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2019-2020年高中化學 第二章第三節(jié) 醛和酮 糖類教案 魯科版選修5 【課標研讀】 1、認識醛、酮和糖類的組成和結(jié)構(gòu)特點； 2、認識糖類的組成和性質(zhì)特點，能舉例說明糖 類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應用。 3、了解醛、酮對環(huán)境和健康可能產(chǎn)生的影響，關(guān)注有機化合物的安全使用問題。 【考綱解讀】 1、了解醛、酮和糖類的組成和結(jié)構(gòu)特點 2、了解醛的化學性質(zhì)及確定醛基的化學方法 3、結(jié)合實際了解糖類的組成和性質(zhì)特點，舉例說明糖 類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應用。 【教材分析】 醛和酮是含有羰基的兩類重要化合物，在官能團的轉(zhuǎn)化和有機合成中占有核心地位，是有機合成的“中轉(zhuǎn)站”。學生已對有機物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系有所了解，故要應用結(jié)構(gòu)推測性質(zhì)的思想方法研究醛和酮的化學性質(zhì)。本節(jié)教材選取的反應依據(jù)兩個方面：一與生產(chǎn)、生活相關(guān)；二與有機化合物的相互轉(zhuǎn)化有關(guān)。糖類與生命現(xiàn)象、人類生活相關(guān)，而結(jié)構(gòu)與醛、酮相關(guān)，故放在本節(jié)中介紹，這樣可以使學生更深刻地認識糖，也加深對羰基的認識。 【學情分析】 通過前面的學習，對醛和酮的官能團、部分化學性質(zhì)及乙醛和和丙酮的分子結(jié)構(gòu)有了初步的認識；在必修2的學習過程中初步認識了糖的分類及葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)。 【教學重點、難點】 重點：1、醛和酮的主要化學性質(zhì)； 2、醛、酮、羧酸、醇等烴的衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化； 難點：醛的化學性質(zhì)，尤其是醛與弱氧化劑銀氨溶液、新制氫氧化銅懸濁液的實驗及化學方程式書寫。 【教學計劃】 第一課時：醛和酮的官能團及常見醛酮的分子組成與結(jié)構(gòu)；醛酮的命名；醛酮的同分異構(gòu)現(xiàn)象；羰基加成反應； 第二課時：醛酮的氧化反應和還原反應； 第三課時：糖類 【教學過程】 第一課時 [教學目標]： 知識與技能： 1、了解醛和酮在結(jié)構(gòu)上的特點；醛和酮的命名與同分異構(gòu)現(xiàn)象； 2、掌握醛和酮的化學性質(zhì)----羰基的加成反應。 過程與方法： 了解有機化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，應用結(jié)構(gòu)推測性質(zhì)的思想方法研究醛和酮的化學性質(zhì)。 情感態(tài)度與價值觀： 了解醛、酮在實際生產(chǎn)和生活中的應用，了解對環(huán)境及健康可能產(chǎn)生的影響，增強環(huán)保意識。 [重點、難點]： 醛和酮的化學性質(zhì)-----羰基的加成反應。 [課堂引入]我們都知道新裝修的房子不能立即住進去，要開窗通幾天風，因為從裝修材料中揮發(fā)出來的甲醛等有機物是致癌的；在生物實驗室很多形像逼真的生物標本是浸泡在甲醛的水溶液（福爾馬林）中；學校里，整齊的樓房，潔白的墻壁，粉刷的非常漂亮，這主要是由于涂了一層用丙酮做原料制造的涂料。從本節(jié)課我們就來認識、學習下醛和酮的知識。 {板書}第三節(jié) 醛和酮 糖類 [引導]醛和酮有著重要應用，那醛和酮的結(jié)構(gòu)是什么樣子的呢？