人教版高中化學選修五4.2 糖類 教案

人教版高中化學選修五4.2糖類教案授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間設(shè)計思路本節(jié)課以人教版高中化學選修五第四章第二節(jié)“糖類”為核心內(nèi)容，結(jié)合學生的認知水平，旨在通過生動的教學活動，讓學生掌握糖類的分類、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在自然界和應用中的重要性。課程設(shè)計以課本為基礎(chǔ)，通過問題驅(qū)動、案例分析、實驗探究等多種教學方法，引導學生深入理解糖類的相關(guān)知識，培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗操作能力和科學思維能力。同時，注重聯(lián)系生活實際，提高學生的學習興趣和實際應用能力。核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括：發(fā)展學生的科學思維，培養(yǎng)其證據(jù)推理與模型認知能力；提升學生的科學探究與實踐能力，通過實驗探究糖類的性質(zhì)；強化學生的科學態(tài)度與責任，激發(fā)其對化學知識的興趣和探索精神；以及增強學生的化學應用意識，理解糖類在生活中的重要性。通過本節(jié)課的學習，學生將能夠?qū)⒗碚撝R與實際應用相結(jié)合，形成系統(tǒng)的化學知識結(jié)構(gòu)。教學難點與重點1.教學重點

①糖類的分類和基本結(jié)構(gòu)，包括單糖、二糖和多糖的結(jié)構(gòu)特點。

②糖類的化學性質(zhì)，如還原性、氧化性、水解反應等。

③糖類在自然界中的存在形式和生物學作用。

2.教學難點

①糖類分子結(jié)構(gòu)的復雜性及其與性質(zhì)之間的關(guān)系。

②糖類水解反應的機理和條件，以及水解產(chǎn)物的鑒別方法。

③糖類的生物學功能與其化學結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性，以及在不同生物體中的作用差異。教學資源1.軟硬件資源：多媒體教學設(shè)備、投影儀、計算機、實驗器材

2.課程平臺：校園網(wǎng)絡(luò)教學平臺

3.信息化資源：教學PPT、糖類結(jié)構(gòu)模型、化學實驗視頻

4.教學手段：問題驅(qū)動教學、小組討論、實驗演示、學生自主探究教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務(wù)：通過在線平臺發(fā)布預習資料，包括糖類的分類、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的PPT，以及相關(guān)的視頻資料，明確要求學生掌握糖類的基本概念。

設(shè)計預習問題：圍繞糖類的化學性質(zhì)，設(shè)計問題如“為什么葡萄糖溶液能還原Cu(OH)2？”引導學生思考糖類的還原性。

監(jiān)控預習進度：通過在線平臺的預習反饋功能，跟蹤學生的預習進度和疑問。

學生活動：

自主閱讀預習資料：學生通過平臺學習糖類的基本知識。

思考預習問題：學生針對問題進行思考，記錄下自己的理解和疑問。

提交預習成果：學生將預習筆記和問題提交至平臺，供教師評估。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：鼓勵學生自主探索，培養(yǎng)獨立思考能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺，實現(xiàn)資源的共享和預習進度監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學生建立對糖類基本概念的理解，為課堂學習打下基礎(chǔ)。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示糖類在食品中的應用案例，如糖果制作，激發(fā)學生興趣。

講解知識點：詳細講解糖類的化學性質(zhì)，如還原性，結(jié)合實驗現(xiàn)象進行解釋。

組織課堂活動：設(shè)計實驗，如葡萄糖溶液與Cu(OH)2反應，讓學生觀察并記錄結(jié)果。

解答疑問：對學生在實驗中遇到的問題進行解答，幫助學生理解難點。

學生活動：

聽講并思考：學生聽講并思考糖類的化學性質(zhì)。

參與課堂活動：學生參與實驗，觀察現(xiàn)象，記錄結(jié)果。

提問與討論：學生對實驗結(jié)果進行討論，提出疑問。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解糖類的化學性質(zhì)。

