化學(xué)課程基地項(xiàng)目式教學(xué)優(yōu)秀課例-維生素C的性質(zhì)探究

課程基地項(xiàng)目式教學(xué)校本課程維生素C的性質(zhì)探究——體驗(yàn)探究有機(jī)物性質(zhì)的一般步驟項(xiàng)目學(xué)習(xí)目標(biāo)通過(guò)維生素C的結(jié)構(gòu)式預(yù)測(cè)其可能的化學(xué)性質(zhì)，聯(lián)系新舊知識(shí)，喚醒原有認(rèn)知，培養(yǎng)類(lèi)比遷移能力及推理能力。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)探究維生素C的性質(zhì)。提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析能力，構(gòu)建科學(xué)探究和性質(zhì)檢驗(yàn)的一般模型。通過(guò)查閱文獻(xiàn)及交流討論，推測(cè)維生素C的氧化產(chǎn)物。構(gòu)建有機(jī)反應(yīng)中的氧化還原觀。提升“宏觀辨析與微觀探析”的科學(xué)素養(yǎng)。培養(yǎng)文獻(xiàn)檢索能力及自學(xué)能力。項(xiàng)目引導(dǎo)《美國(guó)臨床營(yíng)養(yǎng)雜志》報(bào)道，研究人員對(duì)247名年齡在56～71歲的婦女進(jìn)行了調(diào)查，其中有11％的人每天補(bǔ)充維生素C超過(guò)10年，這些服用者沒(méi)有一人得白內(nèi)障。研究人員認(rèn)為，長(zhǎng)期補(bǔ)充維生素C，可使白內(nèi)障的危險(xiǎn)減少77％以上——諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、化學(xué)家萊納斯鮑林早在1985年前就這樣論述。有報(bào)告稱(chēng)，據(jù)對(duì)14例臨床實(shí)驗(yàn)證明，每天口服10克維生素C且連續(xù)3年，未發(fā)現(xiàn)1例腎結(jié)石。研究發(fā)現(xiàn)，每天攝入300～400毫克維生素C的男性，要比日攝入量60毫克及不足60毫克的人多活6年。如今，許多專(zhuān)家承認(rèn)：維生素C有抗癌作用，能預(yù)防多種疾病，包括老年癡呆癥。有報(bào)道說(shuō)，“對(duì)18例晚期癌癥患者，每天1次給予維生素C10克～20克靜脈滴注”，結(jié)果14例全身骨關(guān)節(jié)痛患者治療1周后有7例明顯緩解。中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)葛可佑教授說(shuō)過(guò)，他每天服用維生素C400毫克，并已堅(jiān)持10年，并認(rèn)為對(duì)預(yù)防血管硬化和防癌有益。一般情況下，大多數(shù)人可以從日常膳食中獲得足夠的維生素C，不必額外服用維生素C補(bǔ)充劑。接下來(lái)我們探究維生素C的性質(zhì)。任務(wù)流程?任務(wù)一從維生素C的結(jié)構(gòu)式預(yù)測(cè)其可能的化學(xué)性質(zhì)交流研討1：維生素C結(jié)構(gòu)中含有哪些官能團(tuán)？維生素C結(jié)構(gòu)式交流討論2：回顧必備知識(shí)清單，根據(jù)維生素C官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推測(cè)維生素C的化學(xué)性質(zhì)。?任務(wù)二設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，維生素C的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)實(shí)證活動(dòng)：根據(jù)以下藥品，小組研討設(shè)計(jì)微型實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證維生素C的性質(zhì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：液體：水、淀粉溶液、紫色石蕊溶液、稀硫酸、橙汁、蔬菜汁固體：碘、KMnO4、MnO2、維生素C粉末、其他：PH試紙、指甲鉗、濕巾交流研討：根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)涉及到的方程式，得出結(jié)論，展示成果。?任務(wù)三維生素C氧化產(chǎn)物的研究活動(dòng)：查閱文獻(xiàn)，分析維生素C的氧化產(chǎn)物。分享成果。交流研討：總結(jié)有機(jī)反應(yīng)中氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)。?任務(wù)四維生素C保存與用途交流研討：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論及查閱資料，總結(jié)維生素C保存與用途。項(xiàng)目梳理：探究有機(jī)物性質(zhì)的一般步驟根據(jù)圖譜明確結(jié)構(gòu)式→理論猜測(cè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案→實(shí)驗(yàn)探究→得出結(jié)論項(xiàng)目檢測(cè)1.