1、第四课时 糖类整体设计三维目标1.知识与技能使学生知道糖类的组成和分类,了解葡萄糖、淀粉、纤维素的组成和主要性质。认识它们在日常生活中的应用。培养设计实验方案的能力和严密考虑问题的思维能力。2.过程与方法本课时主要采用实验探究法和提问、启发式教学。3.情感态度与价值观在教学中让学生体验科学探究的过程,强化科学探究的意识,促进学习方法的转变和实践能力的培养。教学重点葡萄糖的性质、淀粉的水解。教学难点淀粉的水解。课前准备药品:葡萄糖、蔗糖、淀粉(可溶性)、脱脂棉、硝酸银溶液、氨水、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、蒸馏水。仪器:试管、滴管、三脚架、酒精灯、烧杯、试管夹、火柴。教学过程知识回顾 前面我们了解
2、了油脂的性质。油脂是酯的一种,它在酸或碱性条件下可以水解,生成高级脂肪酸和甘油。油脂在碱性条件下的水解反应叫做皂化反应。工业上就是利用这个反应来制造肥皂。油脂还是一种重要的供能物质。导入新课 糖类和油脂一样,都是天然的有机化合物,在自然界分布很广。糖类是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源。根据我国居民的食物构成,人们每天摄取的热能中大约有75%来自糖类。推进新课【提问】1.我们知道糖类又叫做碳水化合物,这是为什么呢?2.糖类的基本分类是怎么分的呢?分析 糖类根据其能否水解以及水解产物的多少,可以分成单糖、二糖和多糖等几类。单糖中最重要的是葡萄糖,二糖中最重要的是蔗糖和麦芽糖,多
3、糖中最重要的是淀粉和纤维素。 板书 一、糖的分类糖实验1 葡萄糖、蔗糖、淀粉(可溶性)、纤维素(用脱脂棉)各取少量于试管中,观察它们的颜色、状态,再加入适量水,观察它们在水中的溶解度。回答 葡萄糖、淀粉(可溶性)、纤维素均为白色固体,蔗糖为无色固体。加入水后,葡萄糖、蔗糖、淀粉(可溶性)溶解,纤维素不溶解。总结 葡萄糖是白色晶体,有甜味,能溶于水。蔗糖是无色晶体,能溶于水,是重要的甜味食物。淀粉是白色粉末,我们用的是可溶性的淀粉所以它能溶于水,但有些蛋白质不溶于水。纤维素为白色纤维状物质,不溶于水,也不溶于一般溶剂。板书 二、糖类的物理性质葡萄糖蔗糖淀粉纤维素颜色、状态白色晶体无色晶体白色粉末
4、白色纤维状物质水溶性能溶于水能溶于水可溶于水不溶于水讨论 人生病不能正常饮食时,医生一般会注射葡萄糖水溶液,这是为什么呢?回答 葡萄糖在人体内分解,生成CO2和H2O,释放出热量,供给生命活动的需要。板书 三、葡萄糖的化学性质1.被氧化,释放能量C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H=-2 804 kJmol-1实验2 在洁净的试管里加入2 mL 2%的硝酸银溶液,振荡试管,同时滴加2%的稀氨水,直到析出的沉淀恰好溶解为止,再加入1 mL 10%的葡萄糖溶液,在温水浴里加热35 min,观察并记录实验现象。实验注意事项:试管必须洁净、光滑,以保证实验现象明显。银
5、氨溶液要随用随配,不可长期放置,以防止形成爆炸性物质。葡萄糖溶液和银氨溶液混合均匀后,静置于水浴中加热,不要再摇动试管,否则容易形成黑色的银粒子。实验完毕后要及时用稀硝酸洗涤试管,并处理反应后的混合液。结论 在硝酸银里加入稀氨水后,先出现白色沉淀,然后沉淀消失。再加入葡萄糖溶液,温水浴加热后,试管内管壁上附着一层光亮的银。总结 因为该反应最后在试管内管壁上附着一层光亮的银,所以我们称该反应为银镜反应。练习 做过银镜反应的试管,最好选用的洗涤剂是( )A.稀硝酸 B.稀盐酸 C.稀氨水 D.烧碱溶液解析:由于银不溶于水,所以应考虑选用的洗涤剂能和银反应,生成可溶于水的化合物。而稀盐酸、稀氨水、烧
6、碱溶液和银都不反应,所以选用稀硝酸最好。答案:A实验3 在洁净的试管里加入2 mL 10%的氢氧化钠溶液,滴加45滴5%的硫酸铜溶液,然后再加入2 mL 10%的葡萄糖溶液,加热,观察并记录实验现象。结论 氢氧化钠溶液中滴加硫酸铜溶液后,生成了蓝色的Cu(OH)2沉淀,再加入葡萄糖溶液,加热后,溶液中有砖红色沉淀产生。板书 2.葡萄糖能发生银镜反应3.葡萄糖可以和新制的Cu(OH)2反应两反应均可以用来检验葡萄糖的存在探究 某学生做葡萄糖溶液和新制Cu(OH)2反应的实验,取1 molL-1的CuSO4溶液2 mL于试管中,加入0.4 molL-1的NaOH溶液4 mL,再加入0.5 mL 4
