高中化学教案
第三册
第三章 糖类 蛋白质
教学目的要求: 1. 使学生掌握糖类的主要代表物: 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃 烃的衍生物的关系.
2. 使学生掌握蛋白质的基本性质,掌握氨基酸的两性和了解多肽和肽键的初步知识,认识蛋白质是生命现象最基本的物质基础.
3. 使学生了解糖类 蛋白质(包括酶)在工农业生产 日常生活的广泛用途以及在现代化科学技术上的重要意义.
4. 使学生掌握葡萄糖 蔗糖 淀粉 蛋白质的鉴别方法.
单糖
目的要求: 1. 使学生了解糖类的组成和分类.
2. 使学生掌握葡萄糖的结构简式和重要性质,了解葡萄糖的制法和用途.
3. 使学生了解果糖的性质和它在结构上跟葡萄糖的差别.
教学重点: 葡萄糖的结构和性质.
教学方法: 引导和启发和实验验证的方法.
教学过程:
[引入] 什么是糖? 哪些物质属于糖?
[学生讨论]
[讲解] 糖类在以前叫做碳水化合物, 曾经用一个通式来表示: Cn(H2O)m;这是因为在最初发现的糖类都是有C、H、O三种元素组成,并且分子中的H原子和O原子的个数比恰好是2:1.当时就误认为糖是由碳和水组成的化合物. 现在还一直在沿用这种叫法,
通式并不反映结构: H和O 并不是以结合成水的形式存在的.
通式的应用是有限度的: 鼠李糖 C6H12O5
甲醛 乙酸 乳酸等
[设问] 如何给糖类下一个准确的定义呢?
[板书] 糖类: 从结构上看,它一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质.
[板书] 糖的分类: 单糖 低聚糖 多糖
[过渡] 在单糖中大家比较熟悉的有葡萄糖 果糖 五碳糖(核糖和脱氧核糖)等. 下面我们有重点的学习葡萄糖以及简单了解其它单糖.
[板书] 一 . 葡萄糖
葡萄糖的结构和性质:
物理性质: 白色晶体 溶于水 不及蔗糖甜(葡萄汁 甜味水果 蜂蜜)
分子式: C6H12O6 (180) 最简式: CH2O (30)
结构简式: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO 或 CHO
或CH2OH(CHOH)4CHO (CHOH)4
CH2OH
化学性质:
还原反应:
氧化反应:
与新制Cu(OH)2作用
银镜反应
CH2OH-(CHOH)4-CHO + 2[Ag(NH3)2]+ 2OH- CH2OH-(CHOH)4-COO- + NH4+
+ 2Ag + H2O + 3NH3
CH2OH-(CHOH)4-CHO + 2Cu(OH)2 CH2OH-(CHOH)4-COOH+ Cu2O + H2O
与氧气反应 (有氧呼吸和无氧呼吸)
酯化反应: 与乙酸 乙酸酐作用生成葡萄糖五乙酸酯
[指导] 让学生学会写复杂的反应方程式.
制法: 淀粉催化(硫酸)水解
催化剂
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
用途
营养物质: C6H12O6 (s)+ 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(l) + 2804kJ
医疗 糖果 制镜和热水瓶胆镀银
二 . 果糖
分子式: C6H12O6 (与葡萄糖同分异构) 式量180
存在水果 蜂蜜 比蔗糖甜
纯净的果糖是白色晶体,通常是粘稠的液体,易溶于水.
结构简式: CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH (多羟基酮)
化学性质: 可以发生银镜反应!
三 . 核糖
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO (核糖)
CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO (脱氧核糖)
高中化学教案
第三册 第三章 糖类 蛋白质
第二节 二 糖
教学目的: 1.使学生掌握蔗糖的分子组成、性质和用途,并对麦芽糖有一定的了解.
2. 使学生掌握蔗糖和麦芽糖的鉴别方法.
教学重点: 二糖的水解、蔗糖和麦芽糖在性质上的区别.
教学方法: 边讲边实验
教学过程:
低聚糖: 糖类水解后生成几个分子单糖的糖.
二糖、三糖等. 其中最重要的是二糖(蔗糖和麦芽糖).
蔗糖:
物理性质: 无色晶体,溶于水( 可展示冰糖、白砂糖样品)
存在: 甘蔗、甜菜含量较多
分子式: C12H22O11
化学性质:
{实验}
3滴H2SO4 水浴上加热 加入2mL银氨溶液
水浴上加热 加入2mL银氨溶液
用硫酸铜和氢氧化钠溶液代替银氨溶液作上述实验.
