高中化学人教版选修54.2.糖类

第二节糖类,具有多羟基醛结构、多羟基酮,结构或能够水解生成多羟基醛、多羟基酮的物质称为糖类。说明：(1)糖类不都是甜的，有甜味的物质(糖精)不一定是糖类。(2)糖类是由C、H、O三种元素组成，通式为Cn(H2O)m。(3)在人类研究的过程中，糖类最初被人认为是碳水化合物。随着研究的深入，发现这种认识不科学：糖分子中的H、O原子并不是结合成水分子形式存在，它只能说明糖类由C、H、O三种元素组成。某些糖类物质不遵循通式，如鼠李糖化学式为C6H12O5。有些符合此通式的物质并不是糖类，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2、乳酸C3H6O3等。,1.糖类的概念,2.糖类简介:,(1)来源:绿色植物光合作用的产物(2)分类:以水解状况进行分类单糖(不能水解成更简单的糖)低聚糖(1mol水解产生2mol单糖)多糖(1mol水解产生许多摩单糖)淀粉、纤维素,糖,单糖,低聚糖,多糖,萄萄糖:C6H12O6,果糖:C6H12O6,蔗糖:C12H22O11,麦芽糖:C12H22O11,淀粉:(C6H10O5)n,纤维素:(C6H10O5)n,一、葡萄糖1.物理性质,无色晶体、熔点为146，有甜味，易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚。,实验事实葡萄糖的相对分子质量为180，其中含C40%，H6.7%，其余是O。1mol葡萄糖最多可以和5mol醋酸发生酯化分子式：C6H12O6根据实验证明，在理论上，1mol葡萄糖和5mol乙酸发生酯化反应，生成1mol五乙酸葡萄糖酯和5mol水。说明分子中有五个醇羟基实验1在洁净的试管中配制2mL银氨溶液，加入1mL10%葡萄糖溶液，震荡，热水浴里加热。现象：产生银镜说明：分子中含有醛基现代物理方法测定得知：葡萄糖分子中的碳原子最多与两个碳原子相连。CH2OH-(CHOH)4-CHO是多羟基醛,2.结构,银镜反应CH2OH-(CHOH)4-CHO+2Ag(NH3)2+2OH-CH2OH-(CHOH)4-COOH+2Ag+H2O+4NH3与新制Cu(OH)2反应CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O葡萄糖是人体内的重要能源物质：糖是生命活动中的重要能源，机体所需能量的70是食物中的糖所提供的。人体每日所摄入的淀粉类食物(占食物的大部分)，最终分解为葡萄糖，然后被吸收进入血液循环。在胰岛素、胰高血糖素等激素的协调作用下，随血液循环至全身各组织，为细胞的代谢提供能量，发生氧化分解，最终生成二氧化碳和水：C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)+2804kJ多余的糖，以糖原的形式储存到肝脏、肾脏和肌肉等组织器官中，或转化为甘油三脂储存到脂肪组织中。过量食用糖类如淀粉等容易使人发胖。,3.葡萄糖的化学性质(1)氧化反应,己六醇,CH2OH(CHOH)4CH2OH,(2)还原反应,5,五乙酸葡萄糖酯,(3)酯化反应,(4)分解反应,C6H12O6(萄萄糖)2CH3CH2OH+2CO2此反应需要用酒化酶作催化剂。,生活中糖果工业上制镜医药上迅速补充营养,4.用途,练习1,1.下列关于糖的说法正确的是A.糖类中除含有C、H、O三种元素外，还可能含有其他元素B.葡萄糖是多羟基醛C.能发生银镜反应的物质一定属于醛类D.糖类可划分为单糖、二糖、多糖三类2.关于葡萄糖的下列说法中，错误的是A.葡萄糖具有醇羟基，能和酸发生酯化反应B.葡萄糖能使溴水褪色C.葡萄糖能被硝酸氧化D.葡萄糖可被还原为1-己醇3.下列关于葡萄糖的说法中，错误的是A.葡萄糖的分子式是C6H12O6B.葡萄糖是碳水化合物，是由6个C原子和6个H2O分子组成的C.葡萄糖是一种多羟基醛，因而具有醛和多元醇的性质D.葡萄糖是单糖4.关于葡萄糖的叙述错误的是A.是白色晶体，能溶于水B.是一种多羟基醛C.能发生水解，生成乙醇D.经过消化过程，可直接为人体吸收,5.葡萄糖是单糖的原因是A.在糖类中含碳原子数最少B.不能水解成为更简单的糖C.结构最简单D.分子中只有一个醛基6.在一定的条件下，既可以发生氧化反应，又可以发生还原反应，又可以和酸发生酯化反应的是（）A.乙醇B.乙醛C.乙酸D.葡萄糖7.下列有机物既能在常温下溶于水，又能发生银镜反应的是A.甲醇B.甲酸乙酯C.葡萄糖D.苯酚8.思考题：患有糖尿病的人的尿液中含有葡萄糖，设想怎样去检验一个病人是否患有糖尿病？