金牌学案 化学 选择性必修3有机化学基础 课件 第1节　糖类

化学第一节糖类基础认知重难突破随堂训练基础认知一、糖1.糖的存在和作用。(1)糖类是一类重要的有机化合物,在自然界中分布广泛。如粮食中的

淀粉

,植物茎叶中的

纤维素

、人体血液中的

葡萄糖

等均属于糖类。

(2)糖类在生命活动中起着重要作用,是生物体所需能量的主要来源,也是重要的能量储存物质,如植物体内的

淀粉

和动物体内的

糖原

。糖类还是很多生物体的结构成分,如植物细胞壁的主要成分

纤维素

。

2.糖的组成和分类。

二、单糖1.葡萄糖。(1)存在:葡萄糖是自然界分布最广的

单

糖。葡萄糖存在于水果、蜂蜜以及植物的种子、叶、根、花中。动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。

(2)物理性质:葡萄糖是

易

溶于水的

无

色晶体,有

甜

味。

(3)结构:葡萄糖分子式为

C6H12O6

,分子中含有醛基,属于

醛

糖。分子中含有

5

个羟基,其结构简式为

CH2OH(CHOH)4CHO

,属于多羟基醛。

(4)化学性质。①与银氨溶液反应。a.实验步骤:b.实验现象:试管壁上有

银镜出现

。

②与新制的氢氧化铜反应。a.实验步骤:b.实验现象:试管中出现

砖红色沉淀

。

③实验结论:葡萄糖对银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性,属于还原糖。(5)应用。①葡萄糖在食品和医药工业中有广泛应用。②葡萄糖易于被人体吸收,经酶的催化发生

氧化

反应,放出热量,提供了维持生命活动所需要的能量。反应形式表示如下:

如低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。2.果糖。(1)存在和应用:在水果和蜂蜜中含量较高,比蔗糖的甜度高,应用于食品和医药中。(2)性质和结构。①

无

色晶体,

易

溶于水,吸湿性强。

②分子式为

C6H12O6

,是

葡萄糖

的同分异构体。

③果糖是一种多羟基酮,属于

酮

糖。

3.核糖与脱氧核糖。(1)作用:它们是生物体的遗传物质

核糖核酸(RNA)

和脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。

(2)它们都是含有5个碳原子的单糖。核糖的分子式为C5H10O5

,结构简式为CH2OHCH(OH)CH(OH)CH(OH)CHO;脱氧核糖的分子式为C5H10O4,结构简式为CH2OHCH(OH)CH(OH)CH2CHO。三、二糖1.蔗糖和麦芽糖的比较。2.实验探究蔗糖、麦芽糖的还原性。

四、多糖1.淀粉和纤维素的结构特点。(1)它们都是由大量

葡萄糖

单元相互连接组成的天然有机

高分子

。

(2)淀粉和纤维素的分子式可以表示为

(C6H10O5)n

,也可以表示为

[C6H7O2(OH)3]n

,因为两者的n值不同,所以组成和结构也不同。

2.淀粉。

3.纤维素。

微解读

有甜味的物质不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的物质也可能是糖,如淀粉、纤维素等。微判断

(1)葡萄糖和果糖都可以与H2发生加成反应,与羧酸发生酯化反应。(

)(2)糖类都属于天然高分子。(

)(3)核糖和脱氧核糖互为同系物。(

)(4)淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示,所以两者互为同分异构体。(

)(5)纤维素具有固定的相对分子质量。(

)√××××重难突破探究糖类水解产物归纳总结1.糖类还原性的检验。糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2反应,则该糖不具有还原性,为非还原糖。2.淀粉水解程度的检验。(1)实验步骤。(2)实验现象及结论。

序号现象A现象B结论①未出现银镜溶液变蓝淀粉尚未水解②出现银镜溶液变蓝淀粉部分水解③出现银镜溶液不变蓝淀粉完全水解3.检验糖类还原性实验成功的关键。(1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂,检验水解产物之前,必须先加碱中和酸,以免硫酸与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应,导致实验失败。(2)用I2检验淀粉时,应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水,因I2与NaOH溶液反应影响淀粉的检验。典例剖析【例】

