4.1糖類課件高二下學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修32

第一節(jié)糖類第四章生物大分子1.從糖類的官能團微觀探析糖類的結(jié)構(gòu)特點，了解糖類的分類，理解糖類的化學(xué)性質(zhì)，掌握糖類的特殊性(重、難點)。2.了解糖類在人體供能、儲能等方面的作用，了解糖類的攝入和代謝與人體健康之間的關(guān)系，科學(xué)合理地搭配飲食。[學(xué)習(xí)目標(biāo)]為什么要控糖？糖在人體的作用是什么？視頻導(dǎo)入維生素?zé)o機鹽糖類油脂蛋白質(zhì)食物中的基本營養(yǎng)物質(zhì)：一、糖類的組成和分類1.組成和結(jié)構(gòu)(1)組成：葡萄糖C6H12O6蔗糖C12H22O11淀粉(C6H10O5)n①一般由C、H、O三種元素組成②大多符合Cm(H2O)n的通式，也被稱為碳水化合物探究導(dǎo)學(xué)一、糖類的組成和分類(2)結(jié)構(gòu)：糖類是多羥基醛

、多羥基酮和它們的脫水縮合物。探究導(dǎo)學(xué)果糖——多羥基酮葡萄糖——多羥基醛支鏈淀粉——脫水縮合物一、糖類的組成和分類探究導(dǎo)學(xué)類別單糖寡糖多糖能否水解實例組成關(guān)系2.分類依據(jù)：能否水解以及水解產(chǎn)物的不同進行分類（常見的二糖）不能能水解成2~10分子單糖能水解成多分子單糖C6H12O6C12H22O11（二糖）(C6H10O5)n同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體混合物不互為同分異構(gòu)體葡萄糖果糖蔗糖麥芽糖乳糖淀粉纖維素一、糖類的組成和分類思考交流1.(1)糖都符合通式Cm(H2O)n嗎？符合通式Cm(H2O)n的物質(zhì)都屬于糖嗎？不一定，有些糖不符合Cm(H2O)n的通式，如脫氧核糖(C5H10O4)；乙酸(CH3COOH)的分子式為C2H4O2，符合Cm(H2O)n的通式，但不屬于糖類。糖類≠碳水化合物(2)所有的糖類都能發(fā)生水解反應(yīng)嗎？單糖不能發(fā)生水解反應(yīng)，寡糖(低聚糖)、多糖都能發(fā)生水解反應(yīng)。(3)糖都有甜味嗎？有甜味的物質(zhì)都是糖嗎？多數(shù)糖有甜味，有的糖沒有甜味，如纖維素等；有甜味的物質(zhì)不一定是糖，如木糖醇

。[CH2—(CHOH)3—CH2]——OHOH2.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)。①CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO②CH3—CH(OH)—CHO③CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—COOH④CH2(OH)—CO—CH(OH)—CH2OH②③一、糖類的組成和分類思考交流三個羥基和一個醛基，是多羥基醛，屬于糖類三個羥基和一個羰基，是多羥基酮，屬于糖類只有一個羥基和一個醛基，不屬于糖類三個羥基和一個羧基，不屬于糖類二、單糖1.葡萄糖(1)存在水果、蜂蜜，以及植物的種子、葉、根、花中，動物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。(2)結(jié)構(gòu)分子式：結(jié)構(gòu)簡式：CH2—CH—CH—CH—CH—C—H‖O—OH—OH———OHOHOHC6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO多羥基醛，屬于醛糖探究導(dǎo)學(xué)(3)物理性質(zhì)葡萄糖是一種易溶于水的無色晶體，熔點為146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。二、單糖根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)，你能預(yù)測葡萄糖的哪些物理性質(zhì)？從形成分子間氫鍵，相似相溶等角度考慮。探究導(dǎo)學(xué)問題探究根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)，你能預(yù)測葡萄糖的哪些化學(xué)性質(zhì)？如何驗證？二、單糖從醛基（—CHO）和羥基（—OH）考慮化學(xué)性質(zhì)?？捎锰卣鞣磻?yīng)檢驗官能團。實驗名稱實驗操作實驗現(xiàn)象葡萄糖的銀鏡反應(yīng)

葡萄糖與新制的Cu(OH)2反應(yīng)

試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀試管內(nèi)壁形成光亮的銀鏡二、單糖(4)化學(xué)性質(zhì)醛基氧化反應(yīng)ⅰ.銀鏡反應(yīng)

ⅱ.與新制Cu(OH)2反應(yīng)CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O

ⅲ.與高錳酸鉀、溴水等強氧化劑反應(yīng)ⅳ.

