高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 糖类获奖教案及反思

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修3第一节 糖类获奖教案及反思，共9页。教案主要包含了内容要求，学生活动1，学生活动2，学生活动3，实验4-1，知识扩展，典型例题，答案要点等内容，欢迎下载使用。

第一课时 糖类的组成和分类
课题： 4.1.1 糖类的组成和分类
课时
2
授课年级
高二
课标要求
《普通高中化学课程标准（2017年版）》对本节课作出了明确的【内容要求】：
根据2022年版义务教育化学课程标准，对糖类的教学要求如下：
糖类的概念和分类：要求学生了解糖类的定义，掌握单糖、二糖、多糖等基本分类，并能够识别各种糖类的结构特点。
糖类的性质和制备：要求学生了解糖类的物理性质和化学性质，如还原性、水解反应等，同时掌握糖类的制备方法，如淀粉的水解制备葡萄糖等。
糖类在生物体内的作用：要求学生了解糖类在生物体内的代谢过程，如葡萄糖的氧化分解，以及糖类在生物体中的功能，如能量供应、细胞识别等。
糖类与人类生活：要求学生了解糖类在人类饮食中的作用，如糖类的摄入与血糖水平的调节，以及糖类与健康的关系，如糖尿病的发生机制等。
糖类的应用：要求学生了解糖类在工业、医药等领域的应用，如葡萄糖酸钙在补钙剂中的应用，以及淀粉在造纸、纺织等领域的应用。
总的来说，2022年版义务教育化学课程标准对糖类的要求不仅包括糖类的基本概念、分类和性质，还包括糖类在生物体内的作用、与人类生活的关系以及在实际应用中的重要性。这些要求旨在帮助学生建立全面的糖类知识体系，提高学生的科学素养。
教材
分析
糖类第1课时，由光合作用视频引出糖的概念，进而关注其组成和结构特点;根据已有知识结构(主要源于生物学认知)对常见的各类别糖的了解是并列的,可以将各类糖的典型代表物统筹学习，然后再仔细对比各自分子结构异同。为了加深对醛基官能团的了解,并基于实验证据,引导学生完成教材[实验4-1],并对该实验延伸补充,将果糖、核糖与脱氧核糖作对比实验,进行探究,完善了官能团性能从书面认知到用实验认识,从实验现象到实验结论的推理论证。
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学科思维。在讲授糖类的各种典型代表物之间的转化,以及选学内容葡萄糖链状和环状的转化过程中,将糖类学习融入有机化学学习的基本方式中,熟练掌握分子结构、官能团与性质之间的联系。在书写糖分子的结构式时,如学生基础较好,还可以关注手性。最后组织学生讨论糖尿病的发现与检测，提高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。
学到糖的第2课时,从糖的分类入手，自然引出二糖、多糖等概念，然后给学生分享典型的二糖、多糖等,从宏观辨识到微观探析,探析二糖的还原性等性质。在探究过程中,学生自己讨论,设计方案,操作完成实验，体会一套完整的实验方案。探究完二糖的水解反应后,引导学生书写水解反应的化学方程式，体会用化学用语表达化学反应的过程。水解反应探究之后,逆向思维,探究单糖的脱水缩合过程,形成完整而严谨的实验思路,感知变化观点与创新思想。
在学习多糖的过程中,沿用之前探究单糖和二糖的思路,层层递进,从宏观辨识到微观探析,除了探究糖类的水解反应以及水解产物是否具有还原性,还拓展多糖其他的一些性质,比如淀粉遇碘变蓝、纤维素的酯化反应等。始终注意引导学生关注物质的用途,体会学科价值。
教学目标
1.知道糖类的元素组成和分类,了解单糖、寡糖(主要讨论二糖)和多糖的典型代表物质及其化学式。从组成的角度对糖类进行分类,从结构的角度认识有机化合物中醛基、羟基的特性,发展学生的宏观辨识与微观探析素养水平。
2.通过分组实验,探究并掌握葡萄糖的特征反应,认识有机化合物中醛基、羟基的特性,类比学习有醛基的核糖、脱氧核糖等单糖。对比学习果糖,并能在一定指导下进行规范实验操作,培养并提升实验动手操作能力,发展学生的证据推理、科学探究与创新意识素养水平。
3.学有余力的学生初步了解葡萄糖的环状结构和糖类分子的手性,发展学生的证据推理、科学探究与创新意识素养水平。
4.结合葡萄糖的组成、结构和性质,认识糖类在生产、生活中的重要应用,并能对有关饮食、健康等实际问题进行分析、讨论和评价，发展学生的科学态度与社会责任素养水平。
教学重、难点
重点：单糖的典型代表物葡萄糖的组成、结构、化学性质及应用。
难点：从官能团的角度理解糖类与所学过的醛、酮、醇类物质的关系,用实验的方法、手段和基于证据推理的思想认识它们之间的关系,初步掌握含多官能团有机物的性质的一般学习过程。
核心素养
证据推理与模型认知：了解糖类的组成与分类,单糖、二糖和多糖的区别与联系,培养学生辨识记忆、分析解释、简单设计的学科能力,落实宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识及科学态度与社会责任的学科核心素养。
