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化學教案-單 糖

化學教案-單 糖


   

 

教學目標 

知識技能:掌握葡萄糖的分子結構和重要化學性質。

能力培養:通過葡萄糖分子組成與結構的推斷,培養學生邏輯推理、分析探討和知識遷移的能力。

科學思想:通過葡萄糖化學性質的教學,使學生認識物質結構和性質的辨證關系。

科學品質:培養學生實驗研究的嚴謹學風。

科學方法:從普遍存在的事實出發,從事物的全部總和出發,進行科學抽象。充分地占有材料,這是科學抽象的必要條件。

重點、難點    通過未知有機物的性質實驗,推斷其分子結構,進而掌握葡萄糖分子結構和重要化學性。

教學過程 設計

教師活動

學生活動

設計意圖

[引言](展示樣品)這節課我們來測定這種白色固體有機物的分子結構。

[板書]一、未知物

[設問]測定有機物的分子結構,應該從何處入手?分哪幾步來完成?

 

  討     第一步:確定元素組成

  論     第二步:確定分子式

  出     第三步:鑒定官能團,

                 確定結構簡式

 

    使學生掌握測定未知有機物分子結構的基本思維方式,培養學生科學的研究方法。

[板書]1.確定元素組成

[提問]組成有機物的元素可能有幾種?

[設問]經實驗證明:此白色固體中不含N、S、P、X等元素。如何測定C、H、O元素是否存在?

   回答:有C、H、O、N、S、P、X等。

   討論出測定方法:

(1)點燃:生成CO2和H2O---

說明一定含C、H元素,O元素需進一步定量分析確定。

(2)隔絕空氣加熱:

①若生成C和H2---說明一定含C、H元素,而無O元素。

②若生成C和H2O---說明一定含C、H、O元素。

    培養學生邏輯推理、分析探討、知識遷移能力及實驗研究的嚴謹學風。

[指導實驗]請用現有的儀器和試劑測定未知有機物是否含C、H、O元素。

 

 

 

 

 

[板書]

   測定方法:

(1)點燃

(2)隔絕空氣加熱

  ①生成黑色固體---碳

  ②生成無色液體(使無水硫酸銅變藍)---水

  結論:含C、H、O元素。

     實驗:隔絕空氣加熱白色固體(未知物)

(1)生成黑色固體----碳

(2)生成無色液體(使無水

硫酸銅變藍)----水

     結論:此白色固體(未知物)含C、H、O元素。

 

 

[設問]如何確定未知有機物的分子式?

 

 

 

 

[板書]2.確定分子式

     測定方法:

(1)測定C、H、O元素的質量分

(2)測定分子量

(3)計算分子式

[投影]實驗測得:該有機物分子量為180,含C、H、O三種元素的質量分數為40%、6.7%、53.3%,求該有機物的分子式。

[板書]結論:分子式為C6H12O6。

討論出:

(1)測定C、H、O元素的質

量分數

(2)測定分子量

(3)計算分子式

 

 

 

 

 

 

     計算得出:分子式為C6H12O6

 

    培養學生邏輯推理、分析探討、知識遷移能力及實驗研究的嚴謹學風。

[板書]3.確定結構簡式

 

 

[設問]分子式為C6H12O6,由C、H、O三種元素組成的有機物可能存在的官能團有哪幾種?如何一一鑒別?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[板書]

[指導實驗]請用現有的儀器和試劑檢驗白色固體未知物中是否含有一種—CHO。

 

 

 

[設問]未知有機物中加入新制Cu(OH)2懸濁液為什么會呈現深藍色溶液?

    討論出可能含:

(1)---OH

鑒別方法:①發生酯化反應;②與NaOH 、Na2CO3 不反應,與Na反應出H2。

(2)---CHO

鑒別方法:①與銀氨溶液水浴加熱反應出銀鏡;②與新制Cu(OH)2加熱出磚紅色沉淀。

(3)---COOH(可溶性)

 鑒別方法:①與Na2CO3反應出CO2,②與指示劑反應;③與Cu(OH)2反應使藍色沉淀溶解成藍色溶液。    

 

 

 

 

 

 

     實驗:白色固體溶于水加新制Cu(OH)2懸濁液,呈深藍色溶液,加熱呈磚紅色沉淀。

     結論:白色固體未知物中含有一定-----CHO。

 

    培養學生邏輯推理、分析探討、知識遷移能力及實驗研究和嚴謹學風。

[演示]

     

