医用化学基础中糖类的教案

糖类作为护理专业《医用化学基础》中最后的一章内容，对学生来说有着极其重要的意义。一方面化学研究的对象是物质的组成、结构、性质、变化及其应用，另一方面医用化学可以说是学习护理专业的一门基础课，糖类这一章的内容在上述两个方面都得到了充分的体现，所以说如何设计这节课的教学环节值得探索。下面是这一章内容的教案。

一、教学目标

1.知识目标

通过糖类的学习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，以及它们之间相互转化的关系。能举例说明糖类在临床上的用途。

2.能力目标

通过探究实验，体会到实验是学习和研究物质化学性质的重要方法。

3.情感目标

通过对单糖、双糖、多糖代表物的探索实验，培养学生乐于交流、相互协作、勇于承担的精神。

二、教学重点和难点

1.教学重点

掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质，它们之间的相互转化以及与烃的衍生物的关系。

2.教学难点

糖类的概念、葡萄糖的结构和性质。

三、教学方法

目标导向法，循序渐进法，教、学、做合一。

四、教学过程

【目标导向】借助PPT先展示本次课的教学目标，接着演示四种含糖食物——糖果、葡萄、红薯、麦杆。它们之间有何联系？

【提问】我们每天吃的主食米饭、馒头、面条中的主要营养成分是什么？为何每天还要吃大量的蔬菜和水果？

学生阅读教材P89，边读边思考。

PPT演示

糖的概念：糖类又叫碳水化合物。

糖的分类：

单糖：葡萄糖、果糖、核糖。不能水解成更简单的糖。

双糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖。能水解生成2分子单糖的糖。

多糖：淀粉、糖原、纤维素。能水解生成许多分子单糖的糖。

【实验】学生观察葡萄糖晶体并做葡萄糖溶解实验。区分溶解与水解的不同。

一、单糖——葡萄糖与果糖

（一）葡萄糖的结构与性质

1.物理性质：白色晶体，易溶于水，有甜味。

实验测得：葡萄糖的相对分子质量为180，C、H、O三种元素的质量分数为40%、6.7%、53.3%。

葡萄糖的分子式为：C6H12O6。

【设问】葡萄糖具有什么结构呢？除碳、氢外还含有氧原子，说明它可能含什么官能团呢？是前面学过烃的含氧衍生物醇、酚的官能团——羟基；还是醛、酮的官能团——醛基；或是羧酸的官能团——羧基？还是多种官能团并存。如何鉴别葡萄糖的官能团呢？在教师的提示下，学生分组进行探究实验。

探究内容：葡萄糖的结构特点及性质。具体方法是依据前面学过的内容——烃的含氧衍生物醇、酚、醛、酮、羧酸，由结构决定性质，最终推导出它的结构特点及其应具有的性质。

2.结构简式：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO。

3.葡萄糖的用途：

（1）临床上：病人往往因疾病导致饮食较少，或者是身体虚弱，通过输液方式补充葡萄糖，有助于人体机能的恢复。1g葡萄糖完全氧化放出约15.6kJ的热量。注射葡萄糖可迅速补充营养。

（2）生活中：可直接使用，补充营养，还有利尿、解毒作用。

（3）工业上：大量用葡萄糖为原料合成维生素C，在印染制革，制镜工业和热水瓶胆镀银工艺中作还原剂。

【小结】葡萄糖是醛糖，具有还原性。

（二）果糖的结构与性质

1.物理性质：无色晶体，易溶于水，有甜味（是所有糖中最甜的糖）

【强调】糖精虽然比果糖还甜，但糖精不是糖。

如何检验果糖是否有还原性？通过实验探究进行。

果糖没有还原性，因为它没有醛基，不能发生银镜反应和与新制氢氧化铜反应，属于非还原性糖。

2.结构简式：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH。

二、双糖——蔗糖、麦芽糖、乳糖

【讲述】蔗糖是自然界分布最广的一种二糖，存在于大多数植物体中，甜菜和甘蔗中含量最丰富。麦芽糖主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，是淀粉在体内消化过程中的一个中间产物，可以由淀粉在淀粉酶作用下水解而得到。乳糖存在于哺乳动物的乳汁中而得名。蔗糖、麦芽糖乳糖的分子式均为：C12H22O11，三者为同分异构体。

