人教版(2019)高中化学选择性必修3第四章 第一节 糖类 教案

第第页人教版(2019)高中化学选择性必修3第四章第一节糖类教案第1课时糖类的组成和分类单糖【教材分析】糖类是生命中的另一种基础有机化学物质。本节内容分为三部分，第--部分葡萄糖与果糖，第二部分蔗糖与麦芽糖，第三部分淀粉与纤维素，课文中穿插了单糖的性质、二糖的水解对比探究实验、化学方法水解淀粉条件的研究等系列实验。通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会单糖、二糖、多糖性质的研究过程，理解葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉的结构。教学设计时要高效地利用教科书、课外资料、生动的录像和图片，充分调动学生已有的生活经验，如学生对葡萄糖、蔗糖、淀粉的感性认识，以及烃的衍生物中已有的醛类、醇类知识，进行类推、延伸、替代、变换、重组、迁移等思维方式的训练，以使学生的思维对象由单官能团的化合物、小分子的化合物自然地过渡到多官能团的化合物和高分子化合物，形成糖类完整、系统的知识体系，理解糖类在生命活动过程中的重要作用。【教学目标与核心素养】课程目标学科素养了解糖类的概念、分类及结构特点。熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法。宏观辨识与与微观探析：了解糖类的概念、分类及结构特点。变化观念与科学探究：熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法。【教学重难点】教学重点：葡萄糖的组成、典型性质及应用教学难点：从官能团典型性质的角度认识糖类物质与醛、酮、醇物质的关系【课前准备】讲义教具【教学过程】【新课导入】糖类是一类重要的有机化合物，在自然界中分布广泛，日常食用的蔗糖、粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素、人体血液中的葡萄糖等均属于糖类。糖类在生命活动中起着重要作用，是生物体所需能量的主要来源，也是重要的能量储存物质，如植物体内的淀粉和动物体内的糖原。糖类还是很多生物体的结构成分，如植物细胞壁的主要成分纤维素。[展示]葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、纤维素、淀粉图片。任务一：糖类的组成和分类观察葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、纤维素、淀粉的分子式，分析糖类的组成。糖类与碳水化合物的关系糖类的定义糖类的分类【讲解】糖类都是由碳、氢、氧三种元素组成的，组成通式为Cn(H2O)m。随着化学的发展，人们发现并不是所有糖的组成都符合上述通式，如脱氧核糖（C5H10O4），而某些符合此通式的物质却不属于糖类，如乙酸（C2H4O2）。因此，碳水化合物这一名称并不准确，但因沿用已久，目前仍在使用。从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。分类糖类可分为单糖、寡糖和多糖单糖寡糖(低聚糖)多糖概念不能水解的糖1mol糖水解后能产生2～10mol单糖的糖1mol糖水解后能产生10mol以上单糖的糖代表物及分子式葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n任务二：认识单糖环节一：认识葡萄糖葡萄糖的存在及物理性质葡萄糖存在于水果、蜂蜜，以及植物的种子、叶、根、花中。动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。葡萄糖是易溶于水的无色晶体，熔点为146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。分子式与结构特点[实验4-1]在一支洁净的试管中配制约2mL银氨溶液，加入1mL10%葡萄糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。观察现象。在一支试管中加入2mL10%NaOH溶液，加入5滴5%CuSO4溶液，再加入2mL10%葡萄糖溶液，加热。观察现象。[实验现象]试管壁上形成银镜。溶液有砖红色沉淀产生。[实验结论]葡萄糖具有还原性，属于还原糖葡萄糖的结构分子式为C6H12O6，分子中含有醛基和羟基，属于醛糖。结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。(3)相关反应的化学方程CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up8(△))CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up8(△))CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。葡萄糖的化学性质葡萄糖具有醛和醇的特征反应还原性：与新制Cu(OH)2悬浊液反应、银镜反应、使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。不饱和性：与H2发生加成反应。与羧酸等发生取代反应。1mol葡萄糖可以与5mol乙酸发生酯化反应。体内氧化反应提供能量，是一种重要的营养物质。C6H12O6＋6O2eq\o(→,\s\up8(酶))6CO2＋6H2O反应类型试剂或条件表现性质的官能团加成反应H2/Ni醛基氧化反应银氨溶液新制Cu(OH)2悬浊液使溴水褪色生理氧化—酯化反应与乙酸等羟基葡萄糖的应用葡萄糖用于制镜业、糖果制造业、医药业；为体弱和低血糖患者补充营养。工业制葡萄糖(2)葡萄糖发酵生成酒精C6H12O6eq\o(→,\s\up8(酒化酶))2C2H5OH＋2CO2↑。(3)对应转化关系【知识拓展】葡萄糖的环状结构α­D­吡喃葡萄糖链状葡萄糖β­D­吡喃葡萄糖环节二：认识果糖展示果糖的图片，根据实物及常识，描述物理性质。展示果糖的结构式，书写分子式、结构简式，指出官能团，并预测化学性质。葡萄糖和果糖的关系【讲解】果糖在水果和蜂蜜中含量较高，它比蔗糖的甜度高。纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强。果糖的分子式为C6H12O6，结构简式为。果糖是一种多羟基酮，属于酮糖反应类型试剂或条件表现性质的官能团加成反应H2/Ni酮羰基氧化反应生理氧化—酯化反应与乙酸等羟基果糖的分子式为C6H12O6，是葡萄糖的同分异构体。类别葡萄糖果糖分子式C6H12O6C6H12O6物理性质白色晶体,有甜味,易溶于水无色晶体,有甜味,易溶于水、乙醇和乙醚结构简式CH2OH(CHOH)4CHO

