高中化学人教版有机化学基础第四章生命中的基础有机化学物质第二节糖类 全国优质课

人教版选修5第四章生命中的基础有机化学物质第二节糖类第一课时教学设计1【教学目标】1.知识目标：（1）记住葡萄糖和果糖的结构特点和化学性质。（2）学会鉴别葡萄糖和果糖的方法。2.能力目标：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。3.情感、态度和价值观目标：通过单糖的探究实验，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，体验科学探究的乐趣。【教学过程】一、［引入］“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。”诗人为何对“绿叶”情有独钟？［回答］绿叶利用廉价的水和CO2，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。人们每天报取的热能中大约75%来自糖类。[引入]什么是糖?哪些物质属于糖?多媒体展示糖的定义及分类二、葡萄糖与果糖1.葡萄糖（1）物理性质与结构:物理性质:白色晶体溶于水不及蔗糖甜(葡萄汁甜味水果蜂蜜)分子式:C6H12O6(180)最简式:CH2O(30)结构简式:［演示实验］实验4-1a.在一支洁净的试管中配制2mL的银氨溶液，加入1mL10%的葡萄糖溶液，振荡，然后在水浴中加热3-5分钟，观察并记录实验现象。b.在试管中加入2mL10%NaOH溶液，滴加5%CuSO4溶液5滴，再加入2mL10%的葡萄糖溶液，加热。观察并记录实验现象。［讲］葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基，可以发生氧化、加成、酯化等反应。（2）化学性质:①还原反应:银镜反应:CH2OH-(CHOH)4-CHO+2[Ag(NH3)2]＋+2OH-CH2OH-(CHOH)4-COO-+NH4＋+2Ag↓+H2O+3NH3与新制Cu(OH)2作用---斐林反应CH2OH-(CHOH)4-CHO+2Cu(OH)2CH2OH-(CHOH)4-COOH+Cu2O+H2O[思考]实验成功的关键？[强调]银氨溶液配置方法、水浴加热；配置新制Cu(OH)2悬浊液注意问题。[讲]葡萄糖是人体内的重要能源物质，我们来看一下葡萄糖是怎样转化为能量的？②与氧气反应(有氧呼吸和无氧呼吸)C6H12O6（s）+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l)③.酯化反应：与乙酸、乙酸酐作用生成葡萄糖五乙酸酯（3）制法:淀粉催化(硫酸)水解(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6（4）用途:营养物质:C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)+2804kJ医疗糖果制镜和热水瓶胆镀银。[讲]还有一种单糖跟葡萄糖是同分异构体—果糖，它是最甜的糖，广泛分布于植物中，但果糖分子不像葡萄糖分子那样含有醛基，果糖是一种多羟基酮，结构简式为2.果糖结构简式：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH(多羟基酮)。［讲］分子式:C6H12O6(与葡萄糖同分异构)式量180存在水果蜂蜜比蔗糖甜纯净的果糖是白色晶体,通常是粘稠的液体,易溶于水。果糖是最甜的糖。[科学探究]果糖是否也像葡萄糖一样具有还原性，能发生银镜反应呢？［实验结论］能发生银镜反应［讲］碱性条件果糖分子结构异构化。果糖分子具有酮羰基，但在碱性条件下易转化为烯二醇中间体，它可异构化为醛式，所以果糖也易被弱氧化剂氧化。［讲］果糖在酸性条件下不能发生异构化，不能自动由酮式转变为醛式，所以果糖不被溴水氧化而褪色。［小结］果糖分子中含有醛基和醇羟基，能发生加成、酯化反应。由于多个羟基对酮基的影响，使果糖能发生银镜反应和被新制的Cu(OH)2氧化。3、其他单糖---核糖：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO(核糖)、CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO(脱氧核糖)[阅读]科学视野---手性碳原子［小结］手性分子的两种构型，在生理活性等方面有很大差别。能够通过化学反应获得手性分子的一种构型称为不对称合成，无论是在理论上还是生产上都具有极其重要的意义。三、板书设计糖类第一课时糖的概念和分类（二）果糖葡萄糖和果糖1.结构特点葡萄糖2.化学性质结构特点化学性质四、检测题1.下列物质中，属于糖类，但是分子组成不符合Cm(H2O)n的是()A.CH3CH2CHO2.