文章编号:1005-6629(2010)05-0040-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B 1教材分析与教学设想 在人教版化学必修2第三章第四节“基本营养物质”中,已了解糖类中的具体物质和分类,了解了双糖和多糖的水解,但没有突出糖类的共同特征。已学习过葡萄糖的分子式,了解过它的结构式,并在实验基础上认识了它的特征反应,如葡萄糖在碱性和加热条件下,可与新制的 Cu(OH)2 悬浊液反应生成砖红色沉淀,葡萄糖能与银氨溶液反应生成银镜等,但没有做银镜反应实验,也没有进一步书写相关的化学反应方程式,没有在实验基础上推导其结构式,没有学习葡萄糖在现实生活中的存在和对人体生理功能的意义。而在人教版化学选修5中第四章第二节《糖类》中,将继续学习葡萄糖和果糖的结构与性质的差异。
另外,在必修2中着重葡萄糖知识的了解,弱化葡萄糖结构与性质的内在逻辑关系;着重将葡萄糖作为一种化学物质来分析,淡化物质的存在和应用的分析;选修5中以果糖为重点。
针对上述现状,本节课着重巩固、强化糖类的组成等已有知识;利用醛基、醇羟基的性质等已有知识,并结合实验和各种信息进行演绎推理,得出葡萄糖的结构,提升分析能力;根据物质结构分析葡萄糖的化学性质,体会结构与性质的内在关系的辩证思想;加强解葡萄在现实生活中的应用,提升知识的应用能力。
2 教学过程设计
2.1糖类的来源、存在与组成
[创设情景1,引入本课]今天你吃糖了吗?
[学生交流1]A. 有的说没吃。
B. 有的说吃了――吃了“阿尔贝斯牛奶糖”
C. 有的说吃了――吃了大米、水果、甘蔗、蜂蜜等
[教师提示] 要想回答此问,必须弄清楚什么是糖?
[共同回顾]必修2中学习过:葡萄糖、淀粉、蔗糖、纤维素等都是糖类。
[整合知识1]我们每天都吃糖。糖存在于各种食物和水果中。
[创设情景2]糖都是甜的吗?(展示样品,可尝味道)
[学生交流2]A. 糖是甜的,如白糖、红糖等。
B. 糖不一定是甜的,如大米中的淀粉、素菜里的纤维素(展示样品棉花,尝味道)。
[整合知识2]糖不一定是甜的。
[创设情景3]学生实验:在一小部分葡萄糖、白糖、红糖、大米、纤维素上滴1-2滴浓H2SO4,观察现象。得到什么启示?想想糖类物质中的组成元素是什么?有什么关系?
[创设情景3]投影:葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉、纤维素的分子组成。
[学生交流3] 根据糖类的脱水实验,糖类中含有C、H、O元素,且H和O元素的物质的量之比为2∶1,结合投影可归纳出糖类的分子通式。
[整合知识3] 糖类表示为Cm(H2O)n。所以糖类又称为“碳水化合物”
[创设情景4] 考察:甲醛HCHO、乙酸CH3COOH、乳酸C3H6O3、 鼠李糖C6H12O5的分子式。思考分子通式符合Cm(H2O)n的一定是糖类吗?分子通式不符合Cm(H2O)n的就一定不是糖类吗?