化学性质①能和酸发生酯化反应②能和银氨溶液发生银镜反应③能与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生红色沉淀④与H2加成生成醇①能和酸发生酯化反应②与H2加成生成醇相互关系互为同分异构体用途用于制镜、糖果、医药等行业主要用于食品工业环节三：核糖与脱氧核糖1.核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸（RNA）与脱氧核糖核酸（DNA）的重要组成部分。它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。均为醛糖，具有还原性。 2.糖类分子与手性(1)手性碳原子：在分子中连有4个不同的原子或原子团的碳原子叫做不对称碳原子，也叫手性碳原子。(2)手性分子：含有手性碳原子存在不能重叠、互为镜像的对映异构体的分子称手性分子：如为手性分子。环节四：知识建构单糖【检测反馈】糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。下列物质不属于糖类的是A.葡萄糖 B.果糖 C.纤维素 D.蛋白质【答案】D【解析】A.葡萄糖是单糖，属于糖类，故A错误；

B.蔗糖是二糖，属于糖类，故B错误；

C.纤维素是多糖，属于糖类，故C错误；

D.蛋白质不属于糖类，故D正确。

故选D。糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质，下列有关说法正确的是

A.葡萄糖和蔗糖是同系物，淀粉和纤维素是同分异构体

B.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物，都能发生水解反应

C.“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”分别是纤维素和油脂

D.通过灼烧时产生的气味可以鉴别蚕丝和棉纱【答案】D【解析】A.同系物是指结构相似分子组成相差若干个原子团的有机物，葡萄糖和蔗糖结构不相似，不是同系物；纤维素和淀粉都是多糖，分子式都可用表示，但两者的n不同，它们不是同分异构体，故A错误；

B.油脂相对分子质量较小，不属于高分子化合物，故B错误；

C.“丝”中含有的物质是蛋白质，“泪”指的是液态石蜡，液态石蜡属于烃，故C错误；

D.蛋白质灼烧具有烧焦羽毛的气味，纤维素灼烧没有烧焦羽毛的气味，蚕丝的成分是蛋白质、棉纱的成分是纤维素，所以可以用灼烧的方法鉴别，故D正确；

故选D。下列说法中不正确的是

A.符合通式的物质一定是葡萄糖

B.葡萄糖由C、H、O三种元素组成

C.糖类是人类维持生命的六大类营养素之一

D.纤维素不能作为人类的营养食物【答案】A【解析】A.满足这个通式的不一定是葡萄糖，如甲醛，故A错误；

B.葡萄糖所含的元素是C、H、O，故B正确；

C.糖类是六大类营养素之一，故C正确；

D.人体内无纤维素酶，纤维素不能作为人类的营养食物，故D正确。

故选A。新版人民币的发行，引发了人们对有关人民币中化学知识的关注。下列表述不正确的是A.制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素

B.用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的是一种磁性物质

C.某种验钞笔中含有碘酒溶液，遇假钞呈现蓝色，其中遇碘变蓝的是葡萄糖

D.防伪荧光油墨由颜料与树脂连接料等制成，其中树脂属于有机高分子材料【答案】C【解析】A.棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素，故A正确；