1.物理性质

蔗糖：白色晶体，易溶于水，甜味仅次于果糖。

麦芽糖：白色晶体，易溶于水，有甜味。

乳糖：白色粉末，溶解度小，味不甚甜。

2.化学性质

蔗糖：无醛基，无还原性，但水解产物具有还原性。产物为一分子葡萄糖、一分子果糖。为了加深印象，用一民间歇后语说明：吃甘蔗上楼梯——步步高、节节甜。正是由于水解后产生了最甜的糖——果糖的缘故。

C12H22O11+H2O■C6H12O6+C6H12O6

（蔗糖） （葡萄糖）（果糖）

麦芽糖：（1）有还原性：能发生银镜反应（分子中含有醛基），是还原性糖。

（2）水解反应：产物为2分子葡萄糖。

C12H22O11+H2O■2C6H12O6

（麦芽糖） （葡萄糖）

乳糖：（1）有还原性：能发生银镜反应（分子中含有醛基），是还原性糖。

（2）水解反应：产物为一分子葡萄糖和一分子半乳糖。

C12H22O11+H2O■ C6H12O6 + C6H12O6

（乳糖） （葡萄糖） （半乳糖）

PPT演示：三种双糖的组成示意图

学生自己列表归纳比较葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的结构、物理性质、化学性质以及它们在医药上的用途。

PPT演示：汉堡包中包含的三种多糖：面里面有淀粉，肉里面有糖原，蔬菜里面有纤维素。

三、多糖——淀粉、糖原、纤维素

结构：[C6H7O2（OH）3]n

【提问】我们日常摄入的食物中哪些含有较丰富的淀粉？

【思考】米饭、馒头、红薯等。

米饭没有甜味，但咀嚼后有甜味，为什么？

淀粉是一种多糖，属天然高分子化合物，虽然属糖类，但它本身没有甜味，在唾液淀粉酶的催化作用下，水解生成麦芽糖，故咀嚼后有甜味。

PPT演示：淀粉在体内的水解过程：

（C6H10O5）n■（C6H10O5）m+C12H22O11+C6H12O6

淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖

【实验】碘遇淀粉变蓝实验。

如何用实验的方法判断淀粉是否已水解及水解程度？由学生设计实验方案。

【讲述】纤维素是绿色植物通过光合作用生成的，是构成植物细胞的基础物质。一切植物中都含有纤维素，但不同的植物所含纤维素的多少不同。纤维素是白色、没有气味和味道的纤维状结构的物质，是一种多糖。水解的最终产物是葡萄糖。

（C6H10O5）n + nH6O■nC6H12O6

小组讨论：

1.人在患病时往往浑身乏力，临床上常采取静脉输液治疗，为什么输液中含有葡萄糖的成分？葡萄糖的浓度是否越浓越好？能否用蔗糖代替？

2.糖尿病人能否吃糖？

3.含纤维素丰富的食物对人体有哪些好处？哪些食物中含有较丰富的纤维素？

【小结】人体摄入最多的糖类物质是淀粉，但食物中的淀粉在人体内不能直接被吸收和利用，而是要转化成葡萄糖才能实现，血液中的葡萄糖称为血糖，血糖浓度的相对恒定对机体有着重要的生理意义。糠尿病人的首要治疗原则虽然是控制饮食，但医生常常提醒病人外出时一定要带几个糖果或含糖的点心，就是为了避免出现低血糖。

纤维素虽然不能直接作为人类的营养食物，但它在人体组织消化过程中起着重要作用。例如：能刺激肠道蠕动和分泌消化液，有助于食物的消化和废物的排泄，减少有害物质与肠粘膜的接触时间，可预防很多疾病，如便秘、痔疮和直肠癌等。还可用于预防和治疗肥胖、糖尿病，缺血性心脏病等。

含纤维素丰富的食物主要有蔬菜、水果以及粗粮和杂粮。所以人们要想健康，必须保持食物多样，尤其不能偏食、挑食，不能吃过于精细的食物，从小要养成良好的饮食习惯。

（作者单位 黄冈职业技术学院）