高中化学《葡萄糖蔗糖》教学设计

2022-06-30

高中化学《葡萄糖蔗糖》教学设计

　　第一节葡萄糖蔗糖

　　●教学目标

　　1.使学生了解糖类的组成和分类；

　　2.使学生了解蔗糖、麦芽糖的性质及其用途；

　　3.使学生掌握葡萄糖的结构、性质及用途；

　　4.使学生了解食品添加剂与人体健康的一些知识；

　　5.通过葡萄糖、蔗糖的性质与用途的教学，培养学生解决日常生活实际问题的能力；

　　6.通过对食品添加剂的发展前景的展望，激发学生的求知欲和创造欲。

　　●教学重点

　　葡萄糖、蔗糖的性质和用途。

　　●教学难点

　　葡萄糖的性质。

　　●课时安排

　　一课时

　　●教学方法

　　复习、实验探究、讨论、分析、讲解。

　　●教学用具

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

　　洁净的试管、烧杯、酒精灯、铁架台、石棉网。

　　火腿肠。

　　●教学过程

　　［引言］俗话说：人是铁饭是钢，一顿不吃饿得慌。要维持人的正常生命活动，必须定时补充营养物质。那么，大家知道人体所必需的六大营养物质是什么吗？

　　［生甲］糖类、油脂、蛋白质……

　　［生乙］还有维生素、水、无机盐。

　　［师］对。糖类、脂肪、蛋白质、维生素、水、无机盐就是通常所说的六大营养素。而这六类物质中，能为人体提供能量的物质有哪些呢？

　　［生］糖类、脂肪、蛋白质。

　　［师］糖类、脂肪、蛋白质都是天然高分子化合物，它们不仅是人体的重要供能物质，也是重要的化工原料。下面我们就来学习它们的性质。

　　［板书］第七章糖类油脂蛋白质

　　——人类重要的营养物质

　　第一节葡萄糖蔗糖

　　［过渡］一提到糖，恐怕好些同学已经感觉到了甜味，那么到底什么是糖？糖是不是一定有甜味呢？请同学们阅读课本P186。

　　［学生阅读，教师板书］

　　糖类

　　［师］从书上讲的内容来看，糖类是不是一定甜，有甜味的物质是不是一定属于糖类？

　　［生］不是。

　　［师］请举例说明。

　　［生］如纤维素属于糖类，但没有甜味，糖精有甜味，但不属于糖类。

　　［师］那么糖类到底有什么特征呢？

　　［学生甲］糖类是绿色植物光合作用的产物。

　　［学生乙］是由C、H、O三种元素组成的一类化合物。

　　［学生丙］符合通式Cn(H2O)m。

　　［师］糖类是否一定符合通式Cn(H2O)m？

　　［生］不是。

　　［师］请举例说明。

　　［生］如鼠李糖。

　　［师］符合通式Cn(H2O)m的一定属于糖类吗？

　　［生］不一定，如甲醛、乙酸。

　　［师］看来大家看书很细心，下面我们再来总结一下糖类的特征。

　　绿色植物光合作用的产物

　　［板书］特征由C、H、O元素组成

　　多数符合通式Cn(H2O)m

　　［师］那么糖是如何分类的呢？

　　［学生回答，教师板书］分类

　　［师］糖这样分类的依据是什么？

　　［生］根据是否水解及水解后的产物多少。

　　［师］我们这节课就学习最重要的单糖和二糖的性质。

　　［板书］一、葡萄糖

　　［师］提起葡萄糖，大家一定不陌生，商店里卖有葡萄糖粉，一定有不少同学买过，还有些同学生病时，在医院里注射过葡萄糖溶液，请大家根据你见过的、用过的葡萄糖，说一说葡萄糖有哪些物理性质？

　　［学生回答，教师板书］

　　1.物理性质：白色、易溶、甜。

　　［过渡］在生物课上，我们已经学过葡萄糖的化学式为C6H12O6,那么葡萄糖的分子结构式怎样写呢？我们知道，结构决定性质，而性质又能体现结构，下面我们就通过研究葡萄糖的化学性质来确定葡萄糖的结构。

　　［板书］2.化学性质

　　［师］下面我们来做一个实验。

　　［演示］在洁净的试管里加入1 mL 2%的AgNO3溶液，边摇动试管边滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀刚好溶解为止。

　　［问］此时形成的溶液叫什么溶液？

　　［生］银氨溶液。

　　［演示］向银氨溶液中加入1 mL 10%的葡萄糖溶液，振荡、水浴加热。

　　［问］前面的哪个实验用到过银氨溶液？

　　［生］乙醛的性质。

　　［师］通过乙醛的银镜反应，证明乙醛有什么性质？

　　［生］还原性。

　　［师］那么葡萄糖是否也能发生银镜反应呢？请同学们观察现象。

　　［生］能。

　　［师］这说明葡萄糖分子结构中含有什么官能团？

　　［生］醛基。

　　［问］有醛基的物质还能发生哪些反应？

　　［生］和新制的Cu(OH)2反应，和H2发生加成反应。

　　［问］这说明醛基有什么性质？

　　［生］既有氧化性，又有还原性。

　　［师］下面我们就检验一下葡萄糖能不能与新制的氢氧化铜反应。

　　［演示］在试管中加入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。

　　［问］大家看到了什么现象？

　　［生］溶液变为绛蓝色。

　　［讲述］实验证明，如果某物质分子中含多个羟基，遇到新制Cu(OH)2悬浊液时就会变成绛蓝色溶液。这说明葡萄糖分子结构中含有不止一个羟基。那么给这绛蓝色的溶液加热又会出现什么现象呢？

