2024春新教材高中化學(xué)第4章生物大分子第1節(jié)糖類課件新人教版選擇性必修3

第四章生物大分子1．糖類1863年，美國制造商費(fèi)倫和卡蘭德懸賞一萬美金，用來征集更好的乒乓球，因?yàn)楫?dāng)時(shí)使用的乒乓球是用毛線包著的橡皮做成的，很不方便。一個(gè)名叫海維特的印刷工人被這個(gè)征集廣告所吸引，他開始投入研制試驗(yàn)。他把棉花浸在濃硫酸和濃硝酸的混合液中，然后加入樟腦，不斷攪拌，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變得黏稠起來，最后成為一團(tuán)白色柔軟的物質(zhì)，他將其搓成球狀，冷卻變硬后把它往地上一扔，“乒”的一聲，競(jìng)彈起老高?！斑@不就是乒乓球嗎？”驚喜之后，他又做了幾個(gè)，效果一個(gè)比一個(gè)好。費(fèi)倫和卡蘭德拿到海維特送來的新型乒乓球，并把它扔到地上進(jìn)行試驗(yàn)后，當(dāng)即拿出一萬美元買下了這項(xiàng)發(fā)明。因?yàn)樗脑鲜抢w維素，所以稱它為賽璐珞，意思是來自纖維素的塑料，這是人類制出的第一種塑料。

纖維素屬于糖類物質(zhì)，糖類物質(zhì)都有甜味嗎？葡萄糖、蔗糖、淀粉和纖維素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是怎樣的呢？答案：糖類有的甜，有的不甜，一般碳原子數(shù)較少的糖具有甜味，如葡萄糖、蔗糖，碳原子數(shù)多的糖不具有甜味，如淀粉、纖維素。葡萄糖分子中有羥基和醛基，具有還原性；蔗糖為二糖，可水解生成葡萄糖和果糖；淀粉和纖維素屬于多糖，通式為(C6H10O5)n，但兩者n值不同，它們水解的最終產(chǎn)物都是葡萄糖，多糖不具有還原性。2．蛋白質(zhì)人體內(nèi)除水以外，最大的組成成分就是蛋白質(zhì)，約占人體的16%。蛋白質(zhì)是組成人體任何細(xì)胞、機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵成分，是人體最重要的營養(yǎng)元素之一。人體全部關(guān)鍵的構(gòu)成部分都必須有蛋白質(zhì)的參加，生命的物質(zhì)基礎(chǔ)就是蛋白質(zhì)，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。假如把人體當(dāng)作是房屋的情況下，細(xì)胞就是砌房屋的磚頭，而蛋白質(zhì)就是組成磚頭的石料。在細(xì)胞里，去除水分，蛋白質(zhì)約占細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的80%，在不相同的臟器、機(jī)構(gòu)和細(xì)胞中含的蛋白質(zhì)都有不相同的生理學(xué)作用。人體每個(gè)機(jī)構(gòu)：頭發(fā)、肌膚、肌肉、人體骨骼、內(nèi)臟器官、人的大腦等全是由蛋白質(zhì)組成。人體里的蛋白質(zhì)從哪里獲得？答案：蛋白質(zhì)來自于各種食物如大豆蛋白，來自奶類的乳清蛋白、酪蛋白，蛋類的卵白蛋白、卵磷蛋白，小麥類的谷蛋白、麥膠蛋白，肉類、肝臟、血液的肌蛋白、白蛋白、血紅蛋白，動(dòng)物皮、骨骼、筋等結(jié)締組織的彈性蛋白和膠原蛋白以及各種動(dòng)植物細(xì)胞的酶蛋白。3．核酸為什么說核酸是生命之本，健康之源？答案：核酸是生物體遺傳信息的載體。有一定堿基排列順序的DNA片段含有特定的遺傳信息，被稱為基因。DNA分子上有許多基因，決定了生物體的一系列性狀。RNA則主要負(fù)責(zé)傳遞、翻譯和表達(dá)DNA所攜帶的遺傳信息。在細(xì)胞繁殖分裂過程中，會(huì)發(fā)生DNA分子的復(fù)制。親代DNA分子的兩條鏈解開后作為母鏈模板，在酶的作用下，利用游離的核苷酸各自合成一段與母鏈互補(bǔ)的子鏈。最后形成兩個(gè)與親代DNA完全相同的子代DNA分子，使核酸攜帶的遺傳信息通過DNA復(fù)制被精確地傳遞給下一代，并通過控制蛋白質(zhì)的合成來影響生物體特定性狀的發(fā)生和發(fā)育。第一節(jié)糖類1．認(rèn)識(shí)糖類的組成和性質(zhì)特點(diǎn)。2．了解淀粉和纖維素及其與葡萄糖的關(guān)系。3．了解葡萄糖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要性質(zhì)與應(yīng)用。4．知道糖類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應(yīng)用。1．科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：通過實(shí)驗(yàn)探究糖的性質(zhì)，并設(shè)計(jì)出糖類水解的實(shí)驗(yàn)方案。2．宏觀辨識(shí)與微觀探析：從糖類的官能團(tuán)角度探析糖類的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解糖的分類，理解糖類的化學(xué)性質(zhì)，掌握糖類的特性。3．科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：了解糖類在人體供能、儲(chǔ)能等方面的作用，了解糖類的攝入和代謝與人體健康之間的關(guān)系，并能科學(xué)合理地搭配飲食。1．組成和結(jié)構(gòu)(1)組成糖類化合物一般由____________三種元素組成，大多數(shù)可用通式______________表示，如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖、(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等。糖類也被稱為____________。(2)結(jié)構(gòu)糖類是__________、__________和它們的脫水縮合物。一、糖類的組成和分類碳、氫、氧Cm(H2O)n碳水化合物多羥基醛多羥基酮特別提醒：有些糖不符合通式C

