糖类教案设计
【讲述】
根据能否水解以及水解后的产物,糖类可分为单糖,低聚糖和多糖。凡是不能水解的糖称为单糖,1mol糖水解后能产生2到10mol的单糖的称为低聚糖,1mol糖水解后能生成很多摩尔单糖的称为多糖。
接下来我们就以单糖中的葡萄糖为例,来共同研究糖类的结构和性质特征。
回忆学习过的知识,思考老师提出的问题,给出回答。
【糖类】教学设计
课题
糖类
课型
基本概念课
授课人
杨忠宇
授课年级
高二
教材分析
《糖类》位于人教版高中化学选修5第四章《生命中的基础有机化学物质》第二节。最新版的课程标准在【内容标准】和【学业要求】中对本节内容作了如下规定:“认识糖类的组成和性质特点,了解淀粉和纤维素及其与葡萄糖的关系,了解葡萄糖的结构特点,主要性质和应用。知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。能列举典型糖类物质,能说明单糖、二糖及多糖的区别与联系,能探究葡萄糖的化学性质,能描述淀粉、纤维素的典型性质。”
化学性质:与钠反应加成反应氧化反应酯化反应发酵反应
用途:制镜业,糖果制造业,医药工业
布置作业
作业业2:查找资料,了解糖尿病的相关情况和糖尿病人的饮食特点。
附注:实验过程
银镜反应
(1)银氨溶液的制备:在一支洁净的试管里加入1mL2%的AgNO3溶液,一边摇动试管,一边逐滴加入2%氨水,直到析出的沉淀恰好溶解为止;
1.1mol葡萄糖能与5mol醋酸酐反应。
2.葡萄糖被氢气还原后得到的产物是己六醇。
3.两个及以上的羟基连在同一个碳原子上的结构不稳定。
根据实验事实1,我们可以推断出葡萄糖分子中含有5个羟基,根据实验事实2和3,我们可以知道葡萄糖分子是直链结构,而且没有两个羟基连接在同一个碳原子上。所以可以确定葡萄糖分子的结构为CH2OH(CHOH)4CHO
通过对糖类结构的分析,我们可以从分子结构上给糖类下一个定义:糖类为多羟基醛,多羟基酮和它们的脱水缩合物。
跟随老师的思路,根据提供的实验事实,完成葡萄糖分子结构的准确推断。
加深学生对于性质反映结构的认识,锻炼学生基于实验事实进行推断的能力。渗透宏观辨识与微观探析的核心素养。
板块五:葡萄糖的化学性质
任务5.1
1.是不是糖类都有甜味呢?有甜味的就一定是糖么?
2.是不是糖类都符合Cm(H2O)n的通式呢?符合的就一定是糖类么?
【讲述】
我们说糖类化合物由碳氢氧三种元素组成,大多数糖类符合Cm(H2O)n的通式。从组成元素和通式上我们可以对糖类有一个简单的了解。
认真思考老师提出的问题,结合生活的经验以及对于糖类的了解说说什么是糖类。
【过程与方法】
(1)通过演示实验,根据实验现象推断葡萄糖的结构。
(2)运用“结构决定性质,性质反映结构”的观点,通过分析糖类的官能团,来学习多官能团物质的性质。
【情感态度与价值观】
(1)进一步丰富生活常识,正确认识和处理有关饮食营养和卫生健康等日常生活问题,体验化学和生活生命的密切关系。
(2)进一步培养学习有机化学的兴趣。
(3)进一步发展宏观辨识与微观探析,科学精神与社会责任的化学学科核心素养。
教学重点
葡萄糖的组成和重要性质。
教学难点
糖类的概念,葡萄糖的结构。
教学媒体
实验、板书、PPT。
教学实验用具
药品:硝酸银溶液(2%),氨水(2%),氢氧化钠溶液(10%),硫酸铜溶液(5%),葡萄糖溶液(10%)。
仪器:洁净的试管,烧杯,酒精灯,铁架台,石棉网。
【演示实验1】
接下来我们就来通过实验验证大家的猜想。
进行银镜反应的实验。
【讲述】
我们看到试管壁上附着一层光亮的银镜。而银镜反应是醛基的特征反应。说明葡萄糖中含有醛基。我们可以通过葡萄糖与斐林试剂的反应加以验证。
【演示实验2】
葡萄糖和斐林试剂的反应。
我们看到在未加热之前,葡萄糖遇到新制的氢氧化铜溶液时溶液变为绛蓝色。这说明葡萄糖中含有多个羟基。而加热后出现砖红色沉淀,再次证明了葡萄糖中含有醛基。而葡萄糖的不饱和度为1,如果醛基存在,就排除了其它不饱和键存在的可能性。
在认知方面,学生对于结构决定性质,性质反映结构这一化学思想已经有了一定的认识,所以在本节课中教师可以通过实验引导学生分析葡萄糖的结构,再由葡萄糖的结构推断它的其它性质。
教学目标
【知识与技能】
(1)进一步认识糖类的组成和性质特点。
(2)初步掌握葡萄糖的结构和主要性质。
(3)能举例说明糖类在食品加工和生物质能源上的开发利用。
结合葡萄糖的性质分析葡萄糖可能存在的用途。
