高中化学选修一生命的基础能源—糖类

1、一一 个选修模块：个选修模块： 选修1化学与生活关注营养平衡关注营养平衡促进身心健康促进身心健康探索生活材料探索生活材料保护生存环境保护生存环境 美国著名科学家波林从遗传来看他不美国著名科学家波林从遗传来看他不会在长寿者之列。他的父亲会在长寿者之列。他的父亲34岁就故去了岁就故去了，母亲也才活了，母亲也才活了45岁。早在岁。早在1940年，他就年，他就被诊断患了一种严重的肾病。这在当时就被诊断患了一种严重的肾病。这在当时就等于是死刑判决书，波林无论如何也无法等于是死刑判决书，波林无论如何也无法接受。此后的接受。此后的12年里，他年里，他严格注意饮食严格注意饮食，最后终于，最后终于战战胜了病魔胜

2、了病魔。他实际上等于同死神周旋了半个多世纪！。他实际上等于同死神周旋了半个多世纪！于于1994年在加利福尼亚自己的农场去世，年在加利福尼亚自己的农场去世，享年享年93岁岁。就是这样的一段史料，是我们看到日常饮食平衡的重就是这样的一段史料，是我们看到日常饮食平衡的重要。要。 一个人健康的必要条件是一个人健康的必要条件是 其所需分子其所需分子 以所需数量以所需数量 在所需在所需时间存在于身体所需的部位。时间存在于身体所需的部位。莱纳斯莱纳斯波林的这句话成了新科学的箴言。波林的这句话成了新科学的箴言。 要维持人的正常生命活动，必须定时补充营养物要维持人的正常生命活动，必须定时补充营养物质人体所必需的

3、六大营养物质是什么？质人体所必需的六大营养物质是什么？糖类、脂肪、蛋白质、维生素、水、无机糖类、脂肪、蛋白质、维生素、水、无机盐盐 能为人体提供能量的营养物质有哪些呢？能为人体提供能量的营养物质有哪些呢？糖类、脂肪、蛋白质糖类、脂肪、蛋白质第一章第一章 关注营养平衡关注营养平衡第一节第一节 生命的基础能源生命的基础能源糖类糖类葡萄糖葡萄糖C6H12O6蔗糖蔗糖麦芽糖麦芽糖C12H22O11淀粉淀粉纤维素纤维素(C6H10O5 )n单糖单糖二糖二糖多糖多糖分类依据：分类依据：1 1、能否水解、能否水解2 2、水解生成多少份单糖、水解生成多少份单糖2 2、糖类的组成与特征、糖类的组成与特征Cn(H

4、2O)m（大多数糖类符合）（大多数糖类符合）符合符合C Cn n(H(H2 2O)O)m m的不一定是糖类化合物。的不一定是糖类化合物。 如如 不符合此通式的也可能是糖类化合物。不符合此通式的也可能是糖类化合物。 如如甲醛（甲醛（CH2O）、乙酸（）、乙酸（C2H4O2 ）鼠李糖（鼠李糖（C6H12O5 ）糖类俗称糖类俗称碳水化合物碳水化合物通式：通式：没有甜味的可能是糖。如没有甜味的可能是糖。如有甜味的不一定是糖。如有甜味的不一定是糖。如糖精、木糖醇糖精、木糖醇淀粉、纤维素淀粉、纤维素甜味甜味糖类糖类 碳水化合物碳水化合物 糖类糖类一、葡萄糖一、葡萄糖1 1、分子式：分子式：C C6 6H

5、H1212O O6 62 2、结构简式：结构简式：多羟基醛多羟基醛CH2CHCHCHCHCHOOH OH OH OH OH3 3、物理性质物理性质： 白色晶体、能溶于水、有甜味白色晶体、能溶于水、有甜味4 4、化学性质：、化学性质：(1)(1)醛基的性质醛基的性质加成反应加成反应1 mol1 mol葡萄糖葡萄糖与与1 mol H21 mol H2加成反应时，加成反应时，被还原成直链的己六醇被还原成直链的己六醇 CH2OH-(CHOH)4-CHO+H2CH2OH-(CHOH)4-CH2OH 催化剂催化剂加热加热4 4、化学性质：、化学性质：(1)(1)醛基的性质醛基的性质还原性还原性CHCH2

6、2OH(CHOH)4CHOOH(CHOH)4CHO 2Ag(NH2Ag(NH3 3) )2 2OH OH CH CH2 2OH(CHOH)4COONHOH(CHOH)4COONH4 4 2Ag2Ag 3NH3NH3 3 H H2 2O O（氢氧化二氨合银）（氢氧化二氨合银）（葡萄糖酸铵）（葡萄糖酸铵）实验关键：实验关键：A A 试管要光滑洁净试管要光滑洁净B B 银氨溶液配制要按顺序，且现配现用银氨溶液配制要按顺序，且现配现用 用稀氨水用稀氨水逐滴滴加逐滴滴加恰好溶解恰好溶解C C 用温水浴加热，试管不可震荡用温水浴加热，试管不可震荡D D 反应后用稀硝酸洗刷试管反应后用稀硝酸洗刷试管现象：试