現象:無明顯變化 深藍色溶液 深藍色溶液

[講述]請根據上述實驗,分析說明未知有機物的分子結構。

 

 

[講述]請根據以下數據推斷未知物分子結構。

[投影]實驗測得:

1.  1mol該未知物與5mol乙酸完全反應生成

酯。

2.  該未知物與H2加成反應時,被還原成

直鏈的已六醇。

3.  該未知物被新制Cu(OH)2氧化成含—

COOH的物質。

 

 

 

 

 

 

 

[板書]未知物的一個分子中含一個—CHO,5個—OH。

結構簡式:CH2OH-CHOH-CHOH–CHOH-CHOH-CHO

[設問]具有此結構簡式的是什么物質呢?

[指導閱讀]打開課本第88頁,看書證明推斷正確。

 

 

 

 

 

 

判斷出:1個未知有機物的分子結構中有多個—OH。

 

 

 

 

討論推斷:

因為分子式為C6H12O6,1mol分子中含6mol C原子,5mol--OH。5mol--OH分別連在5mol C原子上(因為一個C原子上連兩個或兩上以上—OH不穩定)。1mol--CHO含1mol C原子,所以不可能再含---COOH和—CO--。又知碳鏈為直鏈,故推出:

結構簡式:CH2OH-CHOH-CHOH –CHOH-CHOH-CHO

 

 

 

 

回答:葡萄糖(生物課上學過)

閱讀。

 

[板書]二、葡萄糖(把課本開始方框中的未知物改成葡萄糖)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[講述]請學生小結測定葡萄糖分子結構的步驟和方法。

 

 

 

 

 

 

 

小結:

步驟:

1.確定元素組成

可能含C、H、O、N、

P、S、X等元素。

測定方法:點燃

隔絕空氣加熱只生成C+H2O

結論:含C、H、O元素。

2.確定分子式

 測定:CHO元素質量分

數;分子量;計算分子式。

     結論:分子式CHO。

3.確定結構簡式。

可能含的官能團:

 

結論:根據化學反應的定量關

系推斷一個分子中含一個—CHO,5個—OH,且分子結構為直鏈。

    結構簡式:CH2OH-CHOH-CHOH –CHOH-CHOH-CHO

 

 

 

    培養學生歸納總結的能力。

[小結]今天這節課我們把葡萄糖作為未知有機物,利用物質結構和性質的辨證關系,由定性實驗和定量的數據推斷出它的分子結構進而掌握它的性質。通過這節課,我們進一步認識了物質結構和性質的辨證關系。在今后的化學學習中,我們將繼續貫徹這一觀點。

 

 

 

 

 

 

 

 

[課堂練習]根據葡萄糖分子結構說明葡萄糖應具有的化學性質,并寫出有關的化學方程式。

   回答:

1.有—CHO

(1)還原成—CH2OH

(2)氧化成—COOH

2.有—OH

(3)能與羧酸發生

酯化反應

寫出化學方程式:

1.CH2OH(CHOH)4CHO+

H2

CH2OH(CHOH)4CH2OH

2.CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)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

    由性質推測結構,再由結構說明性質,使學生進一步認識物質結構和性質的辨證關系。

[作業 ]1.閱讀課本第三章第一節單糖。

      2.課本第90-99頁1-4題。

 

    復習鞏固課上所學知識

[隨堂檢測]

1.在一定條件下既能發生氧化反應,又能發生還原反應的有機物可能

是(  )

(A)乙醇(B)乙酸乙醇(C)乙酸(D)葡萄糖

2.下列對葡萄糖性質的敘述中錯誤的是( )

(A)葡萄糖具有醇羥基,能和酸起酯化反應

(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三種元素的質量比為6:

1:8,則葡萄糖的分子式是               。經實驗測知,葡萄糖的分子結構中有有一醛基和五個羥基,且為直鏈,則葡萄糖的結構簡式可表示為                  

                。

4.某種單糖是細胞核的重要組成部分,其分子量是乙烷的五倍。已知它的分子組成符合通式Cn(H2O)m,其中m=n,它的分子結構和葡萄糖相似,這種單糖的分子式為              ,結構簡式為                

    考查葡萄糖的化學性質和分子結構及利用有關數據計算分子式,推斷結構簡式的能力。

附:隨堂檢測答案1.(D) 2.(D) 3.C6H12OCH2OH(CHOH)4CHO  4.C5H10O5 CH2OH(CHOH)3CHO
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