7、0%的葡萄糖溶液,后加热至沸腾,无红色沉淀,实验失败的原因是( )A.氢氧化钠不够量 B.CuSO4不够量C.乙醛溶液太少 D.加热时间不够解析:葡萄糖溶液与新制Cu(OH)2反应,新制Cu(OH)2的悬浊液必须呈碱性,即NaOH要过量。这是反应所要求的,然后加热煮沸才会有预期的实验现象。该实验从给出的数据看NaOH的量不足,没有满足该实验是在碱性环境下才能达到预期的实验效果,所以实验失败了。答案:A讨论 淀粉和纤维素都可以用化学式(C6H10O5)n来表示,它们是不是同分异构体呢?分析 虽然它们的表达式相同,但是由于n值的不同,这两种物质不可能是同分异构体。就是淀粉和纤维素本身,不同分子其n
8、值也不同。所以淀粉和纤维素均为混合物。实验4 向两支试管里分别加入4 mL淀粉溶液。向其中一支试管中加入碘水,观察溶液颜色的变化。向另一支试管中加入少量硫酸溶液,加热45分钟。得到的溶液冷却后分别装在两支试管中。在一支试管中加入碘水;另一支试管中的水解液先用氢氧化钠溶液中和后,再加入含有氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液,加热至沸腾。观察并记录实验现象。结论 中试管加入碘水变成蓝色。中加入硫酸溶液加热后的水解液再加入碘水未出现蓝色,说明淀粉被反应掉了。而该水解液先用氢氧化钠溶液中和后,再加入含有氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液,加热至沸腾,看到试管中有砖红色沉淀生成,说明淀粉在加入硫酸后有葡萄糖生成。板书 四、
9、淀粉、纤维素1.水解分析 淀粉和纤维素都可以水解成葡萄糖,所以工业上可以用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖。讨论 淀粉或纤维素有没有甜味?为什么在吃米饭或馒头时多加咀嚼就会感到甜味?淀粉在人体内发生了哪些化学变化?回答 淀粉和纤维素没有甜味。吃米饭或馒头时多加咀嚼在唾液的作用下部分淀粉水解成了葡萄糖,故感觉到甜味。讨论 用含淀粉的物质可以酿酒,利用植物秸秆(主要成分是纤维素)可以制造酒精。这是为什么呢?总结 因为淀粉、纤维素在一定条件下能水解成葡萄糖,后者在酒化酶的作用下,能转化为酒精。板书 2.酿酒(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6C6H12O62C2H5OH+2CO2讨论 在淀粉水
10、解的实验中,如何判断淀粉尚未水解、部分水解、完全水解?结论 各取少许,分装于两支试管中。如果一支试管中加入碘水后溶液变成蓝色,另一支试管中加入新制的氢氧化铜并加热后无现象,说明溶液中只有淀粉而没有葡萄糖,即淀粉尚未水解; 如果一支试管中加入碘水后溶液变成蓝色,另一支试管中加入新制的氢氧化铜并加热后,溶液中有红色沉淀生成,说明溶液中既有淀粉又有葡萄糖,说明淀粉部分水解;如果一支试管中加入碘水后溶液颜色不变,另一支试管中加入新制的氢氧化铜并加热后,溶液中有红色沉淀生成,说明溶液中没有淀粉只有葡萄糖,说明淀粉完全水解。课堂小结 本节课学习了糖类的组成和分类。了解了葡萄糖是一种重要的营养物质,可以通过
11、银镜反应或和新制的氢氧化铜反应来鉴别葡萄糖是否存在。知道了淀粉和纤维素是高分子化合物,它们在一定条件下都可以水解成葡萄糖。含淀粉的物质还可以酿酒,它们之间存在着以下的转化关系:布置作业1.下列对糖类说法正确的是( )A.都可以水解 B.都符合Cn(H2O)m的通式C.都含有C、H、O三种元素 D.都有甜味2.葡萄糖是单糖的主要原因是( )A.在糖类物质中含碳原子最少 B.不能水解成更简单的糖C.分子中有一个醛基 D.分子结构最简单3.某广告称某种牌号的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不加糖,比加糖还甜,最适合糖尿病人食用。你认为下列关于病人能否食用此八宝粥的判断不正确的是( )A.糖尿病人应少吃
