高三化学葡萄糖和果糖

第四章生命中的基础有机化学物质第二节葡萄糖和果糖教学设计（第一课时）一、三维目标1. 知识与技能①通过阅读教材，了解糖类的组成和分类；②通过实验探究了解葡萄糖的结构，培养学生基本实验操作技能、观察和描述实验现象能力，以及由实验现象及相关信息分析得出结论的能力；③从结构决定性质,性质决定用途的角度，掌握葡萄糖和果糖的重要性质、用途。

2. 过程与方法①初步学会从实验现象及相关信息分析推导物质结构方法；②理解物质决定性质这一化学学习的主线。

3. 情感态度与价值观①通过银镜反应、菲林反应的实验探究，培养小组合作意识；②通过葡萄糖和果糖用途的讨论，了解葡萄糖和果糖在人类生活和生产中的重要作用；③对学生进行化学史教育，培养学生科学精神和明确学习态度二、教材分析葡萄糖和果糖是选修5第四章第2节第一课时的内容，在化学2中由于糖类的结构较复杂，课程标准只要求从组成和性质上认识糖类。

在选修5中，这部分内容安排在烃的衍生物之后，学生对烃的衍生物中各种官能团的结构、性质和反应已经有了一定认识和理解。

官能团的性质和有机反应类型是学习本节知识的理论基础，本节教学中突出强调“结构决定性质，性质反映结构”这一学习主线。

三、学生分析学生是在高一年级必修2学过了糖类的简单知识的基础上再来进一步学习，学习基础一般，内容有待复习加强，在此基础上巩固深化，接受能力应该较好。

四、教学重难点分析1. 教学重点：葡萄糖的结构、重要性质和用途。

2. 教学难点：葡萄糖的结构的推导、重要性质。

五、教学策略选择与设计1. 阅读获取信息能力的培养，引导学生抓住重点信息。

2. 运有对比分析策略进行有关物质性质的学习。

3. 科学探究策略：实验探究→严密推导（合作探讨）→得出结论4. 自主设计实验方案：假设→合作讨论→设计方案→动手实验→思考交流→得出结论六、教学资源与工具设计人教版新课标教材化学选修5、必修2及教师教学用书，自制的本课题课件，实验仪器和试剂。

七、教学过程[引入] 同学们在生活中吃过哪些糖？你们了解他们的组成和分类吗？[阅读教材P79后回答]1. 怎样给糖类下定义，它们的组成情况怎样？2. 糖类如何分类？请列举实例。

[板书] 糖类定义和分类[过渡] 问题：我们的生活中葡萄糖和果糖的应用很广泛，你们能说出和他们有关的例子吗？[投影] 几张生活中应用的图片。

[提问] 对于不能进食的病人采用葡萄糖注射液作载体有什么意图呢？（直接提供能量）请学生写出葡萄糖在人体内氧化的方程式。

C6H12O6（s)+6O2(g)→6CO2（g）+6H2O（l）[过渡] 葡萄糖和果糖在我们生活中有如此广泛的用途，这节课，我们重点来研究葡萄糖和果糖。

[展示] 葡萄糖和果糖的实物。

（我手上拿的是葡萄糖和果糖固体，联系常识说出物理性质）学生回答后，教师归纳板书。

[引导思考] 物质的化学性质由什么决定？[结构][复习提问]1.乙醛能发生什么反应,这和它具有什么官能团有关?2.乙醇能发生什么反应，这又和它具有什么官能团有关？[过渡并投影] 我们已经知道葡萄糖的分子式为C6H12O6，[讨论] 猜想葡萄糖分子含什么官能团及可能结构。

[实物投影展示] 学生的讨论结果（画出至少4种的结构）并提问分析。

为什么画了一个碳碳双键或一个碳氧双键或一个环，强调不饱和度为1，碳氧双键可能是羰基、醛基、酯基、羧基。

[过渡] 这么多复杂的结构，研究过程肯定也不简单。

葡萄糖的分子结构是由誉为“糖化学之父”的德国科学家费歇尔等人研究测定的。

科学家们是如何研究有机物葡萄糖的?[投影资料] 【阅读资料】赫尔曼·埃米尔·费歇尔（德语：Hermann Emil Fischer，1852－1919）德国有机化学家。

他合成了苯肼，引入肼类作为研究糖类结构的有力手段,并合成了多种糖类,在理论上搞清了葡萄糖的结构，总结阐述了糖类普遍具有的立体异构现象，用费歇尔投影式描述之。

他确定了咖啡因、茶碱、尿酸等物质都是嘌呤的衍生物，合成了嘌呤。

他开拓了对蛋白质的研究，确定了氨基酸通过肽键形成多肽，并成功合成了多肽。

费歇尔用了七年时间才确定葡萄糖的结构。

1902年费歇尔因对嘌呤和糖类的合成研究被授予诺贝尔化学奖。

已知：a. 1mol葡萄糖与银氨溶液发生银镜反应，生成2mol银；b. 葡萄糖与氢气反应彻底还原后可以生成己六醇；c. 1mol葡萄糖能够与5mol醋酸酐反应生成 C6H7O（OOCCH3）5；d. 一般来说一个碳上连两个羟基是不稳定的；[引导思考讨论] 根据资料提供的事实，并写出葡萄糖的结构式和结构简式。

