《饮食中的有机化合物》教案2

饮食中的有机化合物饮食中的有机化合物 教案教案 一 教学目标一 教学目标 一一 知识与技能目标知识与技能目标 1 使学生认识教材所涉及乙醇 乙酸 酯 油脂 糖类 蛋白质等重要有机化合物的 组成 主要性质和主要应用 2 引导学生常识性地了解人类生命 营养 健康密切相关的知识 二二 过程与方法目标过程与方法目标 1 通过 联想 质疑 引导关注学生食品中的营养成分 激发他们对相关物质的组成 结构 性质等知识学习和探究的兴趣 2 通过 观察 思考 活动 探究 培养学生的观察能力 思维能力 动手能力 设计能力 三三 情感态度与价值观目的情感态度与价值观目的 1 通过 迁移 应用 交流 研讨 活动 探究 活动 激发学生探索未知 知识的兴趣 让他们享受到探究未知世界的乐趣 提高他们的科学素养 2 帮助学生学习和树立辩证唯物主义的基本观点 二 教学重点 难点二 教学重点 难点 一一 知识上重点 难点知识上重点 难点 1 乙醇 乙酸 酯 油脂 糖类 蛋白质的化学性质及与分子结构的关系 2 对酯化反应和酯的水解反应的化学反应本质的辨证认识 二二 方法上重点 难点方法上重点 难点 使学生能从理性上探索事物变化的本质 发现事物变化的规律 强化学生综合分析问 题的能力 三 教学准备三 教学准备 一一 学生准备学生准备 1 收集各种含有酒精的饮料和调味品 图片或实物 2 预习 二二 教师准备教师准备 1 教学媒体 课件 准备 活动 探究 实验用品 2 编制 活动 探究 活动报告及评价表 四 教学方法四 教学方法 问题激疑 实验探究 交流讨论 五 教学过程五 教学过程 第一课时第一课时 学生活动 展示各种含有酒精的饮料和调味品 图片或实物 质疑 你能从中得到酒精的哪些物理性质 引导学生得出乙醇的相关物理性质 讨论 交流 学生展示含有酒精的饮料和调味品 从中得到酒精的一些物理性质 如呈液态 可溶于水 有香味 质疑 乙醇与前面学习的有机物的物理性质有何不同 为什么 点评 通过接触实物培养学生的观察能力 同时使他们了解乙醇在生活中的作用 用问题激发学生对乙醇分子结构探究的兴趣 展示 展示乙醇的比例模型和球棍模型 演示或动手拆插乙醇分子模型 引导学生 分析乙醇分子结构 在乙醇分子中存在哪些我们熟悉的原子团 讨论 交流 学生分析得出 在乙醇分子中存在 C2H5 和 OH 质疑 这些原子团还存在于哪些分子中 它们与乙醇在结构上有何不同 讨论 交流 学生分析得出 在 C2H6 中存在 C2H5 在 H2O 分子中存在 OH 讲述 板书 从乙醇的分子结构不难看出 乙醇分子既可以看成是乙烷分子中氢原 子被水分子中羟基 OH 取代 又可看成是水分子中氢原子被乙基 C2H5 取代 因此 乙醇既具有与有机物相似的性质 又具有与无机物相似的性质 一 乙醇 1 分子结构 化学式 C2H6O 结构式 略 结构简式 CH3CH2OH 或 C2H5OH 点评 加深对乙醇分子结构中既有有机碳链结构 C2H5 又有 OH 原子团的认识 通过引导使学生关注到 CH3CH2OH 与 CH3CH3 和 H2O 在结构上的相似与不同 过渡 分析乙醇分子中存在哪些化学键 推测发生化学反应时 乙醇分子中的哪些 化学键可能发生断裂 讨论 交流 在乙醇分子中存在 C O 键 O H 键 C H 键 活动 探究 实验 1 无水乙醇与金属钠的反应 实验前 请学生预测实验中可能 的断键位置及可能出现的现象 再动手实验 观察 记录 检验生成的气体 解释实验中 可能出现的现象 讨论 交流 