单 糖
教学目标
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
教师活动 |
学生活动 |
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? |
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。 |
[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? |
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。 |
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。 |
[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。 |
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。 |
[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? |
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。 |
[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。 |
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。 |
[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。 |
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 |
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。 |
[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 |
[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 。 |
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。 |