精品新人教版选修5高中化学第四章 第二节 糖类优质课教案.docx
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精品新人教版选修5高中化学第四章第二节糖类优质课教案
高中化学选修五第四章第二节糖类
一、教学内容
1、课标中的内容
《有机化学基础》主题3糖类、氨基酸和蛋白质第1点:
认识糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物质能开发上的应用。
活动与探究建议①实验探究:
蔗糖、纤维素的水解产物。
2、教材中的内容
本节课是人教版化学选修5第四章第二节的教学内容,是在学习了烃和烃的衍生物,在化学必修2有机化学的知识基础上进行学习,应注意知识的联系。
本节内容分为三部分,第一部分葡萄糖与果糖,第二部分蔗糖与麦芽糖,第三部分淀粉与纤维素,其间穿插了一些探究实验。
本节知识与生活实际联系紧密,也为高分子化合物的学习作了铺垫。
二、教学对象分析
1、知识技能方面:
学生在日常生活中已经对葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素有感性认识,已经学习了醛类、醇类等知识,具有一定的基本理论知识和技能知识。
2、学习方法方面:
学生经过高一及前三章的学习,能够运用探究实验的方法进行研
究,具有一定的学习方法基础。
三、设计思想
总的思路是密切联系生活实际,让学生提出日常生活中的糖类物质,引出糖的定义,结构特点;从葡萄糖的生理功能引入葡萄糖的学习,从而激发学生学习的兴趣,然后通过学生实验探究得出葡萄糖的结构特点;最后通过糖尿病的检测实验加深对葡萄糖的认识。
在糖类性质的学习中注重联系以前学习的醛类、醇类等知识,进行类推、迁移,紧紧抓住结构决定性质的思维。
以学生的“学”为中心,引导学生进行探究实验,通过课堂内的实验探究,使学生认识和体会单糖、二糖、多糖性质的研究过程,理解糖类物质的结构和性质。
充分调动学生将所学知识应用于日常生活的积极性,将所学知识用于解决生活实际问题。
根据新课标的要求,本人在教学过程中以探究法代替演示实验,以小组合作代替验证实验,以学生为主体,培养学生的实验探究能力和动手操作能力,引导学生形成参与解决问题的意识。
四、教学目标
1、知识与技能:
(1)使学生掌握糖类的主要代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系。
(2)能举例说明糖类在食品加工和生物质能开发上的应用。
2、过程与方法:
运用类推、迁移的方法掌握糖类主要代表物的性质,通过探究实验,完成知识的建构。
通过合作探究,再次体会到实验是学习和研究物质化学性质的重要方法。
3、情感态度与价值观:
通过单糖、双糖、多糖的探究实验,使学生进一步体验对化学物质的探究过程,理解科学探究的意义,学会科学探究的基本方法,提高科学探究的能力,体验科学探究大的乐趣。
通过对糖类在实际生活中的应用的了解,认识化学物质对人类社会的重要意义。
五、教学的重点和难点
1、教学重点:
掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质,它们之间的相互转变以及与烃的衍生物的关系。
2、教学难点:
糖类的概念、葡萄糖的结构和性质、纤维素的酯化。
六、教学过程
【第一课时】
[新课导入]“果实的事业是尊贵的,花的事业是甜美的,但还是让我赞美绿叶的事业吧,她总是谦逊地专心地垂着绿荫的”。
(印度诗人:
泰戈尔)诗人为何对“绿叶”情有独钟?
绿叶利用了
廉价的水和二氧化碳,化腐朽为神奇将光能转化为化学能,通过光合作用生成了葡萄糖。
人们每天摄取的热能中大约75%自糖类。
[提问]你今天吃糖了吗?
(学生举例日常生活中的糖类物质)
[常识介绍]含糖食物与含糖量。
[设问]什么是糖?