学生根据水与乙醇结构具有一定的相似性及金属钠与水反应的原理 预测可能的断键位置及可能出现的现象 实验分析 讨论 1 你认为在上述实验中乙醇分子可能的断键位置在哪儿 2 实验中出现了哪些现象 3 上述现象与你的预测是否一致 你如何解释这些现象 4 什么事实可以说明断键的位置不是 C H C C 键呢 金属钠保存在煤油中 媒体播放 播放金属钠与水反应的录像 与水对比 乙醇与金属钠的反应要缓慢得 多 说明了什么 讨论 交流 通过与水结构的比较 使学生注意到烃基对羟基的影响 学生活动 根据刚才的实验现象 完成反应的化学方程式 并指出该反应的类型 板书 2 化学性质 与 Na 反应 置换反应或取代反应 2CH3CH2OH 2Na 2CH3CH2ONa H2 乙醇钠 媒体播放 播放动画 模拟金属钠与乙醇反应本质的微观过程 质疑 1 实验 1 说明乙醇分子中的 O H 键易断裂 那么 C H C C 键能否断裂呢 如果可以 请你举例 2 燃烧属于什么反应 交流 板书 氧化反应 燃烧 方程式略 过渡 现在我们改变实验条件 布置学生完成教材实验 2 观察铜丝的变化并闻液 体的气味 活动 探究 实验 2 讨论 交流 铜丝在酒精灯外焰加热后变黑 伸入乙醇中变成亮红色 乙醇液体保 持沸腾 在试管口闻到刺激性气味 质疑 1 铜丝变黑是什么变化 又变红是什么变化 你怎样看待铜丝的作用 2 乙醇液体保持沸腾说明什么 3 CuO 被还原 乙醇被氧化成什么物质呢 讨论 交流 学生回答 铜丝在外焰上加热后变成黑色的 CuO 伸入乙醇后又变成 Cu 说明铜丝在反应中充当了催化剂的作用 乙醇液体保持沸腾说明此反应是放热反应 讲述 板书 在这个反应中 CH3CH2OH 中与 OH 相连的 C H 键发生断裂 插入 O 原子 这样在同一个 C 原子上就连接了两个 OH 是一个不稳定的结构 脱去一个水分子 后 形成了这样一个原子团 HC O 称之为醛基 生成的有机物含有两个碳原子 故称之 为乙醛 乙醛是一种有刺激性气味的液体 我们用化学方程式来表示这个反应的过程 催化氧化 Cu 1 2O2 CuO CuO CH3CH2OH Cu CH3CHO H2O 总反应为 略 质疑 在乙醇的催化氧化生成乙醛的反应中 从乙醇到乙醛消去了 H 原子 碳元素 的化合价有何变化 此反应与乙醇的燃烧反应有何异同 讨论 交流 乙醇催化氧化反应与燃烧反应的共同点 这两个反应都是放热反应 在反应中碳元素的化合价都升高了 故都称为氧化反应 不同点 不同的反应条件使得前 者是部分氧化 后者是完全氧化 点评 将乙醇的燃烧与催化氧化反应放在一起 引导学生分析比较反应的异同点 关注在有机反应中 反应条件不同 产物不同 质疑 1 除了做调味品和饮料 你知道乙醇在生活中还有哪些用途吗 2 你了解 工业酒精吗 讨论 交流 学生根据乙醇能够燃烧的性质和已有的关于工业酒精的知识 展开讨 论 作业 从以下两个题目中选择一个谈谈你的看法 1 结合近期机动车驾驶员饮酒造成严重交通事故案例 谈谈饮酒的利弊 2 查阅工业酒精中毒事件的相关资料 谈谈工业酒精对人体的危害 点评 对学生进行交通法规 健康保健及商业道德教育 同时培养他们对事物辨证 认识的观点 第二课时第二课时 引入 乙酸是重要的有机酸 生活中我们常接触它 食醋是 3 5 乙酸的水溶 液 所以乙酸又叫醋酸 下面我们先研究它的物理性质 板书 二 乙酸 1 乙酸的物理性质 学生活动 请同学们拿起盛有乙酸的试剂瓶 观察乙酸的色 态 打开瓶盖闻一下 气味 然后说给大家听 讨论 投影 无色液体 有刺激性气味 讲述 