糖類作為護理專業(yè)《醫(yī)用化學基礎(chǔ)》中最后的一章內(nèi)容,對學生來說有著極其重要的意義。一方面化學研究的對象是物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其應(yīng)用,另一方面醫(yī)用化學可以說是學習護理專業(yè)的一門基礎(chǔ)課,糖類這一章的內(nèi)容在上述兩個方面都得到了充分的體現(xiàn),所以說如何設(shè)計這節(jié)課的教學環(huán)節(jié)值得探索。下面是這一章內(nèi)容的教案。
一、教學目標
1.知識目標
通過糖類的學習使學生掌握糖類的主要代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素的組成和重要性質(zhì),以及它們之間相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。能舉例說明糖類在臨床上的用途。
2.能力目標
通過探究實驗,體會到實驗是學習和研究物質(zhì)化學性質(zhì)的重要方法。
3.情感目標
通過對單糖、雙糖、多糖代表物的探索實驗,培養(yǎng)學生樂于交流、相互協(xié)作、勇于承擔的精神。
二、教學重點和難點
1.教學重點
掌握糖類重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素的組成和重要性質(zhì),它們之間的相互轉(zhuǎn)化以及與烴的衍生物的關(guān)系。
2.教學難點
糖類的概念、葡萄糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
三、教學方法
目標導(dǎo)向法,循序漸進法,教、學、做合一。
四、教學過程
【目標導(dǎo)向】借助PPT先展示本次課的教學目標,接著演示四種含糖食物——糖果、葡萄、紅薯、麥桿。它們之間有何聯(lián)系?
【提問】我們每天吃的主食米飯、饅頭、面條中的主要營養(yǎng)成分是什么?為何每天還要吃大量的蔬菜和水果?
學生閱讀教材P89,邊讀邊思考。
PPT演示
糖的概念:糖類又叫碳水化合物。
糖的分類:
單糖:葡萄糖、果糖、核糖。不能水解成更簡單的糖。
雙糖:蔗糖、麥芽糖、乳糖。能水解生成2分子單糖的糖。
多糖:淀粉、糖原、纖維素。能水解生成許多分子單糖的糖。
【實驗】學生觀察葡萄糖晶體并做葡萄糖溶解實驗。區(qū)分溶解與水解的不同。
一、單糖——葡萄糖與果糖
(一)葡萄糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.物理性質(zhì):白色晶體,易溶于水,有甜味。
實驗測得:葡萄糖的相對分子質(zhì)量為180,C、H、O三種元素的質(zhì)量分數(shù)為40%、6.7%、53.3%。
葡萄糖的分子式為:C6H12O6。
【設(shè)問】葡萄糖具有什么結(jié)構(gòu)呢?除碳、氫外還含有氧原子,說明它可能含什么官能團呢?是前面學過烴的含氧衍生物醇、酚的官能團——羥基;還是醛、酮的官能團——醛基;或是羧酸的官能團——羧基?還是多種官能團并存。如何鑒別葡萄糖的官能團呢?在教師的提示下,學生分組進行探究實驗。
探究內(nèi)容:葡萄糖的結(jié)構(gòu)特點及性質(zhì)。具體方法是依據(jù)前面學過的內(nèi)容——烴的含氧衍生物醇、酚、醛、酮、羧酸,由結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),最終推導(dǎo)出它的結(jié)構(gòu)特點及其應(yīng)具有的性質(zhì)。
2.結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO。
3.葡萄糖的用途:
(1)臨床上:病人往往因疾病導(dǎo)致飲食較少,或者是身體虛弱,通過輸液方式補充葡萄糖,有助于人體機能的恢復(fù)。1g葡萄糖完全氧化放出約15.6kJ的熱量。注射葡萄糖可迅速補充營養(yǎng)。
(2)生活中:可直接使用,補充營養(yǎng),還有利尿、解毒作用。
(3)工業(yè)上:大量用葡萄糖為原料合成維生素C,在印染制革,制鏡工業(yè)和熱水瓶膽鍍銀工藝中作還原劑。
【小結(jié)】葡萄糖是醛糖,具有還原性。
(二)果糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.物理性質(zhì):無色晶體,易溶于水,有甜味(是所有糖中最甜的糖)
【強調(diào)】糖精雖然比果糖還甜,但糖精不是糖。
如何檢驗果糖是否有還原性?通過實驗探究進行。