[教材阅读]学生阅读教材P79“资料卡片”。
[板书]1、糖的概念:
糖类又叫碳水化合物,大多数糖符合通式C(H2O)m但不是所有的糖符合这个通式且符合这个通式的也不一定是糖。
2、糖的分类:
单糖:
葡萄糖、果糖不能水解成更简单的糖
分类二糖:
蔗糖、麦芽糖1mo糖水解生成2mo单糖
多糖:
淀粉、纤维素糖水解生成许多mo单糖
[小组实验]学生观察葡萄糖晶体并做葡萄糖溶解实验。
(学生归纳小结)
[板书]一、葡萄糖与果糖
(一)葡萄糖的结构与性质
1、物理性质:
白色晶体,易溶于水,有甜味。
2、结构
[置疑]实验测得:
葡萄糖分子量为180,含C、H、O三种元素的质量分数为40%、67%、533%,求葡萄糖的分子式。
[学生推算]葡萄糖的分子式
[板书]葡萄糖分子式为:
C6H12O6
[设问]葡萄糖具有什么结构呢?
含有氧原子,说明它可能含什么官能团呢?
[回答]可能含-CHO、-COOH、-OH等。
[设问]如何鉴别葡萄糖的官能团呢?
[小组探究学习]
探究内容葡萄糖的结构特点及性质
已知的实验数据
(1)1mo该未知物与5mo乙酸完全反应生成酯;
(2)1mo该未知物与1moH2加成反应时,被还原成直链己六醇。
学生实验探究与思考:
1以小组的形式进行讨论
2设计实验方案
3动手实施方案
4设计表格记录并记录现象
5分析实验结果
6做出推论
(学生实验过程中进行表现性评价,自评、互评结合)
[小组交流结论]葡萄糖具有什么结构?
具有什么性质?
[教师点评]
[板书]2、结构简式:
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
3、化学性质:
(具有醇与醛的共同性质)
(1)与乙酸发生酯化反应生成酯
(2)能发生银镜反应
(3)能与新制氢氧化铜反应
(4)体内氧化:
C6H12O6()+6O2(g)6CO2(g)+6H2O()
[提问]人生病不能正常饮食时,医生一般会注射葡萄糖水溶液这是为什么?
[知识介绍]葡萄糖在人体内如何储存和被氧化:
储存:
葡萄糖以肝糖元、肌糖元等形式被肝脏、肌肉等组织合成糖元而储存起。
需要时糖元转化为葡萄糖氧化释放出能量。
氧化:
1g的葡萄糖完全氧化放出约156KJ的热量。
注射葡萄糖可迅速补充营养。
[介绍]葡萄糖的用途及其原理:
1、糖尿病人尿液检验的原理:
葡萄糖遇试纸中的氢氧化铜发生反应,生成红色的氧化亚铜(展示糖尿病人尿液检验的试纸);2、保温瓶内胆的制备原理:
葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。
[小结]葡萄糖是醛糖,具有还原性。
[知识介绍]果糖的存在与应用。
[学生阅读归纳]果糖的结构、果糖与葡萄糖的相互关系
、果糖的物理性质。
[板书]
(二)果糖的结构与性质
1、物理性质:
无色晶体,易溶于水,有甜味(最甜)
2、结构简式:
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH
[设问]如何检验果糖是否有还原性(设计简单的化学实验验证)
[学生实验探究]果糖的化学性质
[学生交流]果糖没有还原性,因为它没有醛基,不能发生银镜反应和与新制氢氧化铜反应。
[板书]二、蔗糖与麦芽糖
[讲述]蔗糖是自然界分布最广的一种二糖,存在于
大多数植物体中,甜菜和甘蔗中含量最丰富。
麦芽糖主要存在于发芽的谷粒和麦芽中,是淀粉在体内消化过程中的一个中间产物,可以由淀粉在淀粉酶作用下水解而得到。
蔗糖与麦芽糖的分子式均为:
C12H22O11,二者为同分异构体。
[阅读]学生阅读课本P82总结蔗糖与麦芽糖的物理性质。
[总结](在学生的回答基础上)进行总结。
[板书]1、物理性质
蔗糖:
无色晶体,溶于水,有甜味
麦芽糖白色晶体,易溶于水,有甜味(不及蔗糖)
[设问]蔗糖与麦芽糖具有怎样的化学性质?
[学生分组实验]设计蔗糖与麦芽糖性质的对比实验,记录实验现象,得出结论、进行解释、写出化学方程式。
[板书]2、化学性质
蔗糖:
无醛基,无还原性,但水解产物有还原性。
C12H22O11+H2O
C6H12O6+C6H12O6
(蔗糖)(葡萄糖)(果糖)
麦芽糖
(1)有还原性能发生银镜反应(分子中含有醛基),是还原性糖
(2)水解反应产物为葡萄糖一种
C12H22O11+H2O
2C6H12O6
(麦芽糖)(葡萄糖)
[小结]学生自己列表归纳比较葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖的结构式、物理性质、化学性质的异同。
[课外作业]
1、走访当地医院相关科室的医生,了解对糖尿病如何进行检测?