我这里也有一瓶乙酸 冷冻过的 请同学们仔细观察 是冰状晶体 为什么 跟你们实验台上的乙酸状态不同 因为课前我把它放在冰箱里了 乙酸在温度低于它的熔 点 16 6 时会变成冰状晶体 所以无水乙酸又叫冰醋酸 乙酸的沸点是 117 9 当乙 酸和高沸点物质混合在一起时 要想将乙酸分离出来 可以采用什么方法 质疑 如何从结冰的冰醋酸中取出乙酸 点评 此问题具有一定的开放性 可培养学生的实验实际操作能力 展示 乙酸的比例模型 导引 板书 2 分子结构 羧基 质疑 乙酸分子是由甲基和羧基构成的 羧基决定了乙酸的化学性质 那么 乙酸 发生化学反应时可能在哪些部位断键呢 思考 交流并讲述 断羟基中的氢氧键 因此 羧基在水溶液中有一部分电离产生 H CH3COOHCH3COO H 而具有一定的酸性 请你们根据已有的知识 选择合适的 化学药品设计几个小实验证明乙酸具有酸性 讨论 交流 将全班同学分成小组 经过讨论确定设计实验方案并写在纸上投影 归纳 投影 向紫色石蕊试液中滴入乙酸溶液 往镁粉中加入乙酸溶液 向 CuO 中加入乙酸溶液 向 Cu OH 2 悬浊液中加入乙酸溶液 向 Na2CO3 粉末中加入乙酸溶液 活动 探究 根据以上实验方案 指导学生实验 强调注意观察分析实验现象 推 测乙酸的化学性质 点评 学生根据酸的通性设计出实验方案 可进一步巩固酸的通性 同时培养学生 设计实验的能力 具有一定的开放性 导引 板书 2 化学性质 酸性 断 O H 键 化学方程式略 酸性强弱比较 乙酸 碳酸 迁移 应用 用醋可除去水壶内壁上的水垢 写出化学方程式 学生练习 2CH3COOH CaCO3 CH3COO 2Ca CO2 H2O 2CH3COOH Mg OH 2 CH3COO 2Mg 2H2O 过渡 一般的食品和饮料 超过保鲜期就会变质 而用粮食酿造的酒却会随着储藏 时间的延长而变得更醇香 这是为什么呢 观察 思考 教师演示乙酸和乙醇的反应 边操作边讲解 同时投影下列问题让学 生边观察边思考 反应中浓硫酸的作用是什么 为什么反应物都必须是无水液体 反应混合液的 混合顺序如何 为什么 大试管内反应混合液体积不超过多少 加入碎瓷片的目的是什么 为什么要用饱和 Na2CO3 溶液吸收产物 为什么导气管不能伸入饱和 Na2CO3 溶液 实验完成后向饱和 Na2CO3 溶液中加一滴酚酞试液 观察现象 再将所得产物充分振荡 并 注意前后液层厚度及气味 观察 描述 Na2CO3 液面上有一层无色透明 不溶于水 有香味的油状液体 讲述 板书 这种有香味的无色透明油状液体就是乙酸乙酯 乙酸和乙醇在浓硫酸 存在并加热的条件下发生了反应生成乙酸乙酯和水 向这种酸跟醇作用而生成酯和水的反 应 叫做酯化反应 在此条件下 生成的乙酸乙酯和水又能部分地发生水解反应 所以酯 化反应是可逆反应 用化学方程式表示如下 酯化反应 断 C OH 键 CH3C OH HO CH2CH3 CH3 O CH2 CH3 H2O 质疑 酯化反应是怎样发生的 媒体演示 酯化反应机理 导引 板书 羧酸脱羟基 醇脱氢 提问 讨论 归纳 结合乙酸和乙醇的酯化反应 引导学生分析酯化反应的特点 1 酯化反应在常温下进行得很慢 为了使反应加快 使用了催化剂并加热的条件 2 酯化反应是可逆反应 它会达到平衡状态 如何使平衡向生成酯的方向移动呢 学生答 增大反应物的浓度或减小生成物的浓度 为了使平衡向生成酯的方向移动 我们加入的乙醇 乙酸是无水的 且乙醇是过量的 OO C 浓 H2SO4 O 以增大反应物的浓度 同时将生成的产物乙酸乙酯蒸出 