宏观辨识与微观探析：在具备分析解释和简单设计的关键学科能力基础上,结合典型例题的真实问题情境,考查葡萄糖中官能团和淀粉水解的知识,落实宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识的学科核心素养。
概括关联与推论预测：在糖类的试题情境中,运用辨识记忆、说明论证及简单设计等综合能力解决问题,培养宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识,并发展科学态度与社会责任的学科核心素养。
学情分析
学生在必修阶段的学习中，已经初步了解了糖类的组成和结构通式,通过实验展示认识了葡萄糖的主要化学性质,还初步学习了二糖和多糖的水解及其产物。通过本册教材第三章对醇和醛的学习,学生知道糖类是一种多官能团的有机化合物,具有羟基和醛基或酮羰基的化学性质。学生已经具备了进一步学习糖类知识的基础。糖类与学生生活息息相关,社会上关于无糖食品的新闻也层出不穷,本节课宜结合生活实际与社会热点问题授课,能够增加课堂的趣味性,以及更好地落实核心素养。
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
活动一、
糖类的组成和分类
任务一、
糖类
【导入】糖类是一类重要的有机化合物，在生命活动中起着重要作用，是生物体所需能量的主要来源，是重要的能量储存物质，也是很多生物体的结构成分。（PPT图片和视频展示）
【教师】播放PPT，引起学生对糖类的学习兴趣
活动一、糖类的组成和分类
【任务一】糖类
【学生活动1】阅读教材P100，总结糖类的基本概念？
【学生】阅读教材，分组讨论与交流，小组代表回答
【教师】评价、强调，补充
总结：
1.组成：一般由碳、氢、氧三种元素组成，大多数糖符合通式Cm(H2O)n 又叫碳水化合物。
2.定义：从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
葡萄糖——多羟基醛 果糖——多羟基酮
【学生活动2】糖类一定符合通式Cm(H2O)n 吗？符合通式Cm(H2O)n 一定是糖类吗？
【学生】分组讨论与交流，小组代表回答
【教师】强调，补充
总结：
1.有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n
脱氧核糖---C5H10O4 鼠李糖---C6H12O5
2.符合Cm(H2O)n 通式的物质不一定都是糖类化合物
甲醛 CH2O 乙酸 C2H4O2
有甜味的不一定是糖，如甘油、木糖醇等；没有甜味的也可能是糖，如淀粉、纤维素等。
因此，糖类物质不完全属于碳水化合物，也不等于甜味物质。
【学生活动3】阅读教材P100，总结糖类的分类方法有哪些？
【学生】分组讨论与交流，小组代表回答
【教师】强调，补充
总结：
1.根据糖类能否水解以及水解后的产物
2.根据是否具有还原性
注意：果糖在稀碱溶液里发生酮式-烯醇式互变，使酮基变成醛基，使得果糖具有还原性。
以日常生活中常见的一些产品为例引入新课，吸引学生的好奇心。
教师知识讲解，学生认真听讲并记忆，
通过小组讨论得出结论，学生代表回答，加深学生对知识的理解。
活动二、单糖
氧
任务一
、
葡萄糖
任务二、果糖
任务三
、
核糖和脱氧核糖
【任务一】葡萄糖
【学生活动1】阅读教材P101，总结葡萄糖的基本概念？
【学生】阅读教材，小组代表回答
【教师】评价、强调，补充
总结：
1.存在：水果、蜂蜜，以及植物的种子、叶、根、花中；动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。
2.分子结构---多羟基醛：CH2OH(CHOH)4CHO
3.物理性质：
易溶于水的无色晶体， 熔点146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。
【学生活动2】根据葡萄糖的结构预测其化学性质？
【学生】阅读教材，小组代表回答
【教师】评价、强调，补充
总结：1.醛基：
(1)弱氧化剂氧化
(2)与高锰酸钾、溴水等强氧化剂反应
(3)还原反应（加成反应）
2.羟基：
(1)置换反应---与活泼金属反应
(2)氧化反应---醇羟基的氧化
(3)取代反应---酯化反应/与HX反应/分子间脱水
(4)消去反应
【学生活动3】阅读教材P101【实验4-1】探究葡萄糖的化学性质？
【学生】观看实验视频，推测其化学性质，小组代表回答
【教师】评价、强调，补充
总结：一、葡萄糖与新制的银氨溶液反应
1.反应条件：水浴加热、碱性条件
2.应用： ①工业制镜或热水瓶胆镀银等
②医学用于检验尿糖
二、葡萄糖新制Cu(OH)2悬浊液反应
1.反应条件：加热煮沸、碱性条件
2.应用： 医学用于检验尿糖
结论：葡萄糖能被银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等弱氧化剂氧化，表现出强的还原性，葡萄糖中含有醛基，是一种还原性糖。
三 、生物酶作用

a.葡萄糖易于被人体吸收，经酶的催化反生氧化反应放出热量，提供了维持生命活动所需要的能量。
b.低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
