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化學教案單糖
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(yǎng)：通過葡萄糖分子組成與結構的推斷，培養(yǎng)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(yǎng)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(fā)，從事物的全部總和出發(fā)，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
（展示樣品）這節(jié)課我們來測定這種白色固體有機物的分子結構。
一、未知物
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(yǎng)學生科學的研究方法。
1.確定元素組成
組成有機物的元素可能有幾種？
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：
�、偃羯蒀和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(yǎng)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。
請用現(xiàn)有的儀器和試劑測定未知有機物是否含C、H、O元素。
測定方法：
（1）點燃
�。�2）隔絕空氣加熱
①生成黑色固體---碳
�、谏蔁o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。
如何確定未知有機物的分子式？
2.確定分子式
測定方法：
�。�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
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。
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(yǎng)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。
3.確定結構簡式
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？
請用現(xiàn)有的儀器和試劑檢驗白色固體未知物中是否含有一種—CHO。
未知有機物中加入新制Cu(OH)2懸濁液為什么會呈現(xiàn)深藍色溶液？
討論出可能含：
�。�1）---OH
鑒別方法：①發(fā)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(yǎng)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。
現(xiàn)象：無明顯變化 深藍色溶液 深藍色溶液
請根據上述實驗，分析說明未知有機物的分子結構。
請根據以下數據推斷未知物分子結構。
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。
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
具有此結構簡式的.是什么物質呢？
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(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：
結構簡式：CH2OH-CHOH-CHOH –CHOH-CHOH-CHO
回答：葡萄糖（生物課上學過）
閱讀。
二、葡萄糖（把課本開始方框中的未知物改成葡萄糖）
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(yǎng)學生歸納總結的能力。
今天這節(jié)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(jié)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(xù)貫徹這一觀點。
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(fā)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++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。
1.閱讀課本第三章第一節(jié)單糖。
2．課本第90-99頁1-4題。
復習鞏固課上所學知識
1．在一定條件下既能發(fā)生氧化反應，又能發(fā)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（ ）
�。ˋ）葡萄糖具有醇羥基，能和酸起酯化反應
�。˙）葡萄糖能使溴水褪色
（C）葡萄糖能被硝酸氧化
�。―）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.C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 4.C5H10O5 CH2OH(CHOH)3CHO
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