高中人教版 (2019)第一节 糖类优质教案设计

这是一份高中人教版 (2019)第一节 糖类优质教案设计，共10页。教案主要包含了内容要求，学生活动1，学生活动2，知识扩展，学生活动3，学生活动4，学生活动5，实验4-2等内容，欢迎下载使用。

第二课时 二糖和多糖
课题： 4.1.2 二糖和多糖
课时
2
授课年级
高二
课标要求
《普通高中化学课程标准（2017年版）》对本节课作出了明确的【内容要求】：
根据2022年版义务教育化学课程标准，对糖类的教学要求如下：
糖类的概念和分类：要求学生了解糖类的定义，掌握单糖、二糖、多糖等基本分类，并能够识别各种糖类的结构特点。
糖类的性质和制备：要求学生了解糖类的物理性质和化学性质，如还原性、水解反应等，同时掌握糖类的制备方法，如淀粉的水解制备葡萄糖等。
糖类在生物体内的作用：要求学生了解糖类在生物体内的代谢过程，如葡萄糖的氧化分解，以及糖类在生物体中的功能，如能量供应、细胞识别等。
糖类与人类生活：要求学生了解糖类在人类饮食中的作用，如糖类的摄入与血糖水平的调节，以及糖类与健康的关系，如糖尿病的发生机制等。
糖类的应用：要求学生了解糖类在工业、医药等领域的应用，如葡萄糖酸钙在补钙剂中的应用，以及淀粉在造纸、纺织等领域的应用。
总的来说，2022年版义务教育化学课程标准对糖类的要求不仅包括糖类的基本概念、分类和性质，还包括糖类在生物体内的作用、与人类生活的关系以及在实际应用中的重要性。这些要求旨在帮助学生建立全面的糖类知识体系，提高学生的科学素养。
教材
分析
糖类第1课时，由光合作用视频引出糖的概念，进而关注其组成和结构特点;根据已有知识结构(主要源于生物学认知)对常见的各类别糖的了解是并列的,可以将各类糖的典型代表物统筹学习，然后再仔细对比各自分子结构异同。为了加深对醛基官能团的了解,并基于实验证据,引导学生完成教材[实验4-1],并对该实验延伸补充,将果糖、核糖与脱氧核糖作对比实验,进行探究,完善了官能团性能从书面认知到用实验认识,从实验现象到实验结论的推理论证。
在糖类性质的学习中,注重联系以前学习的醛类、醇类等知识,进行类推、迁移,紧紧抓住结构决定性质的学科思维。在讲授糖类的各种典型代表物之间的转化,以及选学内容葡萄糖链状和环状的转化过程中,将糖类学习融入有机化学学习的基本方式中,熟练掌握分子结构、官能团与性质之间的联系。在书写糖分子的结构式时,如学生基础较好,还可以关注手性。最后组织学生讨论糖尿病的发现与检测，提高学生将所学知识应用于日常生活的积极性,将所学知识用于解决生活实际问题。
学到糖的第2课时,从糖的分类入手，自然引出二糖、多糖等概念，然后给学生分享典型的二糖、多糖等,从宏观辨识到微观探析,探析二糖的还原性等性质。在探究过程中,学生自己讨论,设计方案,操作完成实验，体会一套完整的实验方案。探究完二糖的水解反应后,引导学生书写水解反应的化学方程式，体会用化学用语表达化学反应的过程。水解反应探究之后,逆向思维,探究单糖的脱水缩合过程,形成完整而严谨的实验思路,感知变化观点与创新思想。
在学习多糖的过程中,沿用之前探究单糖和二糖的思路,层层递进,从宏观辨识到微观探析,除了探究糖类的水解反应以及水解产物是否具有还原性,还拓展多糖其他的一些性质,比如淀粉遇碘变蓝、纤维素的酯化反应等。始终注意引导学生关注物质的用途,体会学科价值。
教学目标
1.通过对比分析等方法,认识常见二糖、常见多糖的组成、结构,讨论了解其性质,从宏观辨识到微观探析。
2.设计实验探究糖的还原性,巩固结构决定性质的思路,学会设计实验方案探究二糖、多糖的典型代表物的还原性,了解证据推理的过程,对模型有更清晰的认知。
3.基于实验获得证据的方式学习二糖、多糖在酸或酶的作用下水解为单糖的反应，逆向思维,了解由单糖生成二糖、多糖的缩合反应,体会“变化”观点。
4.理论联系实际,认识二糖用途,以及淀粉、纤维素在人体内的重要生理功能,体会学科价值,升华科学精神与社会责任。
教学重、难点
重点：二糖、多糖典型代表物的组成、结构、化学性质及应用。
难点：从局部与整体的关系视角去认知二糖、多糖与单糖的联系,建立思维模型,了解物质的相互转化过程。
核心素养
证据推理与模型认知：了解糖类的组成与分类,单糖、二糖和多糖的区别与联系,培养学生辨识记忆、分析解释、简单设计的学科能力,落实宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识及科学态度与社会责任的学科核心素养。
宏观辨识与微观探析：在具备分析解释和简单设计的关键学科能力基础上,结合典型例题的真实问题情境,考查葡萄糖中官能团和淀粉水解的知识,落实宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识的学科核心素养。
概括关联与推论预测：在糖类的试题情境中,运用辨识记忆、说明论证及简单设计等综合能力解决问题,培养宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识,并发展科学态度与社会责任的学科核心素养。
学情分析
学生在必修阶段的学习中，已经初步了解了糖类的组成和结构通式,通过实验展示认识了葡萄糖的主要化学性质,还初步学习了二糖和多糖的水解及其产物。通过本册教材第三章对醇和醛的学习,学生知道糖类是一种多官能团的有机化合物,具有羟基和醛基或酮羰基的化学性质。学生已经具备了进一步学习糖类知识的基础。糖类与学生生活息息相关,社会上关于无糖食品的新闻也层出不穷,本节课宜结合生活实际与社会热点问题授课,能够增加课堂的趣味性,以及更好地落实核心素养。
