选修5 有机化学基础第四章 生命中的基础有机化学物质第二节 糖类教案及反思

课题：第四章 第二节 糖类(2)

授课班级

课  时

教

学

目

的

知识

与

技能

能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。

过程

与

方法

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。

情感

态度

价值观

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。

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。

难 点

纤维素的酯化。

知

识

结

构

与

板

书

设

计

二、蔗糖(sucrose)与麦芽糖(maltose)

1、蔗糖分子式是C12H22O11。蔗糖水解的化学方程式：

C12H22O11 + H2O C6H12O6  +  C6H12O6

蔗糖           葡萄糖     果糖

2、蔗糖与麦芽糖的分子式相同，均为C12H22O11，蔗糖分子结构中不含醛基，无还原性，麦芽糖分子结构中有醛基，有还原性。

C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6

 麦芽糖              葡萄糖

三、淀粉与纤维素

多糖分类: 淀粉; 纤维素; 糖元,通式: (C6H10O5)n

1、淀粉

（1）( C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6

（2）淀粉的用途： 制葡萄酒和酒精

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

2、纤维素

（1）物理性质: 白色、无臭、无味的物质,不溶于水, 也不溶于一般有机溶剂

（2） (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6

（3）纤维素可用于纤维素乙酸酯, 纤维素硝酸酯,黏胶纤维和造纸等。

(4) 纤维素的化学性质：--- 纤维素硝化反应

[(C6H7O2)(OH)3]n + 3nHO-NO2 [(C6H7O2)(O-NO2)3]n + 3nH2O

教学过程

教学步骤、内容

教学方法、手段、师生活动

[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、红塘、冰糖。白糖、红塘和冰糖虽然外观、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。

[展示] 请同学们观察砂糖、冰糖等蔗糖晶体，并配制实验用的蔗糖溶液。

（1）分别取半匙砂糖、冰糖于试管中，加入8mL水，振荡，观察溶解性。

（2）将上述溶液分别编号为1、2待用。注意：其中红糖纯度最低，冰糖纯度最高。

[板书]二、蔗糖(sucrose)与麦芽糖(maltose)

[设问]（1）葡萄糖具有还原性，蔗糖是否具有还原性？用什么方法来检验蔗糖是否具有还原性？（2）请通过实验回答蔗糖是否具有还原性。（3）蔗糖分子结构中是否有醛基？

[科学探究] （1）讨论、回答，应通过蔗糖与银氨溶液或新制的氢氧化铜的实验检验蔗糖是否具有还原性。

（2）实验：分别取1、2号溶液各约1mL，用新制的Cu（OH）2检验是否具有还原性；

（3）小组内比较各自的实验现象，并讨论。派代表报告实验现象及讨论的结论。1号、2号溶液均无明显变化，可以判断蔗糖无还原性。

［投影］

[归纳总结]实验结果表明，蔗糖不具有还原性，为非还原糖。所以蔗糖分子结构中不含醛基。

[讲]蔗糖不但有甜味，食用后还会在人体中的转化酶的催化作用下发生水解反应，生成葡萄糖和果糖。因而也是一种营养物质。

[设问]（1）试推测蔗糖分子式并写出蔗糖水解的化学方程式。（2）用什么方法可证实蔗糖的这一性质？（3）如果用实验的方法，应采取怎样的实验步骤？（4）实验中应注意什么问题？

[板书]1、蔗糖分子式是C12H22O11。蔗糖水解的化学方程式：

C12H22O11 + H2O C6H12O6  +  C6H12O6

蔗糖           葡萄糖     果糖

[讲]在加热煮沸蔗糖溶液时，应避免蔗糖溶液剧烈沸腾发生喷溅损失；蔗糖水解完全后应先用NaOH或Na2CO3中和至中性，再用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验水解产物的还原性，否则实验容易失败。

 ［讲］（2）蔗糖与麦芽糖的分子式相同，均为C12H22O11，分子结构不同。蔗糖分子结构中不含醛基，无还原性，麦芽糖分子结构中有醛基，有还原性。

（3）可用银氨溶液或新制的Cu（OH）2鉴别。葡萄糖、麦芽糖发生反应，有现象。蔗糖不反应，无现象。

[板书]2、蔗糖与麦芽糖的分子式相同，均为C12H22O11，蔗糖分子结构中不含醛基，无还原性，麦芽糖分子结构中有醛基，有还原性。

C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6

 麦芽糖              葡萄糖

[设问] 淀粉; 纤维素是否是糖？它们有无甜味？糖是怎样定义的？

[板书]三、淀粉与纤维素

多糖分类: 淀粉; 纤维素; 糖元,通式: (C6H10O5)n

[讲]淀粉的存在主要是在植物光合作用的产物, 种子或块根里,谷类中含淀粉较多。大米80%；小麦70%； 分子量: 组成: 支链淀粉(80% 含有几千个葡萄糖单元 几十万 ) 直链淀粉(20%含有几 百个葡萄糖单元, 几万-十几万)。