学生讨论、分析，写出葡萄糖的结构式和结构简式。

一同学上黑板书写。

[引导观察] 葡萄糖的结构中有一个醛基和5个羟基。

[问题] 根据葡萄糖的结构特点，分析葡萄糖的重要化学性质有哪些？（能够银镜反应等）[引导思考]可以设计什么实验来检验醛基和多羟基呢？学生设计回答与新制氢氧化铜反应、银镜反应[投影]探究实验1（实验4-1）补充引导：1mL约20～25滴；注意观察现象。

滴加氨水要逐滴滴加至白色沉淀恰好溶解；加入氢氧化钠溶液后不要振荡，放在小烧杯中静置。

学生分组操作，填写现象和结论、方程式。

[学生板书] 葡萄糖与银氨溶液反应方程式。

[投影] 探究实验2（实验4-2）补充引导：加热至沸腾。

[学生板书] 葡萄糖与氢氧化铜反应方程式。

[投影] 小结葡萄糖的主要化学性质及葡萄糖的重要用途。

强调主要表现为还原性。

[小结] 以葡萄糖为例，结构决定性质，性质决定用途；用途反映性质，性质反映了结构。

醛基：既可以氧化又可以还原醇羟基：与金属钠反应、与氢卤酸反应、酯化反应[过渡] 虽然研究出了葡萄糖的结构，但人们根据结构进行人工有机合成时发现合成天然葡萄糖太难了。

因为葡萄糖有很多的同分异构体。

果糖就是其中的一种。

[板书] 果糖[投影] 果糖的结构简式。

[板书] 写出果糖的结构式，结构特点是多羟基酮。

猜想果糖与葡萄糖化学性质的异同，是否具有还原性？[引导思考] 提出设想[投影] 探究实验3结果有还原性，为什么？[投影资料提示]资料提示：银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应都是在碱性条件下进行的，在碱性条件下，果糖在溶液中会部分转变为葡萄糖；果糖分子中含有羰基及多个羟基，羰基受多个羟基影响有很强的还原性。

所以果糖也能被银氨溶液和新制 Cu(OH)2氧化，也是还原性糖。

[板书] 还原性糖[问题] 如何区别葡萄糖和果糖两种无色溶液？提示：常用的检验有机物的试剂有酸性高锰酸钾溶液、溴水等。

分析可能可行的方案。

分组分别做[投影] 探究实验4和5[设疑] 高锰酸钾溶液都褪色了，为什么呢？提示：分析两者官能团的差别？羟基具有还原性。

[设疑]为什么果糖没有使溴水褪色？[投影]资料提示葡萄糖具有醛基，有较强的还原性，可以被溴水氧化。

但果糖不可以。

CH2OH-(CHOH) 4-CHO+Br2+H2O CH2OH-(CHOH) 4-COOH+2HBr[板书]区别：溴水联系：同分异构体[小结] 具有多官能团的物质，不像单官能团那样简单，官能团之间是会相互影响的。

[投影] 反馈练习:1.在一定的条件下，既可以发生氧化反应又可以发生还原反应，还可以和酸发生酯化反应的是（）A.乙醇B.乙醛C.乙酸D.葡萄糖2．关于葡萄糖的叙述错误的是（）A．是白色晶体，能溶于水 B．是一种多羟基醛C．能发生水解，生成乙醇 D．不经过消化过程，可直接为人体吸收3．怎样用实验去检验糖尿病人的尿液中含有葡萄糖？[过渡] 我们学习文化知识，从生活中来，还要回到生活中去。

[作业布置] [投影]1.蜂蜜和新鲜的葡萄中是否含有还原性糖呢？试设计实验检验。

（提示可选用不同材料）2.“糖尿病”可以自己在家检测吗？怎样检测？糖尿病人应该怎么吃更健康？3.阅读思考:糖类就是碳水化合物吗？八、板书设计第二节糖类一、糖的分类：1．定义：多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。

单糖2．分类低聚糖多糖二、葡萄糖、果糖1．葡萄糖 C6H12O6物理性质：无色晶体，熔点为146℃，有甜味，易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚银镜反应化学性质与新制氢氧化铜反应醛基：既可以氧化又可以还原醇羟基：与金属钠反应、与氢卤酸反应、酯化反应2．果糖 C6H12O6物理性质：无色晶体，熔点为103～105℃，最甜的糖，不易结晶，易溶于水、乙醇和乙醚化学性质：还原性糖3．如何区别葡萄糖与果糖九、教学反思从生活中走进化学，本节课充分使学生感受到化学就在我们身边；在课堂中对学生的学习方法、思维过程、实验方法和技能、讨论及参与合作学习情况进行适时的监控、引导和评价；课后对不同层次学生的进行访谈，了解本堂课的教学效果，了解学生的综合学习效果；课后通过实践活动拓宽知识视野；探究实验1、2效果较差的原因可能有：①溶液碱性太弱或溶液呈酸性。

②银镜反应实验加热太快，析出银的速度太快。

③与新制氢氧化铜悬浊液反应的实验，没加热至沸腾等。