教学过程
教学环节
教学活动
设计意图
活动一、
二糖
任务一、
蔗糖
任务二
、
麦芽糖
任务三
、
二糖的实验探究
【导入】小学二年级自然科学知识引入糖类是一类重要的有机化合物，在生命活动中起着重要作用，是生物体所需能量的主要来源，是重要的能量储存物质，也是很多生物体的结构成分。（PPT视频展示）
【教师】播放PPT，引起学生对糖类的学习兴趣
活动一、二糖
任务一、蔗糖
【学生活动1】阅读教材P103，总结蔗糖的基本概念？
【学生】阅读教材，自己总结归纳
【教师】评价、补充。
总结：
1.存在：蔗糖的是最常用的甜味剂，也是自然界中分布最广的一种二糖，存在于大多数植物体中，在甘蔗和甜菜中含量最丰富。
2.常见食糖的主要成分都是蔗糖------白糖、红糖、冰糖
【学生活动2】阅读教材P103，总结蔗糖的性质？
【学生】分组讨论，小组代表回答
【教师】评价、强调、补充。
总结：
1.物理性质：纯净的蔗糖为无色晶体，熔点186℃，易溶于水。
2.化学性质：在酸或酶的作用下，蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖。
任务二、麦芽糖
【学生活动1】阅读教材P103，总结麦芽糖的存在形式？
【学生】阅读教材，分组讨论
【教师】评价、补充。
主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，是淀粉水解过程中的一种中间产物。使用含淀粉酶的麦芽作用于淀粉可制得饴糖，其主要成分为麦芽糖。
【学生活动2】阅读教材P103-P104，总结麦芽糖的性质？
【学生】分组讨论，小组代表回答
【教师】评价、强调、补充。
1.物理性质：麦芽糖有甜味，但甜度不及蔗糖。
2.化学性质：在酸或酶的作用下，麦芽糖可水解生成葡萄糖。
【知识扩展】阅读教材P104并观看视频了解乳糖不耐受的原因，总结乳糖的基本概念？
【总结】乳糖的分子式为C12H22O11，与蔗糖、麦芽糖互为同分异构体。
任务三、二糖的实验探究
【学生活动1】阅读教材P104，探究糖类的还原性---葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖，自行设计实验方案？
【学生】分组讨论，小组代表设计方案
【教师】评价、强调、补充。
总结：
【学生活动2】观看蔗糖水解的实验视频，如何验证蔗糖在稀硫酸存在且加热的条件下是否发生了水解反应？加入的NaOH溶液要过量？
【学生】分组讨论，小组代表回答
【教师】评价、补充。
蔗糖的水解产物葡萄糖分子中含有醛基，具有还原性；
注意：加入的NaOH溶液要过量？
(1)除去反应剩余的稀硫酸；
(2)醛基只有在强碱性环境中才具有强还原性，才能与氢氧化铜或银氨溶液反应。
【学生活动3】若将蔗糖换成麦芽糖，重复上述实验操作，会出现什么现象呢？
【学生】类比推理，小组代表回答，
【教师】评价、强调。
总结：出现砖红色沉淀
【知识扩展】阅读教材P105并观看视频了解什么是甜味剂？
【学生】阅读教材，小组代表回答
【教师】评价、补充。
总结：几种常见的甜味剂
以自然科学知识为例引入新课，吸引学生的好奇心。
教师知识讲解，学生认真听讲并记忆，
通过小组讨论得出结论，学生代表回答，加深学生对知识的理解。
通过小组讨论得出结论，学生代表回答，加深学生对知识的理解。
活动二、多糖
氧
任务一
、
淀粉
任务二
、
纤维素
【任务一】淀粉
【学生活动1】阅读教材P105-P107总结淀粉和纤维素的区别和联系？
【学生】阅读教材，小组代表回答
【教师】评价、补充。
总结：1.淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成的，属于天然有机高分子。
2.淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万。
3.淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n,其中的葡萄糖单元中一般仍有三个羟基，所以也可表示为[C6H7O2(OH)3]n。
4.淀粉和纤维素分子中所包含的葡萄糖单元数目，即n值不同，因此不属于同分异构体。
【学生活动2】阅读教材P105-P106，总结淀粉的基本概念？
【学生】阅读教材，分组讨论，小组代表回答
【教师】评价、强调、补充。
总结：
1.存在：淀粉是绿色植物光合作用的产物，是植物储存营养物质的一种形式，在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。
2.结构：天然淀粉中有直链淀粉和支链淀粉，支链淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比较黏的口感。
【学生活动3】阅读教材P106，总结淀粉的性质？
【学生】阅读教材，分组讨论，推测其化学性质，小组代表回答
【教师】评价、强调、补充。
总结：
1.物理性质：白色粉末，无甜味，不溶于冷水。热水中部分溶解，形成胶状的淀粉糊。
2.化学性质：
①淀粉的特征反应：遇碘单质变蓝，可以利用该性质检验淀粉或碘单质
②淀粉不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。