,练习2,单糖跟葡萄糖是同分异构体果糖，它是最甜的糖，广泛分布于植物中，在水果和蜂蜜中含量较高。纯净的果糖是无色晶体，熔点为103105，它不易结晶，通常为黏稠性液体，易溶于水、乙醇和乙醚。果糖分子不含醛基，果糖是一种多羟基酮，结构简式为：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH探究果糖是否也像葡萄糖一样具有还原性，能发生银镜反应呢？讨论回答：果糖具有酮羰基，但在碱性条件下易转化为醛基，故也易被银氨溶液等氧化。（碱性条件）,二、果糖,三、蔗糖,分子式:C12H22O111.物理性质:白色晶体,易溶于水，较难溶于乙醇。存在:甘蔗、甜菜含量较高。食用的白糖、红糖都是蔗糖。2.化学性质:蔗糖不发生银镜反应，也不和新制氢氧化铜反应,这因为分子结构中不含有醛基，是一种非还原性糖.水解反应：在硫酸催化作用下，蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。,分子式:C12H22O11(与蔗糖同分异构)。1.物理性质:白色晶体,易溶于水,有甜味。它是淀粉水解的中间产物。2.化学性质:还原性:能发生银镜反应(分子中含有醛基),还原性糖.水解反应:产物为葡萄糖一种.,四.麦芽糖,1.从食品店购买的蔗糖配成溶液，做银镜反应实验，往往能得到银镜，产生这一现象的原因是A.蔗糖本身具有还原性B.蔗糖被还原C.实验过程中蔗糖发生水解D.在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解2.蔗糖3.42g与麦芽糖3.42g混合后并完全水解，若生成m个葡萄糖分子与n个果糖分子，则m与n的比值是A.1:3B.3:1C.1:2D.1:13.某学生进行蔗糖水解的实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。它的操作如下:取少量蔗糖加适量水配成溶液在蔗糖溶液中加入35滴稀H2SO4将混合液煮沸几分钟，冷却在冷却后的溶液中加入银氨溶液，水浴加热，其实验结果没有银镜产生。其原因是：A.蔗糖尚未水解C.煮沸后的溶解中没有加碱中和其酸性B.加热时间不够D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖上述实验的正确操作是。在水解冷却后的溶液中滴加NaOH以中和H2SO4后，再加银氨溶液并水浴加热,【课堂练习】,多糖是由很多个单糖分子按照一定的方式，通过在分子间脱去水分子，结合而成的。多糖在性质上跟单糖、低聚糖不同一般不溶于水，没有甜味，没有还原性。淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们的通式是(C6H10O5)n。淀粉和纤维素的分子里所包含的单糖单元(C6H10O5)的数目不同，即n值不同。淀粉和纤维素在结构上也有所不同。,1.基本性质淀粉是绿色植物进行光合作用的产物，主要存在于植物的种子、块茎或块根里，其中谷类中含淀粉较多。淀粉分子中约含有几百个到几千个葡萄糖单元。淀粉是一类分子量很大的化合物。这类分子量很大的化合物通常叫做高分子化合物。2.化学性质1.与碘的反应：淀粉跟碘作用呈现蓝色。2.水解：淀粉在催化剂的作用下水解生成葡萄糖。酸性水解：淀粉酶水解生成麦芽糖。3.用途：制葡萄糖和酒精淀粉是食物的一种重要成分。它也是一种工业原料，可以用来制葡萄糖和酒精等。淀粉在淀粉酶的作用下，先转化为麦芽糖，再转化为葡萄糖。葡萄糖受到酒曲里的酒化酶的作用，变为酒精。这就是含淀粉物质酿酒的主要过程。葡萄糖变为酒精的反应可以简略表示如下：,五、淀粉,六、纤维素,1.物性：白色无味的物质，不溶于水，一般不溶于有机溶剂。纤维素分子约含有几千个葡萄糖单元，每个葡萄糖单元有三个醇羟基，因而纤维素分子也可用C6H7O2(OH)3n表示。2.化性：纤维素可以发生水解，但较淀粉困难。纤维素在稀酸和一定压强下长时间加热可发生水解，水解的最后产物是葡萄糖。,(2)制造纤维素乙酸酯由棉花跟乙酸-乙酸酐(CH3CO)2O的混合物反应制得的,多用于电影胶片片基.它的优点是不易着火.(3)制造粘胶纤维把纤维素经过处理形成粘胶液,再通过细孔压入稀硫酸中,重新生成纤维素。常用于制作人造丝,人造棉,玻璃纸。,3.用途(1)制造纤维素硝酸酯,小结,习题,1.下列物质中，属于天然高分子化合物的是A.纤维素B.蔗糖C.淀粉D.麦芽糖2.下列各组物质中互为同分异构体的是A.葡萄糖和蔗糖B.蔗糖和麦芽糖C.淀粉和纤维素D.粘胶纤维和火棉3