高中化學《葡萄糖蔗糖》教學設(shè)計

2024-07-05

高中化學《葡萄糖蔗糖》教學設(shè)計

　　第一節(jié) 葡萄糖蔗糖

　　●教學目標

　　1.使學生了解糖類的組成和分類；

　　2.使學生了解蔗糖、麥芽糖的性質(zhì)及其用途；

　　3.使學生掌握葡萄糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途；

　　4.使學生了解食品添加劑與人體健康的一些知識；

　　5.通過葡萄糖、蔗糖的性質(zhì)與用途的教學，培養(yǎng)學生解決日常生活實際問題的能力；

　　6.通過對食品添加劑的發(fā)展前景的展望，激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造欲。

　　●教學重點

　　葡萄糖、蔗糖的性質(zhì)和用途。

　　●教學難點

　　葡萄糖的性質(zhì)。

　　●課時安排

　　一課時

　　●教學方法

　　復習、實驗探究、討論、分析、講解。

　　●教學用具

　　AgNO3溶液(2%)、氨水(2%)、NaOH溶液(10%)、CuSO4溶液(5%)、葡萄糖溶液(10%)。

　　潔凈的試管、燒杯、酒精燈、鐵架臺、石棉網(wǎng)。

　　火腿腸。

　　●教學過程

　　［引言］俗話說：人是鐵飯是鋼，一頓不吃餓得慌。要維持人的正常生命活動，必須定時補充營養(yǎng)物質(zhì)。那么，大家知道人體所必需的六大營養(yǎng)物質(zhì)是什么嗎？

　　［生甲］糖類、油脂、蛋白質(zhì)……

　　［生乙］還有維生素、水、無機鹽。

　　［師］對。糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、水、無機鹽就是通常所說的六大營養(yǎng)素。而這六類物質(zhì)中，能為人體提供能量的物質(zhì)有哪些呢？

　　［生］糖類、脂肪、蛋白質(zhì)。

　　［師］糖類、脂肪、蛋白質(zhì)都是天然高分子化合物，它們不僅是人體的重要供能物質(zhì)，也是重要的化工原料。下面我們就來學習它們的性質(zhì)。

　　［板書］第七章糖類油脂蛋白質(zhì)

　　——人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)

　　第一節(jié) 葡萄糖蔗糖

　　［過渡］一提到糖，恐怕好些同學已經(jīng)感覺到了甜味，那么到底什么是糖？糖是不是一定有甜味呢？請同學們閱讀課本P186。

　　［學生閱讀，教師板書］

　　糖類

　　［師］從書上講的內(nèi)容來看，糖類是不是一定甜，有甜味的物質(zhì)是不是一定屬于糖類？

　　［生］不是。

　　［師］請舉例說明。

　　［生］如纖維素屬于糖類，但沒有甜味，糖精有甜味，但不屬于糖類。

　　［師］那么糖類到底有什么特征呢？

　　［學生甲］糖類是綠色植物光合作用的產(chǎn)物。

　　［學生乙］是由C、H、O三種元素組成的一類化合物。

　　［學生丙］符合通式Cn(H2O)m。

　　［師］糖類是否一定符合通式Cn(H2O)m？

　　［生］不是。

　　［師］請舉例說明。

　　［生］如鼠李糖。

　　［師］符合通式Cn(H2O)m的一定屬于糖類嗎？

　　［生］不一定，如甲醛、乙酸。

　　［師］看來大家看書很細心，下面我們再來總結(jié)一下糖類的特征。

　　綠色植物光合作用的產(chǎn)物

　　［板書］特征由C、H、O元素組成

　　多數(shù)符合通式Cn(H2O)m

　　［師］那么糖是如何分類的呢？

　　［學生回答，教師板書］分類

　　［師］糖這樣分類的依據(jù)是什么？

　　［生］根據(jù)是否水解及水解后的產(chǎn)物多少。

　　［師］我們這節(jié)課就學習最重要的單糖和二糖的性質(zhì)。

　　［板書］一、葡萄糖

　　［師］提起葡萄糖，大家一定不陌生，商店里賣有葡萄糖粉，一定有不少同學買過，還有些同學生病時，在醫(yī)院里注射過葡萄糖溶液，請大家根據(jù)你見過的、用過的葡萄糖，說一說葡萄糖有哪些物理性質(zhì)？