2、查阅有关蔗糖、麦芽糖的书籍或网站,了解它们的性质。
[课堂练习]
1.从食品店购买的蔗糖配成溶液,做银镜反应实验,往往能得到银镜,产生这一现象的原因是()
A.蔗糖本身具有还原性B.蔗糖被还原
C.实验过程中蔗糖发生水解D.在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解
2.蔗糖342g与麦芽糖342g混合后并完全水解,若生成m个葡萄糖分子与个果糖分子,则m与的比值是
A.1:
3B.3:
1C.1:
2D.1:
1
3.某学生进行蔗糖水解的实验,并检验水解产物中是否含有葡萄糖。
它的操作如下:
①取少量蔗糖加适量水配成溶液;②在蔗糖溶液中加入3~5滴稀H2SO4;
③将混合液煮沸几分钟,冷却;④在冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热,其实验结果没有银镜产生。
其原因是__________。
A.蔗糖尚未水解B.加热时间不够
C.煮沸后的溶解中没有加碱中和其酸性D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
上述实验的正确操作是 。
4.棉子和甜菜中含有棉子糖,使棉子糖水解,一分子棉子糖水解为一分子蔗糖和一分子半乳糖(半乳糖和葡萄糖互为同分异构体)。
棉子糖的分子式是,如果使1mo的棉子糖完全水解时,则生成 和 、 各1mo。
[参考答案]1、D2.B3.C,在水解冷却后的溶液中滴加NOH以中和H2SO4后,再加银氨溶液并水浴加热。
4.C18H32O16,半乳糖、葡萄糖、果糖。
【第二课时】
[复习]葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖的知识,引入新课。
[板书]三、淀粉与纤维素
结构:
[C6H7O2(OH)3
]
[提问]我们日常摄入的食物中哪些含有较丰富的淀粉?
[回答]米饭、馒头、红薯等。
[设问]米饭没有甜味,但咀嚼后有甜味,为什么?
[讲述]淀粉是一种多糖,属天然高分子化合物,虽然属糖类,但它本身没有甜味,在唾液淀粉酶的催化作用下,水解生成麦芽糖,故咀嚼后有甜味。
[板书]淀粉在体内的水解过程:
(C6H10O5)(C6H10O5)mC12H22O11C6H12O6
淀粉糊精
麦芽糖葡萄糖
[补充实验]碘遇淀粉变蓝实验。
[置疑]如何用实验的方法判断淀粉是否已水解及水解程度?
[方案设计]学生设计实验方案。
[方案评价]对学生设计的实验方案的可行性进行讨论评价。
溶液是否变蓝
碘水
[参考方案]
是否有银镜
银氨溶液
溶液呈碱性
NOH溶液
淀粉液水解液
水浴加热
[小组实验]选择最佳方案后进行小组实验,进行实验探究。
[展示]含纤维素的植物的画面。
[讲述]纤维素是绿色植物通过光合作用生成的,是构成植物细胞的基础物质。
一切植物中都含有纤维素,但不同的植物所含纤维素的多少不同。
纤维素是白色、没有气味和味道的纤维状结构的物质,是一种多糖。
水解的最终产物是葡萄糖。
[板书](C6H10O5)+H2O
C6H12O6
[展示]牛、羊或马等草食动物吃草的画面。
[提问]草中的主要化学成份是什么?
为什么牛、羊、马等动物能以草为生?
