单 糖
教学目标
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知识技能：掌握葡萄糖的分子结构和重要化学性质。
能力培养：通过葡萄糖分子组成与结构的推断，培养学生逻辑推理、分析探讨和知识迁移的能力。
科学思想：通过葡萄糖化学性质的教学，使学生认识物质结构和性质的辨证关系。
科学品质：培养学生实验研究的严谨学风。
科学方法：从普遍存在的事实出发，从事物的全部总和出发，进行科学抽象。充分地占有材料，这是科学抽象的必要条件。
重点、难点
通过未知有机物的性质实验，推断其分子结构，进而掌握葡萄糖分子结构和重要化学性。
教学过程设计
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教师活动
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学生活动
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设计意图
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[板书]一、
未知物
[设问]测定有机物的分子结构，应该从何处入手？分哪几步来完成？
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讨
第一步：确定元素组成
论
第二步：确定分子式
出
第三步：鉴定官能团，
确定结构简式
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使学生掌握测定未知有机物分子结构的基本思维方式，培养学生科学的研究方法。
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[板书]1.确定元素组成
[提问]组成有机物的元素可能有几种？
[设问]经实验证明：此白色固体中不含N、S、P、X等元素。如何测定C、H、O元素是否存在？
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回答：有C、H、O、N、S、P、X等。
讨论出测定方法：
（1）
点燃：生成
CO
2
和H
2
O---
说明一定含
C、H元素，O元素需进一步定量分析确定。
（2）
隔绝空气加热：
①若生成
C和H
2
---说明一定含C、H元素，而无O元素。
②若生成
C和H
2
O---说明一定含C、H、O元素。
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培养学生逻辑推理、分析探讨、知识迁移能力及实验研究的严谨学风。
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[指导实验]请用现有的仪器和试剂测定未知有机物是否含C、H、O元素。
[板书]
测定方法：
（1）
点燃
（2）
隔绝空气加热
①生成黑色固体---碳
②生成无色液体（使无水硫酸铜变蓝）---水
结论：含C、H、O元素。
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实验：隔绝空气加热白色固体（未知物）
（1）
生成黑色固体
----碳
（2）
生成无色液体（使无水
硫酸铜变蓝）
----水
结论：此白色固体（未知物）含C、H、O元素。
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[设问]如何确定未知有机物的分子式？
[板书]2.确定分子式
测定方法：
（1）
测定
C、H、O元素的质量分
数
（2）
测定分子量
（3）
计算分子式
[投影]实验测得：该有机物分子量为180，含C、H、O三种元素的质量分数为40%、6.7%、53.3%，求该有机物的分子式。
[板书]结论：分子式为C
6
H
12
O
6
。
|
讨论出：
（1）
测定
C、H、O元素的质
量分数
（2）
测定分子量
（3）
计算分子式
计算得出：分子式为C
6
H
12
O
6
。
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培养学生逻辑推理、分析探讨、知识迁移能力及实验研究的严谨学风。
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[板书]3.确定结构简式
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[设问]分子式为C
6
H
12
O
6
，由C、H、O三种元素组成的有机物可能存在的官能团有哪几种？如何一一鉴别？
[板书]
[指导实验]请用现有的仪器和试剂检验白色固体未知物中是否含有一种
—
CHO。
[设问]未知有机物中加入新制Cu(OH)
2
悬浊液为什么会呈现深蓝色溶液？
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讨论出可能含：
（
1）---OH
鉴别方法：①发生酯化反应；②与
NaOH 、Na
2
CO
3
不反应，与Na反应出H
2
。
（
2）---CHO
鉴别方法：①与银氨溶液水浴加热反应出银镜；②与新制
Cu(OH)
2
加热出砖红色沉淀。
（
3）---COOH（可溶性）
鉴别方法：①与Na
2
CO
3
反应出CO
2
，②与指示剂反应；③与Cu(OH)
2
反应使蓝色沉淀溶解成蓝色溶液。
实验：白色固体溶于水加新制Cu(OH)
2
悬浊液，呈深蓝色溶液，加热呈砖红色沉淀。
结论：白色固体未知物中含有一定-----CHO。
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培养学生逻辑推理、分析探讨、知识迁移能力及实验研究和严谨学风。
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[演示]