　　［學生回答，教師板書］

　　1.物理性質(zhì)：白色、易溶、甜。

　　［過渡］在生物課上，我們已經(jīng)學過葡萄糖的化學式為C6H12O6,那么葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)式怎樣寫呢？我們知道，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，而性質(zhì)又能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)，下面我們就通過研究葡萄糖的化學性質(zhì)來確定葡萄糖的結(jié)構(gòu)。

　　［板書］2.化學性質(zhì)

　　［師］下面我們來做一個實驗。

　　［演示］在潔凈的試管里加入1 mL 2%的AgNO3溶液，邊搖動試管邊滴入2%的稀氨水，至最初產(chǎn)生的沉淀剛好溶解為止。

　　［問］此時形成的溶液叫什么溶液？

　　［生］銀氨溶液。

　　［演示］向銀氨溶液中加入1 mL 10%的葡萄糖溶液，振蕩、水浴加熱。

　　［問］前面的哪個實驗用到過銀氨溶液？

　　［生］乙醛的性質(zhì)。

　　［師］通過乙醛的銀鏡反應，證明乙醛有什么性質(zhì)？

　　［生］還原性。

　　［師］那么葡萄糖是否也能發(fā)生銀鏡反應呢？請同學們觀察現(xiàn)象。

　　［生］能。

　　［師］這說明葡萄糖分子結(jié)構(gòu)中含有什么官能團？

　　［生］醛基。

　　［問］有醛基的物質(zhì)還能發(fā)生哪些反應？

　　［生］和新制的Cu(OH)2反應，和H2發(fā)生加成反應。

　　［問］這說明醛基有什么性質(zhì)？

　　［生］既有氧化性，又有還原性。

　　［師］下面我們就檢驗一下葡萄糖能不能與新制的氫氧化銅反應。

　　［演示］在試管中加入2 mL 10%的NaOH溶液，滴入5滴5%的CuSO4溶液，再加2 mL 10%的葡萄糖。

　　［問］大家看到了什么現(xiàn)象？

　　［生］溶液變?yōu)榻{藍色。

　　［講述］實驗證明，如果某物質(zhì)分子中含多個羥基，遇到新制Cu(OH)2懸濁液時就會變成絳藍色溶液。這說明葡萄糖分子結(jié)構(gòu)中含有不止一個羥基。那么給這絳藍色的溶液加熱又會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？

　　［演示］給以上實驗所得溶液加熱。

　　［生］有紅色沉淀生成。

　　［問］這種紅色沉淀的成分是什么？

　　［生］是Cu2O。

　　［講述］從葡萄糖的化學式C6H12O6可以看出，它的分子結(jié)構(gòu)中有6個C原子，通過以上實驗證明葡萄糖分子中含有醛基和羥基。科學家通過其他實驗證明葡萄糖結(jié)構(gòu)式如下：

　　［板書］

　　結(jié)構(gòu)式：

　　［師］葡萄糖的結(jié)構(gòu)與前面學過的其他有機物有何不同？

　　［生］含有兩種官能團。

　　［板書］結(jié)構(gòu)特點：雙官能團

　　［師］那么根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)特點，可推知葡萄糖應該具有哪些化學性質(zhì)呢？

　　［學生討論后指定學生回答］

　　［板書］性質(zhì)：雙重化性

　　［師］請同學們根據(jù)乙醛與銀氨溶液和新制Cu(OH)2反應的方程式，寫出葡萄糖與銀氨溶液和新制Cu(OH)2反應的方程式。

　　［學生活動］CH2OH(CHOH)4CHO＋2〔Ag(NH3)2〕OH CH2OH(CHOH)4COONH4

　　＋2Ag↓＋3NH3＋H2O

　　CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O

　　［講述］有位同學平時老是頭暈，到醫(yī)院檢查，醫(yī)生說是低血糖。那么低血糖是怎么回事？

　　［生］正常人血液里約含質(zhì)量分數(shù)為0.1%的葡萄糖，叫做血糖。如果血液中葡萄糖含量太低，就會患低血糖。

　　［師］低血糖患者或不能正常飲食的病人到了醫(yī)院，醫(yī)生會給病人滴注葡萄糖；在運動會上，運動員跑完之后，也經(jīng)常喝葡萄糖來補充營養(yǎng)，那么利用葡萄糖來補充營養(yǎng)的原理是什么呢？

　　［生］葡萄糖能不經(jīng)過消化過程而直接被人體吸收，在人體組織中氧化，放出熱量，維持人體生命活動所需能量。

　　［師］對。我們把葡萄糖在體內(nèi)的氧化稱為生理氧化，反應方程式為：

　　［板書］生理氧化：C6H12O6(s)＋6O2(g) 6CO2(g)＋6H2O(l)