7、管壁上有光亮的银出现现象：试管壁上有光亮的银出现4 4、化学性质：、化学性质：(1)(1)醛基的性质醛基的性质还原性还原性菲林反应菲林反应与与Cu(OH)Cu(OH)2 2反应反应: :现象现象：加热时绛蓝色溶液加热时绛蓝色溶液中中有砖红色的沉淀生成有砖红色的沉淀生成CHCH2 2OH-(CHOH)OH-(CHOH)4 4-CHO+2Cu(OH)-CHO+2Cu(OH)2 2CHCH2 2OH-(CHOH)OH-(CHOH)4 4-COOH+Cu-COOH+Cu2 2O+2HO+2H2 2O O+2+2+1+1氧化剂氧化剂还原剂还原剂注意事项注意事项：碱性、加热碱性、加热、现配现用、现配现用4

8、 4、化学性质：、化学性质：(2)(2)多羟基的反应多羟基的反应酯化反应酯化反应 1 mol 1 mol 葡萄糖葡萄糖与与5 mol 5 mol 乙酸完全反应生成酯乙酸完全反应生成酯方程式：方程式： C6H12O6C6H12O6（葡萄糖）（葡萄糖） + 5CH3COOH + 5CH3COOH CH3CO-OCH2-(CHOCH3CO)4-CH2O + 5H2OCH3CO-OCH2-(CHOCH3CO)4-CH2O + 5H2O浓硫酸浓硫酸加热加热(3)(3)人体内氧化反应人体能量主要来源：人体内氧化反应人体能量主要来源：4 4、化学性质：、化学性质：C6H12O6(s) + 6O2(g) 6C

9、O2(g) + 6H2O(l)+Q生理氧化反应方程式：生理氧化反应方程式： 葡萄糖在人体内的作用葡萄糖在人体内的作用1 1 体内氧化释放能量体内氧化释放能量2 2 合成糖原储存合成糖原储存3 3 转变为脂肪转变为脂肪肝糖原肝糖原肌糖原肌糖原常识简介：常识简介：葡萄糖的用途葡萄糖的用途 生活中生活中 工业上工业上医药上医药上 检测检测 血糖的检测：血糖的检测：医院用专门仪器检测医院用专门仪器检测方法方法 糖尿的检测：糖尿的检测：在家中用尿糖试纸浸入尿液中，约在家中用尿糖试纸浸入尿液中，约1 1秒钟取出，在秒钟取出，在1 1分钟内观察试纸的分钟内观察试纸的颜色，并与标准比色板对比，即得颜色，并与标

10、准比色板对比，即得出测定结果。出测定结果。化学原理：化学原理：与新制与新制Cu(OH)Cu(OH)2 2的反应的反应科学常识：糖尿病的检测科学常识：糖尿病的检测 糖尿病：糖尿病：糖尿病人不能生产足够的胰岛素，糖尿病人不能生产足够的胰岛素，血液和尿液中葡萄糖含量高。血液和尿液中葡萄糖含量高。葡葡 萄萄 糖糖最最简简单单的的糖糖分子式分子式结构简式结构简式官能团官能团物理性质物理性质化学性质化学性质还原反应还原反应醇羟基的性质醇羟基的性质主要用途主要用途C C6 6H H1212O O6 6CHCH2 2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO

11、H-CHO或或 CHCH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4CHOCHO-OH-OH（羟基）、（羟基）、-CHO-CHO（醛基）（醛基）白色晶体、溶于水、不及蔗糖甜白色晶体、溶于水、不及蔗糖甜银镜反应银镜反应与新制与新制Cu(OH)Cu(OH)2 2的反应的反应酯化、氧化、活泼金属、酯化、氧化、活泼金属、HXHX制银镜、糖果、医疗、营养物质制银镜、糖果、医疗、营养物质 1g1g的葡萄糖完全氧化放出约的葡萄糖完全氧化放出约15.6KJ15.6KJ的热量。注射的热量。注射葡萄糖可迅速补充营养。葡萄糖可迅速补充营养。 葡萄糖葡萄糖果糖果糖分子式分子式 C C6 6H H1212O O6 6（

