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化學(xué)教案單糖
單 糖
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能：掌握葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)和重要化學(xué)性質(zhì)。
能力培養(yǎng)：通過(guò)葡萄糖分子組成與結(jié)構(gòu)的推斷，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理、分析探討和知識(shí)遷移的能力。
科學(xué)思想：通過(guò)葡萄糖化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的辨證關(guān)系。
科學(xué)品質(zhì)：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)研究的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。
科學(xué)方法：從普遍存在的事實(shí)出發(fā)，從事物的全部總和出發(fā)，進(jìn)行科學(xué)抽象。充分地占有材料，這是科學(xué)抽象的必要條件。
重點(diǎn)、難點(diǎn) 通過(guò)未知有機(jī)物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，推斷其分子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而掌握葡萄糖分子結(jié)構(gòu)和重要化學(xué)性。
教學(xué)過(guò)程（）設(shè)計(jì)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
�。ㄕ故緲悠罚┻@節(jié)課我們來(lái)測(cè)定這種白色固體有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)。
一、未知物
測(cè)定有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)，應(yīng)該從何處入手？分哪幾步來(lái)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(tuán)，
確定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
使學(xué)生掌握測(cè)定未知有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)的基本思維方式，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的研究方法。
1.確定元素組成
組成有機(jī)物的元素可能有幾種？
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：此白色固體中不含N、S、P、X等元素。如何測(cè)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(cè)定方法：
�。�1）點(diǎn)燃：生成CO2和H2O---
說(shuō)明一定含C、H元素，O元素需進(jìn)一步定量分析確定。
�。�2）隔絕空氣加熱：
�、偃羯蒀和H2---說(shuō)明一定含C、H元素，而無(wú)O元素。
②若生成C和H2O---說(shuō)明一定含C、H、O元素。
培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理、分析探討、知識(shí)遷移能力及實(shí)驗(yàn)研究的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。
請(qǐng)用現(xiàn)有的儀器和試劑測(cè)定未知有機(jī)物是否含C、H、O元素。
測(cè)定方法：
�。�1）點(diǎn)燃
（2）隔絕空氣加熱
�、偕珊谏腆w---碳
②生成無(wú)色液體（使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)）---水
結(jié)論：含C、H、O元素。
實(shí)驗(yàn)：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(wú)色液體（使無(wú)水
硫酸銅變藍(lán)）----水
結(jié)論：此白色固體（未知物）含C、H、O元素。
如何確定未知有機(jī)物的分子式？
2.確定分子式
測(cè)定方法：
�。�1）測(cè)定C、H、O元素的質(zhì)量分
數(shù)
�。�2）測(cè)定分子量
�。�3）計(jì)算分子式
實(shí)驗(yàn)測(cè)得：該有機(jī)物分子量為180，含C、H、O三種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%、6.7%、53.3%，求該有機(jī)物的分子式。
結(jié)論：分子式為C6H12O6。
討論出：
�。�1）測(cè)定C、H、O元素的質(zhì)
量分?jǐn)?shù)
�。�2）測(cè)定分子量
�。�3）計(jì)算分子式
計(jì)算得出：分子式為C6H12O6。
培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理、分析探討、知識(shí)遷移能力及實(shí)驗(yàn)研究的嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。
3.確定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式
分子式為C6H12O6，由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物可能存在的官能團(tuán)有哪幾種？如何一一鑒別？
請(qǐng)用現(xiàn)有的儀器和試劑檢驗(yàn)白色固體未知物中是否含有一種—CHO。
未知有機(jī)物中加入新制Cu(OH)2懸濁液為什么會(huì)呈現(xiàn)深藍(lán)色溶液？
討論出可能含：
�。�1）---OH
鑒別方法：①發(fā)生酯化反應(yīng)；②與NaOH 、Na2CO3
不反應(yīng)，與Na反應(yīng)出H2。
�。�2）---CHO
鑒別方法：①與銀氨溶液水浴加熱反應(yīng)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(yīng)出CO2，②與指示劑反應(yīng)；③與Cu(OH)2反應(yīng)使藍(lán)色沉淀溶解成藍(lán)色溶液。
實(shí)驗(yàn)：白色固體溶于水加新制Cu(OH)2懸濁液，呈深藍(lán)色溶液，加熱呈磚紅色沉淀。
結(jié)論：白色固體未知物中含有一定-----CHO。