水可以被浓硫酸吸收 由此使生 成物的浓度减少 平衡向生成酯的方向移动 所以浓硫酸在反应中既是催化剂又是吸水 剂 为了使蒸发出的乙酸乙酯蒸气迅速冷凝 加长了导气管 为了防止试管受热不均匀造 成碳酸钠溶液倒吸 所以导管口位于接近液面的上方 3 为什么必须用饱和碳酸钠溶液来吸收乙酸乙酯呢 因为 碳酸钠能跟蒸发出的乙酸反应生成没有气味的乙酸钠 所以反应完毕后振荡试管酚 酞的红色变浅 液层变薄 它还能溶解蒸发出的乙醇 由此可以提纯乙酸乙酯 乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度减小 容易分层析出 4 反应混合液的混合顺序 先加无水乙醇 再缓慢加入浓硫酸和冰醋酸 边加边振荡 大试管内反应混合液体积不超过 1 3 加入碎瓷片的目的是防止暴沸 小结 乙酸的化学性质主要是这两个方面 一是有酸性 二是能发生酯化反应 乙 酸之所以具有如此的化学性质 正是因为它具有羧基这个原子团 点评 本节课从实验入手 让学生通过观察 分析 掌握乙酸的重要性质 然后上 升到从结构理论去认识 以加深学生对知识的理解 在教学方法上通过精心设问 师生共 同讨论 以激发学生的学习兴趣 启发学生积极思维 引导学生参与教学全过程 从而使 学生在教师引导下 各方面能力得到提高 同时培养学生尊重科学事实的科学态度 作业 1 思考 为什么酒存放时间越久越香 2 常规训练 3 拓展延伸 略 第三课第三课 联想 质疑 很多水果和花草具有芳香气味 如草莓 香蕉等 这些芳香气味是什 么物质产生的 交流并回答 这种物质就是我们上节课学习的乙酸乙酯 联想 质疑 很多食物中富含油脂 油脂是重要的营养物质 能向人体提供能量 这是为什么 什么是酯 油脂和酯之间有什么关系 过渡 这就是本节课我们要探究的内容 板书 三 酯和油脂 复习 迁移 用化学方程式表示乙酸和乙醇的酯化反应 将乙醇换成甲醇 CH3OH 呢 讲述 板书 像这种有机酸和醇起反应所生成的像乙酸乙酯那样一类有机化合物叫 做酯 1 酯的结构式 R C O R 其中两个烃基 R 和 R 可不一样 左边的烃基还可以 是 H 提问 根据在乙酸乙酯的实验中观察到的实验现象 推测乙酸乙酯具有哪些性质 讨论 板书 2 酯的物理性质 低级酯是具有芳香气味的液体 密度比水小 难溶于水 易溶于有机溶剂 讲述 酯可做溶剂 并用于制备食品工业的香味添加剂 过渡 练习 酯化反应是可逆的 根据酯化反应 写出乙酸乙酯水解反应的化学方 程式 质疑 通过什么实验来验证该实验发生了 浓 H2SO4 的作用是什么 活动 探究 学生做乙酸乙酯的水解实验 并做好实验记录 实验中所用试管最好 用标签贴上 1 2 3 便于识别 组织交流讨论时不仅汇报最后结果即香味浓淡 还要说 明酯的用量是否一致 所闻气味的顺序 然后引导现象不明显或异常的小组按加碱 加酸 水的顺序闻气味 以便获得正确结论 根据酯的水解产物分析酯在酸性 碱性 中性哪种 条件易水解呢 交流 讨论 板书 由实验得出在有酸 碱存在和加热条件下 酯可以发生水解反 应 生成对应的有机酸和醇 浓 H2SO4 的作用是催化剂 从化学平衡的角度考虑 在酯的 水解反应中 用稀硫酸和 NaOH 溶液哪种做催化剂更好 3 酯的水解 CH3COOCH2CH3 H2O CH3COOH CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 NaOH CH3COONa CH3CH2OH 分析 在该实验中采用水浴加热的原因是什么 水浴加热受热均匀 且易控制温度 