加深对于性质决定用途这一观念的理解并加以应用。
板书设计
4.2糖类
一.糖类
定义:多羟基醛,多羟基酮和它们的脱水缩合物
种类:单糖二糖多糖
二.葡萄糖
分子式:C6H12O6
结构式:CH2OH(CHOH)4CHO
物理性质:无色晶体,熔点146℃,有甜味,易溶于水,稍溶于乙醇,不溶于乙醚
(2)在上述试管中加入10%葡萄糖溶液,充分混合后放在热水中加热3~5min,观察现象。
与斐林试剂的反应
(1)Cu(OH)2的制备:在一支洁净的试管中,加入10%的NaOH溶液2mL,滴入5%CuSO4溶液5滴,振荡试管,使溶液混合均匀。
(2)在上述试管中加入2mL10%的葡萄糖溶液,加热,观察现象。
根据葡萄糖的官能团以及提供的信息,分析了解葡萄糖的化学性质。
加深学生对于结构决定性质这一观念的理解,巩固醇类,醛类的相关化学性质。
板块六:葡萄糖的化学性质
任务6.1
归纳葡萄糖的用途
【讲述】
性质决定用途,正是由于葡萄糖具有上述的这些性质,使得葡萄糖在生产生活中用途广泛。如葡萄糖可以用于制镜业,糖果制造业,医药工业。
根据葡萄糖的分子式和葡萄糖的不饱和度进行猜想,并观察演示实验验证猜想。
(醛基,羰基,酯基,羧基,碳碳双键等)
巩固有机物结构推断的方法。
任务4.2
确定葡萄糖中羟基的数量和位置及有无支链
【提问】
根据目前已知的信息,我们能推断出葡萄糖的分子结构么?如果不能还需要知道哪些信息?
【讲述】
对于葡萄糖进一步研究后,有如下的实验事实。
学生通过这部分内容的学习,能够提高科学素养,丰富生活常识,正确地认识和处理有关饮食营养、卫生健康等日常生活问题,让学生体验到这就是“身边的化学”“生命的化学”。
学生分析
在知识方面,高二的学生在必修二中已经初步学习糖类的组成和性质的知识,并且在对于醛的学习中了解了醛类的化学性质。在生物课的学习中,也学习了有关糖的分类以及还原性糖检验的知识。所以从知识层面来看,本节课的内容难度较小。
《糖类》的教学主要包括葡萄糖和果糖,蔗糖和麦芽糖,淀粉和纤维素这些糖类中典型代表物质的讲解。对于葡萄糖,主要学习葡萄糖的组成,结构,性质及其用途。
《糖类》在中学化学学习阶段具有承上启下的作用,是对高中必修二中糖类知识的衔接、拓展和深化,同时也是对烃的衍生物知识的延续和发展,从单官能团的化合物延续发展到多官能团的化合物。
1.纤维素没有甜味,但它是糖类,糖精有甜味,但它不是糖类。
2.乙酸,甲醛等符合通式,却不是糖类,脱氧核糖不符合通式但却是糖类。
从学生的生活实际引入,通过提问的方式引发学生的思考。
板块二:糖的分类
任务2.1
进一步掌握糖的分类及分类依据
【引导】
在生物课上,我们已经学习过关于糖的分类的知识,请同学们回忆一下,糖是如何分类的,分类的依据又是什么?
教学策略
教师指导下的自主学习、合作学习;实验演示。
【教学流程图】
教学过程
学习任务或
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
板块一:糖类的定义
任务1.1
明确糖类的定义
【导入新课】
说起糖类,大家一定不会感到陌生。我们每天摄入的食物,使用的物品里就有很多糖类物质。
【提问】
请大家举出一些含有糖类的物质,并根据你的了解说一说什么是糖类?
总结葡萄糖具备的化学性质
【讲述】
我们知道结构决定性质,现在我们已经推断出了葡萄糖的结构式,那么请大家分析葡萄糖具有哪些化学性质呢?
我们看到葡萄糖中含有两种官能团羟基和醛基,因而它既具备醇的特征反应又具备醛的特征反应。
1.与钠反应
2.加成反应
3.氧化反应
4.酯化反应
我们知道,糖在人体内在酶的作用下被氧化而供给生命活动所需要的能量。葡萄糖经发酵还可以得到乙醇。
仔细观察葡萄糖的样品并结合日常经验从颜色,状态,味道,以及溶解性等方面归纳葡萄糖的物理性质。
锻炼学生的观察能力和归纳能力。
板块四:葡萄糖的结构
任务4.1
确定葡萄糖所含有的官能团
【讲述】
我们知道葡萄糖的分子式是C6H12O6,那么葡萄糖的结构式是怎样的呢?通过分子式,我们知道葡萄糖有1个不饱和度,据此请同学们猜想葡萄糖中可能含有哪些官能团?
引导学生回顾已经学习过的知识,完成糖的分类知识的教学。
板块三:葡萄糖的物理性质
任务3.1
观察描述葡萄糖的物理性质
【提问】
这是老师从实验室取来的葡萄糖的样品,请同学们仔细观察样品,结合自己生活中对于葡萄糖的了解,总结葡萄糖的物理性质。
【讲述】
葡萄糖是无色晶体,熔点146℃,有甜味,易溶于水,稍溶于乙醇,不溶于乙醚。