[结论] 1. 蔗糖不发生银镜反应,也不和新制氢氧化铜反应,这因为分子结构中不含有
醛基. 蔗糖不显还原性,是一种非还原性糖.
2. 水解反应. 在硫酸催化作用下,蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖:
催化剂
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
(蔗糖) (葡萄糖) (果糖)
[说明] 葡萄糖具有还原性,为什么水解生成葡萄糖的蔗糖却没有还原性的问题,我们
不作讨论,只要记住这个结论便可以了.
麦芽糖:
物理性质: 白色晶体(常见的麦芽糖是没有结晶的糖膏), 易溶于水,有甜味(不及蔗
糖).
分子式: C12H22O11(与蔗糖同分异构)
化学性质:
还原性: 能发生银镜反应(分子中含有醛基),还原性糖.
水解反应: 产物为葡萄糖一种.
催化剂
C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6
(麦芽糖) (葡萄糖)
制法: 用含淀粉较多的农产品(大米、玉米、薯)作原料,在淀粉酶(大麦芽产生的酶)
的作用下,在约60℃时,发生水解反应而生成的:
催化剂
2(C6H10O5) + nH2O nC12H22O11
淀粉 麦芽糖
第三节 多糖
教学目的: 1. 使学生掌握淀粉、纤维素的组成和重要性质
2. 使学生了解淀粉、纤维素的重要用途以及它们在日常生活和工业生产等方面
的重要意义
3. 通过介绍我国古代造纸的发明和发展, 对学生进行爱国主义教育
4. 使学生掌握淀粉的检验方法
教学重点: 淀粉的水解, 纤维素的水解和酯化
教学过程:
多糖分类: 淀粉; 纤维素; 糖元
通式: (C6H10O5)n
淀粉:
存在: 植物光合作用的产物, 种子或块根里,谷类中含淀粉较多. 大米80%; 小麦70%;
分子量: 组成: 支链淀粉(80% 含有几千个葡萄糖单元 几十万 ) 直链淀粉(20%含有几
百个葡萄糖单元, 几万-十几万)
高分子化合物: 分子量很大的化合物(几万--几十万)
淀粉的性质:
[演示] 在试管1和试管2里各加入0.5克淀粉, 在试管1里加入4mL20%硫酸溶液,在试管2里加入4mL水,都加热3-4分钟. 用碱液中和试管1里的硫酸溶液,把一部分溶液液体倒入试管3. 在试管2和3里都加入碘溶液, 观察现象. 在试管1中加入银氨溶液, 稍加热后,观察试管壁上有无银镜出现.
[结论] 淀粉水解后生成还原性单糖, 能发生银镜反应
[说明] 不论是直链淀粉还是支链淀粉,在稀酸作用下都能发生水解反应, 最终产物是葡萄糖. 催化剂
[板书] ( C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
淀粉 葡萄糖
淀粉在人体内也进行水解: 唾液淀粉酶; 胰液淀粉酶
淀粉的用途
制葡萄酒和酒精
催化剂
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
纤维素
存在: 是构成细胞壁的基础物质. 木材约一半是纤维素; 棉花是自然界中较纯粹的纤维素(92-95%), 脱脂棉和无灰滤纸差不多是纯粹的纤维素.
分子量: 几千个葡萄糖单元 几十万
纤维素的性质 物理性质: 白色、无臭、无味的物质,不溶于水, 也不溶于一般有机溶剂
[演示] 把少许棉花或碎滤纸放入试管中, 加入70%硫酸3--4mL,用玻璃棒把试管捣烂, 形成无色粘稠液体. 把这个试管放在水浴中加热15分钟, 放冷后倒入盛有20mL水的烧杯里,用氢氧化钠中和. 取出一部分液体, 用新制的氢氧化铜作试剂实验,观察现象.
[板书] 催化剂
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
[讲解] 纤维素分子是由很多个葡萄糖单元构成.每一个葡萄糖单元有三个醇羟基, 因此,纤维素分子也可以用[C6H7O2(OH)3]n表示.由于醇羟基的存在, 所以纤维素能够表现出醇的一些性质, 如: 生成硝酸酯, 乙酸酯
纤维素的用途
纤维素可用于纤维素乙酸酯, 纤维素硝酸酯,黏胶纤维和造纸等
制造纤维素硝酸酯
[展示并演示] 硝酸纤维的性状和性质
[板书] 浓硫酸
[(C6H7O2)(OH)3]n + 3nHO-NO2 [(C6H7O2)(O-NO2)3]n + 3nH2O
纤维素 硝酸 纤维素三硝酸酯
纤维素一般不容易完全酯化生成三硝酸酯(含N: 14.14%).