先學習一下醛和酮的結(jié)構(gòu)。 [板書]一、常見的醛、酮 1、醛和酮的分子結(jié)構(gòu)與組成 [展示]甲醛、乙醛、丙醛、丙酮、丁酮的球棍模型， [提出問題]根據(jù)其球棍模型，醛和酮在結(jié)構(gòu)上有什么相同點和不同點呢？甲醛、乙醛、丙醛的分子式是什么？它們之間是什么關(guān)系呢？醛類的通式是什么呢？ [學生分析]引導學生回答它們有著共同的原子團，一端與H相連為醛基。甲醛、乙醛、丙醛互為同系物，引導得出醛類組成通式CnH2nO。 學生填寫學案。 [學生活動]閱讀課本 [教師強調(diào)]①醛：分子里由烴基跟醛基相連而構(gòu)成的化合物叫做醛，通式為RCHO，飽和一元醛通式為CnH2nO(n=1、2…），最簡單的醛是甲醛HCHO。 ②酮：分子中與 相連的均為烴基，其通式為R R′，飽和一元飽和酮通式為CnH2nO(n=3、4、5…）。最簡單的酮是丙酮CH3CCH3. O [說明] 注意： ①醛與酮結(jié)構(gòu)中都存在著 (羰基），醛中為醛羰基簡稱為醛基，酮中為酮羰基簡稱為酮基。 ②醛基要寫成-CHO，而不能寫成-COH。 ③醛一定含有醛基，含有醛基的物質(zhì)未必就是醛。但它們都具備醛基的化學性質(zhì)。舉例：我們前面學習的葡萄糖。 [針對練習]：以下屬于醛的有________，以下屬于酮的有_________ A、CH3CHO B、HCHO C、CH3-C=O D、CH3 -CH2-C-CH3 CH3 O [過渡]醛、酮的命名原則與醇的命名相似。 [板書]2、醛酮的命名 [學生活動]完成課本69頁“知識支持”兩種有機物的命名。 [過渡]醛、酮的種類很多，我們來認識一些最簡單的醛、酮。最簡單的脂肪醛就是羰基兩邊都連接上氫基-----甲醛，而乙醛是有著重要應用的，最簡單的芳香醛是苯甲醛，丙酮是最簡單的脂肪酮。 [板書]3、醛和酮的同分異構(gòu)現(xiàn)象 [例]C5H10O的同分異構(gòu)體的書寫 [提示]書寫規(guī)律 ①碳骨架異構(gòu) ②官能團類別異構(gòu) ③官能團位置異構(gòu) [板書]4、常見的醛和酮的物理性質(zhì)和用途 [學生活動]對照表格閱讀課本P70頁，并填表 甲醛 乙醛 苯甲醛 丙酮 結(jié)構(gòu)簡式 顏色 狀態(tài) 氣味 溶解性 應用 [過渡]根據(jù)醛和酮的組成通式可知，飽和的一元脂肪醛和一元脂肪酮分子式的通式相同，那么他們在C原子數(shù)相同時，其之間可形成-----同分異構(gòu)體。 [過渡]自然界的醛、酮結(jié)構(gòu)復雜，它們可能有哪些性質(zhì)呢？ [板書］二、醛 酮的化學性質(zhì) [過渡]醛和酮分子中都存在著官能團------羰基，官能團中C原子有沒有飽和？ 學生答：沒有 [引導]根據(jù)有機物的結(jié)構(gòu)，用部分帶正電荷和部分帶負電荷描述電荷的分布情況。 [思考]：可能發(fā)生哪些反應？----加成反應。 [回顧]加成原理是醛和酮結(jié)構(gòu)中帶正電荷的部分加上了試劑中帶負荷的原子或原子團，結(jié)構(gòu)中帶負電荷的部分加上了試劑中帶正荷的原子或原子團。 [板書]1、羰基的加成反應 根據(jù)加成反應的原理，以CH3 CHO和丙酮為例，試寫出以下加成反應的方程式。 (1)與HCN的加成反應 (2)與NH3的加成反應 (3) 與CH3OH的加成反應 [說明與氨的衍生物加成]甲醛有毒，就是分子中的羰基與蛋白質(zhì)分子中的氨基發(fā)生加成反應，從而失去原有的生物活性，引起人體中毒。甲醛能夠防腐，也是就用這個原因。 [小結(jié)] 1、認識醛酮的結(jié)構(gòu)及簡單醛酮的性質(zhì)和應用 2、簡單醛的同分異構(gòu)的書寫 3、醛的化學性質(zhì)-加成原理。 [課堂檢測] 1．飽和一元醛分子里含碳的質(zhì)量是氧的質(zhì)量的3倍，此醛可能是 （　 ） A．