化学教案－单 糖
单 糖
教学目标
知识技能：掌握葡萄糖的分子结构和重要化学性质。
能力培养：通过葡萄糖分子组成与结构的推断，培养学生逻辑推理、分析探讨和知识迁移的能力。
科学思想：通过葡萄糖化学性质的教学，使学生认识物质结构和性质的辨证关系。
科学品质：培养学生实验研究的严谨学风。
科学方法：从普遍存在的事实出发，从事物的全部总和出发，进行科学抽象。充分地占有材料，这是科学抽象的必要条件。
重点、难点 通过未知有机物的性质实验，推断其分子结构，进而掌握葡萄糖分子结构和重要化学性。
教学过程设计
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教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
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[板书]一、未知物 [设问]测定有机物的分子结构，应该从何处入手？分哪几步来完成？ |
讨 第一步：确定元素组成 论 第二步：确定分子式 出 第三步：鉴定官能团， 确定结构简式
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使学生掌握测定未知有机物分子结构的基本思维方式，培养学生科学的研究方法。 |
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[板书]1.确定元素组成 [提问]组成有机物的元素可能有几种？ [设问]经实验证明：此白色固体中不含N、S、P、X等元素。如何测定C、H、O元素是否存在？ |
回答：有C、H、O、N、S、P、X等。 讨论出测定方法： （1）点燃：生成CO 2 和H 2 O--- 说明一定含C、H元素，O元素需进一步定量分析确定。 （2）隔绝空气加热： ①若生成C和H 2 ---说明一定含C、H元素，而无O元素。 ②若生成C和H 2 O---说明一定含C、H、O元素。 |
培养学生逻辑推理、分析探讨、知识迁移能力及实验研究的严谨学风。 |
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[指导实验]请用现有的仪器和试剂测定未知有机物是否含C、H、O元素。
[板书] 测定方法： （1）点燃 （2）隔绝空气加热 ①生成黑色固体---碳 ②生成无色液体（使无水硫酸铜变蓝）---水 结论：含C、H、O元素。 |
实验：隔绝空气加热白色固体（未知物） （1）生成黑色固体----碳 （2）生成无色液体（使无水 硫酸铜变蓝）----水 结论：此白色固体（未知物）含C、H、O元素。
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[设问]如何确定未知有机物的分子式？
[板书]2.确定分子式 测定方法： （1）测定C、H、O元素的质量分 数 （2）测定分子量 （3）计算分子式 [投影]实验测得：该有机物分子量为180，含C、H、O三种元素的质量分数为40%、6.7%、53.3%，求该有机物的分子式。 [板书]结论：分子式为C 6 H 12 O 6 。 |
讨论出： （1）测定C、H、O元素的质 量分数 （2）测定分子量 （3）计算分子式
计算得出：分子式为C 6 H 12 O 6 。
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培养学生逻辑推理、分析探讨、知识迁移能力及实验研究的严谨学风。 |
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[板书]3.确定结构简式 |
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[设问]分子式为C 6 H 12 O 6 ，由C、H、O三种元素组成的有机物可能存在的官能团有哪几种？如何一一鉴别？
[板书]
[指导实验]请用现有的仪器和试剂检验白色固体未知物中是否含有一种—CHO。
[设问]未知有机物中加入新制Cu(OH) 2 悬浊液为什么会呈现深蓝色溶液？ |
讨论出可能含： （1）---OH 鉴别方法：①发生酯化反应；②与NaOH 、Na 2 CO 3 不反应，与Na反应出H 2 。 （2）---CHO 鉴别方法：①与银氨溶液水浴加热反应出银镜；②与新制Cu(OH) 2 加热出砖红色沉淀。 （3）---COOH（可溶性） 鉴别方法：①与Na 2 CO 3 反应出CO 2 ，②与指示剂反应；③与Cu(OH) 2 反应使蓝色沉淀溶解成蓝色溶液。
实验：白色固体溶于水加新制Cu(OH) 2 悬浊液，呈深蓝色溶液，加热呈砖红色沉淀。 结论：白色固体未知物中含有一定-----CHO。
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培养学生逻辑推理、分析探讨、知识迁移能力及实验研究和严谨学风。 |
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[演示]
现象：无明显变化 深蓝色溶液 深蓝色溶液 [讲述]请根据上述实验，分析说明未知有机物的分子结构。
