《糖类 蛋白质 氨基酸 人工合成有机化合物》复习.doc

1、基于提升化学核心素养的复习课案例以苏教版化学 2专题 3 第二、三单元内容为例滕瑛巧 1 于淑儿 2 王星乔 3 包朝龙 3（1 宁波诺丁汉附属中学 浙江宁波 315000；2 宁波市第二中学 浙江宁波 315000；3 宁波市鄞州中学 浙江宁波 315101）摘 要：围绕“如何酿酒”、 “为何酒是陈的香” 、 “酿酒过程如何杀菌消毒”三个问题，将糖类、蛋白质、氨基酸和醇醛酸酯的转化关系等知识复习融合其中，以问题带知识、以分析问题带方法指导、以解决问题为载体进而提高学生的思维能力。关键词：学考复习 知识问题化 解决问题 酿酒 2016 年 2 月，受教育部基础教育二司委托，中国教育学会发布了中

2、国学生发展核心素养（征求意见稿） 。2016 年 9 月，普通高中课程标准修订组发布了普通高中化学课程标准（征求意见稿） 。时下，核心素养已成为我国基础教育界关注的焦点，化学课堂必然转向基于核心素养的教学。1 基于化学核心素养的教学内涵要准确地把握基于核心素养的教学，必须首先明晰什么是核心素养。 中国学生发展核心素养认为核心素养是“ 学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。福建师范大学余文森教授认为：关键能力是一个人做事的根基，是成功人生（智慧人生）的基石；必备品格是一个人做人的根基，是幸福人生（道德人生）的基石。 “无能，一事无成。 ”“若失品格，一切皆失” 1。

3、高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，包括“宏观辨识与微观探析”、 “变化观念和平衡思想”、 “证据推理和模型认知” 、 “科学探究与创新意识 ”和“科学精神与社会责任”5 个维度，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格 2。本文认为，基于化学核心素养的教学是指教学目标的确定、教学内容的组织、教学过程的实施、教学结果的改进、教学评价的设计等一系列教学环节均以化学核心素养的发展作为衡量准则，培养学生的关键能力和必备品格。具体来说，教学目标源于化学学科核心素养、教学内容基于真实情境、教学过程的实施（教学方法）有利于素养的内化，积极实施“教、学、评” 一致性，有效开展

4、化学日常学习评价，促进学生化学学科核心素养的提升。2 基于化学核心素养的教学设计程序基于核心素养的教学设计程序应把握以下几个方面：2.1 解构核心素养目标在此次深化课程改革中，各学科核心素养作为统领课程标准研制与修订的灵魂，教学目标的确定理应依据学科核心素养。相对于三维目标，核心素养的超越更多体现在“操作性上”，因为素养是可测的、有阶段性的、有水平层次差异的。因此，在确定教学目标时，需将对学生总体的素养期望具体化为课时教学目标，并以此来确定教学内容，选择教学活动方式。据此，本节课教学目标定位如下图所示。图 1 核心素养目标转化为课时教学目标2.2 创设真实问题境脉什么是素养？张华教授认为，素养

5、是人在特定情境中综合运用知识、技能和态度解决问题的高级能力与人性能力 3。离开情境谈素养，素养就成为了无源之水、无本之木。因此，基于核心素养的教学要求教师为学生创设“未知” 的、 “原始”的、 “实际”的问题情境，并以此为主线，将整个教学内容融合其中，从而统领整个教学过程，这就是“问题境脉”。它的核心内涵在于情境中蕴含的真实问题是学生知识建构的载体，在整个学习过程中都能激发、推动、维持、强化和调整学生的认知活动、情感活动和实践活动等，让学生的思维不断地走向深入，建构有意义的知识体系 4。据此，本教学设计以学生熟悉且感兴趣的酿酒这一话题作为切入口，围绕“如何酿酒”、 “为何酒是陈的香 ”、 “酿

