Giáo án Hoá học 12 kết nối Bài 4: Giới thiệu về carbohydrate. Glucose và fructose

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

CHƯƠNG 2: CARBOHYDRATE

BÀI 4. GIỚI THIỆU VỀ CARBOHYDRATE

 GLUCOSE VÀ FRUCTOSE

I. MỤC TIÊU

1. Về kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Nêu được khái niệm, cách phân loại carbohydrate; trạng thái tự nhiên của glucose, fructose.

• Viết được công thức cấu tạo dạng mạch hở, dạng mạch vòng và gọi được tên của  glucose và fructose

• Trình bày được tính chất hoá học cơ bản của glucose và fructose (phản ứng với copper (II) hydroxide, nước bromine, thuốc thử Tollens, phản ứng lên men của glucose, phản ứng riêng của nhóm -OH hemiacetal khi glucose ở dạng mạch vòng).

• Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm về phản ứng của glucose (với copper (II) hydroxide, nước bromine, thuốc thử Tollens).

• Trình bày được ứng dụng của glucose và fructose.

2. Năng lực

Năng lực chung: 

• Năng lực giao tiếp và hợp tác: Chủ động giao tiếp trong nhóm, trình bày rõ ý tưởng cá nhân và hỗ trợ nhau hoàn thành nhiệm vụ chung, tự tin và biết kiểm soát cảm xúc, thái độ khi nói trước nhiều người.

• Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thu thập và làm rõ thông tin có liên quan đến vấn đề; phân tích để xây dựng được các ý tưởng phù hợp.

Năng lực đặc thù: 

• Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Nhận ra, giải thích được vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức Hóa học.

• Năng lực tìm hiểu tự nhiên: 

  • Sử dụng được ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quá trình tìm hiểu vấn đề và kết quả tìm kiếm.

  • Viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu.

• Năng lực nhận thức Hóa học:

  • Nêu được khái niệm, cách phân loại carbohydrate; trạng thái tự nhiên của glucose, fructose.

  • Viết được công thức cấu tạo dạng mạch hở, dạng mạch vòng và gọi được tên của  glucose và fructose.

  • Trình bày được tính chất hoá học cơ bản của glucose và fructose (phản ứng với copper (II) hydroxide, nước bromine, thuốc thử Tollens, phản ứng lên men của glucose, phản ứng riêng của nhóm -OH hemiacetal khi glucose ở dạng mạch vòng).

  • Thực hiện được (hoặc quan sát video) thí nghiệm về phản ứng của glucose (với copper (II) hydroxide, nước bromine, thuốc thử Tollens).

  • Trình bày được ứng dụng của glucose và fructose.

3. Phẩm chất

• Tham gia tích cực hoạt động nhóm phù hợp với khả năng của bản thân.

• Cẩn trọng, trung thực và thực hiện các yêu cầu trong bài học.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với giáo viên

• Tài liệu: SGK, SGV Hóa học 12, các hình ảnh, video, phiếu bài tập liên quan đến bài học.

• Thiết bị dạy học: Máy tính, máy chiếu.

2. Đối với học sinh

• Tài liệu: SGK Hóa học 12. 

• Tranh ảnh, tư liệu sưu tầm liên quan đến bài học theo yêu cầu của GV. 

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: HS có hứng thú học tập, nhu cầu tìm hiểu; dùng những kiến thức, kĩ năng cần thiết để thực hiện yêu cầu, khám phá kiến thức mới. 

b. Nội dung: Quan sát hình ảnh GV cung cấp và thực hiện yêu cầu theo hướng dẫn của GV. 

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về carbohydrate.

d. Tổ chức thực hiện

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS quan sát video (0:58 đến 1:53): https://www.youtube.com/watch?v=dXjKcv_u4mA

- GV nêu câu hỏi: “Carbohydrate có vai trò như thế nào đối với con người?”

Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc cá nhân, quan sát video và suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV. 

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). 

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận

- GV mời 2 – 3 HS trả lời câu hỏi: Vai trò của carbohydrate:

(1) làm nguồn cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống của tế bào; 

(2) là nguyên liệu cấu tạo các loại phân tử sinh học khác.