[讲述]请根据以下数据推断未知物分子结构。 [投影]实验测得： 1． 1mol该未知物与5mol乙酸完全反应生成 酯。 2． 该未知物与H 2 加成反应时，被还原成 直链的已六醇。 3． 该未知物被新制Cu(OH) 2 氧化成含— COOH的物质。
[板书]未知物的一个分子中含一个—CHO，5个—OH。 结构简式：CH 2 OH-CHOH-CHOH–CHOH-CHOH-CHO [设问]具有此结构简式的是什么物质呢？ [指导阅读]打开课本第88页，看书证明推断正确。 |
判断出：1个未知有机物的分子结构中有多个—OH。
讨论推断： 因为分子式为C 6 H 12 O 6 ，1mol分子中含6mol C原子，5mol--OH。5mol--OH分别连在5mol C原子上（因为一个C原子上连两个或两上以上—OH不稳定）。1mol--CHO含1mol C原子，所以不可能再含---COOH和—CO--。又知碳链为直链，故推出： 结构简式：CH 2 OH-CHOH-CHOH –CHOH-CHOH-CHO
回答：葡萄糖（生物课上学过） 阅读。 |
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[板书]二、葡萄糖（把课本开始方框中的未知物改成葡萄糖） |
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[讲述]请学生小结测定葡萄糖分子结构的步骤和方法。
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小结： 步骤： 1．确定元素组成 可能含C、H、O、N、 P、S、X等元素。 测定方法：点燃 隔绝空气加热只生成C+H 2 O 结论：含C、H、O元素。 2．确定分子式 测定：CHO元素质量分 数；分子量；计算分子式。 结论：分子式CHO。 3．确定结构简式。 可能含的官能团：
结论：根据化学反应的定量关 系推断一个分子中含一个—CHO，5个—OH，且分子结构为直链。 结构简式：CH 2 OH-CHOH-CHOH –CHOH-CHOH-CHO
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培养学生归纳总结的能力。 |
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[小结]今天这节课我们把葡萄糖作为未知有机物，利用物质结构和性质的辨证关系，由定性实验和定量的数据推断出它的分子结构进而掌握它的性质。通过这节课，我们进一步认识了物质结构和性质的辨证关系。在今后的化学学习中，我们将继续贯彻这一观点。 |
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[课堂练习]根据葡萄糖分子结构说明葡萄糖应具有的化学性质，并写出有关的化学方程式。 |
回答： 1．有—CHO （1）还原成—CH 2 OH （2）氧化成—COOH 2．有—OH （3）能与羧酸发生 酯化反应 写出化学方程式： 1．CH 2 OH(CHOH) 4 CHO+ H 2 CH 2 OH(CHOH) 4 CH 2 OH 2.CH 2 OH(CHOH) 4 CHO+2[Ag(NH 3 ) 2 ] + +2OH - →CH 2 OH(CHOH) 4 COO - +NH 4 + +2Ag↓+3NH 3 +H 2 O CH 2 OH(CHOH) 4 CHO+2Cu(OH) 2 → CH 2 OH(CHOH) 4 COOH+ Cu 2 O↓+2H 2 O 2．CH 2 OH(CHOH) 4 CHO+ 5(CH 3 CO) 2 O→ CHO | (HCOOCCH 3 ) 4 +5CH 3 COOH | H 2 COOCCH 3 |
由性质推测结构，再由结构说明性质，使学生进一步认识物质结构和性质的辨证关系。 |
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[作业]1.阅读课本第三章第一节单糖。 2．课本第90-99页1-4题。 |
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复习巩固课上所学知识 |
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[随堂检测] 1．在一定条件下既能发生氧化反应，又能发生还原反应的有机物可能 是（ ） （A）乙醇（B）乙酸乙醇（C）乙酸（D）葡萄糖 2．下列对葡萄糖性质的叙述中错误的是（ ） （A）葡萄糖具有醇羟基，能和酸起酯化反应 （B）葡萄糖能使溴水褪色 （C）葡萄糖能被硝酸氧化 （D）葡萄糖能水解生成乙醇 3．已知葡萄糖的分子量180，其中C、H、O三种元素的质量比为6： 1：8，则葡萄糖的分子式是 。经实验测知，葡萄糖的分子结构中有有一醛基和五个羟基，且为直链，则葡萄糖的结构简式可表示为 。 4．某种单糖是细胞核的重要组成部分，其分子量是乙烷的五倍。已知它的分子组成符合通式C n (H 2 O) m ，其中m=n，它的分子结构和葡萄糖相似，这种单糖的分子式为 ，结构简式为 。 |
考查葡萄糖的化学性质和分子结构及利用有关数据计算分子式，推断结构简式的能力。 |
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