CH3CH2CHO B.CH3(CH2)3CHO　　C．CH3CH2CH2CHO D.HCHO 2．甲醛、乙醛、丙醛組成的混合物中，氫元素的質(zhì)量分數(shù)是9%，則氧元素的質(zhì)量分數(shù)是 A．16%B．37%C．48%D．無法計算 3．寫出分子式為C4H8O同分異構(gòu)體，并指出哪些是醛？哪些是酮？ 4．化合物 是一種取代有機氯農(nóng)藥DDT的新型殺蟲劑，它含有幾種官能團( ) A．5種 B．4種 C．3種 D．2種 5．乙醛蒸氣與乙炔蒸氣的混合氣aL，當其完全燃燒時，消耗相同狀況下氧氣的體積是 A．2a　　　B．2.5a　　 C．3a　 D．無法計算 第二課時 [教學目標]： 知識與技能：1、掌握醛和酮的氧化反應和還原反應； 2、培養(yǎng)化學實驗的基本技能； 過程與方法：分析醛和酮的分子結(jié)構(gòu)的特點，判斷官能團與主要化學性質(zhì)的關(guān)系。 情感態(tài)度與價值觀：從在玻璃上鍍銀和檢驗糖尿病的方法，體驗化學與生活的密切聯(lián)系。 [重點、難點]： 醛和酮的化學性質(zhì)-----氧化反應和還原反應 [課堂引入]通過化學2的學習，我們已經(jīng)知道葡萄糖能與新制氫氧化銅懸濁液反應產(chǎn)生磚紅色氧化亞銅沉淀，這其實就是葡萄糖分子中醛基上的氧化反應。 2、氧化反應和還原反應 [板書]（1）氧化反應 ①與O2 [引導]醛酮都能發(fā)生氧化反應，空氣中的氧氣就能氧化醛。 催化劑 [學生活動]寫出乙醛催化氧化的化學方程式。 [板書]2CH3CHO + O2 2CH3COOH ②與酸性高錳酸鉀溶液等強氧化劑 [實驗探究]在一支潔凈的試管中加入2mL酸性高錳酸鉀溶液，邊振蕩邊滴加乙醛，觀察現(xiàn)象，并作好實驗記錄。 現(xiàn)象：乙醛使酸性高錳酸鉀溶液褪色。 [知識歸納]：能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的有機物有哪些？ 能使酸性高錳酸鉀溶液褪色的物質(zhì)有：烯烴、炔烴、裂化汽油、裂解氣、苯的同系物、醇、醛等。 ③與銀氨溶液、新制氫氧化銅懸濁液的反應 [實驗探究]乙醛與銀氨溶液的反應 ●銀氨溶液的配制：在一支潔凈的試管中，加入1mL3%AgNO3溶液，邊振蕩邊滴加2%氨水，直至最初產(chǎn)生的沉淀恰好消失，便得到銀氨溶液。 ●注意事項：銀氨溶液現(xiàn)用現(xiàn)配； 試管要潔凈； 水浴加熱； 加熱時不能搖動試管； 實驗結(jié)束后用稀硝酸洗滌試管。 ●水浴加熱的優(yōu)點：受熱均勻，便于控制溫度 ●[板書]化學方程式： CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3 + H2O ●實驗現(xiàn)象：在試管內(nèi)壁形成光亮的銀鏡 ●用途：醛基的定性及定量檢驗 [學生活動]觀察演示實驗，并且填寫學案。 [實驗探究]乙醛與新制氫氧化銅懸濁液的反應。 ●新制氫氧化銅懸濁液的配制：取一支潔凈的試管，加入2mL10%NaOH溶液，滴加2%的CuSO4溶液至產(chǎn)生大量沉淀。 ●注意事項： 要用新制氫氧化銅懸濁液； 用酒精燈直接加熱至沸騰，產(chǎn)生磚紅色沉淀為止。 ●化學方程式：CH3CHO + 2Cu(OH)2 CH3COOH + Cu2O↓ + 2H2O ●實驗現(xiàn)象：產(chǎn)生磚紅色沉淀。 ●用途：用于醛基的檢驗 [學生活動]觀察演示實驗，填寫學案。 [過渡]以上我們研究的醛的氧化反應，酮的氧化涉及到分子中碳碳鍵的斷裂，高中階段一般不研究。醛和酮能不能發(fā)生還原反應呢？請同學們想一想。 （2）還原反應 [引導]醛和酮的羰基可以發(fā)生多種還原反應，還原產(chǎn)物一般是醇。 催化劑 [學生活動]在學案上寫出乙醛、丙酮與氫氣的反應方程式。 [板書]CH3CHO + H2 CH3CH2OH CH3CCH3 O + H2 催化劑 CH3CHCH3 OH [課堂檢測] 1. CH3CH(CH3)CH2OH是某有機物的加氫還原產(chǎn)物，該有機物可能是 ( ) A．