【知识扩展】阅读教材P102资料卡片葡萄糖的环状结构，链状葡萄糖转化为环状葡萄糖的反应属于什么反应类型？
总结：
环化反应：是可逆的。
任务二、果糖
【学生活动1】阅读教材P102，总结果糖的基本概念？
【学生】阅读教材，小组代表回答
【教师】评价、强调，补充
总结：1.存在：果糖于水果和蜂蜜中含量较高，它比蔗糖的甜度高。
2.分子结构---多羟基酮：CH2OH(CHOH)3COCH2OH
3.物理性质：
纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，乙醇和乙醚，吸湿性强，熔点103～105℃，最甜的糖。
【学生活动2】阅读教材P102，总结果糖的化学性质和用途？
【学生】阅读教材，小组代表回答
【教师】评价、强调，补充
1.化学性质：果糖分子中含有酮羰基和醇羟基，同样具有酮和醇的性质。碱性条件下，果糖会发生异构化反应生成葡萄糖---还原性糖
2.用途：广泛用于食品和医药的生成中。
任务三、核糖和脱氧核糖
【学生活动1】阅读教材P102，总结核糖和脱氧核糖的基础知识？
【学生】阅读教材，小组代表回答
【教师】评价、强调，补充
核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸（RNA）与脱氧核糖核酸（DNA）的重要组成部分。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。
二者都含有醛基，均属于还原糖，均具有还原性，属于醛糖。
【知识扩展】试剂瓶上这个“D”是什么意思呢？
总结：D型糖和L型糖是对映异构体，它们的结构不同。在D型糖中，手性碳原子上的-OH在右边，而L型糖中，手性碳原子上的-OH在左边。D型糖的稳定性较好，以游离态存在于葡萄、蜂蜜、甜水果、动物的血液、脊髓液和淋巴液等中，又作为多糖的组分及糖甙的形式广存于自然界中。而L型糖在常温常压下稳定，避免氧化物接触。
【典型例题】
例1.核糖是合成核酸的重要原料,结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。下列关于核糖的叙述正确的是( )。
A.与葡萄糖互为同分异构体
B.可以与银氨溶液发生银镜反应
C.可以与氯化铁溶液作用显色
D.可以使紫色石蕊溶液变红
【答案要点】B
例2.下列反应中,能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是( )。
A.加金属钠，看是否有氢气放出
B.与醋酸和浓硫酸共热，看能否发生酯化反应
C.加入酸性KMnO4溶液，看是否褪色
D.与新制氢氧化铜混合后煮沸，观察有无砖红色沉淀生成
【答案要点】D
例3.下列关于糖类的叙述正确的是( )。
①含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物属于糖类 ②糖类是碳和水的化合物,又称碳水化合物 ③凡是能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类 ④糖类是多羟基醛或多羟基酮以及它们的脱水缩合物 ⑤符合Cm(H2O)n的有机物都是糖类
A.①② B.③⑤ C.④ D.①④
【答案要点】C
例4.下列关于葡萄糖与果糖的说法中不正确的是( )。
A.两者互为同分异构体B.两者都易溶于水
C.两者都是六碳糖D.葡萄糖比果糖要甜
【答案要点】D
培养学生总结归纳的能力。
老师讲解，学生认真听讲。
观看实验，然后总结归纳。
老师讲解，学生认真听讲。
通过小组讨论得出结论，学生代表回答，加深学生对知识的理解。
循序渐进的推进课程，根据学生的掌握情况，可作相应调整。
通过小组讨论得出结
加深学生对知识的理解，培养学生总结归纳的能力。
典型例题检测并巩固学生知识点的掌握情况。
课堂总结
板书
设计
4.1.1糖类的组成和分类
一、糖的分类
1.单糖:不能水解的糖
常见单糖有葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖
2.寡糖:能水解为2-10分子的糖
常见的有二糖,如蔗糖、麦芽糖等
3.多糖:能水解为十个以上的单糖的糖
常见多糖有纤维素、淀粉等
二、葡萄糖的结构与性质
1.官能团:羟基、醛基
2.与氢氧化铜悬浊液的反应:
3.与银氨溶液反应:
三、果糖、核糖与脱氧核糖
1.各自的结构式
教学
反思
本节课通过设置四个教学环节,引发学生主动思考、发现问题;通过分组实验,学生在动手中完成对新知的学习;通过小组讨论,层层递进解决新知中的疑难问题;通过设计实验,进一步加深学生对葡萄糖检验的理解;在[作业设计]环节,通过撰写报告,激发学生拓展思维,多方位认识糖类在生产、生活中的要应用，关注糖类对能源、饮食、健康等实际问题的影响。教学设计充分发挥了学生的主体性,努力实现了情境、问题、思维的有效统一,提升了学生学习知识并运用知识解决实际问题的能力。教学过程中也发现个别小组的学生实验目的不够清晰、实验操作有待规范、小组分工合作协同性有待提高等情况,需要教具有一定的预判预估能力,并有针对性地进行指导,以促进学生学习能力的提升和核心素养发展。