“手性”教学设计

“手性”教学设计

一．教材分析

“手性”位于高中化学人教版选修3第二章第三节《分子的性质》。在这一节当中，教科书通过图示简单介绍了手性分子的概念，以及手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用，并没有提出太高的要求。

然而，从一方面来看，“手性”不仅仅出现在本节当中，在必修二第九章《常见的有机物及其应用》同分异构体学习中有初步涉及CHFClBr手性同分异构现象，在选修5《有机化学基础》第四章第2节《糖类》亦有出现并且涉及手性分子的结构。因此，本小节对“手性”的学习，应对教材进行适当补充，学习手性分子的结构特点，体现从结构角度学习有机物性质的有机化学学习模式，使学生对“手性”有更本质的认识；从另一方面来看，通过手性的学习应使学生认识到“手性”对生命科学的重要意义，在学习过程中体会科学探究的魅力，并从手性的科学史中体会化学哲学思想。

二．学情分析

1．知能储备

“手性”是一种同分异构现象，高二学生通过之前必修二第9章《常见的有机物及其应用》的学习已经初步了解了同分异构体知识，为“手性”的学习奠定了一定的理论基础；并且已经具备一定的动手操作能力以及空间想象能力。

2．学习方式

喜欢从生活周边熟悉的事物或现象入手学习新知，喜欢自己动手操作，在自己动手过程中得到认知和体验。

3．认知方式

学生缺乏对知识进行主动的探究和建构。

三．设计思路

关于手性分子的内容教材中尽管先后在选修3和选修5中两次出现，但每次都只有短短的几行，相信也不会成为高考的热点，但当我深入其中时才发现这其中竟然有如此深奥的哲学思想，在教学中最美的，最深刻的东西往往由于我们本身认识的缺失而随手弃之，而对那些乏味的题海却乐此不疲，这是一个值得纠正的现象。

对于教材中科学家相关史料的使用，我们往往局限于对科学家忘我科学精神的介绍，以此来感染、熏陶学生。但我们发现，只介绍科学家如何废寝忘食，如何通宵达旦在教学中的作用是非常肤浅的，作为高年级的学生，他们更渴望了解科学家看待问题的视角、分析问题的方法、解决问题的灵感以及处理问题的智慧。我们在处理教材的这些科学史料时，要善于发现其中蕴含的美，用欣赏敬佩的眼光去看这些史料，然后引导学生来发现这些美。

教学环节 设计意图

第一板块：平凡中发现不平凡之美

第二板块：对称世界的不对称之美

第三板块：天使与魔鬼之间

知识与技能：

1．了解手性异构体与手性分子的概念和结构特点

2．初步学会判断手性分子

3.了解手性分子在生命科学和生产手性药物方面的应用

过程与方法：

1．通过制作模型，自主构建手性异构体和手性分子的概念

2．通过模型拆分和组合，发现手性异构体和手性分子的结构特点，认识手性分子的本质情感态度与价值观：

1．学生自主动手制作模型，发展学习化学的兴趣，感受到学习的乐趣

2．发现“巴斯德与手性”实验之美，体会化学哲学思想，感受化学世界的魅力

3. 了解“手性”是一把“双刃剑”，感受其在生产药物上的巨大意义，并树立强烈的社会责任感。

五．教学重难点

重点：手性异构体和手性分子的概念及结构特点；判断手性分子的方法

难点：手性异构体和手性分子的结构特点以及如何判断手性分子

六．教法学法

1．教学方法

根据“手性”这一节抽象特点，采用直观教学（借助模型组合和拆分），即“边讲、边演示、边归纳”的探究教学法。充分运用有机物实物模型和电脑多媒体辅助，让学生动手拆分组合模型，通过边做边思考，产生从感性到理性的飞跃，继而对手性异构体和手性分子的概念和结构特点有直观的认识，再演示归纳出规律，与学生达成共识。真正掌握方法和要点，最后进行练习巩固难点。

2．学习方法

学生积极动脑、动手、动口，充分的进行探究和讨论、交流；体现以学生为主体、教师为主导的教学特点。

七．教学用具

球棍模型、镜子、多媒体课件

第一板块：平凡中发现不平凡之美

【引入】俗话说得好，“爱美之心人皆有之”，所以有事没事大家都喜欢照个镜子，刚刚我还看到几个同学从活动桌上的镜子里偷看了自己几眼。镜子好啊，能让我们在镜子里看到

另一个自己，那么不知道大家有没有想过：镜子里的“自己”真的跟实实在在的我们

一模一样吗？

【学生活动】今天我们也来学学刘谦变个魔术，让镜子中的分子“走出”镜子，看看它的“真身”跟实际存在的分子是否真的一模一样。

【制作模型】每个小组的活动桌上有一个组装好的CHFClBr分子模型，把分子模型放到镜子面前，能在镜子中看到其镜像，动手制作镜像中看到的模型。

【问题讨论】互为镜像的两个CHFClBr分子模型都已经实实在在的摆在眼前了，你认为这两个分子是同一种分子？还是不同的两种分子？

【学生观察】同一种分子&两种不同的分子

【动手演示】两个分子互为镜像，分子式相同，原子组成和排列也相同；请大家尝试一下让这两个分子在三维空间上重合。

【得出结论】发现无论如何两个分子都不能重合，学生自己体会到这是两种不同的分子；这两种分子严格说来属于分子式相同而结构不同的同分异构体，化学上叫做对映异构体。【概念】就像我们的双手，左手和右手互为镜像，但却在三维空间里不能重叠，所以对映异构体也称手性异构体；有手性异构体的分子叫做手性分子，比如我们活动桌上的两个

CHFClBr分子，其中任何一个分子都是手性分子。

【设问】观察活动桌上的这对手性异构体，它们原子相互连接的次序有没有不同？原子在空间的排列方向呢？

【学生观察】原子相互连接次序相同；在空间排列方向不同

【引导】就像我们的左手和右手，五指的排列次序没有不同，但是在空间上的排列方向却是相反地，这就是造成“手性”的根本原因，也就是手性异构体的根本特征。

【过渡设问】在人类历史上，“手性”到底是怎么被发现的呢？

【科学史话】1848年，法国生物学家巴斯德在研究酒石酸盐时，用放大镜仔细观察其晶体结构，发现有两种互为镜像的晶体，并小心翼翼地用镊子从酒石酸盐中分离出这两种旋光性