归纳与整理教学目标

选修5第四章《生命中的基础有机化学物质》

第二节《糖类》第一课时

教学设计

执教者：从化市从化中学

李春华

一、教学内容

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再进行学习，应注意知识的延续和发展。

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。使学生认识单糖、二糖、多糖的结构与性质，体会其性质研究的过程，理解糖类各种代表物质的的结构。通过具体的例子说明并理解糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。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。能初步根据结构特点进行性质的学习和知识的应用。但学生还不足以从结构角度认识糖类的性质。

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

一组练习：首先以旧入新，以练带讲完成糖类的定义和分类。

两个探究实验：

1. 葡萄糖的结构与性质探究

第一步：提供了一些带数据的实验事实，有导向性地进行定量推测葡萄糖分子的官能团及数目。

第二步：利用醛基的特征反应让学生分组实验进行定性探究：是酮？还是醛？如何排除羧基？

第三步：探究确认葡萄糖分子的结构后，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，让学生推导葡萄糖可能具有的化学性质。

第四步：以生活情境1、人生病不能正常饮食时，一般要注射葡萄糖水溶液，这是为什么？生活情境2. 剧烈运动后会腰酸背痛。这又是为什么呢？与生活中的化学知识密切联系。

1

2. 蔗糖溶液是否水解的探究

第一步：如何利用以下仪器和药品,鉴定蔗糖是否含有醛基？

（演示实验探究）

．．第二步：阅读信息：蔗糖属于二糖，从糖类的划分依据，可知1mol蔗糖在一定条件下可水解生成2mol单糖（葡萄糖和果糖)。

第三步：每两人共同设计实验方案，使用限给仪器和药品，判断A、B两个烧杯内的．．蔗糖溶液是否已水解？你的判断依据是什么？并分析蔗糖水解的条件是什么？

设法通过演示：现配蔗糖溶液，与新制氢氧化铜反应，求证出蔗糖无醛基，是非还原．．．性二糖。先给学生铺垫一个实验事实，隐隐给他们一个方向去探究。然后，给出文字信息，给予学生启发与点拨。让学生阅读，引导其抓住要点分析，判断出蔗糖水解前后的性质是存在差异的：蔗糖无醛基，无还原性，但水解产物有醛基，有还原性。由此找到了判断蔗糖溶液是否已水解的依据，即可再次利用醛基的特征进行实验探究求证。接着，他们自行设计实验，选择合适的试剂加以实验验证。经过充分讨论，研究实验的可行性后，学生们动手操作得出了相应的实验现象与结论了。

三组信息：

1.葡萄糖分子结构的实验数据信息，有导向性地进行定量推测葡萄糖分子的官能团及数目。

2.蔗糖是否含有醛基探究演示实验。给学生可操作的基本认识，隐隐给一个探究的方．．向。

3.蔗糖水解反应的文字信息。让学生阅读，引导其抓住要点分析，判断出蔗糖水解前后性质的差异，找到探究的实验方案。

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源开发上的应用。

2、过程与方法：

（1）、通过阅读实验材料；课本P79页资料卡片；P81、P84页“科学视野”栏目等材料，培养分析和提取重点信息的能力

（2）、通过课本P80页“学与问”栏目，运用类推、迁移的方法掌握糖类主要代表物的性质

2

（3）、通过课本P80页“实验4-1”、P80页“科学探究”栏目、P82页“科学探究”栏目、P83页“科学探究”栏目，设置多组探究实验，鼓励学生设计实验方案，动手求证，使学生进一步认识单糖、二糖、多糖结构与性质特点，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：

（1）、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。

（2）、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，丰富生活常识。

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、教学策略选择与设计

阅读获取信息能力的培养，引导学生抓住重点信息。

运有对比分析策略进行有关物质性质的学习。

科学探究策略：实验探究→严密推导（合作探讨）→得出结论

自主设计实验方案策略：假设→合作讨论→设计方案→动手实验→思考交流→得出结论

七、课时设计：

第1课时：单糖、二糖及其性质实验和探究实验

第2课时：多糖性质探究实验和相关练习

八、教学实施

（第一课时）

一、糖类的定义和分类

[教材阅读]学生阅读教材P79第二段和“资料卡片”。

1、

下列分子式代表糖类的是（A、C、D）

A．

C12H22O11

B.

C2H4O2

C. C6H12O6

D.（C6H10O5）n

[思考] ①糖类的元素包含了

___C、H、O__ ②糖类分子式有何特点？

一般符合通式Cn(H2O)m __ 糖类定义: 从结构上看,它一般是__多羟基醛__或__多羟基酮__,以及水解生成它们的物质。

2、下列物质中互为同分异构体的是（

D ）

A．淀粉和麦芽糖

B.蔗糖和纤维素

C.淀粉和纤维素

D.葡萄糖和果糖

3、__葡萄糖___、__果糖___是单糖；___蔗糖___、__麦芽糖___是二糖；

__淀粉____、___纤维素___是多糖。

3

分类依据是__能否水解以及水解后的产物____ 二、葡萄糖与果糖

1、葡萄糖C6H12O6

[探究实验1] 实验测得：葡萄糖的相对分子质量为180，含C、H、O三种元素,分子式为：C6H12O6，结合以下实验数据，推测其可能具有什么结构？

实验事实

1.在一定条件下，

1.8g葡萄糖与0.05mol乙酸完全酯化生成乙酸酯。

2.葡萄糖可以被还原为直链己六醇(同一个碳上不能稳定连接有2个以上羟基) 推测

___1mol葡萄糖分子中含有5mol羟基___

___葡萄糖为链状结构, 结合1，葡萄糖只有一个醛基___

关于葡萄糖分子结构的结论：__直链的多羟基醛糖（1个分子中含有5个羟基一个醛基）

[讨论] 针对以上分析，除了羟基，如何鉴定它还可能含有的含氧官能团是____醛基____？

[学生分组实验探究]