现象：无明显变化 深蓝色溶液 深蓝色溶液
[讲述]请根据上述实验，分析说明未知有机物的分子结构。
[讲述]请根据以下数据推断未知物分子结构。
[投影]实验测得：
1．
1mol该未知物与5mol乙酸完全反应生成
酯。
2．
该未知物与
H
2
加成反应时，被还原成
直链的已六醇。
3．
该未知物被新制
Cu(OH)
2
氧化成含
—
COOH的物质。
[板书]未知物的一个分子中含一个
—
CHO，5个
—
OH。
结构简式：
CH
2
OH-CHOH-CHOH
–
CHOH-CHOH-CHO
[设问]具有此结构简式的是什么物质呢？
[指导阅读]打开课本第88页，看书证明推断正确。
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判断出：
1个未知有机物的分子结构中有多个
—
OH。
讨论推断：
因为分子式为
C
6
H
12
O
6
，1mol分子中含6mol C原子，5mol--OH。5mol--OH分别连在5mol C原子上（因为一个C原子上连两个或两上以上
—
OH不稳定）。1mol--CHO含1mol C原子，所以不可能再含---COOH和
—
CO--。又知碳链为直链，故推出：
结构简式：
CH
2
OH-CHOH-CHOH
–
CHOH-CHOH-CHO
回答：葡萄糖（生物课上学过）
阅读。
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[板书]二、葡萄糖（把课本开始方框中的未知物改成葡萄糖）
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[讲述]请学生小结测定葡萄糖分子结构的步骤和方法。
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小结：
步骤：
1．
确定元素组成
可能含
C、H、O、N、
P、S、X等元素。
测定方法：点燃
隔绝空气加热只生成
C+H
2
O
结论：含
C、H、O元素。
2．
确定分子式
测定：CHO元素质量分
数；分子量；计算分子式。
结论：分子式CHO。
3．
确定结构简式。
可能含的官能团：
结论：根据化学反应的定量关
系推断一个分子中含一个
—
CHO，5个
—
OH，且分子结构为直链。
结构简式：CH
2
OH-CHOH-CHOH
–
CHOH-CHOH-CHO
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培养学生归纳总结的能力。
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[小结]今天这节课我们把葡萄糖作为未知有机物，利用物质结构和性质的辨证关系，由定性实验和定量的数据推断出它的分子结构进而掌握它的性质。通过这节课，我们进一步认识了物质结构和性质的辨证关系。在今后的化学学习中，我们将继续贯彻这一观点。
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[课堂练习]根据葡萄糖分子结构说明葡萄糖应具有的化学性质，并写出有关的化学方程式。
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回答：
1．
有
—
CHO
（1）
还原成
—
CH
2
OH
（2）
氧化成
—
COOH
2．
有
—
OH
（3）
能与羧酸发生
酯化反应
写出化学方程式：
1．
CH
2
OH(CHOH)
4
CHO+
H
2
CH
2
OH(CHOH)
4
CH
2
OH
2.CH
2
OH(CHOH)
4
CHO+2[Ag(NH
3
)
2
]
+
+2OH
-
→CH
2
OH(CHOH)
4
COO
-
+NH
4
+
+2Ag↓+3NH
3
+H
2
O
CH
2
OH(CHOH)
4
CHO+2Cu(OH)
2
→
CH
2
OH(CHOH)
4
COOH+
Cu
2
O↓+2H
2
O
2．
CH
2
OH(CHOH)
4
CHO+
5(CH
3
CO)
2
O→
CHO
|
(HCOOCCH
3
)
4
+5CH
3
COOH
|
H
2
COOCCH
3
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由性质推测结构，再由结构说明性质，使学生进一步认识物质结构和性质的辨证关系。
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[作业]1.阅读课本第三章第一节单糖。
2．课本第90-99页1-4题。
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复习巩固课上所学知识
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[随堂检测]
1．
在一定条件下既能发生氧化反应，又能发生还原反应的有机物可能
是（
）
（A）
乙醇（
B）乙酸乙醇（C）乙酸（D）葡萄糖
2．
下列对葡萄糖性质的叙述中错误的是（ ）
（A）
葡萄糖具有醇羟基，能和酸起酯化反应
（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三种元素的质量比为6：
1：8，则葡萄糖的分子式是
。经实验测知，葡萄糖的分子结构中有有一醛基和五个羟基，且为直链，则葡萄糖的结构简式可表示为
。
4．某种单糖是细胞核的重要组成部分，其分子量是乙烷的五倍。已知它的分子组成符合通式C
n
(H
2
O)
m
，其中m=n，它的分子结构和葡萄糖相似，这种单糖的分子式为
，结构简式为
。
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考查葡萄糖的化学性质和分子结构及利用有关数据计算分子式，推断结构简式的能力。
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