m(H2O)n，如脫氧核糖(C5H10O4)；而有些有機(jī)化合物符合通式Cm(H2O)n，卻不是糖，如乙酸(C2H4O2)、甲醛(CH2O)。故糖類被稱為碳水化合物并不準(zhǔn)確，但因沿用已久，目前仍在使用。2．分類根據(jù)糖類能否水解以及水解后的產(chǎn)物，糖類可分為(1)單糖：通常將__________的糖稱為單糖。如________、______、______和__________等。(2)寡糖：1mol糖水解后能產(chǎn)生________________單糖的稱為寡糖或低聚糖。若1mol糖水解生成2mol單糖，則稱為二糖，常見的二糖有________、______和______等。(3)多糖：1mol糖水解后能產(chǎn)生____________以上單糖的稱為多糖，如______、________和______等。不能水解葡萄糖果糖核糖脫氧核糖2～10mol麥芽糖乳糖蔗糖10mol淀粉纖維素糖原正|誤|判|斷在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。(1)糖類化合物的分子通式都可用Cm(H2O)n來表示。(

)(2)糖類都能發(fā)生水解反應(yīng)。(

)(3)凡是能溶于水且具有甜味的物質(zhì)都屬于糖類。(

)(4)凡是由C、H、O三種元素組成的有機(jī)物都是糖類。(

)(5)糖類物質(zhì)又叫碳水化合物。(

)××××√應(yīng)|用|體|驗(yàn)1.下列關(guān)于糖類化合物的敘述正確的是(

)A．含有碳、氫、氧、氮四種元素B．是碳和水形成的化合物，又稱碳水化合物C．具有甜味D．一般是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物D解析：A項(xiàng)，糖類化合物由碳、氫、氧三種元素組成，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，糖類化合物不是碳和水形成的化合物，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，糖類化合物并不是都有甜味，錯(cuò)誤。2．依據(jù)糖類現(xiàn)在的定義分析，下列物質(zhì)不屬于糖類的是______(填序號(hào))。①CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO②CH3—CH(OH)—CHO③CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—COOH④CH2(OH)—CO—CH(OH)—CH2OH②③1．葡萄糖(1)物理性質(zhì)及存在二、單糖色態(tài)甜味溶解性存在____________________溶于水存在于______、______以及植物的種子、葉、根、花中，動(dòng)物血液、淋巴液中無色晶體有易水果蜂蜜(2)化學(xué)性質(zhì)葡萄糖的分子式為________，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________，分子中含有____個(gè)羥基，是多羥基醛。C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO5①氧化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)探究：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管壁上有______生成試管中出現(xiàn)____________實(shí)驗(yàn)結(jié)論葡萄糖分子中含有______，屬于____糖，表現(xiàn)______性，屬于______糖銀鏡磚紅色沉淀醛基醛還原還原②葡萄糖在人體內(nèi)的氧化反應(yīng)(3)用途①葡萄糖是一種重要的______物質(zhì)。②廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥工業(yè)。營養(yǎng)2．其他常見單糖名稱果糖核糖脫氧核糖物理性質(zhì)____色晶體，____溶于水，吸濕性____