B.是一种磁性物质，故B正确；

C.遇碘变蓝的是淀粉，不是葡萄糖，故C错误；

D.树脂属于有机高分子材料，故D正确。

故选C。下列有关化合物X的叙述正确的是A.X分子只存在2个手性碳原子

B.X分子能发生氧化、取代、消去反应

C.X分子中所有碳原子可能在同一平面上

D.1

mol

X与足量NaOH溶液反应，最多消耗3

mol

NaOH【答案】B【解析】分子中连接，且相邻的2个碳原子连接4个不同的原子或原子团，为手性碳原子，共3个，故A错误；

B.含有羟基，可发生氧化反应，取代反应、消去反应，故B正确；

C.含有饱和碳原子，具有甲烷的结构特征，则所有的原子不在同一个平面上，故C错误；

D.能与氢氧化钠反应的为酯基、溴原子，则1

mol

X与足量NaOH溶液反应，最多消耗2

mol

NaOH，故D错误。

故选：B。

【教学反思】通过选择贴近生活实际的素材，认识常见的糖类——葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素。了解糖类的概念、分类及结构特点。从官能团典型性质的角度认识糖类物质与醛、酮、醇物质的关系，培养宏观辨识与与微观探析的核心素养；熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法。培养变化观念与科学探究；第四章生物大分子第一节糖类第2课时二糖多糖【教材分析】糖类是生命中的另一种基础有机化学物质。本节内容分为三部分，第--部分葡萄糖与果糖，第二部分蔗糖与麦芽糖，第三部分淀粉与纤维素，课文中穿插了单糖的性质、二糖的水解对比探究实验、化学方法水解淀粉条件的研究等系列实验。通过课堂内的实验探究，使学生认识和体会单糖、二糖、多糖性质的研究过程，理解葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉的结构。教学设计时要高效地利用教科书、课外资料、生动的录像和图片，充分调动学生已有的生活经验，如学生对葡萄糖、蔗糖、淀粉的感性认识，以及烃的衍生物中已有的醛类、醇类知识，进行类推、延伸、替代、变换、重组、迁移等思维方式的训练，以使学生的思维对象由单官能团的化合物、小分子的化合物自然地过渡到多官能团的化合物和高分子化合物，形成糖类完整、系统的知识体系，理解糖类在生命活动过程中的重要作用。【教学目标与核心素养】课程目标学科素养1.知道常见的二糖、多糖的性质及它们之间的相互关系，学会淀粉的检验方法。1.变化观念与科学探究：知道常见的二糖、多糖的性质及它们之间的相互关系，学会淀粉的检验方法。【教学重难点】教学重点：蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素的组成、典型性质及应用教学难点：从官能团典型性质的角度认识糖类物质与醛、酮、醇物质的关系【课前准备】讲义教具【教学过程】【新课引入】[复习引入]糖类可分为单糖、寡糖和多糖单糖寡糖(低聚糖)多糖概念不能水解的糖1mol糖水解后能产生2～10mol单糖的糖1mol糖水解后能产生10mol以上单糖的糖代表物及分子式葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n任务一：认识二糖常见的二糖及来源、用途【讲解】来源及用途名称存在常见物质分子式用途蔗糖大多数植物体中(甜菜、甘蔗中含量最高)红糖、白糖C12H22O11甜味食品麦芽糖发芽的谷粒和麦芽中饴糖C12H22O11甜味食品常见的二糖的物理性质【讲解】(1)蔗糖：无色晶体，易溶于水，熔点186℃，较难溶于乙醇，甜味仅次于果糖。(2)麦芽糖：无色晶体，易溶于水，有甜味，但甜味不如蔗糖。常见的二糖的化学性质蔗糖：在酸和酶的作用下，蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖麦芽糖：在酸或酶催化下，麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖。。[微点拨]蔗糖和麦芽糖是同分异构体。蔗糖、麦芽糖都属于二糖，水解产物都能产生银镜反应，都能被Cu(OH)2氧化。4.【探究】糖类的还原性[问题]葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖？[学生活动]设计实验。(1)．蔗糖的还原性实验如下操作观察到的现象是什么？能得出什么结论？[实验现象]试管中无砖红色沉淀，蔗糖不属于还原糖。(2)．麦芽糖的还原性实验如下操作观察到的现象是什么？能得出什么结论？[实验现象]试管中有砖红色沉淀，麦芽糖属于还原糖。[实验结论]蔗糖为非还原糖，麦芽糖为还原糖。[知识建构]蔗糖与麦芽糖比较二糖蔗糖麦芽糖分子式C12H22O11C12H22O11关系同分异构体属类非还原糖还原糖水解产物葡萄糖与果糖葡萄糖微点拨：检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液，否则实验会失败【过渡】淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成的，属于天然有机高分子，淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万。任务二：认识多糖1.淀粉和纤维素的组成与结构【讲解】二者都是由大量葡萄糖单元相互连接组成，属于天然有机高分子；分子式可以表示为(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n，但二者的n值不同，二者不是同分异构体。2.淀粉和纤维素的存在与物理性质【讲解】淀粉①存在：在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。支链淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比较黏的口感。②物理性质：淀粉是白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水。在热水中淀粉会部分溶解，形成胶状的淀粉糊。纤维素①存在：纤维素参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸秆中存在大量纤维素。②物理性质：纤维素是白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。3.淀粉和纤维素的化学性质[材料分析]淀粉是食物的一种重要成分，也是重要的工业原料。以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料，经发酵可以得到多种产品，如燃料乙醇、白酒、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等药物。淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等。【讲解】(1)淀粉——非还原糖①酯化反应：分子中葡萄糖单元中有醇羟基，与羧酸发生酯化反应。②在酸或酶的作用下水解，其水解反应方程式为。③淀粉遇I2变蓝，可以用碘水检验淀粉。[学生活动]设计实验检验淀粉水解程度[学生方案](1)实验原理判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。(2)实验步骤(3)实验现象及结论现象A现象B结论①未出现银镜溶液变蓝色淀粉尚未水解②出现银镜溶液变蓝色淀粉部分水解③出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解[实验4-2]在试管中放入少量脱脂棉，加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸，用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性，再滴入3滴5%CuSO4溶液，加热。观察并解释实验现象。[实验现象]溶液中产生砖红色沉淀；[微点拨]浓硫酸的作用是催化剂；纤维素能水解生成还原糖。(2)纤维素——非还原糖①酯化反应：可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。②水解反应方程式淀粉和纤维素的用途【讲解】淀粉——食物和工业原料纤维素①纺织工业、造纸业②纤维素硝酸酯又称硝酸纤维，极易燃烧，可用于生产火药、塑料和涂料等。③纤维素乙酸酯又称醋酸纤维，不易燃烧，是一种纺织工业原料，可用于生产塑料、过滤膜、胶片等。④黏胶纤维是经化学处理后的纤维素。黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝，短纤维称为人造棉，都可用于纺织工业。对比淀粉和纤维素。淀粉与纤维素比较多糖淀粉纤维素分子通式(C6H10O5)n(C6H10O5)n关系n值不同，分子式不同，不是同分异构体属类天然有机高分子，非还原糖水解产物葡萄糖葡萄糖环节三：糖类知识建构【知识拓展】甲壳质与壳聚糖的形成①甲壳质是由乙酰氨基葡萄糖相互结合形成的一种多糖，是节肢动物外壳的重要成分。②壳聚糖是甲壳质在碱溶液中脱去乙酰基，生成以氨基葡萄糖为单体的高聚物。可溶于酸溶液，具有良好的生物相溶性和一定的抑菌作用。【检测反馈】下列关于糖类的说法错误的是A.纤维素、麦芽糖、蔗糖在一定条件下都可发生水解反应