[阅读]学生阅读教材P84
[讲述]草等植物中含有纤维素,牛、羊、马等草食性动物能分泌出使纤维素水解成葡萄糖的酶,使纤维素最终水解成葡萄糖,葡萄糖在体内氧化为这些动物提供的生命活动所需要的能量。
[阅读]学生阅读教材P84,总结纤维素的用途。
[小结]学生自己列表归纳比较葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖、淀粉与纤维素的结构式、物理性质、化学性质的异同。
[课外作业]查阅资料,介绍糖与人体健康,以网页形式展示成果。
七、学习评价设计
【纸笔评价(在课内进行,时间:
20分钟)】
1葡萄糖属于单糖的原因是()
A在糖类物质中含碳原子数最少B不能再水解成更简单的糖
C分子中醛基较少D结构最简单
2下列四种糖中,属于还性糖的是()
①葡萄糖②蔗糖③麦芽糖④纤维素
A只有①B只有①②C只有①③D只有②③④
3下列说法中,错误的是()
A单糖是不能发生水解的最简单的糖类
B分子式符合C(H2O)m通式的物质,都是糖类物质
C淀粉、纤维素都是天然有机高分子化合物
D淀粉和纤维素都是由碳、氢、氧三种元素组成,两化合物中三元素的质量比相同
4把氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中,微热时如果发现有红色的沉淀产生,,说明该尿液中含有()
A醋酸B酒精C食盐D葡萄糖
5对于蔗糖的说法中,不正确的是()
A蔗糖是最重要的二糖,它的式量是葡萄糖式量的二倍
B纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液,微热,不发生银镜反应
C在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,再水浴加热,看不到有银镜生成
D在蔗糖里加入浓硫酸,可观察到颜色变黑,并有泡沫出现
6下列说法中正确的是()
A淀粉和纤维素都多糖,它们是由许多单糖化合而成
B纤维素和浓硝酸发生硝化反应生成硝化纤维
C蔗糖溶液与麦牙糖溶液可用银镜反应加以鉴别
D葡萄糖溶液与果糖溶液可用与新制氢氧化铜的反应加以鉴别
7下列实验操作中,正确的是()
A在相对过量的氢氧化钠溶液中滴入少量硫酸铜溶液以配制氢氧化铜
B在稀氨水中逐渐加入稀的硝酸银溶液配制银氨溶液
C试管里加入少量淀粉,再加入一定量稀硫酸,加热3~4
分钟,然后加入银氨溶液,片刻后管壁上有“银镜”出现
D溴乙烷在氢氧化钠溶液的存在下进行水解后,加入硝酸银溶液,可检验溴离子的存在
8下列物质中,不能通过一步反应生成醇的是()
A乙烯B一氯乙烷C葡萄糖D蔗糖
9在一定条件下,既能发生氧化反应,又能发生还原反应的是()
①乙醇②乙醛③乙酸④葡萄糖
A只有①②④B只有②C只有②④D只有③④
10在酸性条件下,可以水解生成相对分子质量相同的两种物质的有机物是()
A蔗糖B麦芽糖C乙酸乙酯D甲酸乙酯
11下列物质在一定条件下既能发生水解反应,又能发生银镜反应的是()
A葡萄糖B麦芽糖C蔗糖D甲酸丙酯
12下列事实能用同一原理解释的是()
ASO2、C2都能使品红溶液褪色
BNH4C晶体、固体碘受热都会气化
C福尔马林、葡萄糖与新制的C(OH)2共热都有红色沉淀生成
D苯、乙烯都能使溴水褪色
13能说明葡萄糖是一种还原性糖,其依据是()
A与H2加成生成六元醇B能发生银镜反应
C能与酸发生酯化反应D能与新制C(OH)2悬浊液共热生成红色沉淀
14某有机物进行实验
鉴定,其结果如下:
①有银镜反应②加入新制的C(OH)2无变化③加入锌粒不反应④与含碱的酚酞溶液共热,发现红色褪去,则该有机物可能
是()
A甲酸B葡萄糖C蔗糖D甲酸异丙酯
15下列有机物分子中,不含羟基的是()
A蔗糖B纤维素三硝酸酯C丙氨酸D三溴苯酚
16葡萄糖是重要的糖类物质,下列关于葡萄糖的性质说法不正确的是()
A完全燃烧的产物是CO2和H2O
B1mo葡萄糖能还原出1moAg
C含葡萄糖1mo的水溶液与足量金属钠反应,得到25moH2
D分别充分燃烧等质量的葡萄糖和甲醛,消耗氧气的量相同