防止高温下乙酸乙酯挥发 讲述 酯化和水解是相对的 是有条件的 向哪个方向进行的程度大小决定于外因 是用浓硫酸还是用 NaOH 作催化剂 体现了外因通过内因而起作用的理论 过渡 酯化和水解是可逆的 不同的羧酸与醇作用得到不同的酯 比如高级脂肪酸 硬脂酸 C17H35COOH 和甘油 C3H5 OH 3 在浓硫酸作用下也可以生成酯 交流 讨论 板书 请同学们写出化学方程式 并讲述生成的硬脂酸甘油酯也成为 油脂 像这种高级脂肪酸与丙三醇经酯化反应生成的高级脂肪酸甘油酯称为油脂 4 油脂 酸或碱 油 液态 油脂 混合物 脂肪 固态 讲述 油脂在适当的条件下能发生水解反应 生成相应的高级脂肪酸和甘油 工业 上根据这一反应原理 来制取高级脂肪酸和甘油 在碱性条件下水解可制造肥皂 交流 讨论 板书 讨论油脂在碱性条件下水解 以及油脂的生理功能和用途 结 合油脂的生理功能教育学生注意膳食平衡 既要避免过多食用洋快餐导致脂肪堆积 也要 避免单纯最求减肥 体形 导致营养不良情况的发生 板书 油脂水解 迁移 应用 日常生活中 我们经常使用热的纯碱水溶液 显碱性 洗涤炊具上的油 污 请你分析这是利用了什么原理 作业 第四课时第四课时 引入 食物中有很多营养物质 在这些营养物质中 糖类 油脂 蛋白质是重要的 营养物质 了解它们的性质和组成 对于维持生命和健康是相当重要的 接下来继续讨论 糖类 板书 四 糖类 讲述 糖类是绿色植物光合作用的产物 是由 C H O 三种元素组成的一大类有机 化合物 葡萄糖 蔗糖 淀粉和纤维素等都属于糖类 其组成大多可以用通式 Cn H2O m 表 示 因此过去曾把它们成为碳水化合物 随着对糖类结构的研究 人们发现碳水化合物这 个名称并不能反映糖类的结构特点 其原因有三 在分子中 氢原子和氧原子并不是以 结合成水的形式存在 在有些分子中 H 和 O 原子个数比并不等于 2 1 例如鼠李糖 C6H12O5 许多符合 Cn H2O m 通式的物质并不属于糖类 例如甲醛 CH2O 乙酸 C2H4O2 催化剂 催化剂 质疑 联想 在生物课中已学习了蔗糖 淀粉 纤维素在一定条件下可水解 请同 学们完成化学方程式 交流 讨论 板书 C12H22O11 H2O C6H12O6 C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖 C6H10O5 n nH2O nC6H12O6 淀粉 纤维素 葡萄糖 过渡 根据糖类是否水解以及水解产物的多少可以把糖分成单糖 二糖和多糖 媒体展示 讲述 教材表 3 3 1 导引 葡萄糖和果糖 蔗糖和麦芽糖化学式相同 结构不同互为同分异构体 但淀 粉和纤维素属于高分子化合物 其分子是由一定的结构单元 C6H10O5 重复连接而成的 因 此淀粉和纤维素的化学式可用 C6H10O5 n 表示 由于 n 值不同 二者不是同分异构体 过渡 葡萄糖是一种重要的单糖 它存在于葡萄和其它有甜味的水果里 正常人的 血液里约含 0 1 的葡萄糖 它的结构和性质如何呢 讲述 板书 1 葡萄糖 分子结构 分子式 C6H12O6 结构式 略 结构简式 CH2OH CHOH 4CHO 从葡萄糖的结构式可以看出 其分子中除 OH 外还含有一个特殊的原子团 这个原子团称为醛基 醛基能被弱氧化剂氧化成羧基 活动 探究 学生进行分组实验 在试管中加入 2mLNaOH 溶液 滴加 5 CuSO4 溶液 4 5 滴 混匀 立即加入 2mL 10 葡萄糖溶液 在酒精灯上加热至沸腾 观察发生的现象 讨论 板书 