高中化学人教版有机化学基础第四章生命中的基础有机化学物质第二节糖类 同课异构

人教版选修5第四章生命中的基础有机化学物质第二节糖类第一课时教学设计2【教学目标】1.了解糖类的概念、组成和分类。2.掌握葡萄糖的结构、化学性质及用途,了解果糖的结构、性质。【教学过程】一、新课导入蜜糖即蜂蜜，是蜜蜂在蜂窝中酿成的糖类物质的精制品，性味甘、平，有降血压、护肝、缓解疼痛等作用。蜜糖不仅是美味的营养品，而且也是治疗多种疾病、强身健体和延年益寿的药品。蜜糖对于身体需要高热量和易于消化食物的儿童特别有益，它能促进食欲，提高新陈代谢，使人精神健爽和体力充沛，提高机体对疾病的抵抗力。那么你知道糖吗？有哪些性质和应用？本课时将探讨。二、糖类的概念和分类1.概念糖类是指多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质，是由碳、氢、氧三种元素组成的。2．分类糖类eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(单糖\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(结构：一般是多羟基醛或多羟基酮，,不能进一步水解,分类\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按分子中所含碳原子数多少：,丙糖、丁糖、戊糖、己糖等,按与羰基连接的原子团情况：,醛糖、酮糖等，最简单的醛糖为,甘油醛。)))),低聚糖：由不到20个单糖缩合形成的糖类,化合物，如二糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖、,纤维二糖等，其分子式均为C12H22O11。,多糖：如淀粉和纤维素，其通式均为C6H10O5n。))三、葡萄糖和果糖1．从分子结构上看，糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为单糖、低聚糖和多糖。葡萄糖和果糖就是常见的单糖。2．葡萄糖的分子式为C6H12O6，是无色晶体，易溶于水，有甜味。通过实验可推出葡萄糖是一种多羟基的醛，其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。3．葡萄糖与银氨溶液反应的化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up7(△))H2O＋2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4；葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2eq\o(→,\s\up7(△))Cu2O↓＋2H2O＋CH2OH(CHOH)4COOH。[介绍]葡萄糖的用途及其原理：1、糖尿病人尿液检验的原理：葡萄糖遇试纸中的氢氧化铜发生反应，生成红色的氧化亚铜（展示糖尿病人尿液检验的试纸）保温瓶内胆的制备原理：葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。[小结]葡萄糖是醛糖，具有还原性。另外，从结构上看，葡萄糖也可与乙酸发生酯化反应。4．葡萄糖在人体内发生氧化反应的化学方程式为C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O，同时放出热量，维持人体生命活动所需的能量。[提问]人生病不能正常饮食时，医生一般会注射葡萄糖水溶液这是为什么？[知识介绍]葡萄糖在人体内如何储存和被氧化：储存：葡萄糖以肝糖元、肌糖元等形式被肝脏、肌肉等组织合成糖元而储存起来。需要时糖元转化为葡萄糖氧化释放出能量。氧化：1g的葡萄糖完全氧化放出约的热量。注射葡萄糖可迅速补充营养。5．果糖是最甜的糖，分子式为C6H12O6，与葡萄糖互为同分异构体，纯净的果糖是无色晶体。易溶于水、乙醇、乙醚。通过实验推出果糖是一种多羟基的酮，其结构简式为或CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH[设问]如何检验果糖是否有还原性（设计简单的化学实验验证）[学生实验探究]果糖的化学性质[学生交流]果糖没有还原性，因为它没有醛基，不能发生银镜反应和与新制氢氧化铜反应。柿饼外的白粉是什么在新鲜的柿子里除了含有大量水分，还含有葡萄糖和果糖等，当它被晒成柿饼时，水分逐渐蒸发，果肉里所含的葡萄糖和果糖随之渗透到表皮上来。这两种糖的性质不一样，果糖味道很甜，容易吸收水分，它在渗透到柿饼的表面时，就抓住空气中的水分，黏附在柿饼的表皮上，类似蜜饯外面的糖浆；葡萄糖的甜味不如果糖，不容易抓住空气中的水分，它渗透到柿饼的表皮上，就成为一层白色的粉末，正好把黏附的果糖包住，使得整个柿饼都是干燥的，这层白粉就是葡萄糖粉末。