12、同分异构体）（同分异构体）结 构 特 点结 构 特 点多羟基醛多羟基醛多羟基酮多羟基酮存在存在自然界分布最广，葡萄及甜味水果中自然界分布最广，葡萄及甜味水果中水果、蜂蜜水果、蜂蜜物 理 性 质物 理 性 质 白色晶体，溶于水白色晶体，溶于水不易结晶，常为粘稠状液体、不易结晶，常为粘稠状液体、纯净的为白色晶体，溶于水纯净的为白色晶体，溶于水化 学 性 质化 学 性 质羟基性质：酯化反应羟基性质：酯化反应醛基性质：还原性（新制醛基性质：还原性（新制CuCu（OHOH）2 2悬浊悬浊 液、银镜反应、溴水）、液、银镜反应、溴水）、氧化性氧化性生物作用：氧化反应生物作用：氧化反应可发生银镜反应及与新制可

13、发生银镜反应及与新制CuCu（OHOH）2 2悬浊液的反应，悬浊液的反应，（碱性条件下异构化）（碱性条件下异构化）不与溴水反应不与溴水反应用途用途制药、制糖果、制镜制药、制糖果、制镜食物食物制法制法淀粉水解淀粉水解CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH反馈练习：反馈练习：1 1、葡萄糖是一种单糖的主要原因是（、葡萄糖是一种单糖的主要原因是（ ） A A结构简单结构简单 B B不能水解为最简单的糖不能水解为最简单的糖 C C分子中含羟基和醛基的个数少分子中含羟基和醛基的个数少 D D分子中含碳原子个数少分子中含碳原子个数少答案：答案：B B2 2、把、把NaOHNaOH溶液和

14、溶液和CuSOCuSO4 4溶液加入某病人的尿液中，微热溶液加入某病人的尿液中，微热时，如果观察到红色沉淀，说明该尿液中含有（时，如果观察到红色沉淀，说明该尿液中含有（ ） A A食醋食醋 B B白酒白酒 C C食盐食盐 D D葡萄糖葡萄糖答案：答案：D D蔗糖、麦芽糖蔗糖、麦芽糖 资料卡片资料卡片 阅读教材阅读教材P6P6资料片卡，完成下列表格资料片卡，完成下列表格 热水浴热水浴20%20%蔗蔗糖溶液糖溶液银氨溶液银氨溶液热水浴热水浴蔗糖蔗糖 + +稀硫酸稀硫酸热水浴热水浴NaOHNaOH银氨溶液银氨溶液热水浴热水浴 C C6 6H H1212O O6 6+ C+ C6 6H H1212O

15、O6 6 ( (葡萄糖葡萄糖) () (果糖果糖) )催化剂催化剂C C1212H H2222O O1111 + H + H2 2O O( (蔗糖蔗糖) )1 1、能否改用浓硫酸、稀硝酸代替稀硫酸、能否改用浓硫酸、稀硝酸代替稀硫酸2 2、加银氨溶液之前为什么要加、加银氨溶液之前为什么要加NaOHNaOH溶液溶液中和酸中和酸类别类别分子式分子式物理性质物理性质是否含醛基是否含醛基水解反应水解反应方程式方程式主要来源主要来源二者关系二者关系蔗糖蔗糖麦芽糖麦芽糖C C1212H H2222O O1111白色晶体、白色晶体、溶于水、甜味溶于水、甜味无色晶体、无色晶体、溶于水、甜味溶于水、甜味无无有有甘

16、蔗、甜菜甘蔗、甜菜大米、玉米大米、玉米同分异构体同分异构体C C1212H H2222O O1111C C1212H H2222O O1111 + H + H2 2O OC C6 6H H1212O O6 6 + C + C6 6H H1212O O6 6 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖C C1212H H2222O O1111 + H + H2 2O O 2C 2C6 6H H1212O O6 6葡萄糖葡萄糖二、蔗糖与麦芽糖二、蔗糖与麦芽糖三、三、 淀粉是如何消化的淀粉是如何消化的1 1、淀粉的、淀粉的物理性质物理性质 白色、无气味、无甜味的粉末状物质；不溶于白色、无气味、无甜味的粉末状物质；不溶于

17、冷水冷水, ,在热水中发生膨胀在热水中发生膨胀, ,产生产生糊化作用糊化作用（食物由生变熟的食物由生变熟的过程过程 ）。 C C体内水解体内水解( (酶的作用酶的作用) )(C6H10O5)n (C6H10O5)m C12H22O11 C6H12O6 淀粉淀粉 糊精糊精 麦芽糖麦芽糖 葡萄糖葡萄糖 2 2、淀粉的化学性质淀粉的化学性质A A淀粉不具有醛基，不具有还原性淀粉不具有醛基，不具有还原性B B淀粉的特征反应：遇碘呈蓝色淀粉的特征反应：遇碘呈蓝色 思考：思考：如何用实验的方法判断淀粉的水解程度？如何用实验的方法判断淀粉的水解程度？ NaOH溶液溶液淀粉液淀粉液硫酸硫酸水解液水解液碘水碘水