生理氧化C6H12O6+6O2

6CO2+6H2O

加成反應(yīng)CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH

歸納小結(jié)二、單糖與Na反應(yīng)置換反應(yīng)使高錳酸鉀褪色氧化反應(yīng)酯化反應(yīng)取代反應(yīng)與HX反應(yīng)分子間脫水消去反應(yīng)歸納小結(jié)(4)化學(xué)性質(zhì)羥基1mol葡萄糖完全酯化，參加反應(yīng)的乙酸為5mol，證明葡萄糖分子中有5個羥基探究導(dǎo)學(xué)二、單糖2.果糖(1)物理性質(zhì)及應(yīng)用

純凈的果糖為無色晶體，易溶于水，吸濕性強，在水果和蜂蜜中含量較

高，比蔗糖甜度高，廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥生產(chǎn)中。(2)結(jié)構(gòu)分子式：結(jié)構(gòu)簡式：C6H12O6多羥基酮，屬于酮糖探究導(dǎo)學(xué)二、單糖3.核糖與脫氧核糖核糖脫氧核糖分子式

結(jié)構(gòu)簡式特點應(yīng)用C5H10O5

C5H10O4

二者都含有醛基，均屬于醛糖，均具有還原性，屬于還原糖核糖核酸(RNA)脫氧核糖核酸(DNA)思考交流二、單糖1.取少量葡萄糖注射液，加入少許鈉，有氣泡產(chǎn)生，能否說明葡萄糖分子中含有羥基？否。葡萄糖注射液中含有水，鈉與水反應(yīng)也能生成H2。2.葡萄糖在熱水瓶膽鍍銀中起什么作用？作為還原劑。3.葡萄糖、果糖、核糖和脫氧核糖分子中分別有幾個手性碳原子？葡萄糖分子有4個，果糖分子有3個，核糖分子有3個，脫氧核糖分子有2個。思考交流葡萄糖果糖核糖脫氧核糖************二、單糖4.正誤判斷(1)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)(2)果糖雖然也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但它的分子中沒有醛基(3)糖類都屬于天然高分子(4)葡萄糖可以使酸性KMnO4溶液和溴水褪色(5)核糖和脫氧核糖互為同系物√×√√×二、單糖葡萄糖中醛基和果糖中的羰基可與H2加成，均有羥基能與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)。果糖在堿性溶液中可轉(zhuǎn)化成醛糖多糖屬于天然高分子葡萄糖有醛基是還原性糖C5H10O5

C5H10O4

分子組成只差1個O思考交流三、二糖與多糖1.二糖(1)常見的二糖及其來源、用途和物理性質(zhì)類別蔗糖麥芽糖分子式物理性質(zhì)存在用途聯(lián)系甘蔗、甜菜發(fā)芽的谷粒和麥芽C12H22O11C12H22O11無色晶體，易溶于水，有甜味白色晶體，易溶于水，有甜味，但甜度不及蔗糖甜味劑制飴糖同分異構(gòu)體探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖(2)化學(xué)性質(zhì)水解反應(yīng)：蔗糖

葡萄糖

果糖C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6

C12H22O11＋H2O2C6H12O6

麥芽糖

葡萄糖

探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖如何設(shè)計實驗證明蔗糖和麥芽糖是否屬于還原糖？與銀氨溶液、新制Cu(OH)2反應(yīng)無明顯現(xiàn)象無醛基，非還原糖磚紅色沉淀有醛基，還原糖實驗探究三、二糖與多糖2.多糖