12、含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用B.这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑,不甜不等于没有糖C.不加糖不等于没有糖,糖尿病人食用需慎重D.不能听从厂商或广告商的宣传,应询问医生答案 1.C 2.B 3.A板书设计糖 类一、糖的分类糖二、糖类的物理性质葡萄糖蔗糖淀粉纤维素颜色、状态白色晶体无色晶体白色粉末白色纤维状物质水溶性能溶于水能溶于水可溶于水不溶于水三、葡萄糖的化学性质1.被氧化,释放能量C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l) H=-2 804 kJmol-12.葡萄糖能发生银镜反应3.葡萄糖可以和新制的Cu(OH)2反应两反应均可以用来检验葡萄糖的存在四、
13、淀粉、纤维素1.水解 2.酿酒 C6H12O62C2H5OH+2CO2教学反思 在本课时中,实验很多,在教学中要用好这些实验,通过提出问题,组织讨论,引导学生设计实验方案,分析实验中应注意的问题及实验成败的关键,引导学生进行主动学习。在初中教材中葡萄糖一节已要求学生动手完成葡萄糖溶液与新制氢氧化铜的反应。在条件好的学校已经做过该实验,而在条件较差的学校,学生还没有做过这个实验。为了使学生都有较高的学习积极性,可以请做过的同学指导,共同将实验完成。使学生通过分析讨论、比较不同的实验现象,得出正确结论,培养学生完成科学实验研究的严谨学风。备课资料1.尿糖的检验 糖尿病患者的尿液中,含有较多的葡萄糖
14、。根据含糖的多少可确定病情的轻重。因葡萄糖分子中含有醛基而具有还原性,检验尿液中含糖量的方法就是利用葡萄糖的还原性。检验的药液可按下列方法配制。将3.5 g的CuSO45H2O溶于100 mL的水中;另将17.3 g酒石酸钾(钠)和6 g氢氧化钠溶解于100 mL的水中,取上述体积相同的两溶液混合,可形成蓝色的氢氧化铜的碱性溶液。在试管内放入少量尿液,滴加几滴上述试液,振荡试管,使尿液与试液混合均匀,在酒精灯上加热,如果出现红色沉淀,说明有大量Cu2O生成,尿液中葡萄糖含量较多,患者病情较重,用(+)表示;如果出现土黄色沉淀,含糖量为中等(+);如果出现黄绿色,含糖量为少量();如果出现绿色,
15、含糖量为微量();若仍保持原来的蓝色,证明尿液中不含葡萄糖,用“”表示。 现在医院中检验尿糖,还使用班氏试剂。此种试剂长期存放不易变质。配制方法如下:将20 g柠檬酸和11.5 g无水碳酸钠溶于100 mL的热水中,将20 mL质量分数为10%的硫酸铜溶液慢慢加入上述溶液中,振荡,混合均匀。若溶液不澄清,需进行过滤,蓝色透明的溶液即为班氏试剂。2.淀粉与纤维素 淀粉和纤维素都属于碳水化合物,它们是一种“双胞胎”。淀粉和纤维素都是高分子物质,都是由葡萄糖聚合而成。但是,淀粉作为人体六大营养素之一,是人类每日不可缺少的营养物质,而纤维素则难以为人体消化吸收。这是为什么呢? 用强酸将淀粉和纤维素彻底
16、水解,淀粉水解产物是D葡萄糖,而纤维素的水解产物则是D葡萄糖。原来它们两个之中有一个是“左撇子”。只因在人体中,用来水解淀粉的酶很多,如淀粉酶、葡萄糖淀粉酶等,它们可以用不同的方式将淀粉及其水解中间产物糊精、多糖、寡糖进行水解,变为人体可以吸收利用的单糖。但是用来水解纤维素的酶类在人体中几乎找不到,因此,人类无法将纤维素作为营养物质来利用。不过,纤维素并非对人类毫无益处,它可以促进肠道蠕动,有利于人体新陈代谢的正常进行。 在反刍动物(牛、羊等)的肠道中有大量能够消化纤维素的微生物寄生着,它们可以毫不费力地将纤维素分解为动物可以吸收利用的葡萄糖。和淀粉对于人类一样,纤维素对于反刍动物是非常重要的
17、营养素来源。 实际上,纤维素、半纤维素等复合糖类物质,是许多食品中存在的成分,如谷物的米糠、麸皮、蔬菜的茎叶等,都有纤维物质的存在。我们称这些纤维物质为膳食纤维。虽然膳食纤维不是人体可以利用的营养素,不能为人体提供能量,但是它们是日常食物中非常重要的一部分,对人体有着积极作用。 膳食纤维可在体内结合部分水分。纤维素未经消化就进入大肠,在大肠中吸收人体内的水分同其他废物一起变成柔软的粪便,易于排出。因此,膳食纤维是天然的轻度“泻药”,可预防便秘。纤维能吸附有害的化学成分使其很快通过结肠,从而减少其对结肠的毒害,预防结肠癌。纤维还可吸收消化道中的胆固醇,随粪便排出体外,从而避免了其进入血液,进而形成冠心病的可能。 在日常膳食中,多吃些粗粮、蔬菜和水果,即可获得较高的膳食纤维。当然,膳食纤维的摄取并非越多越好,过多则影响口味和食物的消化率。