砖红色沉淀是 Cu2O 可见 Cu OH 2 被还原了 葡萄糖被氧化了 分子 中的醛基被氧化成羧基 所以葡萄糖具有还原性 化学性质 还原性 思考 葡萄糖的这一性质有什么实际用途 讨论 在医学上的应用 尿糖 血糖的检测 点评 因为是试管操作 将课本中的演示实验改为学生分组实验 一方面增强了实 催化剂 验现象的直观感 另一方面培养学生的动手能力 质疑 分析葡萄糖的结构式 推测它还有什么性质 讨论 板书 具有与乙醇相似的性质 请学生写出葡萄糖与乙酸的酯化反应方程式 具有与乙醇相似的性质 小结 可见葡萄糖是一种多羟基醛 过渡 糖类是生物体生命活动的主要能源物质 而食物中的绝大部分是多糖 接下 来继续讨论淀粉和纤维素 淀粉和纤维素都属于天然高分子化合物 板书 2 淀粉 阅读 讨论 阅读教材 分析图 3 3 12 并思考我们长时间咀嚼馒头 米饭为什么 会感到甜味 然后总结淀粉的化学性质 板书 淀粉在催化剂作用下能发生水解反应 C6H10O5 n nH2O nC6H12O6 淀粉 葡萄糖 淀粉溶液遇碘变蓝 展示 棉花 滤纸 胶卷 珂罗玎 赛璐珞 人造丝 玻璃纸等实物标本等含纤维 素的物品及其制品 讲述 棉花 滤纸虽然外观不同 但主要成分都是纤维素 胶卷 珂罗玎等都是由 纤维素加工成的制品 阅读 3 纤维素 讨论 纤维素能不能像淀粉一样 被人体消化吸收呢 为什么我们每天必须摄入一 定量富含纤维素的新鲜蔬菜呢 小结 由此可以看出纤维素在结构上不同于淀粉 因此在用途上也要多于淀粉 造 纸是纤维素的重要用途之一 可简要指出造纸是我国古代四大发明之一 对学生进行爱国 主义教育 作业 第五课时第五课时 导入 前面几节课我们学习了油脂 葡萄糖 淀粉这些人类生命活动过程中所需营 养物质的有关知识 今天我们将接着来研究在人类生命活动过程中的不可缺少的 而且一 切重要的生命现象和生理机能都离不开的物质 板书 五 蛋白质 设问 说到蛋白质 使我想起了一位同学曾经对我说过的一句话 他说 蛋白质存 在于生物体内 这一说法对不对呢 为什么 板书 1 蛋白质的存在 讲述 蛋白质在希腊文中的意思是 第一 蛋白质是组成细胞的基础物质 广泛 存在于动物的肌肉 皮肤 血液 毛 发 蹄 角等中 植物的种子中 以及酶 某些激 素 血红蛋白 细菌 病毒 抗体等 在人体中 蛋白质约占人体除水分外剩余质量的一 半 是一种对健康至关重要的营养物质 它可以调节水与电解质平衡 是抗体生成所必须 的物质 还是提供人体活动所需能量的物质之一 可见蛋白质是生命的基础 生命的存在 形式 设问 既然蛋白质是生命的基础 那么 你知道蛋白质是由那些元素所组成的 是 由什么物质构建而成的呢 板书 2 蛋白质的组成 蛋白质是一类非常复杂的化合物 其分子中含有 C H O N S 等元素 蛋白质的相 对分子质量很大 从几万到几千万 蛋白质属于天然高分子化合物 1965 年我国科技工作 者成功合成了具有生物活性的 结晶牛胰岛素 这是科学史上的一大成就 可以说是科 学史上又一 丰碑 在认识生命现象揭开生命奥秘的伟大历程中 做出了重要贡献 讲述 蛋白质在酸 碱 酶的作用下能发生水解 水解得到最终产物为 氨基酸 蛋白质 水 氨基酸 人体摄入的蛋白质在酶的催化下水解的最终产物是各种 氨基酸 各种 氨基酸在 人体内重新合成所需的各种蛋白质 由此可见 氨基酸是构建天然的高分子化合物 蛋白质的基石 设问 什么叫氨基酸 概念 羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸 你能写出下面氨基酸的结