　　［師］對低血糖患者，在日常飲食中，應注意什么問題？

　　［生］多喝糖水，多吃含糖量高的食品。

　　［師］可是糖也不可吃得太多，否則會患齲齒或糖尿病。那么同學們能用你學過的知識設(shè)計一個實驗，證明某人是否得了糖尿病嗎？

　　［學生討論后回答］取尿液和銀氨溶液水浴加熱，看是否有銀鏡反應；或與新制Cu(OH)2共熱，看是否生成紅色沉淀。

　　［師］同學們所想的辦法都是可以的。以前醫(yī)療上曾經(jīng)利用Cu(OH)2來檢驗是否患有糖尿病，而現(xiàn)在已有了更好的方法，利用儀器或試紙來檢驗。

　　那么，葡萄糖除了能用來補充營養(yǎng)外，在日常生活中還有什么用途？

　　［學生討論后回答］制鏡、制糖果。

　　［板書］3.葡萄糖的用途：制藥、制鏡、制糖果。

　　［過渡］葡萄糖雖然是人體很重要的供能物質(zhì)，但在日常生活中并不多見，而常見的是白糖、紅糖、冰糖。白糖、紅糖和冰糖雖然外觀、顏色不同，但它們的主要成分都是蔗糖。下面我們來學習兩種二糖的性質(zhì)。

　　［板書］二、蔗糖、麥芽糖

　　［提問］什么叫二糖？

　　［生］每摩爾水解生成2摩爾單糖的物質(zhì)。

　　［師］請同學們根據(jù)單糖的化學式，寫出二糖的化學式。

　　［學生回答后教師板書］C12H22O11

　　［講述］我們?nèi)粘Ｉ钪幸娺^的冰糖，是純度較高的蔗糖，請同學們說出蔗糖的物理性質(zhì)。

　　［學生回答，教師板書］1.蔗糖

　　(1)物理性質(zhì)：無色晶體、易溶、甜。

　　［師］那么蔗糖能否發(fā)生銀鏡反應呢？請兩位同學來做［實驗7—3］。

　　［指定兩個學生實驗］一位同學在試管中加入20%的蔗糖溶液1 mL，并加入2 mL銀氨溶液，水浴加熱。另一位同學在試管中加入20%的蔗糖溶液，滴加3滴稀H2SO4，水浴加熱后，加入NaOH，再加入2 mL 銀氨溶液。

　　現(xiàn)象：一支試管無現(xiàn)象，另一支有銀鏡出現(xiàn)。

　　［師］請同學們討論一下，他們的實驗結(jié)果說明了什么問題？

　　［學生討論后回答］蔗糖分子中本身不含醛基，但加稀H2SO4時蔗糖發(fā)生了水解，水解生成的單糖含有醛基。

　　［師］很正確。蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應，說明蔗糖是非還原性糖，而水解后生成的單糖有還原性。

　　［板書］(2)化學性質(zhì)：無還原性。

　　［師］實驗證明，蔗糖水解生成的單糖是葡萄糖和果糖。水解方程式為：

　　［板書］C12H22O11＋H2O C6H12O6＋C6H12O6

　　蔗糖葡萄糖果糖

　　［過渡］饅頭為什么會越嚼越甜呢？

　　［生］因為饅頭中的淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解生成了麥芽糖。

　　［師］麥芽糖也是一種二糖，那么它的性質(zhì)與蔗糖有何不同呢？請同學們看課本P181的相關(guān)內(nèi)容。

　　［學生閱讀后總結(jié)并板書］

　　2.麥芽糖

　　(1)物理性質(zhì)：白色晶體、易溶、甜

　　(2)化學性質(zhì)：有還原性

　　C12H22O11＋H2O 2C6H12O6

　　麥芽糖葡萄糖

　　［提問］從蔗糖和麥芽糖的性質(zhì)來看，它們的結(jié)構(gòu)是否相同？

　　［生］不相同。

　　［師］那么蔗糖和麥芽糖有什么關(guān)系呢？

　　［生］互為同分異構(gòu)體。

　　［過渡］蔗糖是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫奶鹞秳S著生活水平的提高，人們越來越追求高品位的生活，對食品不僅要講究色、香、味，而且還要講究營養(yǎng)價值。因此，一些食品添加劑便應運而生。只要你留心，食品添加劑處處可見。我這兒有幾根“雙匯”火腿腸，請同學們根據(jù)包裝袋上的配料，對照課本P182表7—3，分析一下其中有哪幾類食品添加劑，它們各起什么作用？