類別多羥基____，屬于____糖，與葡萄糖互為____________多羥基____，屬于____糖無易強(qiáng)酮酮同分異構(gòu)體醛醛名稱果糖核糖脫氧核糖分子式________________________________________________結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________________________________________________________________________________________________用途用于______和______的生產(chǎn)核糖核酸(RNA)的重要組成部分脫氧核糖核酸(DNA)的重要組成部分C6H12O6C5H10O5C5H10O4CH2OH(CHOH)3COCH2OHCH2OH(CHOH)3CHOCH2OH(CHOH)2CH2CHO食品醫(yī)藥正|誤|判|斷在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。(1)可以用新制Cu(OH)2檢驗(yàn)病人是否患有糖尿病。(

)(2)葡萄糖和果糖都可以與H2發(fā)生加成反應(yīng)，與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)。(

)(3)果糖雖然也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但它的分子中沒有醛基。(

)(4)糖類都屬于天然高分子。(

)

(5)葡萄糖可以使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(

)√√√×√應(yīng)|用|體|驗(yàn)1.核糖是合成核酸的重要原料之一，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列關(guān)于核糖的說法正確的是(

)A．能發(fā)生還原反應(yīng)B．能發(fā)生水解反應(yīng)C．能與NaOH溶液反應(yīng)D．與葡萄糖互為同分異構(gòu)體A解析：核糖分子中含有醛基，能與H2發(fā)生還原反應(yīng)，A項(xiàng)正確；核糖分子中只含有羥基、醛基兩種官能團(tuán)，不能發(fā)生水解反應(yīng)，也不能與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；核糖的分子式是C5H10O5，葡萄糖的分子式是C6H12O6，二者分子式不同，不互為同分異構(gòu)體，D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.美國科學(xué)家發(fā)明了利用眼淚來檢測(cè)糖尿病的裝置，其原理是用氯金酸鈉(NaAuCl4)溶液與眼淚中的葡萄糖反應(yīng)生成納米金單質(zhì)顆粒(直徑為20～60nm)。下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是(

)A．葡萄糖具有還原性B．葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)4CHOC．檢測(cè)時(shí)NaAuCl4發(fā)生氧化反應(yīng)D．納米金單質(zhì)顆粒分散在水中所得的分散系能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)C解析：葡萄糖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)4CHO，分子中有醛基，具有還原性，檢測(cè)時(shí)NaAuCl4發(fā)生還原反應(yīng)，葡萄糖發(fā)生氧化反應(yīng)，A、B正確，C錯(cuò)誤；納米金顆粒分散在水中形成膠體，能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)，D正確。1．二糖(1)物理性質(zhì)與存三、二糖和多糖種類蔗糖麥芽糖物理性質(zhì)____色晶體，____溶于水____色晶體，____溶于水存在在______和______中含量最豐富主要存在于發(fā)芽的谷粒和______中無易無易甘蔗甜菜麥芽(2)組成、結(jié)構(gòu)和用途項(xiàng)目蔗糖麥芽糖相似點(diǎn)(1)組成相同，分子式均為____________________，互為____________；(2)都屬于二糖，1mol二糖水解后生成2mol單糖；(3)水解產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，都能還原新制Cu(OH)2；(4)都具有甜味(蔗糖更甜)C12H22O11同分異構(gòu)體項(xiàng)目蔗糖麥芽糖不同點(diǎn)不含醛基(非還原性糖)含有醛基(還原性糖)不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也不能還原新制Cu(OH)2能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，能還原新制Cu(OH)2水解產(chǎn)物為______________水解產(chǎn)物為________用途甜味食品制飴糖，甜味食品葡萄糖和果糖葡萄糖_________________________________________;______________________________________。(3)水解反應(yīng)蔗糖、麥芽糖都能發(fā)生水解反應(yīng)，化學(xué)方程式為(4)乳糖乳糖是一種常見的______，主要存在于哺乳動(dòng)物的乳汁中，經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生______?？捎糜趮雰菏称?、糖果、藥物等的生產(chǎn)。二糖乳酸2．多糖(1)淀粉、纖維素的存在、用途及物理性質(zhì)名稱淀粉纖維素存在植物種子、塊根、塊莖等棉花、木材等通式________________________________n值______，________同分異構(gòu)體(C6H10O5)n(C6H10O5)n不同不互為名稱淀粉纖維素結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)到幾十萬，屬于________________相對(duì)分子質(zhì)量可達(dá)到幾百萬，屬于________________其中的葡萄糖單元中一般仍有三個(gè)______，可表示為[C6H7O2(OH)3]n是否為純凈物________天然有機(jī)高分子羥基否否天然有機(jī)高分子名稱淀粉纖維素物理性質(zhì)____色粉末狀物質(zhì)、______甜味，____溶于冷水，在熱水中______________色纖維狀物質(zhì)，______甜味，____溶于水，____溶于一般的有機(jī)溶劑白沒有不部分溶解白沒有不不名稱淀粉纖維素用途①重要營養(yǎng)物質(zhì)；②食品工業(yè)原料；③生產(chǎn)氨基酸、抗生素等藥物；④生產(chǎn)食品添加劑、表面活性劑和可降解塑料用于紡織工業(yè)、造紙業(yè)等，還用于制備硝酸纖維、醋酸纖維和黏膠纖維等化工原料(2)淀粉、纖維素的主要化學(xué)性質(zhì)性質(zhì)淀粉纖維素相同點(diǎn)水解水解的化學(xué)方程式分別為_______________________________;_______________________________。性質(zhì)淀粉纖維素相同點(diǎn)氧化都屬于________糖，______被銀氨溶液和新制氫氧化銅等弱氧化劑氧化酯化分子中含葡萄糖單元醇羥基，故都能發(fā)生酯化反應(yīng)不同點(diǎn)碘水淀粉與碘作用呈______無明顯現(xiàn)象非還原不能藍(lán)色正|誤|判|斷在括號(hào)內(nèi)打“√”或“×”。(1)麥芽糖和蔗糖互為同分異構(gòu)體，但是二者的水解產(chǎn)物不同。(