淀粉是人类粮食的主要成分之一,同时也是重要的工业原料。目前淀粉主要由农作物通过光合作用合成。同学们对淀粉的水解实验很感兴趣,于是分组进行了淀粉的水解实验,为检验水解产物,设计了如图所示实验方案:请回答下列问题。(1)试剂1为稀硫酸,其作用是

。

(2)请写出反应③的化学方程式:

。

(3)如果甲同学在做该实验时忘记加入试剂2,则他

(填“能”或“不能”)看到砖红色沉淀,原因是

。

(4)甲同学按照实验方案进行操作,观察到砖红色沉淀,若他想要进一步检验淀粉是否完全水解,可取步骤①的少量水解液放入试管中,加入碘水,证明淀粉完全水解的现象是

。若取步骤②后的少量混合液放入试管中,加入碘水,则

(填“可以”或“不可以”)判断淀粉的水解程度,原因是

。

答案:(1)作催化剂(2)HOCH2(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHHOCH2(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O(3)不能没有中和作催化剂的稀硫酸(4)溶液不变蓝色不可以混合液中有过量的氢氧化钠,碘单质会先与氢氧化钠反应,无法遇淀粉变色,无法判断淀粉的水解程度(或I2会与NaOH溶液反应,影响淀粉的检验)解析:(1)稀硫酸在淀粉水解时作催化剂。(2)反应③表示淀粉水解产生的葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应,反应的化学方程式为HOCH2(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHHOCH2(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O。(3)若没有加碱中和,后面加入的新制的氢氧化铜会与第一步加入的稀硫酸反应,而不能与葡萄糖反应,故无法看到砖红色沉淀。(4)若淀粉完全水解,则水解液中不含淀粉,因此现象为溶液不变蓝色。若向步骤②的少量混合液中加入碘水,因为混合液中有过量的氢氧化钠,碘单质会先与氢氧化钠反应,无法遇淀粉变色,无法判断淀粉的水解程度(或I2会与NaOH溶液反应,影响淀粉的检验)。学以致用有以下实验过程:

结合实验过程,下列结论中正确的是(

)。A.淀粉尚有部分未水解B.淀粉已完全水解C.淀粉没有水解D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解答案:D解析:淀粉为多糖,遇到碘变蓝色,淀粉在酸性环境下发生水解生成葡萄糖水解液,加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性,再加入碘水,因为碘水能够与氢氧化钠反应,所以不能通过溶液不变蓝说明溶液中不含有淀粉,在碱性环境下加入新制的氢氧化铜,产生砖红色沉淀,说明水解液中含有葡萄糖,说明淀粉已经水解,所以通过上述实验能够证明淀粉已经水解,但是否水解完全无法确定,答案选D。随堂训练1.下列关于糖类化合物的说法正确的是(

)。A.含有碳、氢、氧三种元素的化合物一定是糖类B.是碳和水形成的化合物,又称碳水化合物C.糖类化合物均具有甜味D.一般是多羟基醛或多羟基酮及它们的脱水缩合物答案:D2.果糖是易溶于水的黏稠液体,纯净果糖是白色晶体,果糖比蔗糖甜,存在于水果和蜂蜜中,果糖中含,在碱性条件下发生异构化反应,具有还原性,即下列说法正确的是(

)。A.可用银镜反应来鉴别葡萄糖和果糖B.结构简式为CH2OH(CHOH)3CHO的有机物与葡萄糖互为同系物C.蔗糖水解后可得到果糖D.麦芽糖水解后可得到果糖答案:C3.某学习小组设计的蔗糖水解反应如图所示(夹持装置省略)。下列说法错误的是(

)。A.稀硫酸和热水浴都能加快蔗糖水解速率B.滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性C.加热至沸腾后试管内生成黑色沉淀D.实验现象证明蔗糖水解有还原性物质生成答案:C4.(2023湖北卷)中国科学院院士研究发现,纤维素可在低温下溶于NaOH溶液,恢复至室温后不稳定,加入尿素可得到室温下稳定的溶液,为纤维素绿色再生利用提供了新的解决方案。纤维素单链下列说法错误的是(

)。A.纤维素是自然界分布广泛的一种多糖B.纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键C.NaOH提供OH-破坏纤维素链之间的氢键D.低