18、溶液是否变蓝溶液是否变蓝 溶液呈碱性溶液呈碱性 是否是否有银镜有银镜 银氨溶银氨溶液水浴液水浴(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 淀粉淀粉 葡萄糖葡萄糖 稀硫酸稀硫酸D D体外水解体外水解( (催化剂的作用催化剂的作用) )：2 2、淀粉的化学性质淀粉的化学性质催化剂催化剂（葡萄糖）（葡萄糖）（酒精）（酒精）COCO2 2H H2 2O O糖类糖类C Cn n(H(H2 2O)O)m m氧气氧气O O2 2绿色植物通过光合作用绿色植物通过光合作用储存能量储存能量动物体内将糖氧化动物体内将糖氧化释放能量释放能量自然界中能量的转化自然界中能量的转化 1 1、存在：、存在：纤维素存

19、在与一切植物中，是一种多糖，相对纤维素存在与一切植物中，是一种多糖，相对分子质量约为几十到几百万，属天然有机高分子化合物。分子质量约为几十到几百万，属天然有机高分子化合物。2 2、物理性质、物理性质 白色、没有气味和味道的纤维状结构的物质；白色、没有气味和味道的纤维状结构的物质； 不溶于水。不溶于水。四、四、 纤维素纤维素 3 3、纤维素的化学性质、纤维素的化学性质(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 纤维素纤维素 葡萄糖葡萄糖 硫酸硫酸不显还原性，非还原性糖不显还原性，非还原性糖可在硫酸的催化作用下发生水解，最终产物也可在硫酸的催化作用下发生水解，最终产物也是葡萄糖，但是葡萄

20、糖，但比淀粉水解困难比淀粉水解困难纤维素的酯化反应纤维素的酯化反应（C6H7O2）ONO2ONO2ONO2n（C6H7O2） OHOHOHn3n HNO33nH2O纤维素硝酸酯纤维素硝酸酯（硝酸纤维）（硝酸纤维）浓硫酸浓硫酸3 3、纤维素的化学性质、纤维素的化学性质4 4、纤维素的用途（、纤维素的用途（6 6个方面）个方面）棉麻纤维大量用于纺织工业棉麻纤维大量用于纺织工业木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸制造制造纤维素硝酸酯纤维素硝酸酯（硝酸纤维）。根据含（硝酸纤维）。根据含N N量分为量分为火棉火棉（含（含N N量较高，用于制造无烟火药）、量较高，用于制造无烟火

21、药）、胶棉胶棉（含（含N N量较量较低，用于制造喷漆）低，用于制造喷漆）4 4. . 制造制造纤维素乙酸酯纤维素乙酸酯（醋酸纤维），不易着火，用于制胶（醋酸纤维），不易着火，用于制胶片片5. 5. 制造制造粘胶纤维粘胶纤维（NaOHNaOH、CSCS2 2处理后所得，其中的长纤维称处理后所得，其中的长纤维称人造丝人造丝，短纤维称，短纤维称人造棉人造棉）6. 6. 食物中的纤维素在人体内不能消化，但有利于人的消化。食物中的纤维素在人体内不能消化，但有利于人的消化。思考：思考： 草中的主要化学成份是什么？为什么牛、羊、马等动草中的主要化学成份是什么？为什么牛、羊、马等动物能以草为生？那人能靠吃草过

22、活吗？物能以草为生？那人能靠吃草过活吗？ 马，牛，羊体内能分泌出使纤维素水解为葡萄糖马，牛，羊体内能分泌出使纤维素水解为葡萄糖的酶；人体不能分泌使纤维素水解的酶，但纤维素的酶；人体不能分泌使纤维素水解的酶，但纤维素在人体内有重要的生理功能在人体内有重要的生理功能-刺激肠道蠕动和分刺激肠道蠕动和分泌消化液，降低胆固醇。泌消化液，降低胆固醇。 淀粉淀粉纤维素纤维素分子通式分子通式（C C6 6H H1010O O5 5)n)n物性物性白色粉末，不溶于冷水，一部白色粉末，不溶于冷水，一部分可溶于热水，无甜味分可溶于热水，无甜味白色，无臭无味的物质，白色，无臭无味的物质，不溶于水，无甜味不溶于水，无甜味结构结构由几百到几千个单糖单元构成由几百到几千个单糖单元构成由几千或几千以上个单由几千或几千以上个单糖单元构成糖单元构成水解反应水解反应 加碘水加碘水出现蓝色出现蓝色不变色不变色酯化酯化生成火棉，胶棉和醋酸纤生成火棉，胶棉和醋酸纤维维不能发生不能发生（C C6 6H H1010O O5 5)