（2018全國(guó)Ⅱ）下列實(shí)驗(yàn)過(guò)程可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖蔷幪?hào)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)過(guò)程A配制0.4000mol·L?1的NaOH溶液稱(chēng)取4.0g固體NaOH于燒杯中，加入少量蒸餾水溶解，轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中定容B探究維生素C的還原性向盛有2mL黃色氯化鐵溶液的試管中滴加濃的維生素C溶液，觀察顏色變化C制取并純化氫氣向稀鹽酸中加入鋅粒，將生成的氣體依次通過(guò)NaOH溶液、濃硫酸和KMnO4溶液D探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響向2支盛有5mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時(shí)加入2mL5%H2O2溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象2.（2019北京）探究草酸（H2C2O4）性質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。（已知：室溫下，0.1mol·L?1H2C2O4的pH=1.3）實(shí)驗(yàn)裝置試劑a現(xiàn)象①Ca(OH)2溶液（含酚酞）溶液褪色，產(chǎn)生白色沉淀②少量NaHCO3溶液產(chǎn)生氣泡③酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色④C2H5OH和濃硫酸加熱后產(chǎn)生有香味物質(zhì)由上述實(shí)驗(yàn)所得草酸性質(zhì)所對(duì)應(yīng)的方程式不正確的是A.H2C2O4有酸性，Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2OB.酸性：H2C2O4>H2CO3，NaHCO3+H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2OC.H2C2O4具有還原性，2+5+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2OD.H2C2O4可發(fā)生酯化反應(yīng)，HOOCCOOH+2C2H5OH→C2H5OOCCOOC2H5+2H2O參考答案：1.【答案】BD.反應(yīng)的方程式為HSO3－+H2O2＝SO42－+H＋+H2O，這說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因此無(wú)法探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，D錯(cuò)誤。答案選B。2.【答案】C【詳解】A.H2C2O4為二元弱酸，能與氫氧化鈣溶液發(fā)生中和反應(yīng)，生成白色沉淀草酸鈣和水，因此含酚酞的氫氧化鈣溶液堿性逐漸減弱，溶液紅色退去，故A正確；B.產(chǎn)生氣泡證明有CO2產(chǎn)生，因此可證明酸性H2C2O4＞H2CO3，反應(yīng)方程式為：H2C2O4+2NaHCO3=Na2C2O4+2CO2+2H2O或,H2C2O4+NaHCO3=NaHC2O4+2CO2+2H2O，故B正確；C.0.1mol·L?1H2C2O4的pH=1.3,說(shuō)明草酸為弱酸，故在其參與的離子方程式中要寫(xiě)其化學(xué)式，不能用草酸根表示，故C不正確；D.草酸（又稱(chēng)乙二酸），其中含有羧基，因此其能發(fā)生酯化反應(yīng)，反應(yīng)方程式正確，故D正確；本題選不正確的，應(yīng)選C。必備知識(shí)回顧教材必修2第三章第二節(jié)《來(lái)自石油和煤的兩種基本化工原料》P66-68。教材必修2第三章第三節(jié)《生活中兩種常見(jiàn)有機(jī)物》P73-76。教材選修5第三章第一節(jié)《醇酚》P48-52。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1資料一、維C的結(jié)構(gòu)維C結(jié)構(gòu)式維C球棍模型維生素C又名抗壞血酸(ascorbicacid)，它是含有內(nèi)脂結(jié)構(gòu)的多元醇類(lèi)，其特點(diǎn)是具有可解離出H+的烯醇式羥基，因而其水溶液有較強(qiáng)的酸性。維生素C可脫氫而被氧化，有很強(qiáng)的還原性，氧化型維生素C(脫氫抗壞血酸dehydroascorbicacid)還可接受氫而被還原。維生素C在酸性水溶液(pH＜4)中較為穩(wěn)定，在中性及堿性溶液中易被破壞，有微量金屬離子(如Cu2+、Fe3+等)存在時(shí)，更易被氧化分解，加熱或受光照射也可使維生素C分解。維生素C氧化為DHVC，這一反應(yīng)為可逆的，因此在體內(nèi)形成氧化還原系統(tǒng)，然后再由DHVC氧化到二酮古洛糖酸(dikotogulonicacicd),草酸等，這一氧化反應(yīng)是不可逆的，尤其是在堿性介質(zhì)中。植物組織中尚含有抗壞血酸氧化酶，能催化抗壞血酸氧化分解，失去活性，所