　　［演示］给以上实验所得溶液加热。

　　［生］有红色沉淀生成。

　　［问］这种红色沉淀的成分是什么？

　　［生］是Cu2O。

　　［讲述］从葡萄糖的化学式C6H12O6可以看出，它的分子结构中有6个C原子，通过以上实验证明葡萄糖分子中含有醛基和羟基。科学家通过其他实验证明葡萄糖结构式如下：

　　［板书］

　　结构式：

　　［师］葡萄糖的结构与前面学过的其他有机物有何不同？

　　［生］含有两种官能团。

　　［板书］结构特点：双官能团

　　［师］那么根据葡萄糖的结构特点，可推知葡萄糖应该具有哪些化学性质呢？

　　［学生讨论后指定学生回答］

　　［板书］性质：双重化性

　　［师］请同学们根据乙醛与银氨溶液和新制Cu(OH)2反应的方程式，写出葡萄糖与银氨溶液和新制Cu(OH)2反应的方程式。

　　［学生活动］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

　　［讲述］有位同学平时老是头晕，到医院检查，医生说是低血糖。那么低血糖是怎么回事？

　　［生］正常人血液里约含质量分数为0.1%的葡萄糖，叫做血糖。如果血液中葡萄糖含量太低，就会患低血糖。

　　［师］低血糖患者或不能正常饮食的病人到了医院，医生会给病人滴注葡萄糖；在运动会上，运动员跑完之后，也经常喝葡萄糖来补充营养，那么利用葡萄糖来补充营养的原理是什么呢？

　　［生］葡萄糖能不经过消化过程而直接被人体吸收，在人体组织中氧化，放出热量，维持人体生命活动所需能量。

　　［师］对。我们把葡萄糖在体内的氧化称为生理氧化，反应方程式为：

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

　　［师］对低血糖患者，在日常饮食中，应注意什么问题？

　　［生］多喝糖水，多吃含糖量高的食品。

　　［师］可是糖也不可吃得太多，否则会患龋齿或糖尿病。那么同学们能用你学过的知识设计一个实验，证明某人是否得了糖尿病吗？

　　［学生讨论后回答］取尿液和银氨溶液水浴加热，看是否有银镜反应；或与新制Cu(OH)2共热，看是否生成红色沉淀。

　　［师］同学们所想的办法都是可以的。以前医疗上曾经利用Cu(OH)2来检验是否患有糖尿病，而现在已有了更好的方法，利用仪器或试纸来检验。

　　那么，葡萄糖除了能用来补充营养外，在日常生活中还有什么用途？

　　［学生讨论后回答］制镜、制糖果。

　　［板书］3.葡萄糖的用途：制药、制镜、制糖果。

　　［过渡］葡萄糖虽然是人体很重要的供能物质，但在日常生活中并不多见，而常见的是白糖、红糖、冰糖。白糖、红糖和冰糖虽然外观、颜色不同，但它们的主要成分都是蔗糖。下面我们来学习两种二糖的性质。

　　［板书］二、蔗糖、麦芽糖

　　［提问］什么叫二糖？

　　［生］每摩尔水解生成2摩尔单糖的物质。

　　［师］请同学们根据单糖的化学式，写出二糖的化学式。

　　［学生回答后教师板书］C12H22O11

　　［讲述］我们日常生活中见过的冰糖，是纯度较高的蔗糖，请同学们说出蔗糖的物理性质。

　　［学生回答，教师板书］1.蔗糖

　　(1)物理性质：无色晶体、易溶、甜。

　　［师］那么蔗糖能否发生银镜反应呢？请两位同学来做［实验7—3］。

　　［指定两个学生实验］一位同学在试管中加入20%的蔗糖溶液1 mL，并加入2 mL银氨溶液，水浴加热。另一位同学在试管中加入20%的蔗糖溶液，滴加3滴稀H2SO4，水浴加热后，加入NaOH，再加入2 mL 银氨溶液。

