高中化学-4.2-糖类教案-新人教版选修5
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C n(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）ｍC12H２2Ｏ1１ 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] 碘水
溶液是否变蓝
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]（C 6H 10O 5）n + n Ｈ2Ｏ n C 6H 12O 6
[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(H 2Ｏ)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
硫酸 NaOH 溶液 溶液呈碱性 银氨溶液 水浴加热 是否有银镜
?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②Ｃ.只有②④Ｄ.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.B Ｃ 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
硫酸△ 硫酸△
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。