淀粉和纖維素分子中所包含的葡萄糖單元數(shù)目(即n值)不同，二者的組成與結(jié)構(gòu)不同。故二者不是同分異構(gòu)體。淀粉和纖維素是最重要的多糖，由大量葡萄糖單元相互連接而成，屬于天然有機高分子，淀粉的相對分子質(zhì)量可達到幾十萬，纖維素可達到幾百萬。淀粉和纖維素的分子式可以表示為(C6H10O5)n，葡萄糖單元中一般仍有三個羥基，所以也可表示為[C6H7O2(OH)3]n。探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖(1)淀粉存在：淀粉是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，是植物儲存營養(yǎng)物質(zhì)的一種形式，在種子、塊根和塊莖中含量豐富，谷類和薯類含淀粉較多。探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖結(jié)構(gòu)：天然淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。支鏈淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比較黏的口感。直鏈淀粉結(jié)構(gòu)示意圖支鏈淀粉結(jié)構(gòu)示意圖(1)淀粉探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖物理性質(zhì)：白色粉末狀物質(zhì)，沒有甜味，不溶于冷水，在熱水中淀粉會部分溶解，形成膠狀的淀粉糊。(1)淀粉探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖

酯化反應(yīng)——分子中葡萄糖單元有醇羥基。

化學(xué)性質(zhì)——非還原性糖

水解反應(yīng)——在酸或酶的作用下水解，生成一系列產(chǎn)物，最終生成葡萄糖。

特征反應(yīng)：淀粉遇碘顯藍色，利用該現(xiàn)象可檢驗淀粉的存在。(C6H10O5)n＋nH2O

nC6H12O6

淀粉

葡萄糖(1)淀粉探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖如何設(shè)計實驗證明淀粉發(fā)生了水解反應(yīng)？用銀氨溶液或新制Cu(OH)2檢驗是否生成葡萄糖。磚紅色沉淀生成葡萄糖，淀粉發(fā)生水解。實驗探究三、二糖與多糖如何設(shè)計實驗證明淀粉的水解程度？用銀氨溶液或新制Cu(OH)2和碘水來檢驗淀粉在水溶液中是否發(fā)生了水解及水解是否已進行完全。實驗現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論1未出現(xiàn)銀鏡溶液變藍色2出現(xiàn)銀鏡溶液變藍色3出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍色淀粉尚未水解淀粉部分水解淀粉完全水解實驗探究三、二糖與多糖

用途：

淀粉是食物的一種重要成分，也是重要的工業(yè)原料。

以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等為原料，經(jīng)發(fā)酵可以得到多種產(chǎn)品。如燃料乙醇、白酒、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等藥物。

淀粉經(jīng)酯化后可用于生產(chǎn)食品添加劑、表面活性劑和可降解塑料等。C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑酒化酶(1)淀粉探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖存在：自然界中分布最廣泛的一種多糖，參與構(gòu)成了植物的細胞壁，起著保護和支持作用。物理性質(zhì)：白色纖維狀物質(zhì)，沒有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有機溶劑。(2)纖維素纖維素結(jié)構(gòu)示意圖探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖實驗現(xiàn)象：出現(xiàn)磚紅色沉淀在試管中放入少量脫脂棉，加入幾滴蒸餾水和幾滴濃硫酸，用玻璃棒將混合物攪拌成糊狀，加入過量NaOH溶液中和至堿性，再滴加3滴5%CuSO4溶液，加熱，觀察并解釋實驗現(xiàn)象。實驗結(jié)論：纖維素水解后產(chǎn)物有還原性，最終產(chǎn)生葡萄糖。纖維素的水解實驗探究三、二糖與多糖a.水解反應(yīng)化學(xué)性質(zhì)：——在酸或酶的催化下可發(fā)生水解，最終生成葡萄糖(C6H10O5)n＋nH2O

nC6H12O6

纖維素

葡萄糖b.酯化反應(yīng)纖維素+濃硝酸→纖維素硝酸酯(硝酸纖維)

纖維素+醋酸→纖維素乙酸酯(醋酸纖維)