實踐活動法：通過實驗，讓學生親身體驗糖類的化學性質(zhì)。

合作學習法：小組討論，培養(yǎng)學生的團隊合作能力。

作用與目的：

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：布置與糖類化學性質(zhì)相關(guān)的作業(yè)，如編寫糖類反應的化學方程式。

提供拓展資源：提供相關(guān)的科學論文或網(wǎng)站，讓學生了解糖類在科學研究中的應用。

反饋作業(yè)情況：批改作業(yè)，針對學生的錯誤給出指導意見。

學生活動：

完成作業(yè)：學生完成作業(yè)，鞏固糖類的化學性質(zhì)。

拓展學習：學生利用提供的資源，進行深入的學習。

反思總結(jié)：學生反思學習過程中的收獲和不足。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：鼓勵學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結(jié)法：引導學生對學習過程進行反思，提升學習效果。

作用與目的：教學資源拓展1.拓展資源

（1）拓展閱讀材料：推薦學生閱讀《生物化學》中關(guān)于糖類在生物體內(nèi)作用的章節(jié)，深入了解糖類在細胞結(jié)構(gòu)、能量代謝等方面的重要性。

（2）相關(guān)學術(shù)論文：提供一些關(guān)于糖類化學性質(zhì)和生物學應用的最新研究論文，如《糖類化合物在藥物研發(fā)中的應用》等，幫助學生了解糖類的科學研究動態(tài)。

（3）化學實驗視頻：推薦學生觀看一些關(guān)于糖類化學性質(zhì)的實驗操作視頻，如葡萄糖與氫氧化銅反應的實驗過程，以便更直觀地理解糖類的化學性質(zhì)。

（4）在線課程：推薦學生參加一些在線化學課程，如“糖類化學與生物學”等，以加深對糖類知識的理解。

2.拓展建議

（1）深入學習糖類的分類和結(jié)構(gòu)：學生可以查閱相關(guān)的化學教材或在線資源，詳細了解單糖、二糖和多糖的結(jié)構(gòu)特點及其在自然界中的分布。

（2）探究糖類的化學性質(zhì)：學生可以自行設(shè)計實驗，驗證糖類的還原性、氧化性等化學性質(zhì)，并記錄實驗現(xiàn)象和結(jié)果。

（3）研究糖類的生物學作用：學生可以通過查閱生物學教材或相關(guān)文獻，了解糖類在生物體內(nèi)的功能，如作為能量來源、細胞間信號傳遞等。

（4）開展小組討論：學生可以分組討論糖類在食品、藥品等領(lǐng)域的應用，以及糖類化合物在生物體中的重要性。

（5）參與科學活動：鼓勵學生參加學校或社區(qū)的化學、生物學相關(guān)競賽和活動，提高自己的實踐能力和創(chuàng)新意識。

（6）總結(jié)與反思：學生在學習過程中，要不斷總結(jié)所學知識，反思學習方法和效果，以期在后續(xù)學習中取得更好的成果。課后作業(yè)1.請繪制并描述下列糖類的結(jié)構(gòu)式：葡萄糖、果糖、蔗糖。

答案：葡萄糖的結(jié)構(gòu)式為CH2OH(CHOH)4CHO，是一種多羥基醛；果糖的結(jié)構(gòu)式為CH2OH(CHOH)3COCH2OH，是一種多羥基酮；蔗糖的結(jié)構(gòu)式為C12H22O11，由葡萄糖和果糖通過α-1,2-糖苷鍵連接而成。

2.解釋還原糖和非還原糖的區(qū)別，并舉例說明。

答案：還原糖是指含有游離醛基或酮基的糖類，能夠被氧化劑氧化，如葡萄糖、果糖；非還原糖是指沒有游離醛基或酮基的糖類，不能被氧化劑氧化，如蔗糖。例如，葡萄糖是還原糖，因為它含有游離的醛基；而蔗糖是非還原糖，因為它由葡萄糖和果糖通過糖苷鍵連接，沒有游離的醛基或酮基。