[交流总结4]糖类的特征:
植物的光合作用,糖类中含有C、H、O元素,多数符合Cm(H2O)n
[过渡]糖类的品种很多,其中最简单的糖是葡萄糖,下面我们就从葡萄糖开始,认识糖类的结构、性质和在人体内的生理功能。
2.2葡萄糖的结构与性质
[创设情景1]提供葡萄糖粉、新鲜葡萄、新鲜葡萄汁、NaOH溶液(10 %), CuSO4溶液(5 %)和相关仪器学生分组实验,证明葡萄汁中含有葡萄糖,结合课本了解葡萄糖的化学式、存在形式和物理性质。
[学生实验与交流1] 向新配制的Cu(OH)2的悬浊液中滴几滴新鲜葡萄汁,加热煮沸,观察现象。
[交流总结1] 通过上述实验观察到出现红色沉淀,证明葡萄中含有葡萄糖。
葡萄糖的物理性质:
葡萄糖存在于葡萄等甜味的水果中。葡萄糖(C6H12O6)是白色晶体,有甜味,能溶于水。
[讲解]葡萄糖的化学式是C6H12O6,那么,它的结构式怎么写呢?结构决定性质,而性质又能反映结构,我们可通过实验和相关信息来确定葡萄糖的结构式。
[创设情景2]学生分组实验:要求学生配制银氨溶液,注意哪些操作要领,写出反应方程式。
[交流总结2]沉淀刚好消失时停止滴氨水,不能多也不能少(课后可思考为什么?)
AgNO3+NH3・H2O=AgOH↓+NH4NO3
AgOH+2NH3・H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
氢氧化二氨合银
[创设情景3]学生分组实验:用10 %的葡萄糖溶液与刚配制的银氨溶液在水浴中共热,观察现象,从中得出葡萄糖的结构中有什么结构特征?
[交流总结3]试管内壁有银镜生成,说明葡萄糖分子中含有醛基。
[创设情景4]提供信息:从定量实验中得到一些结论:将1 mol葡萄糖与银氨溶液反应,能生成2 mol银单质,计算确定一个葡萄糖分子中含有多少个醛基?
[交流总结4]一个葡萄糖分子中含有一个醛基。
[创设情景5] 提供信息:将1 mol葡萄糖与1 mol H2在一定条件下充分反应,能生成1 mol己六醇(结构简式为CH2OH―CHOH―CHOH―CHOH―CHOH―CH2OH),从中得出葡萄糖的结构中有什么特征?
[交流总结5]一个葡萄糖分子中含有一个醛基,含有五个醇羟基,且葡萄糖分子中的碳链是直链。
[创设情景6]提供信息:如果分子中含有多个羟基, 则该有机物可以使新制的Cu(OH)2悬浊液变成深蓝色。学生实验:把葡萄糖溶液加入到新制的Cu(OH)2中,先观察溶液颜色发生了什么变化?然后再煮沸,再观察现象。
[交流总结6] Cu(OH)2悬浊液与葡萄糖溶液混合确实变成深蓝色,证实葡萄糖中含有多个醇羟基。煮沸后,出现红色沉淀,进一步证实葡萄分子中含有醛基。
[整合知识](1)葡萄糖的结构简式
CH2OH―CHOH―CHOH―CHOH―CHOH―CHO
简写为: CH2OH(CHOH)4CHO
葡萄糖是多羟基醛。
[过渡]根据上述讨论,并结合葡萄糖的结构,归纳葡萄糖的化学性质并写出相关的化学方程式。
[创设情景与交流]根据葡萄糖的结构,讨论葡萄糖可能具有的性质,并用化学方程式表示反应。
[知识整合](2)葡萄糖的化学性质
①葡萄糖的还原性(醛基的性质)
a. 葡萄糖与银氨溶液反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
葡萄糖酸铵
b. 葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热
CH2OH-(CHOH)4-CHO+2Cu(OH)2
CH2OH-(CHOH)4-COOH+Cu2O↓+H2O
c. 葡萄糖与H2加成反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH
己六醇
②葡萄糖的酯化(与乙酸)反应(醇羟基的性质)
CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOH
CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O
③氧化
C6H12O6 (s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)
△H=-2804 kJ・mol-1
[创设情景过渡] 展示一只医用的“葡萄糖氯化钠注射液”瓶,让学生阅读标签,结合课本,想想葡萄糖在人体内的生理作用和转化方法?
本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 [学生交流]葡萄糖是人体不可缺少的能量来源。
[整合知识]2.3 葡萄糖在人体内的作用和代谢过程如图1所示:
[创设情境1]观看录像:若经常头晕,经血液检查,发现血糖过低,这是怎么回事呢?