B.葡萄糖与果糖互为同分异构体

C.葡萄糖与蔗糖互为同分异构体

D.葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖【答案】C【解析】A.纤维素、麦芽糖、蔗糖为多糖或二糖，在一定条件下都可发生水解反应，生成单糖，故A正确；

B.葡萄糖与果糖的分子式相同，但结构不同，互为同分异构体，故B正确；

C.葡萄糖和蔗糖的分子式不同，它们不可能互为同分异构体，故C错误；

D.葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖，故D正确。某学生设计了四种实验方案并得出了自己的结论，其中实验方案设计及结论均正确的是A.淀粉溶液水解液溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解

B.淀粉溶液水解液无红色沉淀。结论：淀粉完全水解

C.淀粉溶液水解液中和液有红色沉淀。结论：淀粉已水解

D.淀粉溶液水解液无现象。结论：淀粉没有水解【答案】C【解析】A.当淀粉部分水解时，残留的淀粉也会使碘水变蓝，A错误；B.在酸性条件下，与残留的硫酸反应，而不能与葡萄糖反应应增加第二步操作：加NaOH溶液，中和硫酸。B错误；C.参考B选项解析。故C正确；D.应该先中和再加银氨溶液，故D错误。下列关于有机物的叙述正确的

A.乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色，其褪色原理相同

B.醋酸、葡萄糖和淀粉三种无色溶液，可以用新制悬浊液鉴别

C.乙醇、乙酸均能与钠反应放出，二者分子中官能团相同

D.取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中，先加入过量氢氧化钠溶液中和酸，再加少量碘水，溶液未变蓝，说明淀粉溶液已经完全水解【答案】B【解析】A.乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色，其褪色原理不相同，前者是加成反应，后者是氧化还原反应，故A错误；

B.醋酸遇到新制悬浊液时，现象是悬浊液溶解；葡萄糖遇到新制悬浊液加热时，现象是产生砖红色沉淀；淀粉遇到新制悬浊液时，没有明显现象发生，所以可以用新制悬浊液鉴别，故B正确；

C.乙醇、乙酸均能与钠反应放出，二者分子中官能团不相同，前者是羟基，后者是羧基，故C错误；

D.氢氧化钠溶液过量，则碘会与氢氧化钠发生反应，无法确定是否水解完全，故D错误；

故选B。下列说法正确的是A.向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林，蛋白质的性质发生改变并凝聚

B.将牛油和