甲壳素和壳聚糖自然界中的有机物，甲壳素(chitin)的储量仅次于纤维素，估计每年生物合成的甲壳素达1×1010t。纤维素中葡萄糖单元上特定位置的一个羟基若被乙酰胺基(—NHCOCH3)取代就得到甲壳素，若被氨基取代则得到壳聚糖。甲壳素、壳聚糖及其衍生物的应用广泛。例如，以甲壳素为原料可以制得人造皮肤、止血海绵、手术缝合线、伤口敷料、人造血管、药物缓释剂、抑制肿瘤生长及转移助剂；用甲壳素溶液浸泡种子，可以提高种子出芽率，使幼苗强壮；壳聚糖的溶液能有效地吸附或捕集溶液中的重金属离子、有机物等，可用于处理工业废水；壳聚糖可用作制造生物降解塑料、隐形眼镜镜片、香烟过滤嘴及水果保鲜剂等。四、检测题1.下列说法正确的是()A．凡符合Cm(H2O)n的化合物一定属于糖，不符合此通式的不属于糖类B．纯净的果糖和葡萄糖是无色晶体，且果糖比葡萄糖甜C．果糖能发生银镜反应，所以果糖分子中有醛基D．葡萄糖是一种单糖的主要原因是因为它是一种多羟基醛2.下列关于葡萄糖和果糖说法错误的是()A．葡萄糖中含有醛基是还原性糖，而果糖没有醛基是非还原性糖B．葡萄糖和果糖都能与H2在一定条件下作用生成己六醇C．葡萄糖与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯D．葡萄糖和果糖都是单糖，互为同分异构体3.美国科学家最近发明了利用眼泪来检测糖尿病的装置，其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4)溶液与眼泪中的葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒(直径为20～60nm)。下列有关说法中错误的是(A)A．检测时NaAuCl4发生氧化反应B．葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHOC．葡萄糖具有还原性D．纳米金颗粒分散在水中所得的分散系能产生丁达尔效应4.下列关于葡萄糖与果糖的说法不正确的是()A．两者互为同分异构体B．两者都易溶于水C．两者都能发生银镜反应D．葡萄糖比果糖甜5.把NaOH溶液和CuSO4溶液加入某病人的尿液中，加热后观察到红色沉淀，说明尿液中含有()A．脂肪 B．白酒C．乙酸 D．葡萄糖6.分别取1mol葡萄糖进行下列试验：(1)银镜反应时，生成Ag的物质的量为______mol，反应后葡萄糖变为________，其结构简式为__________________________________________________________。(2)与乙酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需要________g乙酸。(3)若使之完全转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为________L，反应的化学方程式是___________________________________________________________。参考答案1.【解析】解析：A说法错误，两种情况均是不一定，CH3COOH符合该通式不是糖，C6H12O5(鼠李糖)是糖不符合该通式；D错误，葡萄糖是单糖的原因是不能再水解。【答案】B2.【解析】A×虽然果糖中不含有醛基，但是果糖与葡萄糖一样也是还原性糖。B√葡萄糖含有5个—OH和1个—CHO，果糖中含有5个—OH和1个—CO—，醛基和羰基都能与H2加成，生成己六醇。C√葡萄糖中含有5个—OH，能与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯。D√葡萄糖和果糖都是单糖，分子式均为C6H12O6，结构不同，二者互为同分异构体。【答案】A3.【解析】解析：由题意可知此检验糖尿病原理是利用葡萄糖中的醛基的还原性，还原NaAuCl4中的＋3价的Au生成Au单质，所以检测时NaAuCl4发生了还原反应，故A项错误；纳米金颗粒直径大小(直径为20～60nm)正好满足胶体粒子直径大小，故其分散到水中所得分散系为胶体能发生丁达尔效应。故答案为A。【答案】A4.【解析】二者互为同分异构体，都易溶于水，在碱性条件下，果糖能转化为葡萄糖，发生银镜反应，果糖是最甜的糖，比葡萄糖甜。【答案】D5.【解析】尿液与新制Cu(OH)2悬浊液共热时，产生红色沉淀，说明所含物质分子中含—CHO。【答案】D6.【解析】解析：(1)1mol葡萄糖中含有1mol醛基，发生银镜反应产生2mol银，反应后葡萄糖转变为葡萄糖酸铵。(2)1mol葡萄糖中含有5mol羟基，完全酯化需要5mol乙酸，其质量为300