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
教师活动
学生活动
设计意图
（展示样品）这节课我们来测定这种白色固体有机物的分子结构。
一、未知物
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
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。
1.确定元素组成
组成有机物的元素可能有几种？
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CO2和H2O---
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H2---说明一定含C、H元素，而无O元素。
②若生成C和H2O---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。
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。
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。
如何确定未知有机物的分子式？
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
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。
结论：分子式为C6H12O6。
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C6H12O6。
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。
3.确定结构简式
分子式为C6H12O6，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？
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。
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 、Na2CO3
不反应，与Na反应出H2。
（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Na2CO3反应出CO2，②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。
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。
现象：无明显变化 深蓝色溶液 深蓝色溶液
请根据上述实验，分析说明未知有机物的分子结构。
请根据以下数据推断未知物分子结构。
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H2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。
未知物的一个分子中含一个—CHO，5个—OH。
结构简式：CH2OH-CHOH-CHOH–CHOH-CHOH-CHO
具有此结构简式的.是什么物质呢？
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C6H12O6，1mol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：CH2OH-CHOH-CHOH –CHOH-CHOH-CHO
回答：葡萄糖（生物课上学过）
阅读。
二、葡萄糖（把课本开始方框中的未知物改成葡萄糖）
请学生小结测定葡萄糖分子结构的步骤和方法。
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+H2O
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：CH2OH-CHOH-CHOH –CHOH-CHOH-CHO
培养学生归纳总结的能力。
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。
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—CH2OH
（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．CH2OH(CHOH)4CHO+
H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH
2.CH2OH(CHOH)4CHO+2++2OH-→CH2OH(CHOH)4COO-+NH4
++2Ag↓+3NH3+H2O
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→
CH2OH(CHOH)4COOH+
Cu2O↓+2H2O
2．CH2OH(CHOH)4CHO+
5(CH3CO)2O→
CHO
|
(HCOOCCH3)4+5CH3COOH
|
H2COOCCH3
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。
1.阅读课本第三章第一节单糖。
2．课本第90-99页1-4题。
复习巩固课上所学知识
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Cn(H2O)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。
附：随堂检测答案1.(D) 2.(D) 3.C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 4.C5H10O5 CH2OH(CHOH)3CHO
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