果糖沒有還原性,因為它沒有醛基,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和與新制氫氧化銅反應(yīng),屬于非還原性糖。
2.結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH。
二、雙糖——蔗糖、麥芽糖、乳糖
【講述】蔗糖是自然界分布最廣的一種二糖,存在于大多數(shù)植物體中,甜菜和甘蔗中含量最豐富。麥芽糖主要存在于發(fā)芽的谷粒和麥芽中,是淀粉在體內(nèi)消化過程中的一個中間產(chǎn)物,可以由淀粉在淀粉酶作用下水解而得到。乳糖存在于哺乳動物的乳汁中而得名。蔗糖、麥芽糖乳糖的分子式均為:C12H22O11,三者為同分異構(gòu)體。
1.物理性質(zhì)
蔗糖:白色晶體,易溶于水,甜味僅次于果糖。
麥芽糖:白色晶體,易溶于水,有甜味。
乳糖:白色粉末,溶解度小,味不甚甜。
2.化學性質(zhì)
蔗糖:無醛基,無還原性,但水解產(chǎn)物具有還原性。產(chǎn)物為一分子葡萄糖、一分子果糖。為了加深印象,用一民間歇后語說明:吃甘蔗上樓梯——步步高、節(jié)節(jié)甜。正是由于水解后產(chǎn)生了最甜的糖——果糖的緣故。
C12H22O11+H2O■C6H12O6+C6H12O6
(蔗糖) (葡萄糖)(果糖)
麥芽糖:(1)有還原性:能發(fā)生銀鏡反應(yīng)(分子中含有醛基),是還原性糖。
(2)水解反應(yīng):產(chǎn)物為2分子葡萄糖。
C12H22O11+H2O■2C6H12O6
(麥芽糖) (葡萄糖)
乳糖:(1)有還原性:能發(fā)生銀鏡反應(yīng)(分子中含有醛基),是還原性糖。
(2)水解反應(yīng):產(chǎn)物為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:三種雙糖的組成示意圖
學生自己列表歸納比較葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、化學性質(zhì)以及它們在醫(yī)藥上的用途。
PPT演示:漢堡包中包含的三種多糖:面里面有淀粉,肉里面有糖原,蔬菜里面有纖維素。
三、多糖——淀粉、糖原、纖維素
結(jié)構(gòu):[C6H7O2(OH)3]n
【提問】我們?nèi)粘z入的食物中哪些含有較豐富的淀粉?
【思考】米飯、饅頭、紅薯等。
米飯沒有甜味,但咀嚼后有甜味,為什么?
淀粉是一種多糖,屬天然高分子化合物,雖然屬糖類,但它本身沒有甜味,在唾液淀粉酶的催化作用下,水解生成麥芽糖,故咀嚼后有甜味。
PPT演示:淀粉在體內(nèi)的水解過程:
(C6H10O5)n■(C6H10O5)m+C12H22O11+C6H12O6
淀粉 糊精 麥芽糖 葡萄糖
【實驗】碘遇淀粉變藍實驗。
如何用實驗的方法判斷淀粉是否已水解及水解程度?由學生設(shè)計實驗方案。
【講述】纖維素是綠色植物通過光合作用生成的,是構(gòu)成植物細胞的基礎(chǔ)物質(zhì)。一切植物中都含有纖維素,但不同的植物所含纖維素的多少不同。纖維素是白色、沒有氣味和味道的纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì),是一種多糖。水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖。
(C6H10O5)n + nH6O■nC6H12O6
小組討論:
1.人在患病時往往渾身乏力,臨床上常采取靜脈輸液治療,為什么輸液中含有葡萄糖的成分?葡萄糖的濃度是否越濃越好?能否用蔗糖代替?
2.糖尿病人能否吃糖?
3.含纖維素豐富的食物對人體有哪些好處?哪些食物中含有較豐富的纖維素?
【小結(jié)】人體攝入最多的糖類物質(zhì)是淀粉,但食物中的淀粉在人體內(nèi)不能直接被吸收和利用,而是要轉(zhuǎn)化成葡萄糖才能實現(xiàn),血液中的葡萄糖稱為血糖,血糖濃度的相對恒定對機體有著重要的生理意義??纺虿∪说氖滓委熢瓌t雖然是控制飲食,但醫(yī)生常常提醒病人外出時一定要帶幾個糖果或含糖的點心,就是為了避免出現(xiàn)低血糖。
纖維素雖然不能直接作為人類的營養(yǎng)食物,但它在人體組織消化過程中起著重要作用。例如:能刺激腸道蠕動和分泌消化液,有助于食物的消化和廢物的排泄,減少有害物質(zhì)與腸粘膜的接觸時間,可預(yù)防很多疾病,如便秘、痔瘡和直腸癌等。還可用于預(yù)防和治療肥胖、糖尿病,缺血性心臟病等。
含纖維素豐富的食物主要有蔬菜、水果以及粗糧和雜糧。所以人們要想健康,必須保持食物多樣,尤其不能偏食、挑食,不能吃過于精細的食物,從小要養(yǎng)成良好的飲食習慣。
(作者單位 黃岡職業(yè)技術(shù)學院)