)(2)用新制的Cu(OH)2可鑒別麥芽糖和蔗糖。(

)(3)淀粉和纖維素都可以用(C6H10O5)n表示，所以二者互為同分異構(gòu)體。(

)(4)淀粉是否水解完全可以用碘水來檢驗(yàn)。(

)(5)糖尿病患者不宜吃粽子，因?yàn)榕疵字泻罅康钠咸烟菚?huì)使血糖升高。(

)√√×√×結(jié)論：淀粉部分水解。根據(jù)上述操作現(xiàn)象，回答設(shè)計(jì)、結(jié)論是否正確。然后簡(jiǎn)要說明理由。(1)甲方案：______________________________________________________________________________________________________________________。(2)乙方案：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。設(shè)計(jì)和結(jié)論都不正確。因加入NaOH溶液呈堿性后，再加入I2，I2會(huì)與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，沒有I2存在，不能證明淀粉是否存在設(shè)計(jì)和結(jié)論都不正確。因?yàn)樵谒嵝詶l件下，加入的銀氨溶液被破壞，不能與葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)。按方案乙的設(shè)計(jì)，無銀鏡現(xiàn)象，淀粉可能是完全水解，也可能是部分水解或尚未水解(3)丙方案：_____________________________________________________________________________________________________。(4)丁方案：_____________________________________________________________________________________________________________________。設(shè)計(jì)和結(jié)論都正確。按設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有銀鏡現(xiàn)象，說明淀粉已水解生成了葡萄糖。設(shè)計(jì)和結(jié)論都正確。按設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，溶液變藍(lán)又有銀鏡現(xiàn)象，說明既有淀粉剩余又有葡萄糖生成，淀粉部分水解。(1)由于糖類水解常用無機(jī)酸(一般是稀硫酸)作催化劑，檢驗(yàn)水解產(chǎn)物之前，必須先加堿中和酸，以免硫酸與銀氨溶液或新制的Cu(OH)2反應(yīng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。(2)用I2檢驗(yàn)淀粉時(shí)，應(yīng)直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水，因I2與NaOH溶液反應(yīng)，則會(huì)影響淀粉的檢驗(yàn)。隨堂演練·知識(shí)落實(shí)1．下列關(guān)于蔗糖屬于非還原性糖，而其水解產(chǎn)物具有還原性的實(shí)驗(yàn)方案的說法中正確的是(

)DA．驗(yàn)證蔗糖屬于非還原糖的操作順序：④③B．驗(yàn)證蔗糖屬于非還原糖的操作順序：③⑤C．驗(yàn)證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序：①④⑤D．驗(yàn)證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序：①③②④⑤2．Ⅰ.有A、B、C三種無色溶液，它們分別是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一種，甲同學(xué)做實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論：①A遇碘水變藍(lán)色；②B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。(1)A是__________，B是____________，C是____