生產(chǎn)塑料、過濾膜、膠片等生產(chǎn)火藥、塑料和涂料等c.無還原性：不能被弱氧化劑氧化，屬于非還原糖。(2)纖維素探究導(dǎo)學(xué)三、二糖與多糖1.正誤判斷(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

(5)糖尿病患者不宜吃粽子，因為糯米中含大量的葡萄糖會使血糖升高

√×√√×n不同淀粉思考交流2.為檢驗淀粉水解的情況，進行如圖所示的實驗，試管甲和丙均用60～80℃的水浴加熱5～6min，試管乙不加熱。待試管甲中的溶液冷卻后再進行后續(xù)實驗。實驗1：取少量甲中溶液，加入新制氫氧化銅，加熱，沒有磚紅色沉淀出現(xiàn)。實驗2：取少量乙中溶液，滴加幾滴碘水，溶液變?yōu)樗{色，但取少量甲中溶液做此實驗時，溶液不變藍色。實驗3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液調(diào)節(jié)至堿性，再滴加碘水，溶液顏色無明顯變化。三、二糖與多糖催化劑Cu(OH)2+2H+==

Cu2++2H2O有淀粉無淀粉I2+2OH-==

I-+IO-+H2O思考交流三、二糖與多糖(1)寫出淀粉水解的化學(xué)方程式：____________________________。(2)設(shè)計甲和乙是為了探究_____對淀粉水解的影響，設(shè)計甲和丙是為了探究_______對淀粉水解的影響。(3)實驗1失敗的原因是___________________________________。(4)實驗3中溶液的顏色無明顯變化的原因是_________________。氫氧化鈉與碘反應(yīng)沒有加入堿中和作為催化劑的稀硫酸溫度催化劑(C6H10O5)n＋nH2O

nC6H12O6淀粉

葡萄糖60～80℃60～80℃思考交流三、二糖與多糖(5)下列結(jié)論合理的是____(填字母)。a.淀粉水解需要在催化劑和一定溫度下進行b.欲檢驗淀粉是否完全水解，最好在冷卻后的水解液中直接加碘c.欲檢驗淀粉的水解產(chǎn)物具有還原性，應(yīng)先在水解液中加入氫氧化鈉

中和硫酸至溶液呈堿性，再加入新制氫氧化銅并加熱d.若用唾液代替稀硫酸，則實驗1可能出現(xiàn)預(yù)期的現(xiàn)象abcd√碘易升華且可與NaOH反應(yīng)√√√含有淀粉酶，且接近中性，淀粉在淀粉酶的作用下水解為葡萄糖思考交流(1)由于糖類水解常用無機酸(一般是稀硫酸)作催化劑，檢驗水解產(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)致實驗失敗。(2)用I2檢驗淀粉時，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)，則會影響淀粉的檢驗。三、二糖與多糖歸納總結(jié)自我測試1.中國是世界上最早制糖的國家之一，人體所需70%左右的能量由糖提供。下列說法正確的是

A.我國古代發(fā)明的用黃泥漿使紅糖脫色的方法，是利用了黃泥漿的吸附性B.唐朝大歷年間，四川遂寧出現(xiàn)用甘蔗制取冰糖的工藝，冰糖的主要成分

是葡萄糖C.飴糖是以米(淀粉)和麥芽經(jīng)過糖化熬煮而成的糖，飴糖就是葡萄糖D.“床頭冬釀壓瓊漿”中的“冬釀”指的是蜂蜜，蜂蜜中幾乎不含單糖

(葡萄糖和果糖)√蔗糖麥芽糖蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖自我測試2.下列有關(guān)葡萄糖與果糖的說法不正確的是

①二者互為同分異構(gòu)體②二者都易溶于水③二者都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)、都能與新制的Cu(OH)2反應(yīng)生成磚紅色沉淀④葡萄糖能發(fā)生酯化反應(yīng)，而果糖不能⑤都能與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成六元醇⑥果糖是最甜的糖，而葡萄糖不甜A.①②③ B.④⑤ C.④⑥ D.⑥√二者都含有羥基，都能發(fā)生酯化反應(yīng)葡萄糖也有甜味自我測試3.下列關(guān)于蔗糖屬于非還原糖，而其水解產(chǎn)物具有還原性的實驗方案的說法正確的是