高分子化合物: 分子量很大的化合物(几万--几十万)。

[板书]1、淀粉

[科学探究] 在试管1和试管2里各加入0.5克淀粉, 在试管1里加入4mL20%硫酸溶液,在试管2里加入4mL水,都加热3-4分钟. 用碱液中和试管1里的硫酸溶液,把一部分溶液液体倒入试管3. 在试管2和3里都加入碘溶液, 观察现象. 在试管1中加入银氨溶液, 稍加热后,观察试管壁上有无银镜出现.

[结论] 淀粉水解后生成还原性单糖, 能发生银镜反应

[讲] 不论是直链淀粉还是支链淀粉,在稀酸作用下都能发生水解反应, 最终产物是葡萄糖. 催化剂：酸或酶。

[板书] （1）( C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6

[总结]由淀粉水解制葡萄糖的过程中，判断淀粉尚未水解、正在水解（部分水解）和水解已完全的方法原理：淀粉无还原性且遇碘单质显蓝色，葡萄糖能发生银镜反应。具体见下表：

[讲]淀粉在人体内也进行水解: 唾液淀粉酶; 胰液淀粉酶

[板书]（2）淀粉的用途： 制葡萄酒和酒精

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2

[问] 自然界中的纤维素主要存在于那些植物？

[讲]存在: 是构成细胞壁的基础物质. 木材约一半是纤维素; 棉花是自然界中较纯粹的纤维素(92-95%), 脱脂棉和无灰滤纸差不多是纯粹的纤维素.分子量: 几千个葡萄糖单元 几十万

[板书]2、纤维素

（1）纤维素的物理性质: 白色、无臭、无味的物质,不溶于水, 也不溶于一般有机溶剂

[演示实验] 把少许棉花或碎滤纸放入试管中, 加入70%硫酸3--4mL,用玻璃棒把试管捣烂, 形成无色粘稠液体. 把这个试管放在水浴中加热15分钟, 放冷后倒入盛有20mL水的烧杯里,用氢氧化钠中和. 取出一部分液体, 用新制的氢氧化铜作试剂实验,观察现象.

[板书] （2） (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6

[讲] 纤维素分子是由很多个葡萄糖单元构成.每一个葡萄糖单元有三个醇羟基, 因此,纤维素分子也可以用[C6H7O2(OH)3]n表示.由于醇羟基的存在, 所以纤维素能够表现出醇的一些性质, 如: 生成硝酸酯, 乙酸酯

[板书]（3）纤维素可用于纤维素乙酸酯, 纤维素硝酸酯,黏胶纤维和造纸等。

(4) 纤维素的化学性质--- 纤维素硝化反应

[(C6H7O2)(OH)3]n + 3nHO-NO2 [(C6H7O2)(O-NO2)3]n + 3nH2O

［讲］纤维素一般不容易完全酯化生成三硝酸酯(含N: 14.14%).N%: 12.5--13.8% 火棉 N%: 10.5--12% 胶棉，火棉: 外表与棉花相似,但在密闭容器中爆炸, 可用作无烟火药。胶棉: 易于燃烧., 但不爆炸，珂倮酊: 胶棉的乙醇-乙醚容液(封瓶口)。

［投影］1、纤维素乙酸酯 又名醋酸纤维 ：由乙酸--乙酸酐的混合物跟棉花在一定条件下反应制得的。用途: 电影胶片的片基(不易着火)。

2、粘胶纤维 ：把纤维素依次用氢氧化钠浓溶液和二硫化碳处理, 再把生成物溶解于氢氧化钠稀溶液即形成粘胶液. 把黏胶液经过细孔压入稀酸溶液中,重新生成纤维素, 即粘胶纤维。

用途: 人造丝(长纤维) 人造棉(短纤维) 玻璃纸(粘胶液通过狭缝压入稀酸,形成透明的薄膜)。

3、纸浆制取: 用亚硫酸氢钙或氢氧化钠等化学药品使纤维素中的非纤维部分溶解除去，使纤维素分离出来,即得到纸浆.成纸: 纸浆经过漂白,打浆,抄纸(铺成薄层),烘干成纸。

讨论，并将蔗糖水解反应的化学方程式写在投影片上，用投影仪展示，全班讨论后订正。

引导学生决定实验成败的关键及实验中应注意的问题，

请同学将本节课学到的知识作一概括总结发言。各小组根据本组的问题，阅读课文并讨论，派代表回答。

教学回顾：

《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。