資源簡介

7.4 “基本營養物質——糖類”教學設計
一、 教學背景分析
學生已經學習了乙醇、乙酸、乙酸乙酯等食品中常見有機物的知識，為學生討論糖類和碳水化合物的關系、學習葡萄糖的檢驗方法提供了知識生長點。經過《化學1》的學習，學生已經知道淀粉和碘水的顯色反應，Cl2和NaOH能發生反應，這些為學生設計檢驗淀粉水解程度實驗方案提供了部分知識基礎。但“淀粉水解程度檢驗”實驗方案涉及水解程度情況分析、選取哪種物質進行檢驗、需要注意的實驗細節等問題，較為綜合，對學生來講存在一定難度，在教學中需對這個問題進行分解重建。
二、教學目標
1. 從生活經驗和實驗探究出發，認識糖類物質再生產、生活中的重要應用
2. 通過葡萄糖和淀粉的組成、結構和性質的關系，發展學生“宏觀辨識與微觀辨析”的學科核心素養；通過對葡萄糖的檢驗、淀粉水解及其水解產物的實驗設計等實驗進行深入探究的過程，進一步理解科學探究的意義，發展學生“科學探究與創新意識”的學科核心素養。
3. 提高學生健康生活的意識，認識化學與科學、技術、社會的密切聯系，發展學生“科學態度與社會責任”的學科核心素養。
三、教學重點
葡萄糖、淀粉的主要性質
四、教學難點
葡萄糖結構與性質的關系
五、教學方法
實驗、多媒體等
六、教學過程
【多媒體展示】舌尖上的中國——糖
今天我和同學們共同來探討一下常見的糖類化合物。
【思考1】請同學們仔細觀察：表7－3常見的糖類物質
定義 代表物 代表物的分子式 相互關系
單糖 不能再水解生成其他糖的糖
二糖 水解后能生成兩分子單糖
多糖 水解后能生成多分子單糖
【提問】分析葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素的元素組成以及碳、氫、氧原子數的比例，思考為什么人們曾把這些糖類化合物稱為“碳水化合物”。
（糖類是綠色植物光合作用的產物，是由C、H、O三種元素組成的，其組成大多可以用通式Cn(H2O)m表示，因此過去曾把它們成為碳水化合物。）
【過渡】我們可以根據糖類是否水解以及水解產物的情況可以把糖分成單糖、二糖和多糖。
【講述】其中葡萄糖是單糖，分子式（C6H12O6）不能在再水解；蔗糖和麥芽糖是二糖，兩者互為同分異構體，分子式（C12H22O11）（思考：為什么叫二糖，可以從碳原子數來分析？）每一分子二糖可以水解成兩分子的單糖；淀粉和纖維素是多糖，由于n取值，他們都是高分子化合物，在一定條件下可以水解為多分子葡萄糖。
設計意圖：通過播放視頻（舌尖上的中國——糖）直入課題，結合書本P83頁表7－3常見的糖類化合物，喚醒學生的舊知，激發學生學習興趣，為探索糖類更多的性質作鋪墊。
【過渡】經過上面這幾個問題的討論，我們對糖類概念有了新的認識，那么，糖類物質到底是什么？我們對他們的性質再探索。今天重點討論葡萄糖和淀粉。
【思考2】葡萄糖的分子式是：C6H12O6，結構簡式是：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
葡萄糖的結構有什么特點？預測葡萄糖具有哪些化學性質？
【講述】眾所周知，人們從食物中攝入淀粉，淀粉在體內淀粉酶的作用下發生復雜的變化，水解成葡萄糖。葡萄糖在人體組織中發生緩慢氧化，放出熱量，提供生命活動所需的能量。
【思考3】醫生常給低血糖病人靜脈注射50%的葡萄糖溶液，其主要目的是什么
葡萄糖的氧化供能
反應的化學方程式為 。
友情提醒：能量攝入過多會導致肥胖！
【思考4】 近年來患糖尿病（尿液中含葡萄糖）的人越來越多，我們如果是醫生，如何檢驗葡萄糖的存在？
【講述】我們一起通過小實驗來探究葡萄糖的性質。
【探究實驗7-7】“葡萄糖與新制Cu(OH)2的反應”：（1）在試管中加入2mL10%的NaOH溶液，滴加4-5滴5%的CuSO4溶液，得到含新制Cu(OH)2。再加入2mL10%的葡萄糖溶液，加熱，觀察現象。
實驗關鍵：①NaOH溶液要稍微過量，即反應在堿性環境中進行。 ②需加熱至沸騰
現象：________________________________________
【探究實驗7-7】“葡萄糖的銀鏡反應”：（2）在潔凈的試管中加入1mL2%的硝酸銀溶液，然后一邊振蕩試管，一邊逐滴加入2%稀氨水，直到最初產生的沉淀恰好溶解為止，得到銀氨溶液。再加入1mL10%的葡萄糖溶液，振蕩，然后放在水浴中加熱，觀察現象。