6、酒过程如何杀菌消毒”等三个问题，将糖类、蛋白质、氨基酸和醇醛酸酯的转化关系等知识复习融合其中，以问题带知识、以分析问题带方法指导、以解决问题为载体进而提高学生的思维能力。表 1 “糖类 蛋白质 氨基酸 人工合成有机化合物”的问题境脉和蕴含的素养目标环节 问题境脉 素养目标环节一 酿酒的原料有哪些？什么是糖化？什么是发酵？常见糖类物质的组成、存在、物理性质；糖类物质的相互转化；设计糖化过程监测淀粉水解程度方案环节二 为何酒是陈的香？ 构建“醇、醛、酸、酯” 转化关系模型，运用模型解释化学问题环节三 酿酒过程如何杀菌消毒？ 蛋白质的组成、性质（盐析、变性）和用途；让学生真切感受化学在生产生活中的重

7、要应用，提升学习化学的兴趣2.3 诊断素养达成情况 化学核心素养1.宏观辨识与微观探析2.变化观念与平衡思想3.证据推理与模型认知4.科学探究与创新意识 了解常见糖类物质组成、存在、物理性质 掌握蛋白质的组成、性质和用途 掌握氨基酸的结构特点与性质 常见糖类物质之间的相互转化关系 乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯的转化关系 能依据实验证据推出合理的结论 构建 “醇、醛、酸、酯”转化关系模型，运用模型解释化学问题 设计糖化过程监测淀粉水解程度实验方案5.科学精神与社会责任 让学生真切感受化学在生产生活中的重要应用，提升学习化学的兴趣基于核心素养的教学要求将评价融入到平时的教学中，设计与目标相匹配的评价

8、任务（提问、实验探究、练习等活动） ，为学生提供解决真实情境下不同复杂程度化学问题的素养表现机会，获取与目标达成相关的学习信息，基于这些证据诊断学生的发展水平并做出反馈或进行指导。本节课教学诊断任务如下： 通过对酿酒的原料、糖化过程、发酵过程的认识与分析，诊断并发展学生对常见糖类的性质认识水平； 通过对“为何酒是陈的香”相关问题探讨，诊断并发展学生“醇、醛、酸、酯”转化关系结构化水平，并能运用这一转化模型解释相关问题； 通过对“酿酒过程如何杀菌消毒”的问题解决，巩固提升学生对蛋白质性质的认识水平。3 课堂教学实录环节一：如何酿造酒【师】今天非常高兴和同学们一起复习糖类、蛋白质、氨基酸和人工合成

9、有机物。这节课我们将通过酿酒过程的系统研究来复习相关内容。【板书】酒精【师】酒的种类有很多，有（停顿）【生】白酒、啤酒、葡萄酒、黄酒等等【师】 （展示实物） 。同学们想不想知道这些酒是如何酿造的呢？【生】想【PPT】 介绍酒的酿造过程（图文）白酒多以高粱、大米、玉米等含淀粉物质为原料，第 1 步是用米曲霉、黑曲霉、黄曲霉等将淀粉分解成葡萄糖，称为糖化过程；第 2 步由酵母菌再将葡萄糖发酵产生酒精。葡萄酒：选择成熟的葡萄，将挤出的葡萄汁滤到罐或缸里，静置 1220 个小时，取上清液进行发酵。经过两昼夜，葡萄汁开始发酵，可以嗅到酒香味。啤酒：将经过灭菌的麦芽汁（含麦芽糖）在酵母菌作用下发酵，就得到

10、鲜啤酒。鲜啤酒中含有一定量的酒精。【提问】上述酿酒的原料中涉及到哪些糖类物质？【生】淀粉、葡萄糖、麦芽糖【板书】淀粉、葡萄糖、麦芽糖【师】非常好，葡萄糖化学式为？颜色状态如何？水溶性如何？用途呢？【生】C 6H12O6，白色固体，能溶于水，为人体提供能量。【师】麦芽糖化学式呢？【生】C 12H22O11【师】这个化学式还能表示哪一物质？【生】蔗糖【师】非常好，蔗糖是生活中常用的甜味剂，颜色状态呢？水溶性如何？【生】无色晶体，能溶于水【师】淀粉的化学式呢？【生】(C 6H10O5)n【师】淀粉是天然高分子化合物，在自然界中的哪些物质中存在？【生】大米、小麦、马铃薯等【师】这一化学式还可以表示哪一