　　现象：一支试管无现象，另一支有银镜出现。

　　［师］请同学们讨论一下，他们的实验结果说明了什么问题？

　　［学生讨论后回答］蔗糖分子中本身不含醛基，但加稀H2SO4时蔗糖发生了水解，水解生成的单糖含有醛基。

　　［师］很正确。蔗糖不能发生银镜反应，说明蔗糖是非还原性糖，而水解后生成的单糖有还原性。

　　［板书］(2)化学性质：无还原性。

　　［师］实验证明，蔗糖水解生成的单糖是葡萄糖和果糖。水解方程式为：

　　［板书］C12H22O11＋H2O C6H12O6＋C6H12O6

　　蔗糖葡萄糖果糖

　　［过渡］馒头为什么会越嚼越甜呢？

　　［生］因为馒头中的淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解生成了麦芽糖。

　　［师］麦芽糖也是一种二糖，那么它的性质与蔗糖有何不同呢？请同学们看课本P181的相关内容。

　　［学生阅读后总结并板书］

　　2.麦芽糖

　　(1)物理性质：白色晶体、易溶、甜

　　(2)化学性质：有还原性

　　C12H22O11＋H2O 2C6H12O6

　　麦芽糖葡萄糖

　　［提问］从蔗糖和麦芽糖的性质来看，它们的结构是否相同？

　　［生］不相同。

　　［师］那么蔗糖和麦芽糖有什么关系呢？

　　［生］互为同分异构体。

　　［过渡］蔗糖是我们日常生活中常用的甜味剂，但随着生活水平的提高，人们越来越追求高品位的生活，对食品不仅要讲究色、香、味，而且还要讲究营养价值。因此，一些食品添加剂便应运而生。只要你留心，食品添加剂处处可见。我这儿有几根“双汇”火腿肠，请同学们根据包装袋上的配料，对照课本P182表7—3，分析一下其中有哪几类食品添加剂，它们各起什么作用？

　　［把火腿肠发下去，让学生讨论］

　　［板书］三、食品添加剂

　　［讨论后选学生代表回答］

　　①食品色素类：红曲米

　　②食用香料类：香辛料

　　③甜味剂：白糖

　　④防腐剂：山梨酸钾、亚硝酸钠

　　⑤抗氧化剂：异VC钠

　　⑥营养强化剂：大豆蛋白

　　［师］同学们的分析很正确。食品添加剂虽然可以改善食品品质，延长保质期，但许多食品添加剂都有毒，有致癌作用，因此食品添加剂的用量有关部门都有严格的规定。我国法律规定，用于涉及人体健康的新食品添加剂，必须经过实际测试及安全性评价，并经过专家组织论证，卫生部批准才可使用。

　　同学们在电视或报纸上看到过一些不法分子在面粉中添加吊白块的案件吗？

　　［生］看过。

　　［师］吊白块就是一种禁止使用的添加剂。面粉掺入吊白块后，虽然可以变白，而且增加了其韧性、口感、保质期，但吊白块会破坏面粉的营养成分，有毒性，且是一种致癌物质。在食品中添加禁用的添加剂是违法行为。

　　希望同学们下课后留心一下你爱吃的食品和爱喝的饮料，看一下里边是否有食品添加剂。

　　［作业］P182～183一、二、三、四。

　　●板书设计

　　第七章糖类油脂蛋白质

　　——人类重要的营养物质

　　第一节葡萄糖蔗糖

　　绿色植物光合作用的产物

　　特征由C、H、O元素组成

　　多数符合通式Cn(H2O)m

　　单糖

　　分类二糖

　　多糖

　　一、葡萄糖

　　1.物理性质：白色、易溶、甜

　　2.化学性质：

　　结构式：

　　结构特点：双官能团

　　性质：双重化性

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

　　3.用途：制药、制镜、制糖果

　　二、蔗糖、麦芽糖(C12H22O11)

　　1.蔗糖

　　(1)物理性质：无色晶体、易溶、甜

　　(2)化学性质：无还原性

　　C12H22O11＋H2O C6H12O6＋C6H12O6

　　蔗糖葡萄糖果糖

　　2.麦芽糖

　　(1)物理性质：白色晶体、易溶、甜

　　(2)化学性质：有还原性

　　C12H22O11＋H2O 2C6H12O6

　　麦芽糖葡萄糖

　　三、食品添加剂

　　●教学说明

　　本节所讲的糖的分类及单糖、二糖、多糖的概念，学生在生物课上已经学过，因此不必花过多时间。本节课的重点是葡萄糖、蔗糖的性质和用途，尤其是葡萄糖的性质和用途，并通过实验来验证葡萄糖的官能团，再由结构使学生推断葡萄糖的其他化学性质，既是对前一章所学知识的复习，也使学生充分认识了结构和性质的关系。在讲食品添加剂时，通过常吃的食品中所含的各种添加剂使学生了解食品添加剂的作用，同时也使学生体会到化学与生活的紧密联系，使学生对化学产生兴趣。

　　●参考练习

　　1.单糖是

　　A.具有甜味的有机物 B.具有一个分子的比较简单的糖

　　C.不能再水解成更简单的糖 D.最简式为Cn(H2O)m的有机物

　　答案：C

　　2.下列物质既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是

　　A.葡萄糖 B.果糖 C.蔗糖 D.麦芽糖

　　答案：D

　　3.能把乙醇、乙酸、甲酸、麦芽糖溶液用一种试剂区别开的是

　　A.溴水 B.新制Cu(OH)2 C.石蕊指示剂 D.银氨溶液

　　答案：B