17.近几年一种新型的甜味剂——木糖醇悄悄地走入生活,进入人们的视野,因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味足,溶解性好,防踽齿,适合糖尿病患者的优点。
木糖醇是一种白色粉末状的结晶,分子式为C5H12O5,结构式为CH2OH(CHOH)3CH2OH,下列
有关木糖醇的叙述中不正确的是(
)
A.木糖醇与葡萄糖、果糖等一样是属于多羟基醛或酮,是一种单糖
B.已知木糖醇的溶解度随着温度的升高而增大,说明木糖醇的溶解过程是一个吸热过程
C.木糖醇是一种五元醇
D.木糖醇是一种无糖型植物甜味剂
18在g冰醋酸、甲醛、葡萄糖、甲酸甲酯、果糖的混合物中,碳元素的质量分数为()
A30%B40%C50%D数据不全,无法计算
19某学生设计了三个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
硫酸△
氢氧化钠碘水
方案甲:
淀粉液水解液中和液溶液变蓝
结论:
淀粉完全没有水解。
硫酸△
银氨溶液微热
方案乙:
淀粉液水解液无银镜现象。
结论:
淀粉完全没有水解。
氢氧化钠硫酸银氨溶液微热
方案丙:
淀粉液水解液中和液有银镜
现象
结论:
淀粉已经水解
(1)根据上述操作、现象,首先回答结论是否正确,然后简要说明理由。
(2)请设计实验方案,用以证明某淀粉溶液,①正在水解,②完全没有水解,③已经水解完全。
[答案]
1.B2.C3.B4.D5.A6.C7.A8.D9.C10.AD
11.BD12.C13.BD14.D15.B16.BC17.A18.B
19.
(1)解析:
方案甲中的最终现象说明有淀粉存在,但不能证明是否已水解得葡萄糖,因为本实验未检验葡萄糖的存在,方案乙希望通过检验有无葡萄糖证明淀粉是否水解,但忽略了反应条件,水解在酸性条件下发生,银镜反应在碱性条件下发生,实验设计中缺少关键环节—中和水解液,故此现象不能做为评判依据;只有丙中方案严谨、完整,结论正确。
答案:
方案甲不正确,因为淀粉可能部分水解,未水解的淀粉会与碘水反应而使溶液变蓝;方案乙不正确,因为淀粉可能部分水解或完全水解,但是在酸性条件下,生成的葡萄糖不能与银氨溶液发生银镜反应;方案丙正确,说明淀粉水解,生成了葡萄糖,并在碱性条件下发生了银镜反应。
(2)①取反应液少量,滴入碘水变蓝,另取反应液少许加氢氧化钠中和至碱性,加入银氨溶液,水浴加热,有银镜现象,说明此淀粉正在水解;②取反应液少许加碱中和后加入银氨溶液,水浴加热无银镜现象,说明此反应液完全没有水解;③取反应液少量,滴入碘水,无变蓝现象,说明此淀粉液已经水解完全。
八、本教学设计的特点
1、创设化学就在你身边的学习氛围,从学生已有的知识出发,尽量结合生活生产实际,让学生充分体会到生活中处处有化学,掌握化学知识的重要性。
2、鼓励学生主动参与实验探究活动中,并对学生的实验探究过程进行评价,增强了学生参与实验的积极性,而且不是孤立地进行实验探究能力的评价,而是与具体的化学实验探究活动相结合,注意应用所学的有关化学知识,对学生在实验探究活动中的表现,不是仅从探究能力的一个角度去考察,而是从促进学生的科学素养的全面发展角度进行评价。
九、教学反思
《课程标准》指出:
“学生的学习内容应当是现实的,有意义的,富有挑战性的。
”学习内容自学生生活实际,在学生已有的经验的基础上学习,可使学习更有效。
本节主要内容就是学生熟悉的物质葡萄糖和果糖、麦芽糖和蔗糖、淀粉和纤维素,但学生对它们的结构与化学性质不了解,有利于激发学习动机,是变被动学习为主动学习的有效途径。
引导学生主动建构知识是新课标的重
要理念,而且新课标重视学生学习过程中的体验。
本节课的教学过程中就强调学生的参与性和实践性,让学生参与知识探索、发现与形成的全过程,并通过体验与感受(体会),建构属于自己的认知体系,并使学生通过手脑并用的探究活动,学习科学知识和方法,增进对科学的理解,体验探究的乐趣。
但由于教学时间不足,未能引导学生深入讨论和对学生的实验探究过程进行全面的评价。