11、物质？【生】纤维素【师】纤维素也是天然高分子化合物，在自然界中的存在有？【生】植物茎叶、棉花、木材等，可用来制纺织品，造纸等。（通过酿酒的原料是糖类，复习几种常见糖类物质的组成、存在和物理性质。 ）【过渡】酿酒的原料是糖类，获得这些原料之后就可以进行糖化与发酵过程，糖化是指原料中的淀粉、麦芽糖等通过各种水解酶类作用，使之水解为葡萄糖并溶解于水的过程。请同学们写出麦芽糖、淀粉糖化过程涉及的水解反应方程式。请两位学生上台板演方程式【师】哪位同学来评价下他俩写的怎么样？（水解细节标注物质名称，条件，注意箭头）【生】反应物生成物化学式都是对的，但是没有注明物质，应该下面写上麦芽糖、淀粉、葡萄糖。【师】

12、为什么要写物质名称呢？【生】因为 C12H22O11 也有可能是蔗糖，不一定是麦芽糖，其它分子也一样。【师】说的很有道理，同学们一定要把物质标注上。还有反应的条件催化剂不能漏了，实验室中通常用稀硫酸作为淀粉水解的催化剂。【过渡】糖化过程中酿酒师还要监测淀粉等水解进行的程度。如果你作为酿酒师，如何设计实验检验淀粉是否发生水解？如果水解了程度又如何呢？【生】小组讨论（1-2min） ，将之以流程图的形式画出淀粉水解液用碘水检验淀粉，若有淀粉，溶液会变蓝色。用银氨溶液检验水解产物葡萄糖，水浴加热下，若有葡萄糖会产生银镜。观察到现象 1，没有现象 2，则淀粉没有水解；有现象 1，现象 2，则淀粉部分水

13、解；没有现象 1，有现象 2，则淀粉完全水解。【师】其他小组赞同他们的实验方案吗？【生】赞同，不过我们用新制 Cu(OH)2 检验葡萄糖，直接加热，产生砖红色沉淀。【师】非常好，两种方法都可以。为什么要加 NaOH 中和呢？【生】水解液显酸性，而检验葡萄糖要在碱性环境中。（通过酿酒的糖化过程复习糖类的相互转化关系，淀粉、蔗糖的水解方程式，淀粉的检验，葡萄糖的检验原理和方法。 ）【过渡】糖化过程进行完全之后接下来的步骤就是发酵，在酒化酶的作用下，将葡萄糖转化成酒精。请同学们书写化学方程式。一位同学上台板演。【师】大家写的和他一样啊？非常好。（通过酿酒的发酵过程复习葡萄糖到酒精的转化方程式。 ）环

14、节二：为何酒是陈的香【过渡】这样就制得了酒，可是新酿造的酒刺激性大，气味不正，往往带有新酒味。然而新酒经过一定时期的贮存，就会神奇地发现，酒体变得醇香四溢，口感绵软，非常好喝，正所谓， “百年陈酒十里香”。为什么酒是陈的香呢？“酒越陈越香” ？【生思考】应该生成了酯，乙醇被氧化成乙醛，再氧化成乙酸，乙酸和乙醇生成乙酸乙酯【师】的确如此，酒在陈酿的过程中生成了具有果香味的乙酸乙酯。请同学们书写涉及到的化学方程式。【板书】乙醛，乙酸，乙酸乙酯，碘水 溶液变蓝（现象1）NaOH中和银氨溶液产生银镜（现象2）【过渡】酿酒中乙醇是葡萄糖转化来的，工业上生成乙醇还有哪种途径？【生】乙烯水化法（提示：石油裂

15、解得到一种物质）【师】非常好，通过乙烯和水加成可以获得乙醇，其实乙烯也可以在催化剂的作用下直接被氧化成乙醛和乙酸，因此制备乙酸乙酯理论上有三条合成路线，那在实际生产中，你会选择哪一条路线呢？【生】乙烯直接到乙醇，直接到乙酸，然后酯化，这样步骤少。【师】嗯，这位同学考虑步骤少，还要综合考虑哪些问题？【生】原料来源、反应物利用率、反应速率、设备和技术条件、生产成本、是否有污染物排放等【师】 （补充完整）实际生产要比理论复杂得多。（“酒是陈的香”这一环节的设计，引导同学们复习了简单有机物的合成。 ）环节三：如何杀菌消毒【过渡】醇香的酒酿制好了，看似也不难哦，正好去年暑假老师在家中动手尝试做了葡萄酒。