A.驗證蔗糖屬于非還原糖的操作順序：④③B.驗證蔗糖屬于非還原糖的操作順序：④②⑤C.驗證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序：①④⑤D.驗證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序：①②④⑤√銀鏡反應(yīng)水浴加熱銀鏡反應(yīng)蔗糖稀硫酸水解液NaOH②④①⑤淀粉――→單糖―――→酒精――→乙烯――→1,2-二溴乙烷――→乙二醇――→乙二醛――→乙二酸自我測試4.淀粉經(jīng)過下列變化：淀粉—→單糖—→酒精—→乙烯—→……—→草酸(HOOC—COOH)，在該變化過程中，下列反應(yīng)類型一定沒有涉及的是

①加成反應(yīng)②氧化反應(yīng)③還原反應(yīng)④消去反應(yīng)⑤取代反應(yīng)⑥水解反應(yīng)⑦酯化反應(yīng)⑧加聚反應(yīng)A.①③④ B.⑦⑧C.④⑤⑥ D.①④⑥√水解氧化還原消去加成取代氧化氧化本節(jié)內(nèi)容結(jié)束目標(biāo)一答案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，所以糖類也被稱為

。(2)結(jié)構(gòu)糖類是

、

和它們的脫水縮合物。碳、氫、氧Cm(H2O)n碳水化合物多羥基醛多羥基酮目標(biāo)一答案2.分類依據(jù)：能否水解以及水解產(chǎn)物的不同。(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淀粉纖維素糖原目標(biāo)二答案1.葡萄糖(1)物理性質(zhì)葡萄糖是一種

溶于水的

色晶體，熔點為146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。易無目標(biāo)二答案(2)化學(xué)性質(zhì)①實驗探究——還原性實驗操作

實驗現(xiàn)象試管內(nèi)壁________________生成____________實驗結(jié)論葡萄糖(C6H12O6)分子中含有

，屬于

糖，有____性，屬于還原糖出現(xiàn)光亮的銀鏡磚紅色沉淀醛基醛還原目標(biāo)二答案結(jié)合其他實驗證明，葡萄糖分子中有5個羥基，是一種

。結(jié)構(gòu)簡式：_______________________________。

②氧化反應(yīng)

，同時放出熱量，提供維持生命活動所需要的能量。應(yīng)用：低血糖的患者可通過靜脈注射葡萄糖溶液來補充營養(yǎng)。多羥基醛6CO2＋6H2O目標(biāo)二答案2.果糖(1)物理性質(zhì)及應(yīng)用純凈的果糖為無色晶體，易溶于水，吸濕性強，在水果和蜂蜜中含量較高，比蔗糖甜度高，廣泛應(yīng)用于食品和醫(yī)藥生產(chǎn)中。(2)結(jié)構(gòu)分子式：__________。結(jié)構(gòu)簡式：___________________________。與葡萄糖互為

，果糖屬于多羥基酮，屬于酮糖。C6H12O6同分異構(gòu)體目標(biāo)二答案3.核糖與脫氧核糖

核糖脫氧核糖分子式C5H10O5C5H10O4結(jié)構(gòu)簡式

類別多羥基___多羥基___特點都是含5個碳原子的單糖——戊糖應(yīng)用是

(RNA)的重要組成部分是

(DNA)的重要組成部分醛醛核糖核酸脫氧核糖核酸目標(biāo)三答案1.二糖(1)常見的二糖及其來源、用途和物理性質(zhì)類別蔗糖麥芽糖分子式________________________________________________________物理性質(zhì)

色晶體，

溶于水，有甜味

色晶體，

溶于水，有甜味但不及蔗糖存在甘蔗、甜菜發(fā)芽的谷粒和麥芽用途_________________________聯(lián)系互為____________C12H22O11C12H22O11無易白易甜