[讲解]正常人血液里约含0.1 %的葡萄糖,叫血糖。如果血液中葡萄糖的含量过低,就会患低血糖病,这时,要靠注射葡萄糖来补充。
[资料]糖尿病不再是中老年人的“专利”,儿童也会有糖尿病。我国儿童I型糖尿病发病率现为0.19～1.26例/10万人,并呈逐年递增趋势,其中,上海市儿童I型糖尿病的年发病率为0.96例/10万人。这是记者(2005年10月)从“诺和关怀儿童健康夏令营”开营仪式上获悉的调查结果。
[创设情境2] 观看录像,思考糖是不是吃得越多越好呢?
[讲解]糖吃得太多容易患糖尿病,这是怎么回事呢?那么糖尿病怎么检查呢?
[学生交流2]有的同学:取尿液加银氨溶液,再水浴加热,看是否生成银镜。
有的同学: Cu(OH)2悬浊液与尿液混合煮沸后,看是否出现红色沉淀。
有的同学:取尿液与H2进行加成反应试验。
[教师意见]从实验现象明显程度和操作难易上分析三种方案,发现第三种方法中没有明显的实验现象,操作太繁琐。前二种方法可行,医院中已用过了,但存在费时、准确不高等缺点。
[创设情境2]观看录像:医学上糖尿病的诊断方法和治疗方法。
[创设情境3]观看录像:糖尿病人的饮食要注意哪些问题?
[学生交流3]有的同学:少吃含糖的食物。
有的同学:但人的口味中要甜味,怎么办?
有的同学:医学上用甜味剂――木糖醇代替糖类。有的同学:还不是很清楚,再查阅相关资料,进一步了解这一问题。
[教师意见]课后再去准备,就此问题自拟题目,写一篇300～500字的短文,再交流。
[过渡]除了人体内的作用外,葡萄糖还有哪些用途?
[创设情境4]学生实验:将银氨溶液和葡萄糖溶液在烧杯内混合后,水浴加热,同时放入一块已处理干净的玻璃(一面用碱溶液浸洗,一面涂上石蜡),一段时间后取出,观察现象。
[学生交流4]玻璃的一面有银析出,干燥后将石蜡刮去,就成了一面镜子。
[整合知识] 4 葡萄糖的用途:
葡萄糖的主要用途:制药、制镜、制糖果等。
[小结本课]利用5 分钟时间,整理本节课的主要内容,然后发言交流。
5反馈练习
(1)判断下列说法是否正确
①糖类也叫碳水化合物,所以糖类中存在水分子。()
②所有符合通式Cn(H2O)m 的有机化合物都是糖类。()
③所有的糖类都符合通式Cn(H2O)m。( )
④含有C、H、O三种元素的有机物属于糖类。()
⑤糖类物质都有甜味。( )
(2)经测定,某有机物最简式为CH2O,它可能是
①葡萄糖; ②乙醇; ③乙酸; ④丙醛;⑤苯酚;⑥甲酸甲酯
A. ①、②、③、④ B. ③、④、⑥
C. ①、③、⑥ D. ②、④、⑤
(3)下列物质不可以发生银镜反应的是
A. 甲酸B. 乙醛 C. 乙酸 D. 葡萄糖
(4)葡萄糖的结构简式CH2OH(CHOH)4CHO, 由此判断下列关于葡萄糖性质的叙述中不正确的是:
A. 葡萄糖具有醇类物质能发生酯化反应的化学性质
B. 葡萄糖具有醛类物质的还原性
C. 葡萄糖完全燃烧的产物为CO2和H2O
D. 充分燃烧等质量的葡萄糖和甲醛,所需氧气物质的量不相同。
3教学反思
本节课充分利用学生已有知识和生活实物为载体,不断提出问题并尽量用实验与信息解决问题的教学方法,得到了学生的肯定。课后,学生认为这节课感到很亲切,心理上与知识的距离缩短了,主动性增强了,效果很好。
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