仪器和药品：10%葡萄糖溶液、5%CuSO4溶液、10%NaOH溶液、试管、酒精灯、玻璃棒、pH试纸、比色卡等

[学生活动]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

记录现象；

5

分析实验结果；

6

做出推论

[实验结论]葡萄糖具有______醛基______(含氧官能团)？

[总结]（2）结构简式：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO （3）化学性质

[讨论]：请据葡萄糖的结构特点进行推测葡萄糖应具有哪些化学性质？

[小结:] 葡萄糖具有__羟基和__醛基（官能团），所以具有__醇__类和__醛__类的性质

醇：与Na反应；消去反应；酯化反应；脱水成醚；氧化反应…

醛：氧化反应（银镜反应，与新制Cu(OH)2反应）；还原反应（与氢加成反应）

[生活情境]1、人生病不能正常饮食时，一般要注射葡萄糖水溶液，这是为什么？

C6H12O6(s) + 6 O2 (g)

6 CO2(g) + 6 H2O(l)

△H = -2804kJ/mol [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来。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15.6KJ的热量。注射葡萄糖可迅速补充营养。

[生活情境]2. 剧烈运动后会腰酸背痛。这又是为什么呢？

4

[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。

[生活情境]人生病不能正常饮食时，医生一般会注射葡萄糖水溶液是为什么？

C6H12O6(s) + 6 O2 (g)

6 CO2(g) + 6 H2O(l)

△H = -2804kJ/mol [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、肌糖元等形式储存。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15.6KJ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。

2、果糖（最甜的糖）

（1）分子结构

分子式: C6H12O6

结构简式：CH2OH —(CHOH )3—CO—CH2OH 官能团：－CO（羰基）、－OH（羟基）

多羟基酮，单糖

[小结] 果糖与葡萄糖互为同分异构体，它没有醛基，有羰基，属酮糖。

．．二、蔗糖与麦芽糖

1、蔗糖

（1）分子式：C12H22O11

（2）结构特点：

[信息读取] [小结]

蔗糖__无__（有或无？）醛基，是__非还原性__二糖

．．．．（3）化学性质

[点拨] 蔗糖属于二糖，从糖类的划分依据，可知1mol蔗糖在一定条件下可水解生成2mol 单糖: C12H22O11 + H2O

C6H12O6 + C6H12O6

(蔗糖)

(葡萄糖)

(果糖) [探究实验2]前后邻座的八个人为一组分发A、B两杯蔗糖溶液。

每两人共同设计实验方案，使用限给仪器和药品，判断A、B两个烧杯内的蔗糖溶液

．．是否已水解？你的判断依据是什么？（蔗糖水解前后的性质有何差异？）并推测此时蔗糖

5

水解的条件是什么？

仪器和药品：

5%CuSO4溶液、10%NaOH溶液、稀硫酸、试管、酒精灯、玻璃棒、pH试纸、比色卡等

提出合理猜想

1、A烧杯内的蔗糖_______（有或没有）发生了水解；

2、B烧杯内的蔗糖_______（有或没有）发生了水解；

[学生活动1] 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

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）

[学生活动2]交流、分析自己的实验方案与实验结果是否相符。找出成败的关键，优化实．．．．验方案。

[实验结论]_________烧杯内的蔗糖发生了水解；这时蔗糖水解的条件是___酸的催化_____ [学生活动2] 交流、分析自己的实验方案与实验结果是否相符。找出成败的关键，优化实．．．．验方案。

实验关键：PH的测定。在溶液中滴加足量NaOH至弱碱性后，再进行醛基的检验。

．．．．[总结] 蔗糖水解的条件是__酸或酶等催化剂___；

蔗糖水解前后的性质差异__蔗糖：无醛基，无还原性，但水解产物有醛基，有还原性。

2、麦芽糖（类推学习）

麦芽糖：（1）分子中含有醛基，有还原性，

能发生银镜反应，是__还原性___二糖。

（2）水解反应：产物为葡萄糖一种.

C12H22O11 + H2O

2 C6H12O6

(麦芽糖)

(葡萄糖) [学生活动]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。

[学有所得]今天的探究实验原理及现象与第三章乙醛的实验3-5、3-6的现象对比有何异

同？请通过分析比较得出结论。

[结论]银镜反应、与新制Cu(OH)2反应都是

醛基

的特征反应，只要有机化合物中具有

醛基

这种官能团就能发生上述反应。

[巩固练习]参考乙醛的反应，写出葡萄糖与银氨溶液以及新制氢氧化铜反应的化学方程式。

CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH

H2O+2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4

CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH

CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O

[课堂练习]

6

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．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖

C．煮沸后的溶解中没有加碱中和其酸性

D．加热时间不够

上述实验的正确操作是

。

[参考答案]C，在水解冷却后的溶液中滴加NaOH以中和H2SO4至弱碱性后，再加银氨溶液并水浴加热。

[课外作业] 1、走访当地医院了解糖尿病的检测检测原理及糖尿病人的饮食特点。（课本P81实践活动）

2、查阅有关蔗糖、麦芽糖的书籍或网站，了解它们的性质。

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