16、【ppt 照片】从市场上挑选了上等的葡萄，全家总动员，粒粒甄选，再用盐水泡一泡，晾干之后将葡萄捣碎，就可以装瓶发酵啦。拍了照片发朋友圈，邀请亲朋好友都来品尝我酿的葡萄酒。一个月后，结果如何呢？诶，失败了，长白毛了！散发出一股酸臭味！浪费了那么多好葡萄。你认为可能是什么原因导致的呢？【生】没有密封好，其它细菌进去了，发霉了。【师】老师也是这么认为的，那今年我还想酿葡萄酒，该如何改进方法呢？自己想不出来，那就请教度娘吧。【ppt】百度酿酒，看到：葡萄酒酿造过程中可在葡萄酒上喷洒一点食用酒精。【提问】喷洒酒精有什么好处呢？【生】隔绝空气，酒精杀菌消毒（提示：酒精有什么用途啊？想想去医院打针）【ppt

17、】的确如此，后面紧接着解释，可以起隔绝空气和防杂菌污染的作用，同时还能防止酒面上生白膜。【师】酒精杀菌消毒的原理是什么呢？【生】使蛋白质变性【师】非常好，细菌、病毒中含有蛋白质，生活中还有哪些物质中有蛋白质啊？【生】牛奶、鸡蛋、豆浆、动物毛发、乳汁、血液、血红蛋白、抗体【师】接下来我们通过实验来看看这瓶食用二锅头能否真的使蛋白质变性？【演示实验】取新鲜鸡蛋蛋白，倒入二锅头，搅拌。出现白色浑浊，现象明显。【师】食用酒精果然能使蛋白质变性。医学上也通常用酒精杀菌消毒，医用酒精是体积分数为 75%的酒精。【师】接下来请同学们回忆蛋白质的相关知识【生】蛋白质组成：C、H、O、N 、P、S ，主要性质是

18、变性和盐析。【师】使蛋白质变性的物质有哪些？使它盐析的物质有哪些？【生】发生变性的物质有：强酸、强碱、重金属盐溶液、福尔马林、紫外线、酒精、加热。产生盐析的物质是浓的轻金属盐。【师】蛋白质的变性和盐析有什么区别？【生】变性不可逆，盐析加水可以恢复。【过渡】蛋白质是生命的物质基础，构成细胞的基本有机物，生命活动的主要承担着，可以说没有蛋白质就没有生命。所以人体每天都要摄取蛋白质，蛋白质到人体中会转化为什么物质呢？【生】氨基酸【师】蛋白质能水解得到氨基酸，氨基酸有什么官能团啊？具有什么样的性质？【生】羧基和氨基，具有两性。【师】羧基和氨基连在同一个碳上的氨基酸称为阿尔法氨基酸。氨基酸在人体中又为转

19、为人体所需的蛋白质，所以氨基酸的性质还有发生成肽反应。我们可以通过摄入蛋白质补充氨基酸，其实在啤酒、黄酒中也含有大量人体必需的氨基酸，因此适度饮酒有益于身体健康。（“酿酒过程如何杀菌消毒”的问题自然而然引出了蛋白质，复习蛋白质和氨基酸的知识。 ）【结尾】本节课我们围绕酿酒过程复习了糖类、蛋白质、氨基酸和简单有机物的合成，请同学们重点掌握葡萄糖的检验原理和方法、蛋白质的组成、性质、氨基酸的结构特点和性质。相信大家在酒香中掌握了知识，最后留有余香，请同学们课后完成巩固练习。谢谢大家！4 板书设计糖类 蛋白质 氨基酸 人工合成有机化合物复习参考文献：1余文森.核心素养的教学意义及其培育J. 今日教育，2016 （3）：11-14.2普通高中课程标准修订组.普通高中化学课程标准（征询意见稿） Z. 2016 年 9 月.3张华.论核心素养的内涵J. 全球教育展望，2016（4）： 18-22.4杨玉琴，王祖浩.教学情境的本真意蕴基于化学课堂教学案例的分析与思考 J.化学教育，2011（10）：30-33.纤维素淀粉(C6H10O5)n葡萄糖C6H12O6蔗糖麦芽糖C12H22O11酒精C2H5OH乙醛CH3CHO乙酸CH3COOH乙烯CH2=CH2乙酸乙酯CH3COOCH2CH3蛋白质 氨基酸变性高分子化合物 小分子化合物