③淀粉分子的葡萄糖单元中存在醇羟基，可以发生酯化反应。
④淀粉在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。
【学生活动4】探究淀粉水解程度的判断(即淀粉未水解、部分水解、完全水解）？
【学生】分组讨论，小组代表回答
【教师】评价、强调、补充。

【学生活动5】阅读教材P106总结淀粉的用途？
【学生】阅读教材，学生代表回答
【教师】评价、补充。
淀粉是食物的一种重要成分，也是重要的工业原料。
1.以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料---发酵
燃料乙醇、白酒、食醋、味精， 以及氨基酸、抗生素等药物
2.淀粉酯化
可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等
任务二、纤维素
【学生活动1】阅读教材P106，总结果糖的基本概念？
【学生】阅读教材，小组代表回答
【教师】评价、补充、强调。
总结：
1.存在：纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖，参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作用
2.结构：
3.物理性质：
白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。
【学生活动2】阅读教材P106【实验4-2】并观看实验视频，总结纤维素的化学性质和用途？
【学生】观看视频，分组讨论，小组代表回答
【教师】评价、强调、补充
总结：
1.化学性质：
①纤维素的化学性质与淀粉类似，在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。能够发生酯化反应。
纤维素在人体内不能水解，因为人体内没有纤维素酶，因此不能作为人类的能量来源。但适当摄入粗纤维食品，可以刺激肠道蠕动，助消化。
②纤维素不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。
2.用途：
①棉和麻的纤维大量用于纺织工业
②一些富含纤维素的物质，如木材、秸秆等是造纸的原料
③纤维素用来制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维
【资料卡片】阅读教材P107，了解甲壳质和纤维素与燃料乙醇？
【典型例题】
例1.淀粉经过下列变化:淀粉→单糖→酒精→乙烯→……→草酸(HOOC—COOH)。在该变化过程中,下列反应类型一定没有发生的是( )。①加成反应 ②氧化反应 ③还原反应 ④消去反应 ⑤取代反应 ⑥水解反应 ⑦酯化反应 ⑧加聚反应
A.①③④B.⑦⑧
C.④⑤⑥D.①④⑥
【答案要点】B
例2.某同学进行蔗糖的水解实验,并检验水解产物是否含有葡萄糖。他的操作如下:取少量蔗糖加适量水配成溶液;在蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟,冷却;在冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热。实验结果没有银镜产生。其原因是( )。
A.蔗糖尚未水解
B.加热时间不够
C.煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸
D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
【答案要点】C
例3.通过实验来验证淀粉水解可生成还原糖包括下列操作过程,这些操作过程正确的顺序是( )。
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液至溶液呈碱性 ④加入新制Cu(OH)2 ⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热
A.①②⑤⑥④③B.①⑤②④⑥③
C.①⑤②③④⑥D.①⑥④⑤③②
【答案要点】C
培养学生总结归纳的能力。
老师讲解，学生认真听讲。
通过小组讨论得出结论，学生代表回答，加深学生对知识的理解。
循序渐进的推进课程，根据学生的掌握情况，可作相应调整。
通过小组讨论得出结论，加深学生对知识的理解，培养学生总结归纳的能力。
通过观看实验，加深学生对知识的理解。
典型例题检测并巩固学生知识点的掌握情况。
课堂总结
板书
设计
4.1.2二糖和多糖
一、二糖
1、举例:蔗糖、麦芽糖等
2.物理性质
3.还原性与水解反应
4.主要用途
二、多糖
1.举例:淀粉、纤维素(不互为同分异构体)
2.分子结构
3.水解反应
4.主要用途
教学
反思
本节课以第1课时单糖的性质为基础,对二糖的还原性、水解反应、淀粉特征反应等开展系列探究实验。教师引导,使学生认识和体会单糖、二糖、多糖性质的研究过程,充分调动学生学习积极性。从对葡萄糖、蔗糖、淀粉等糖类的表观认识,借助烃的衍生物中已有的醛类、醇类等知识的铺垫,探究糖类的化学性质与结构特点。学生的认知由单官能团的化合物、小分子的化合物过渡到多官能团的化合物和高分子化合物,初步形成糖类较完整、系统的知识体系,理解糖类在生命活动过程中的重要作用,升华学科价值。