下面是某化学活动小组在研究性学习中探索葡萄糖分子的组成和结构时设计并完成的一组实验：将下列四种液体分别取2mL先后加到2mL的新制Cu(OH)2中，充分振荡。实验现象记录如表：液体葡萄糖溶液乙醇甘油(丙三醇)水实验现象氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅根据上述实验及现象能够得出的正确结论是()A．葡萄糖分子中可能含有醛基B．葡萄糖分子中可能含有多个羟基C．葡萄糖的分子式为C6H12O6D．葡萄糖分子碳链呈锯齿形3.化学与生活密切相关，下列说法不正确的是()A．二氧化硫可广泛用于食品的增白B．葡萄糖可用于补钙药物的合成C．聚乙烯塑料制品可用于食品的包装D．次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌4.核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO下列关于核糖的叙述正确的是（）A.与葡萄糖互为同分异构体B.可以与银氨溶液作用形成银镜C.可以跟氯化铁溶液作用显色D.可以使紫色石蕊试液变红5.A、B、C、D、E有下列关系：且常温常压下，A、B为液体，C、D、E为固体，D易溶解于水，C难溶于冷水，在热水中可以部分形成溶液，且C遇到碘水变为蓝色。B的蒸气质量是相同状况下相同体积的乙烷的2倍，D的相对分子质量是180。A、B、D可以与新制取的Cu(OH)2反应，其中B生成蓝色溶液，A、D在加热的条件下生成红色沉淀，A、D能够和银氨溶液发生银镜反应。(1)写出A、B、C、D的结构简式：A________；B________；C________；D________。(2)写出下列化学方程式。①B＋Cu(OH)2：_________________________；②D＋Cu(OH)2：_________________________；③A＋银氨溶液：_________________________；④C在稀硫酸的作用下水解：______________。6.在某些酶的催化下，人体内葡萄糖的代谢有如下过程：葡萄糖→……→CCH2COOHCH2COOHHOCOOHeq\o(→,\s\up12(①))CCHCOOHCH2COOHCOOH(A)(B)eq\o(→,\s\up12(②))CHCOOHCHCOOHHOCH2COOHeq\o(→,\s\up12(③))CHCOOHCOCOOHCH2COOHeq\o(→,\s\up12(④))(C)(D)CH2COCOOHCH2COOH→……→(E)(1)过程①是______反应，过程②是______反应，过程③是________反应；(填反应类型的名称)(2)过程④的另一种生成物是______；(填化学式)(3)上述物质中______和______互为同分异构体。(填字母代号)参考答案1.【解析】糖类的分子结构是多羟基醛或酮，A中没有羟基，B是多元醇，不含醛基或羰基，所以A、B都不是糖；C是多羟基酮，且其分子组成为C6H12O5，不符合Cm(H2O)n，故C正确；D是多羟基醛，属于糖，但是其分子组成为C4(H2O)4，所以D不符合题意。【答案】C2.【解析】根据实验现象无法推断出葡萄糖分子中是否含醛基以及分子式和分子中碳链的排列形式；乙醇、水分子中含一个羟基，不能使氢氧化铜溶解，丙三醇分子中含三个羟基，可使氢氧化铜溶解且溶液呈绛蓝色，现象与葡萄糖溶液相同，据此可推得葡萄糖分子中含多个羟基。【答案】B3.【答案】A4.【答案】B5.【解析】由题给信息可知，A能发生银镜反应，而B可与新制Cu(OH)2反应生成蓝色溶液，则A为醛、B为羧酸；又因B的蒸气质量是相同状况下相同体积乙烷的2倍，即B的相对分子质量为乙烷的2倍，所以B为乙酸，A为乙醛。因C遇碘水变为蓝色，故C为淀粉，其水解生成物D为葡萄糖，E为五乙酸葡萄糖酯。【答案】(1)CH3CHOCH3COOH(C6H10O5)nCH2OH(CHOH)4CHO(2)①2CH3COOH＋Cu(OH)2→(CH3COO)2Cu＋2H2O②CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up15(△))CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O③CH3CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up15(△))CH3COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O④(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up15(稀H2SO4),\s\do15(△))nC6H12O6(葡萄糖)6.【解析】(1)过程①是碳碳双键的生成和羟基的消失过程，很容易想到