- Các HS khác lắng nghe để nhận xét câu trả lời của bạn mình.

- GV khuyến khích HS có thể có nhiều ý kiến khác nhau. 

Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét, đánh giá, dẫn dắt HS vào bài học: Carbohydrate có vai trò rất quan trọng đối với sinh vật, vậy carbohydrate là gì? Các carbohydrate đơn giản như glucose và fructose có các tính chất hoá học cơ bản nào? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài học ngày hôm nay Bài 4 – Giới thiệu về carbohydrate. Glucose và fructose.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1. Tìm hiểu khái niệm và phân loại carbohydrate

a. Mục tiêu: HS nêu được khái niệm và phân loại carbohydrate.

b. Nội dung: HS đọc các thông tin trong SGK trang 20 – 21 và thực hiện yêu cầu của GV.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về khái niệm và cách phân loại carbohydrate.

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS	DỰ KIẾN SẢN PHẨM
Nhiệm vụ 1: Khái niệm Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV yêu cầu HS xét công thức cấu tạo mạch hở của hai carbohydrate sau: a) CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O; b) CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH. - GV yêu cầu HS dựa vào kiến thức đã biết, trả lời câu hỏi: Hai carbohydrate trên chứa những loại nhóm chức nào? - GV cung cấp kiến thức cho HS: Công thức phân tử của một số carbohydrate là C6H12O6, C12H22O11 và (C6H10O5)n. - GV yêu cầu HS: Viết lại các công thức trên dưới dạng Cn(H2O)m. - GV yêu cầu HS từ những thông tin vừa được cung cấp về carbohydrate, hãy: Nêu khái niệm carbohydrate. - GV lưu ý: Một hợp chất công thức dạng Cn(H2O)m có thể không phải một carbohydrate và ngược lại có những carbohydrate không có công thức chung dạng này. Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập -   HS lắng nghe, vận dụng kiến thức đã học kết hợp đọc thông tin trong SGK để trả lời câu hỏi. - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi.  * Trả lời câu hỏi mục Hoạt động:  1. Cả hai chất có 5 nhóm -OH, chất a) có thêm nhóm -CH=O (pentahydroxyaldehyde) và chất b) có nhóm -C=O (pentahydroxyketone). 2. Viết lại công thức: C6(H2O)6, C12(H2O)11, C6n(H2O)5n. * Trả lời câu hỏi của GV (DKSP). - GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về khái niệm carbohydrate. - GV chuyển sang nội dung mới.	I. Khái niệm và phân loại carbohydrate 1. Khái niệm - Carbohydrate là những hợp chất hữu cơ tạp chức, thường có công thức chung là Cn(H2O)m.
Nhiệm vụ 2: Phân loại Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV tổ chức cho HS quan sát hình một số loại carbohydrate. - GV nêu câu hỏi: Carbohydrate có thể chia thành mấy loại? Dựa vào cơ sở nào để phân loại chúng? Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập -   HS quan sát hình, đọc thông tin trong SGK, suy nghĩ để trả lời câu hỏi. - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời đại diện 2 – 3 HS trả lời câu hỏi.  * Trả lời câu hỏi của GV (DKSP). - GV yêu cầu các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về phân loại carbohydrate. - GV chuyển sang nội dung mới.	2. Phân loại - Carbohydrate có thể được chia thành 3 loại chính: + Monosaccharide: carbohydrate không bị thủy phân. Ví dụ: glucose và fructose. + Disaccharide: carbohydrate khi thủy phân hoàn toàn mỗi phân tử tạo thành hai phân tử monosaccharide. Ví dụ: saccharose và maltose. + Polysaccharide: carbohydrate khi thủy phân hoàn toàn mỗi phân tử tạo thành nhiều phân tử monosaccharide. Ví dụ: tinh bột và cellulose.