注意事項：①銀氨溶液的配制：在潔凈的試管里加入2 mL 2%的硝酸銀溶液，振蕩試管，同時滴加2%的稀氨水，直到析出的沉淀恰好溶解為止。
現象：________________________________________
【講述】通過這兩個實驗我們可以檢驗葡萄糖的存在。
設計意圖：新知識的獲取要聯系學生的已有知識，挖掘學生的最近發展區，通過分析葡萄糖分子結構特點，預測葡萄糖的化學性質，讓學生深刻理解“結構決定性質”。從“攝入葡萄糖為人體提供熱量”到“糖攝入過多導致糖尿病”的生活情境提出問題“怎么檢驗葡萄糖”，分析其中化學原理知識后，指出其在生活中的具體應用——“熱水瓶內膽鍍銀”和“醫學上檢驗葡萄糖”，教學片段層層遞進，不斷讓學生感受化學“源于生活，用于生活”的學科特點。物質的性質和應用最終回歸到結構本質，幫助學生進一步建立“結構決定性質，性質反映結構、性質決定用途”的學科思想。
【過渡】由于葡萄糖的特殊結構決定了它的化學性質，因此有了廣泛的用途。工業上可以用淀粉和纖維素為原料生產葡萄糖。
【思考5】工業上可以用淀粉和纖維素為原料生產葡萄糖，請寫出淀粉和纖維素在一定條件下水解成葡萄糖的方程式。
【思考6】如何檢驗淀粉？
（碘溶液）
【思考7】桌上有一瓶淀粉水解液，如何檢驗桌上淀粉水解液的水解程度？
【實驗設計】未知的淀粉水解液(已經水解一段時間，但是不知道是不是成功？)如何設計實驗證明淀粉的水解已經開始？如何證明淀粉的水解已經完全？
請同學們分組討論（4-6人一小組）實驗方案并列出詳細的實驗方案（參考實驗7-8）。
【學生設計】
第一步：
第二步：
特別提醒：(1)淀粉的檢驗，必須直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因為碘能與NaOH溶液反應。
因反應是用硫酸作催化劑，而銀鏡反應或與新制Cu(OH)2懸濁液的反應的溶液必須呈堿性，所以應先中和再檢驗。
【過渡】淀粉和纖維素在一定條件下能水解成葡萄糖。后者在酒化酶作用下能轉化為酒精，得到的酒精在某種微生物存在下能進一步發生氧化反應得到醋酸。
【思考8】淀粉用途廣泛，除了可以制備葡萄糖，還可以用來釀酒。請寫出葡萄糖在酒化酶作用下能轉化為酒精的方程式
設計意圖：通過對比聯系葡萄糖知識來學習淀粉性質，滲透對比學習方法。從生活經驗中挖掘化學知識，將化學知識（淀粉的水解等）與形象的生活經驗相聯系，讓學生進一步體驗化學與生產生活緊密相連的學科特點。研究淀粉水解程度的問題較復雜，通過鋪墊問題組“如何判斷淀粉已經水解”、“水解程度可能出現幾種情況”、“淀粉怎么檢驗”，逐步降低難度，再通過小組討論，發揮同伴互助作用，完善實驗方案，實現教學突破。
七、板書計劃
八、課堂檢測
1．醫院里檢驗糖尿病患者的方法是將病人尿液加入CuSO4和NaOH的混合溶液中，加熱后若產生紅色沉淀說明病人尿中含有（ ）
A．脂肪 B．葡萄糖 C．乙酸 D．蛋白質
2．對于淀粉和纖維素的下列說法中，正確的是(　)
①它們都屬于糖類，且互為同分異構體
②二者都能水解，且水解的最終產物相同
③二者含C、H、O三種元素的質量分數相同
④都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能發生銀鏡反應，而纖維素不能
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
3.葡萄糖的結構簡式為：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,其對應的性質中不正確的是(　　)
A.與鈉反應放出氫氣
B.可與乙酸發生酯化反應
C.能發生銀鏡反應
D.可使小蘇打溶液冒出氣泡
4. 將淀粉水解，并用新制的Cu(OH)2濁液檢驗其水解產物的實驗中，要進行的主要操作是：①加熱；②滴入稀硫酸；③加入新制的Cu(OH)2懸濁液；④加入足量的氫氧化鈉溶液．以上各步操作的先后順序排列正確的是（ ）
A．①②③④① B．②①④③① C．②④①③① D．③④①②①

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