乙醛同系物 B．丙醛的同分異構(gòu)體 C．CH2=C(CH3)CH2OH D．CH3CH2COCH3 2. 已知檸檬醛的結(jié)構(gòu)簡式為 　　 根據(jù)已有知識判斷下列說法不正確的是 A．它可使酸性高錳酸鉀溶液褪色 B．它可與銀氨溶液反應生成銀鏡 C．它可使溴水褪色 D．它被催化加氫的最后產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式是C10H20O 3．下列物質(zhì)中，不能把醛類物質(zhì)氧化的是 A．銀氨溶液 B．金屬鈉 C．氧氣 D．新制氫氧化銅 4．有機物在一定條件下既可以氧化成羧酸，又可以還原成醇，該酸和該醇反應可生成分子式為C4H8O2的酯，則下列說法錯誤的是： （ ） A．該有機物既有氧化性又有還原性　　 B．該有機物能發(fā)生銀鏡反應；　　 C．將該有機物和分子式為C4H8O2的酯組成混合物，只要總質(zhì)量一定無論怎樣調(diào)整二者的物質(zhì)的量之比，完全燃燒時得到二氧化碳的量必定相等； D．該有機物是乙酸的同系物。 5．在燒瓶中盛有10g11.6%的某醛溶液，加足量的銀氨溶液充分混合后，放在水浴中加熱，完全反應后，倒去燒瓶中的液體，仔細洗凈烘干后，燒瓶質(zhì)量增加了4.32g，該醛是： A．CH3CH2CHO　　 B．HCHO　　 C．CH3OH D．C3H7CHO 6．有機物A的分子式為C3H8O，它能氧化成B也能與濃H2SO4共熱生成C。根據(jù)條件寫結(jié)構(gòu)簡式：　　 ①若B能發(fā)生銀鏡反應，C能使溴水褪色；　 　A．______________　 B．_____________　 C．_____________　　 ②若B不能發(fā)生銀鏡反應，C不能使溴水褪色 A．___________　 B．___________C．___________ 第三課時 [教學目標]： 知識與技能： 認識核糖、脫氧核糖與核酸的關(guān)系及其在生命遺傳中的作用 過程與方法： 結(jié)合葡萄糖醛基的檢驗、蔗糖及纖維素水解實驗培養(yǎng)學生的實驗技能。 情感態(tài)度與價值觀： 充分結(jié)合學生已有的生物學知識及有關(guān)核酸的資料，激發(fā)學生的學習興趣。 [重點、難點]：幾種單糖的分子結(jié)構(gòu)；淀粉的特性及纖維素分子結(jié)構(gòu)的特點。 [課堂引入]通過化學2的學習我們知道葡萄糖、蔗糖、淀粉和纖維素都是糖類，糖類是人體所需要的重要營養(yǎng)物質(zhì)之一。糖類的分子組成與結(jié)構(gòu)與生命活動有什么關(guān)系呢？本節(jié)課我們就來學習這一問題。 [教師引導]請同學們閱讀課本75頁相關(guān)內(nèi)容，填寫學案。 [學生活動]閱讀課本填寫學案 [板書]三、糖類 [強調(diào)]糖類：分子中有兩個或兩個以上羥基的醛或酮及水解后可以生成多羥基醛或酮的有機化合物。 [過渡]想一想，在化學2中我們學習了哪些糖類的知識，完成學案相關(guān)內(nèi)容。 [知識回顧] 類別 定義 舉例 單糖 不能在水解的糖 葡萄糖、果糖 低聚糖 1mol糖水解后能產(chǎn)生2-10mol單糖 雙糖 1mol糖水解后能產(chǎn)生2mol單糖 蔗糖、麥芽糖 多糖 1mol糖水解生成nmol單糖（n>10） 淀粉、纖維素 [過渡]下面，我們來認識幾種常見的糖。 [板書]1、單糖 葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式：CH2OH—(CHOH)4—CHO 果糖的分子式：C6H12O6 [思考]（1）蔗糖與麥芽糖的關(guān)系 （2）如何檢驗葡萄糖中含有醛基。 [學生活動]仔細閱讀課本76頁，在學案上寫出核糖和脫氧核糖的結(jié)構(gòu)簡式。 [過渡]葡萄糖或果糖可以通過雙糖的水解得到。 [板書]2、雙糖 [實驗探究]蔗糖的性質(zhì) 在兩支潔凈的試管中各放入1mL20%的蔗糖溶液，分別標為1號和2號。向1號試管中加入3滴稀硫酸（1：5）。把兩支試管都放在水欲中加熱5min。然后向1號試管中滴加10%的NaOH溶液，至溶液呈堿性，最后向兩支試管里各加2mL新制銀氨溶液，在水浴中加熱3—5分鐘，觀察現(xiàn)象。 [學生活動]觀察并記錄實驗現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：1號試管的內(nèi)壁出現(xiàn)一層光亮的銀鏡，2號試管沒有銀鏡產(chǎn)生。 實驗結(jié)論：蔗糖的分子結(jié)構(gòu)中不含醛基，蔗糖的水解產(chǎn)物中含有醛基。 H+ [板書] C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 麥芽糖 葡萄糖 H+ C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖 [過渡]單糖也可以通過多糖的水解制得。 [板書]3、多糖：組成通式為(C6H10O5)n （1）纖維素 [實驗探究]纖維素的水解 把一小團棉花放入一支干凈的試管中，加入幾滴90%的濃硫酸，用玻璃棒把棉花攪成糊狀。小火微熱（注意不要使溶液濺出），得到亮棕色溶液。稍冷，滴入3滴2%CuSO4溶液，并加入過量NaOH溶液中和硫酸至出現(xiàn)氫氧化銅沉淀。 H+ [板書] (C6H10O5)n + H2O nC6H12O6 纖維素 葡萄糖 [學生活動]觀察實驗，填寫學案。 [強調(diào)]實驗現(xiàn)象：生成磚紅色沉淀。 實驗結(jié)論：水解產(chǎn)物中含有醛基。 纖維素分子結(jié)構(gòu)的特點：每個葡萄糖單元中含有3個醇羥基。 [學生活動]閱讀課本78頁，填寫學案。 [板書]（2）淀粉 H+ [過渡]淀粉也可以發(fā)生水解。 [板書] (C6H10O5)n + H2O nC6H12O6 淀粉 葡萄糖 [強調(diào)]淀粉遇到碘溶液時會顯藍色，利用這一性質(zhì)可以鑒定淀粉的存在。 [思考]淀粉和纖維素是不是同分異構(gòu)體？ [過渡]下面來認識糖類與生命活動有什么關(guān)系。 [板書]4、糖類和生命活動 [學生活動]閱讀課本，填寫學案。 [小結(jié)]糖類的定義 糖的分類 常見單糖的分子結(jié)構(gòu) 雙糖的水解 多糖---淀粉和纖維素的特性及分子結(jié)構(gòu)特點。 [課堂檢測] 1．下列對葡萄糖的敘述正確的是 （ ） ①葡萄糖分子中具有醛基，所以是醛類化合物 ②葡萄糖分子中具有羥基，所以是醇類化合物 ③葡萄糖是多羥基醛結(jié)構(gòu)，屬于糖類化合物 A．①② B．②③ C．①②③ D．③ 2．葡萄糖屬于單糖的原因是 （ ） A．在糖類物質(zhì)中含碳原子數(shù)最少 B．不能再水解成更簡單的糖 C．分子中醛基較少 D．結(jié)構(gòu)最簡單 3．把氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液加入某病人的尿液中,微熱時如果發(fā)現(xiàn)有紅色的沉淀產(chǎn)生,說明該尿液中含有 （ ） A．醋酸 B．酒精 C．食鹽 D．葡萄糖 4．下列各組物質(zhì)中，相互間一定互為同系物的是（ ） A．葡萄糖和蔗糖 B．C20H4 2和CH4 C．C4H6和C2H2 D．蔗糖和麥芽糖 5．下列物質(zhì)中既不能發(fā)生水解反應，也不能發(fā)生還原反應的是 ( )Ａ．葡萄糖 Ｂ．纖維素 Ｃ．乙醇 Ｄ．蔗糖 6．下列關(guān)于纖維素的說法中，不正確的是( )　 Ａ．纖維素是由很多單糖單元構(gòu)成的，每一個單糖單元有3個醇羥基 Ｂ．纖維素是不顯示還原性的物質(zhì) Ｃ．纖維素不溶于水和一般的有機溶劑 Ｄ．纖維素可以發(fā)生水解反應，水解的最后產(chǎn)物是麥芽糖