4.1.1单糖教学设计-2025-2026学年高二化学人教版(2019)选择性必修3

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4.1.1单糖

基本课程信息

年级

高二

课题

单糖

课时

1课时

授课教师

 

 

学情分析

学生已掌握醇、醛、酮的官能团性质,熟悉醛基特征反应,能从官能团分析有机物性质;了解同分异构体概念,能书写简单有机物结构简式。但对多羟基醛/酮综合性质缺乏认知,难以结合羟基与醛基性质;易混淆碳水化合物命名;对手性碳、环状结构等抽象概念陌生。高二学生具备实验操作、现象观察和推理能力,能通过实验推导官能团,掌握结构决定性质思路,能进行简单官能团迁移。但多官能团综合分析能力弱,难以兼顾双重性质;缺乏空间想象,需模型、动画辅助;推导链条逻辑严谨性需提升。学生对糖类有生活认知和生物基础,易激发兴趣,但认知处于过渡阶段,需直观手段理解环状结构和手性异构。

教材分析

本节选自《有机化学基础》第四章第一节,是生命中有机化学物质模块的开篇,承上启下,延伸烃的衍生物至生物大分子。上承醇、醛、酮等衍生物,糖类作为多羟基醛/酮,是官能团性质的综合应用载体;下启二糖、多糖的水解及蛋白质、核酸等大分子学习,搭建有机化学与生物化学的桥梁。教材以葡萄糖为例,实验探究官能团性质,深化“结构决定性质”逻辑;引入手性、环状结构等知识,拓展结构多样性认知,培养微观探析能力。教材结合糖类的能量供给、食品工业应用及与核酸关联,体现化学与生命、生活的联系,渗透“化学服务于生命健康、生产生活”的理念。

教学目标

宏观辨识与微观探析:辨识葡萄糖和果糖的宏观性质;分析其官能团对性质的微观决定作用;理解葡萄糖环状结构形成和手性碳特征,建立“微观结构→宏观性质”关联。

证据推理与模型认知:通过银镜反应等实验推理醛基存在,构建“实验证据→官能团→分子结构”模型;运用模型预测葡萄糖酯化等性质;结合环状模型解释水溶液结构平衡。

科学探究与创新意识:参与葡萄糖实验,规范操作、观察记录、推理论证;设计实验鉴别葡萄page number 0

 

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糖与果糖(如醛基反应),培养实验设计与创新能力。

科学态度与社会责任:认识糖类在生命活动(能量供给)和工业中的价值,体会化学与健康、生产的联系;了解核糖、脱氧核糖与核酸关联,感悟化学对生命科学的支撑;树立“科学认知、合理利用”的态度。

教学重难点

重点

糖类的组成、分类标准,葡萄糖的分子结构;

葡萄糖的化学性质;

葡萄糖与果糖的同分异构关系,核糖、脱氧核糖的结构与用途。

难点

葡萄糖环状结构的形成原因及水溶液中的结构平衡;

手性碳原子、手性分子的概念及空间异构特征;

多官能团有机物的性质综合分析与应用。

教学方法

讲授法、讨论法、多媒体辅助教学法

教学过程

【导入】

教师操作:展示蜂蜜、水果、葡萄糖口服液、淀粉样品,提问:“这些物质中都含有糖类,大家对糖类的认知是什么?是不是有甜味的才是糖?是不是所有糖都符合 Cm(H2O)n的通式?”

学生活动:结合生活经验和生物知识自由发言,教师针对学生的回答,指出 “碳水化合物≠糖类”“甜味物质≠糖类” 的认知误区。

教师引导:“糖类是生命活动的主要能源物质,从化学角度看,糖类有其科学的定义和结构特征,今天我们就从单糖入手,探究糖类的组成、结构与性质。”。

【活动1——糖类的组成和分类】

教师操作:讲解糖类的科学定义、组成及分类,纠正传统认知误区,为单糖的学习奠定基础。

→定义:从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。

→组成:糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成

很多糖类分子的组成可以用通式Cm(H2O)n,表示其中m与n是正整数,可以相同也可以不同。page number 1

 

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但符合该通式的不一定都是糖类,如乙酸(C2H4O2);有些糖的组成并不符合该通式,如脱氧核糖(C5H10O4)

官能团:—OH、—CHO(或羰基)

分类:

单糖:通常将不能水解的糖称为单糖,如葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等

寡糖:1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖,其中以二糖最为重要,常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖等。

多糖:1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为多糖,淀粉、纤维素和糖原等都属于多糖。

有关糖类的易错点:

1.缩合一般指两个或更多的反应物生成一个主要产物,并伴随着失去H2O小分子的反应。

2.有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。

因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质

学生活动:在学习任务单上填写糖类的定义、组成、分类,标注易错点,完成简单判断练习(如 “乙酸是糖类吗?淀粉有甜味吗?”)

【活动2——单糖】

教师讲解:葡萄糖是自然界分布最广的单糖,存在于水果、蜂蜜、动物血液中;物理性质为无色晶体,易溶于水,有甜味(甜度低于蔗糖),是人体主要的能量来源,书写葡萄糖的氧化供能方程式:

教师操作:组织学生进行实验探究(或播放实验视频),完成两个实验:

实验 1:葡萄糖的银镜反应:向银氨溶液中加入葡萄糖溶液,水浴加热,观察到试管内壁产生银镜;page number 2

 

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