培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理、分析探討、知識(shí)遷移能力及實(shí)驗(yàn)研究和嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)。
現(xiàn)象：無(wú)明顯變化 深藍(lán)色溶液 深藍(lán)色溶液
請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，分析說(shuō)明未知有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)。
請(qǐng)根據(jù)以下數(shù)據(jù)推斷未知物分子結(jié)構(gòu)。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得：
1． 1mol該未知物與5mol乙酸完全反應(yīng)生成
酯。
2． 該未知物與H2加成反應(yīng)時(shí)，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(zhì)。
未知物的一個(gè)分子中含一個(gè)—CHO，5個(gè)—OH。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH2OH-CHOH-CHOH–CHOH-CHOH-CHO
具有此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的.是什么物質(zhì)呢？
打開(kāi)課本第88頁(yè)，看書(shū)證明推斷正確。
判斷出：1個(gè)未知有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)中有多個(gè)—OH。
討論推斷：
因?yàn)榉肿邮綖镃6H12O6，1mol分子中含6mol C原子，5mol--OH。5mol--OH分別連在5mol C原子上（因?yàn)橐粋�(gè)C原子上連兩個(gè)或兩上以上—OH不穩(wěn)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH2OH-CHOH-CHOH –CHOH-CHOH-CHO
回答：葡萄糖（生物課上學(xué)過(guò)）
閱讀。
二、葡萄糖（把課本開(kāi)始方框中的未知物改成葡萄糖）
請(qǐng)學(xué)生小結(jié)測(cè)定葡萄糖分子結(jié)構(gòu)的步驟和方法。
小結(jié)：
步驟：
1．確定元素組成
可能含C、H、O、N、
P、S、X等元素。
測(cè)定方法：點(diǎn)燃
隔絕空氣加熱只生成C+H2O
結(jié)論：含C、H、O元素。
2．確定分子式
測(cè)定：CHO元素質(zhì)量分
數(shù)；分子量；計(jì)算分子式。
結(jié)論：分子式CHO。
3．確定結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
可能含的官能團(tuán)：
結(jié)論：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)
系推斷一個(gè)分子中含一個(gè)—CHO，5個(gè)—OH，且分子結(jié)構(gòu)為直鏈。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH2OH-CHOH-CHOH –CHOH-CHOH-CHO
培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。
今天這節(jié)課我們把葡萄糖作為未知有機(jī)物，利用物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的辨證關(guān)系，由定性實(shí)驗(yàn)和定量的數(shù)據(jù)推斷出它的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)而掌握它的性質(zhì)。通過(guò)這節(jié)課，我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的辨證關(guān)系。在今后的化學(xué)學(xué)習(xí)中，我們將繼續(xù)貫徹這一觀點(diǎn)。
根據(jù)葡萄糖分子結(jié)構(gòu)說(shuō)明葡萄糖應(yīng)具有的化學(xué)性質(zhì)，并寫(xiě)出有關(guān)的化學(xué)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(fā)生
酯化反應(yīng)
寫(xiě)出化學(xué)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
由性質(zhì)推測(cè)結(jié)構(gòu)，再由結(jié)構(gòu)說(shuō)明性質(zhì)，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的辨證關(guān)系。
1.閱讀課本第三章第一節(jié)單糖。
2．課本第90-99頁(yè)1-4題。
復(fù)習(xí)鞏固課上所學(xué)知識(shí)
1．在一定條件下既能發(fā)生氧化反應(yīng)，又能發(fā)生還原反應(yīng)的有機(jī)物可能
是（ ）
�。ˋ）乙醇（B）乙酸乙醇（C）乙酸（D）葡萄糖
2．下列對(duì)葡萄糖性質(zhì)的敘述中錯(cuò)誤的是（ ）
�。ˋ）葡萄糖具有醇羥基，能和酸起酯化反應(yīng)
（B）葡萄糖能使溴水褪色
�。–）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(zhì)量比為6：1：8，則葡萄糖的分子式是 。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)知，葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)中有有一醛基和五個(gè)羥基，且為直鏈，則葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為。
4．某種單糖是細(xì)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(jié)構(gòu)和葡萄糖相似，這種單糖的分子式為 ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 。
考查葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)及利用有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算分子式，推斷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的能力。
附：隨堂檢測(cè)答案1.(D) 2.(D) 3.C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 4.C5H10O5 CH2OH(CHOH)3CHO
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