　　［把火腿腸發(fā)下去，讓學生討論］

　　［板書］三、食品添加劑

　　［討論后選學生代表回答］

　　①食品色素類：紅曲米

　　②食用香料類：香辛料

　　③甜味劑：白糖

　　④防腐劑：山梨酸鉀、亞硝酸鈉

　　⑤抗氧化劑：異VC鈉

　　⑥營養(yǎng)強化劑：大豆蛋白

　　［師］同學們的分析很正確。食品添加劑雖然可以改善食品品質(zhì)，延長保質(zhì)期，但許多食品添加劑都有毒，有致癌作用，因此食品添加劑的用量有關(guān)部門都有嚴格的規(guī)定。我國法律規(guī)定，用于涉及人體健康的新食品添加劑，必須經(jīng)過實際測試及安全性評價，并經(jīng)過專家組織論證，衛(wèi)生部批準才可使用。

　　同學們在電視或報紙上看到過一些不法分子在面粉中添加吊白塊的案件嗎？

　　［生］看過。

　　［師］吊白塊就是一種禁止使用的添加劑。面粉摻入吊白塊后，雖然可以變白，而且增加了其韌性、口感、保質(zhì)期，但吊白塊會破壞面粉的營養(yǎng)成分，有毒性，且是一種致癌物質(zhì)。在食品中添加禁用的添加劑是違法行為。

　　希望同學們下課后留心一下你愛吃的食品和愛喝的飲料，看一下里邊是否有食品添加劑。

　　［作業(yè)］P182～183一、二、三、四。

　　●板書設(shè)計

　　第七章糖類油脂蛋白質(zhì)

　　——人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)

　　第一節(jié) 葡萄糖蔗糖

　　綠色植物光合作用的產(chǎn)物

　　特征由C、H、O元素組成

　　多數(shù)符合通式Cn(H2O)m

　　單糖

　　分類二糖

　　多糖

　　一、葡萄糖

　　1.物理性質(zhì)：白色、易溶、甜

　　2.化學性質(zhì)：

　　結(jié)構(gòu)式：

　　結(jié)構(gòu)特點：雙官能團

　　性質(zhì)：雙重化性

　　生理氧化：C6H12O6(s)＋6O2(g) 6CO2(g)＋6H2O(l)

　　3.用途：制藥、制鏡、制糖果

　　二、蔗糖、麥芽糖(C12H22O11)

　　1.蔗糖

　　(1)物理性質(zhì)：無色晶體、易溶、甜

　　(2)化學性質(zhì)：無還原性

　　C12H22O11＋H2O C6H12O6＋C6H12O6

　　蔗糖葡萄糖果糖

　　2.麥芽糖

　　(1)物理性質(zhì)：白色晶體、易溶、甜

　　(2)化學性質(zhì)：有還原性

　　C12H22O11＋H2O 2C6H12O6

　　麥芽糖葡萄糖

　　三、食品添加劑

　　●教學說明

　　本節(jié)所講的糖的分類及單糖、二糖、多糖的概念，學生在生物課上已經(jīng)學過，因此不必花過多時間。本節(jié)課的重點是葡萄糖、蔗糖的性質(zhì)和用途，尤其是葡萄糖的性質(zhì)和用途，并通過實驗來驗證葡萄糖的官能團，再由結(jié)構(gòu)使學生推斷葡萄糖的其他化學性質(zhì)，既是對前一章所學知識的復習，也使學生充分認識了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系。在講食品添加劑時，通過常吃的食品中所含的各種添加劑使學生了解食品添加劑的作用，同時也使學生體會到化學與生活的緊密聯(lián)系，使學生對化學產(chǎn)生興趣。

　　●參考練習

　　1.單糖是

　　A.具有甜味的有機物 B.具有一個分子的比較簡單的糖

　　C.不能再水解成更簡單的糖 D.最簡式為Cn(H2O)m的有機物

　　答案：C

　　2.下列物質(zhì)既能發(fā)生銀鏡反應，又能發(fā)生水解反應的是

　　A.葡萄糖 B.果糖 C.蔗糖 D.麥芽糖

　　答案：D

　　3.能把乙醇、乙酸、甲酸、麥芽糖溶液用一種試劑區(qū)別開的是

　　A.溴水 B.新制Cu(OH)2 C.石蕊指示劑 D.銀氨溶液

　　答案：B