高中化学《糖类》教案1 新人教版选修 9页

《糖类》教学设计一、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源开发上的应用。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源开发上的应用。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】\n[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%来自糖类。[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Cn(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1mol糖水解生成2mol单糖多糖：淀粉、纤维素糖水解生成许多mol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%、6.7%、53.3%，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）1mol该未知物与5mol乙酸完全反应生成酯；（2）1mol该未知物与1molH2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-CHO3、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\n（3）能与新制氢氧化铜反应（4）体内氧化：C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)[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：j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。k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。[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+H2OC6H12O6+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+H2O2C6H12O6(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]\n1、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3.42g与麦芽糖3.42g混合后并完全水解，若生成m个葡萄糖分子与n个果糖分子，则m与n的比值是A．1：3          B．3：1       C．1：2          D．1：13．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1mol的棉子糖完全水解时，则生成       和       、        各1mol。[参考答案]1、D2．B3．C，在水解冷却后的溶液中滴加NaOH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]n[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)n(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]硫酸∆是否有银镜银氨溶液溶液呈碱性NaOH溶液淀粉液水解液\n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）n+nH2OnC6H12O6[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②③④3.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Cn(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\nB.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来配制银氨溶液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③④10.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（）A.SO2、Cl2都能使品红溶液褪色B.NH4Cl晶体、固体碘受热都会气化C.福尔马林、葡萄糖与新制的Cu(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Cu(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Cu(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H2OB.1mol葡萄糖能还原出1molAgC.含葡萄糖1mol的水溶液与足量金属钠反应，得到2.5molH2D.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\n18.在ag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（）A.30%B.40%C.50%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。硫酸△氢氧化钠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．AD11．BD12．C13．BD14．D15．B16．BC17．A18．B19．（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来证明淀粉是否水解，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。【表现性评价】实验探究的启动：葡萄糖的结构特点及性质产生问题：葡萄糖的结构是怎样的？糖尿病人的尿液检验的原理是怎样的？给学生提供实验药品、仪器：洁净的试管、烧杯、铁架台、石棉网、AgNO3溶液（2%）、稀氨水（2%）、葡萄糖溶液（10%）、淀粉、碘水、H2SO4溶液（20%）、NaOH溶液(10%)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\n4设计表格记录并记录现象5分析实验结果6做出推论在学生实验过程中所使用的评价表如下：化学实验探究能力表现评价表学生姓名班别学号评价内容是否是否对此探究问题感兴趣是否能提出自己观点是否想到用合理的论据来支持自己的假设语言表达是否清晰在讨论中，是否能倾听和尊重其他人的观点设计的实验方案是否合理设计的方案是否简洁实验技能是否足以完成实验是否注意到节约是否保持实验清洁能否清晰地处理得到的信息做出的推论是否正确整个过程中，是否能积极地参与能否提出更多的问题是否认真书写实验报告实验结论是否正确小结：本次实验等级（或分数）不足之处：评价者：____________时间：_______________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来进行评价。九、教学反思\n《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。”学习内容来自学生生活实际，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。