3.寫出下列反應的化學方程式：

（1）葡萄糖與氫氧化銅反應；

（2）蔗糖的水解反應。

答案：（1）CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O

（2）C12H22O11+H2O→C6H12O6+C6H12O6

4.糖類在生物體內(nèi)的主要功能是什么？請舉例說明。

答案：糖類在生物體內(nèi)的主要功能包括提供能量、構(gòu)成生物大分子、參與細胞信號傳遞等。例如，葡萄糖是細胞的主要能量來源，通過細胞呼吸產(chǎn)生能量；纖維素是植物細胞壁的主要成分，構(gòu)成植物的結(jié)構(gòu)框架。

5.實驗室如何鑒別還原糖和非還原糖？請描述實驗步驟和現(xiàn)象。

答案：實驗室鑒別還原糖和非還原糖通常使用本尼迪特試劑。實驗步驟如下：

（1）取少量待測溶液于試管中。

（2）加入本尼迪特試劑，搖勻。

（3）在沸水浴中加熱約2分鐘。

（4）觀察溶液顏色的變化。

實驗現(xiàn)象：如果溶液中含有還原糖，加熱后溶液顏色會變?yōu)榧t黃色或棕色沉淀，表明有Cu2O生成；如果溶液中不含還原糖，溶液顏色不會變化。

6.請設(shè)計一個實驗，驗證某種食物中是否含有還原糖。

答案：實驗設(shè)計如下：

（1）取少量食物樣品，加入適量蒸餾水，攪拌并煮沸，使食物中的糖類溶解。

（2）將溶液過濾，取濾液。

（3）將濾液分成兩份，一份加入本尼迪特試劑，另一份作為對照。

（4）將加入本尼迪特試劑的濾液在沸水浴中加熱約2分鐘。

（5）觀察兩份溶液的顏色變化。

實驗現(xiàn)象：如果加入本尼迪特試劑的濾液加熱后顏色變?yōu)榧t黃色或棕色沉淀，而對照溶液無變化，則表明食物中含有還原糖。

7.糖類的化學性質(zhì)在食品工業(yè)中有哪些應用？請舉例說明。

答案：糖類的化學性質(zhì)在食品工業(yè)中有廣泛應用，例如：

（1）焦糖化反應：糖類在加熱過程中會發(fā)生焦糖化反應，生成焦糖色素，用于醬油、糖果等食品的著色。

（2）發(fā)酵：糖類在酵母的作用下發(fā)酵生成酒精和二氧化碳，用于面包、啤酒等食品的制作。

（3）糖酯化反應：糖類與脂肪酸發(fā)生酯化反應，生成糖酯，用于食品的乳化劑和穩(wěn)定劑。

8.請簡述糖類在生物體內(nèi)的代謝途徑。

答案：糖類在生物體內(nèi)的代謝途徑主要包括糖酵解、三羧酸循環(huán)和糖原合成等。糖酵解是將葡萄糖分解成丙酮酸和ATP的過程；三羧酸循環(huán)是將丙酮酸進一步氧化分解，釋放能量并生成ATP的過程；糖原合成是將葡萄糖分子聚合成糖原儲存于肝臟和肌肉中的過程。

9.請解釋為什么糖尿病患者需要控制糖分的攝入。

答案：糖尿病患者需要控制糖分的攝入，因為他們的身體無法正常調(diào)節(jié)血糖水平。糖尿病患者的胰島素分泌不足或者細胞對胰島素的敏感性降低，導致血糖不能有效地進入細胞被利用，而是留在血液中，引起血糖升高。過多的糖分攝入會加劇血糖升高，可能導致糖尿病并發(fā)癥，如心血管疾病、腎病等。

10.請描述糖類在細胞信號傳遞中的作用。

答案：糖類在細胞信號傳遞中扮演重要角色，例如糖鏈（糖蛋白和糖脂的組成部分）在細胞表面的識別和通訊中起關(guān)鍵作用。糖鏈的結(jié)構(gòu)和序列可以影響細胞之間的相互作用，如細胞黏附、免疫識別等。此外，糖類還可以作為信號分子，如糖皮質(zhì)激素，參與調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的生理過程。板書設(shè)計1.糖類的分類與結(jié)構(gòu)

①糖類的分類：單糖、二糖、多糖