高中化学人教版（2019）必修第二册第七章《基本营养物质》教学设计

第七章《基本营养物质》教学设计
　　一、教材分析
　　“基本营养物质”是人教版化学必修第二册第七章《有机化合物》第四节内容，是学生“结构决定性质”“性质决定用途”等观念形成的重要载体。在《普通高中化学课程标准（2017年版）》必修课程中，“主题4：简单的有机化合物及应用”对有机化合物的要求为：“知道有机化合物分子是有空间结构的，知道有机化合物存在同分异构现象。知道氧化、加成、取代、聚合等有机反应类型。知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现，结合实例认识油脂、糖类、蛋白质等有机化合物在生产、生活中的重要应用。”具体内容包括辨识有机化合物分子中的碳骨架和官能团、能从有机化合物及其性质的角度对有关饮食、健康等实际问题进行分析、讨论和评价，认识有机化合物的分子结构，以及决定其分类与性质的特征基团，进而认识有机化学反应，实现有机化合物之间的转化，合成新物质。
　　人教版教材化学必修第二册中开门见山直入主题：“除了水，人们每天摄入量较大的是糖类、蛋白质和油脂这三类有机物，它们既是人体必需的基本营养物质，也是食品工业的重要原料。”学生在生物学习的基础上，深入地学习这三类有机物。教材注意从生活经验和实际活动出发来介绍它们的性质，让学生了解糖类、蛋白质和油脂的基本组成、特性反应与用途。教材首先介绍学生最熟悉的糖类，从组成的角度进行分类，再以葡萄糖为例介绍单糖的性质，程度较好的学生可以从碳骨架和官能团这两个视角继续深入分析。对于结构十分复杂的蛋白质，只从组成元素和结构单元的角度进行简单介绍，介绍其特征反应。对于油脂的学习，先介绍其分类和物理性质，再根据结构通式说明其能水解的化学性质。本节内容学习提升了学生的“宏观辨识与微观探析”“变化观念”“证据推理与模型认知”等学科素养。同时，本节内容也将为后续有机化合物的学习打下坚实的基础。
　　《标准（2017版）》还指出，学生应通过实验探究和联系实际的方式学习上述知识。因此，以学生的已有经验为背景，设计联系实际的教学活动，有助于将上述不同素养进行整合培养，有助于教学目标的高效落实。
　　二、学情分析
　　在义务教育阶段，学生已经初步认识了糖类、蛋白质和油脂是人类重要的营养物质。但是，对于糖类、蛋白质、油脂的性质及结构和性质的关系等学生几乎一无所知，无法体现化学的学科价值。虽然在本章的前三节，学生已初步具备“结构决定性质”这一核心观念，但是，前面介绍的都是含单官能团的有机小分子，而本节第一次引入含多官能团的生物大分子，有助于学生形成对有机物更为完整、全面的认识。本节通过典型代表物葡萄糖的结构与性质的关系发展学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。同时，对于结构相对比较复杂的二糖、多糖、蛋白质和油脂，了解其性质之后，可以提高学生健康生活的意识，认识化学与科学、技术、社会的密切关系。
　　因此分析学生的障碍点：
　　1.认识停留在组成层面：义务教育阶段的学习只是从元素组成角度认识糖类、蛋白质和油脂，只了解这三种重要的营养物质与生命活动密切相关，对于其结构和性质属于空白领域，从官能团这一特殊的原子团入手分析葡萄糖的性质并设计相关实验进行检验等是学生的学习难点。
　　2.认识停留在孤立层面：前面有机化合物的学习均只涉及单官能团的有机小分子，对于含有多官能团的有机化合物的学习还处于未知或推理阶段，没有具体有机化合物学习的先例，也没有相关化学实验为证。
　　结合上述学生的障碍点和发展点，需要以学生的已有经验为背景，设计符合其认知发展的教学过程，初步完成从官能团视角探析糖类、蛋白质和油脂的分子结构和性质，并强化有机物的“结构决定性质”“性质决定用途”的观念。
　　三、教学目标
　　1．通过葡萄糖和淀粉的组成、结构和性质，认识糖类物质在生产、生活中的重要作用，并能根据糖类的主要性质进行简要说明。
　　2．通过认识蛋白质和油脂的主要性质及应用，引导学生认识化学与科学、技术、社会的密切联系。
　　四、教学重点
　　葡萄糖、淀粉、蛋白质和油脂的主要性质
　　五、教学难点
　　葡萄糖结构与性质的关系
　　六、教学过程
　　（一）环节一
　　1．创设情境，从实际问题出发，直奔主题。
　　教师引导：[图片展示]展示动物性和植物性食物中的基本营养物质---糖类、蛋白质和油脂。
　　学生活动：欣赏图片，切实感受我们身边日常摄入的基本营养物质。
　　设计意图：由生活情境引入，容易引起学生兴趣，感受化学在生活中的使用价值，体现化学学科的社会价值。
　　（二）环节二
　　1．自主学习完成糖类的分类。
　　教师引导：[任务1] 阅读教材83页，完成糖类的分类。
　　学生活动：（1）阅读教材，了解六大营养物质---糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。
　　（2）阅读教材，完成糖类的分类、存在和用途。
