人教版 (新课标)选修5 有机化学基础第二节 糖类教案设计

广东省河源市龙川县第一中学高中化学选修五 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】

[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-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(s) + 6 O2 (g)       6 CO2(g) + 6 H2O(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：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。

[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 2 C6H12O6

(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．1：1

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1mol的棉子糖完全水解时，则生成        和        、         各1mol。

[参考答案]1、D    2．B    3．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)m            C12H22O11        C6H12O6

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。

[参考方案]       

淀粉液         水解液   

[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 + n H2O n 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①      B.只有①②   C.只有①③   D.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
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①②④  B.只有②       C.只有②④    D.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（  ）

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H2O      

B.1mol葡萄糖能还原出1molAg

C.含葡萄糖1mol的水溶液与足量金属钠反应，得到2.5molH2                      

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a 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（  ）

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。

                                  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。

                                  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．B  2．C  3．B  4．D  5．A  6．C  7．A  8．D  9．C  10．AD

11．BD  12．C  13．BD  14．D  15．B  16．BC  17．A  18．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。

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

《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。