Hoạt động 2. Tìm hiểu cấu tạo của glucose và fructose 

a. Mục tiêu: HS sẽ viết được công thức cấu tạo dạng mạch hở, dạng mạch vòng và gọi được tên của glucose, fructose.

b. Nội dung: HS quan sát hình ảnh GV cung cấp, đọc thông tin trong SGK trang 21 – 22 và trả lời các câu hỏi của GV.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về công thức cấu tạo dạng mạch hở, dạng mạch vòng và gọi được tên của glucose, fructose.

d. Tổ chức hoạt động:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1 : GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV giới thiệu dạng mạch hở và dạng mạch vòng của glucose. - GV nhắc lại phản ứng cộng của nhóm -OH và nhóm -CH=O để HS hiểu tại sao glucose có cấu tạo mạch vòng. - GV hướng dẫn cho HS nhớ công thức dạng mạch thẳng của glucose bằng cách yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi, trả lời câu hỏi: Em có nhận xét gì về vị trí của nhóm -CHO và các nhóm -OH của phân tử glucose dạng mạch thẳng?  - GV giới thiệu cấu trúc của fructose: - GV hướng dẫn cho HS nhớ công thức dạng mạch thẳng của fructose bằng cách yêu cầu HS thảo luận nhóm đôi, trả lời câu hỏi: Em có nhận xét gì về vị trí của nhóm -C=O và các nhóm -OH của phân tử fructose dạng mạch thẳng?  - GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm 4, vận dụng kiến thức đã biết để trả lời câu hỏi: Em hãy nêu cách phân biệt dạng  và dạng  trong phân tử glucose và fructose. Bước 2: HS tiếp nhận, thực hiện nhiệm vụ học tập -   HS quan sát hình ảnh, đọc thông tin trong bài, thảo luận nhóm để thực hiện yêu cầu của GV. - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết); ghi lại những HS tích cực, những HS chưa tích cực để điều chỉnh. Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động, thảo luận - GV mời đại diện 2 - 3 HS xung phong trả lời: * Trả lời câu hỏi của GV: + Nhóm -CHO nằm ở vị trí đầu tiên, cùng phía với các nhóm -OH còn lại (trừ nhóm -OH ở vị trí thứ 3). + Nhóm -C=O nằm ở vị trí thứ hai, cùng phía với các nhóm -OH còn lại (trừ nhóm -OH ở vị trí thứ 3). + Nếu nhóm -OH hemiacetal hoặc hemiketal và nhóm -CH2OH cuối cùng nằm khác phía với vòng là dạng , cùng phía là dạng . - Các HS khác lắng nghe, nhận xét, nêu ý kiến bổ sung (nếu có). Bước 4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập - GV đánh giá câu trả lời của HS, đưa ra kết luận về cấu tạo của glucose và fructose. - GV chuyển sang nội dung mới.

II. Glucose - Fructose 1. Cấu tạo phân tử - Glucose: + Công thức phân tử: C6H12O6. + Ở dạng mạch hở có 5 nhóm hydroxy và một nhóm aldehyde. + Công thức cấu tạo: CH2OH[CHOH]4CH=O. + Cấu tạo: một dạng mạch hở và hai dạng mạch vòng chuyển hóa qua lại lẫn nhau. - Fructose: + Công thức phân tử: C6H12O6.   + Ở dạng mạch hở chứa 5 nhóm hydroxy, một nhóm ketone. + Cấu tạo: tồn tại đồng thời ở dạng mạch hở và mạch vòng. - Lưu ý: Glucose và fructose có thể chuyển hóa qua lại trong môi trường kiềm.

Hoạt động 3. Tìm hiểu tính chất hóa học của glucose và fructose 

a. Mục tiêu: HS trình bày được tính chất hóa học cơ bản của glucose và fructose (phản ứng với copper (II) hydroxide, nước bromine, thuốc thử Tollens, phản ứng lên men glucose, phản ứng riêng của nhóm -OH hemiacetal khi glucose ở dạng mạch vòng).

b. Nội dung: HS quan sát video GV cung cấp, đọc thông tin trong SGK trang 22 – 24 và trả lời các câu hỏi của GV.

c. Sản phẩm: Câu trả lời của HS về tính chất hóa học cơ bản của glucose và fructose.

d. Tổ chức hoạt động:

--------------- Còn tiếp ---------------