　　设计意图：在生物课学习糖类的基础上，用化学分类观再认识糖类，同时，用同分异构现象的观点再看单糖、二糖和多糖代表物之间的关系，强调多糖由于n值不同，分子式不同，因此，淀粉和纤维素二者之间不满足同分异构体的条件。
　　2．基于对实验现象的分析，微观分析葡萄糖性质与结构之间的关系。
　　教师引导：[问题1] 葡萄糖分子结构中含有哪些官能团？
　　[问题2] 葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液反应有什么实验现象？该现象是哪种官能团的特性？
　　[问题3] 葡萄糖溶液与银氨溶液反应有什么实验现象？该现象是哪种官能团的特性？
　　[问题4] 葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液的反应，说明葡萄糖具有怎样的性质？有什么应用？
　　学生活动：（1）葡萄糖分子结构中含有醛基和羟基。
　　（2）葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液加热时，生成砖红色沉淀，是醛基的特性。
　　（3）葡萄糖溶液与银氨溶液水浴加热时，试管内壁形成光亮的银镜，是醛基的特性。
　　（4）葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液、银氨溶液的反应，说明葡萄糖具有还原性。这两个反应均可用来检验葡萄糖。
　　设计意图：在分析实验现象的基础上，促进学生从官能团角度（羟基和醛基）认识葡萄糖的化学性质，提升学生的宏微结合及科学探究素养，培养学生“证据推理”的学科素养。
　　3．基于对葡糖糖性质的认知，了解葡萄糖在生产、生活中的应用。
　　教师引导：[任务2]查阅资料，举例说明葡萄糖在生产、生活中的应用，并
　　结合其性质给予解释。
　　学生活动：（1）查阅资料，小组汇合后整理资料。
　　（2）各小组汇报。
　　设计意图：在学生自主学习和小组讨论交流过程中，促进学生“结构决定性质”“性质决定用途”的学科观念的形成，感受化学在生活中的使用价值，体现化学学科的社会价值。
　　4．基于对实验现象的分析，了解二糖和多糖的部分性质。
　　教师引导：[任务3] 阅读教材和分组实验，了解蔗糖和淀粉的化学性质。
　　学生活动：（1）讨论实验设计并完成分组实验，认识淀粉遇碘单质变蓝和淀粉水解产物葡萄糖的检验操作。
　　（2）阅读教材，了解淀粉在人体内的变化。
　　（3）阅读教材，认识蔗糖水解为葡萄糖和果糖两种单糖。
　　设计意图：在生物课学习的基础上，从化学学科角度重新认识“淀粉遇碘变蓝”，此现象对应的物质是碘单质，而不是其他含碘元素的物质。培养学生严谨的科学态度，提升学生“科学探究与创新意识”的化学学科素养。
　　（三）环节三
　　1．自主学习完成氨基酸和蛋白质的关系，了解蛋白质的学习价值。
　　教师引导：[任务4] 阅读教材，了解氨基酸和蛋白质的关系，认识学习
　　蛋白质的意义。
　　学生活动：（1）阅读教材85页和86页，了解一切重要的生命现象都与蛋白质密切相关。
　　（2）了解蛋白质水解成氨基酸，氨基酸也能聚合成蛋白质。
　　（3）通过官能团——氨基和羧基的性质，认识氨基酸和蛋白质同时具有碱性和酸性。
　　设计意图：在学生自主学习过程中，复习生物课上学习的氨基酸和蛋白质，同时，强化认识有机化合物的一般思路，从结构入手，分析官能团，了解这类有机化合物的类别通性，提升学生的宏微结合及科学探究素养。
　　2．通过分组实验探究蛋白质的其他化学性质。
　　教师引导：[任务5] 分组实验探究蛋白质的其他化学性质。
　　学生活动：（1）完成蛋白质的变性实验---加重金属盐，如醋酸铅溶液。
　　（2）完成蛋白质的显色实验---加浓硝酸，加热。
　　（3）完成蛋白质的灼烧实验---灼烧一小段头发或丝织品。
　　设计意图：小组同学合作完成实验，在已有蛋白质和氨基酸在生命活动中重要作用的认识基础上，进一步全面地了解蛋白质的其他化学性质，为以后生物和化学的学习奠定坚实的知识和方法基础，发展学生 “科学探究和创新意识”的学科核心素养。
　　（四）环节四
　　1．自主完成基本营养物质---油脂的性质学习。
　　教师引导：[任务5]阅读教材，完成基本营养物质---油脂的性质学习。
　　学生活动：（1）阅读教材87页，了解油脂的结构和性质，知道油脂可以发生水解反应。
　　（2）了解常见的高级脂肪酸，知道脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大，知道液态的植物油可以通过与氢气发生加成反应提高其饱和度。
　　设计意图：在学生自主学习过程中，复习生物课上学习的油脂作用，强化认识有机化合物的一般思路，从结构入手，分析官能团，了解这类有机化合物的类别通性，加深对“结构决定性质”“性质决定用途”的化学学科观念的理解和认识，提升学生的“宏观辨识与微观探析”的化学学科素养。
　　七、板书设计