N%: 12.5--13.8% 火棉 N%: 10.5--12% 胶棉
火棉: 外表与棉花相似,但在密闭容器中爆炸, 可用作无烟火药
胶棉: 易于燃烧., 但不爆炸
珂倮酊: 胶棉的乙醇-乙醚容液(封瓶口)
纤维素乙酸酯 又名醋酸纤维
由乙酸--乙酸酐的混合物跟棉花在一定条件下反应制得的.
用途: 电影胶片的片基(不易着火)
黏胶纤维
把纤维素依次用氢氧化钠浓溶液和二硫化碳处理, 再把生成物溶解于氢氧化钠稀溶液即形成粘胶液. 把黏胶液经过细孔压入稀酸溶液中,重新生成纤维素, 即粘胶纤维.
用途: 人造丝(长纤维) 人造棉(短纤维) 玻璃纸(粘胶液通过狭缝压入稀酸,形成透明的薄膜)
造纸
纸浆制取: 用亚硫酸氢钙或氢氧化钠等化学药品使纤维素中的非纤维部分溶解除去,使纤维素分离出来,即得到纸浆.
成纸: 纸浆经过漂白,打浆,抄纸(铺成薄层),烘干成纸.
第四节 氨基酸
教学目的: 1. 使学生掌握几种α-氨基酸的结构和名称, 掌握氨基酸由于羧基和氨基的存在而具有两性的性质
2. 使学生了解肽键的初步知识和多个氨基酸去水缩合而形成多肽的知识, 为学习蛋白质作准备.
教学重点: α-氨基酸的结构和性质
教学方法: 启发引导和实验演示
教学过程:
[引入] 不同的烃的衍生物是由其结构具有特征官能团而确定的, 因此就有其特征的化学性质和物理性质. 如果醛或酮分子烃基上的氢被多个羟基所取代后的生成物为单糖, 那么羧酸的烃基上的氢原子被氨基取代后生成的一类有机物便叫做氨基酸. 因此,作为氨基酸这一类烃的衍生物, 其分子内有氨基和羧基官能团, 其化学性质也就有了这两种官能团的一些特性. 下面我们先从常见的几种简单氨基酸开始对氨基酸作一个全面地了解.
[板书] 一. 氨基酸:
1. 常见α-氨基酸:( 分析什么是α-氨基酸, 介绍α-氢原子)
甘氨酸(氨基乙酸) H2N-CH2-COOH
丙氨酸(α-氨基丙酸) CH3-CH(NH2)-COOH
苯丙氨酸(α-氨基-β-苯基丙酸)
谷氨酸(α-氨基戊二酸)
2. 物理性质: 晶体,熔点: 200-300℃ ,可溶于水, 不溶于乙醚.
3. 化学性质: (1) 既有酸性,又有碱性(从结构上去分析)
(2) 缩合反应: 形成肽
二. 多肽
肽: 一分子氨基酸中的羧基和另一分子氨基酸中的氨基之间脱去一个水分子, 经缩合反应而生成的产物.
肽键: -CO-NH-
举例说明二肽的形成:
说明氨基酸排列方式的多样性决定了蛋白质的多样性, 从而决定生物界动植物的多样性, 但蛋白质的多样性是受基因和外界环境等方面多种因素的影响, 但是由于环境的恶劣变化远远超过了生物本身的遗传和变异, 在这个地球上的生物正在大量地减少, 因此,我们应该保护环境, 保护动植物, 保护生物的多样性.
问题: 请同学们写出甘氨酸和谷氨酸缩合生成二肽的反应方程式?
三. 缩聚反应生成高分子化合物
介绍尼龙66
[练习]: 1. 能发生银镜反应,化学式为CH2O的有机物结构简式: 写三种
2. 用淀粉为原料合成乙二醇
3. 有10种有机物: 苯 甲苯 乙烯 乙酸 乙醇 乙酸乙酯 苯酚 苯甲酸 葡萄糖 蔗糖
(1) 能银镜反应: (2) 与氢氧化钠反应:
(3) 使FeCl3显紫色 (4) 与浓硫酸反应生成烯
(5) 酸性高锰酸钾褪色 (6) 与溴水反应
(7) 酯化反应
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