加碘水(或碘酒),观察颜色变化;同时设置对照实验(向淀粉溶液、葡萄糖溶液中滴加碘水)。
学生活动:记录现象(红薯片、马铃薯片、面包片、淀粉溶液变蓝,葡萄糖溶液无变化),归纳“淀粉遇碘变蓝”的检验方法,分析“为什么葡萄糖不能使碘水变蓝”(淀粉与葡萄糖结构不同)。
设计意图:通过实验探究,培养“科学探究与实践”素养,发展“证据推理”能力。
模块二:蛋白质的检验
教师活动:指导学生分组实验:①向鸡蛋清中滴加浓硝酸,观察颜色变化;②用镊子夹取头发丝、棉纱线,分别在酒精灯上灼烧,闻气味。
学生活动:记录现象(鸡蛋清变黄,头发丝灼烧产生烧焦羽毛气味,棉纱线无此气味),归纳“蛋白质遇浓硝酸变黄、灼烧产生烧焦羽毛气味”的检验方法,区分蛋白质与纤维素。
设计意图:通过对比实验,培养比较与归纳能力,理解蛋白质检验的原理。
3. 新课讲授:均衡膳食与健康(15分钟)
模块一:均衡膳食金字塔
教师活动:展示均衡膳食金字塔图片,讲解:均衡饮食需做到食物多样化,合理搭配主食(糖类)、蛋白质类、油脂类、蔬菜和水果类食物,控制各类食物的摄入量(如油脂类摄入最少,谷类摄入最多)。
学生活动:结合自己的饮食清单,分析饮食是否均衡,提出调整建议(如增加蔬菜摄入、减少油脂摄入)。
设计意图:培养“科学态度与责任”素养,树立健康生活意识。
模块二:营养素缺乏症
教师活动:展示营养素缺乏症案例(如缺乏维生素C导致坏血病、缺乏蛋白质导致发育迟缓),提问:“如何通过饮食预防这些疾病?”
学生活动:讨论营养素缺乏的危害,明确“合理摄入”的重要性,形成“预防优于治疗”的健康观念。
设计意图:强化化学与健康的关联,培养批判性思维。
4. 课堂小结(5分钟)
小结:回顾淀粉、蛋白质的检验方法,强调均衡膳食的重要性,梳理营养素缺乏症与预防措施。
作业:设计一份“一日均衡膳食食谱”,并说明设计依据。
第三课时:药物的获得与合理使用
1. 情境导入(5分钟)
教师活动:展示两组图片(古代中药铺、《肘后备急方》典籍与现代制药厂、西药片剂),提问:“从古代草药到现代西药,药物的获得方式发生了怎样的变化?化学在其中起到了什么作用?”
学生活动:结合生活经验交流(如“中药来自植物”“西药是工厂制造的”),初步感知药物与化学的联系。
设计意图:从古今对比切入,激发探究兴趣,引出“药物获得”主题。
2. 新课讲授(30分钟)
模块一:药物的获得途径
教师活动:播放屠呦呦提取青蒿素科普视频,讲解:青蒿素是从黄花蒿中用乙醚冷浸法提取的(属于物理变化,利用青蒿素在乙醚中溶解度高的性质);结合阿司匹林合成历程动画,讲解:阿司匹林是以水杨酸为原料通过化学合成制得的(属于化学变化,通过改性降低副作用)。
学生活动:记录药物的两种获得途径(天然提取、化学合成),分析“乙醚冷浸法为何能提取青蒿素”(相似相溶原理),理解化学在药物研发中的作用。
设计意图:培养“化学观念”中的物质变化与转化思维,渗透爱国教育(屠呦呦获诺贝尔奖、中国合成牛胰岛素)。
模块二:药物的双重性与合理用药
教师活动:展示药物滥用案例(如抗生素滥用导致细菌耐药性、过量服用感冒药导致中毒),讲解:药物具有双重性——适量治病,过量中毒;结合学生收集的药物说明书,指导解读药物成分、用法用量、禁忌等关键信息。
学生活动:讨论药物滥用的危害,归纳合理用药原则(安全、有效、适量、对症),分析“为什么不能随意服用抗生素”(破坏人体菌群平衡)。
设计意图:培养“科学态度与责任”素养,形成安全用药意识。
模块三:化学与药物研发
教师活动:简介中国合成牛胰岛素的成就(1965年,世界首次人工合成具有生物活性的蛋白质),讲解:化学家通过200多步化学反应,控制溶液pH等条件,成功合成胰岛素,为糖尿病治疗奠定基础。
学生活动:感受化学对人类健康的重大贡献,激发科学探究精神。
设计意图:强化“化学服务社会”的观念,培养社会责任感。
3. 课堂总结与拓展(5分钟)
总结:梳理药物的获得途径、合理用药原则,强调化学在保障人类健康中的重要作用。
拓展:讨论“如何区分中药与西药”“家庭药箱应配备哪些常用药物”,鼓励学生课后查阅资料,设计“家庭用药安全方案”。
六、板书设计
9.1 化学与人类健康
人体所需的营养物质:六大营养素(水、无机盐、糖类、油脂、蛋白质、维生素)、生理功能与食物来源、体液pH平衡
营养素的检验:淀粉(遇碘变蓝)、蛋白质(遇浓硝酸变黄、灼烧有烧焦羽毛气味)
均衡膳食:金字塔、营养素缺乏症与预防
药物的获得与使用:天然提取(青蒿素)、化学合成(阿司匹林)、合理用药原则(安全、有效、适量、对症)
七、教学反思
成功之处:实验探究与生活案例结合紧密,学生通过“做中学”深入理解营养物质与药物的知识;化学史渗透有效培养爱国情怀与科学探究精神;均衡膳食、合理用药的教育强化了“科学态度与责任”素养。
改进方向:可增加开放性任务(如探究不同食物中淀粉含量的差异),进一步提升学生的科学探究能力;对基础薄弱学生,可提供更详细的实验操作指导,确保全员参与。
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