高中化学第七章有机化合物41糖类课件必修2

第四节基本营养物质第1课时糖类

学习任务一基本营养物质任务驱动:生命活动需要一系列复杂的化学过程来维持,这些过程的物质和能量基础是食物中的营养物质,营养物质有哪些?1.营养物质的种类食物中的营养物质主要包括_____、_____、_______、_______、无机盐和水。课前自主学习糖类油脂蛋白质维生素2.组成元素类别糖类油脂蛋白质构成元素________________、N、S、P等C、H、OC、H、O学习任务二糖的分类及化学性质任务驱动:糖类是绿色植物光合作用的产物,也是人类最重要的能量来源,糖是如何分类的以及有哪些重要性质?1.糖的分类分类代表物关系名称分子式单糖_______、果糖______互为___________双糖_____、麦芽糖________互为___________多糖_____、纤维素_________不属于同分异构体葡萄糖C6H12O6同分异构体蔗糖C12H22O11同分异构体淀粉(C6H10O5)n2.葡萄糖的分子结构3.糖类的化学性质(1)特征反应。①②淀粉_______。变蓝(2)水解反应。①蔗糖水解。实验现象及结论:最终有_________生成,说明蔗糖水解有_______生成。水解的化学方程式为红色沉淀葡萄糖【想一想】蔗糖水解的实验过程中水浴加热的优点是什么?检验水解产物时为什么要先加适量NaOH溶液?提示:水浴加热使试管受热均匀,便于控制反应温度;水解时用稀硫酸作催化剂,加入NaOH溶液时为了中和多余的酸。②多糖水解。淀粉(或纤维素)水解的化学方程式为4.主要用途【巧判断】(1)符合Cn(H2O)m通式的物质属于糖类物质。 (

)提示:×。如CH3COOH也符合该通式,但是属于羧酸。(2)糖类物质均能发生水解反应。 (

)提示:×。单糖不能水解。(3)做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体。 (

)提示:×。淀粉与纤维素的分子式均为(C6H10O5)n,属于多糖,是高分子化合物,n值不同,不是同分异构体。课堂合作探究探究任务一糖类的组成和结构【问题情境】日常生活中所说的糖与化学上的糖类物质是否是一类物质?具有什么样的结构属于糖类?【问题探究】1.糖类的组成和结构(1)葡萄糖、蔗糖、麦芽糖均有甜味,糖类都具有甜味吗?提示:糖类物质不一定有甜味,淀粉和纤维素就没有甜味。(2)淀粉、纤维素的分子通式均为(C6H10O5)n,二者互为同分异构体吗?提示:二者不属于同分异构体,因为它们的化学式写法虽然相同,但n值不同,所以不是同分异构体。(3)根据葡萄糖的结构简式判断1mol葡萄糖在一定条件下最多能与________mol乙酸发生酯化反应。

提示:5。1mol葡萄糖含有5mol羟基,最多能与5mol乙酸发生酯化反应。(4)葡萄糖的最简式是CH2O,最简式符合CH2O的一定是糖类吗?提示:不一定。符合最简式CH2O的也可能是甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等。2.迁移应用淀粉和纤维素是不是高分子化合物?人体能消化吸收所有的糖类物质吗?提示:淀粉和纤维素属于天然有机高分子化合物,纤维素在人体内不能被消化吸收,但可以加强胃肠蠕动,有助于消化。【探究总结】

“糖”,原来如此!(1)糖类物质不一定有甜味,有甜味的不一定是糖类物质。(2)糖分子中氢、氧原子个数比是2∶1,但并不是以水的形式存在。(3)糖类的一般通式为Cm(H2O)n,但符合此通式的并不一定属于糖类,如乙酸。【探究特训】1.(双选)下列认识中正确的是 (

)A.糖类是有甜味的物质B.糖类是人类维持生命的六大类营养素之一C.糖类组成一定符合通式Cm(H2O)nD.糖类都含有C、H、O三种元素【解题指南】解答本题时注意以下两点:(1)糖类均含有C、H、O三种元素,单糖不能再水解。(2)糖类中的淀粉、纤维素没有甜味。【解析】选B、D。糖类不一定有甜味,如淀粉,有甜味的不一定是糖,如糖精,故A错误;糖类是人类维持生命的六大类营养素之一,故B正确;鼠李糖(C6H12O5)的组成不符合通式Cm(H2O)n,故C错误;糖类都含有碳、氢、氧元素,故D正确。2.下列关于糖类的说法中不正确的是 (

)A.糖类物质是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的来源B.淀粉和纤维素属于糖类,所以具有甜味C.蔗糖主要存在于甘蔗和甜菜中D.葡萄糖可用于医疗输液【解析】选B。淀粉和纤维素均属于糖类,但糖类物质不一定具有甜味,如纤维素没有甜味。【补偿训练】

1.下列关于糖类的说法中,错误的是 (

)A.葡萄糖化学式为C6H12O6,它能和银氨溶液反应产生光亮的银镜B.麦芽糖和蔗糖化学式(C12H22O11)相同,它们是同分异构体C.淀粉和纤维素化学式[(C6H10O5)n]相同,它们是同分异构体D.多糖可以水解成单糖,单糖不能再水解成更小的糖分子【解析】选C。A项,葡萄糖和银氨溶液反应产生光亮的银镜,正确;B项,麦芽糖和蔗糖化学式相同,是同分异构体,正确;C项,淀粉和纤维素通式相同,但n值有变化,不是同分异构体,错误;D项,多糖可以水解成单糖,单糖不能再水解,正确。2.(2019·大同高一检测)下列物质中,与葡萄糖化学性质相似的是 (

)【解析】选A。葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,分子中含有的官能团是—OH和—CHO,与A项中的官能团相同。探究任务二糖类的化学性质1.葡萄糖的特征反应【实验情境】【实验7-7】(1)在试管中加入2mL10%NaOH溶液,滴加5滴5%CuSO4溶液,得到新制的Cu(OH)2。再加入2mL10%葡萄糖溶液,加热,观察现象。(2)在洁净的试管中加入1mL2%AgNO3溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液。再加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,然后放在水浴中加热,观察现象。【问题探究】(1)如何检验葡萄糖溶液?提示:①加入银氨溶液加热,若形成光亮的银镜,则为葡萄糖溶液。②加入新制氢氧化铜悬浊液加热,若产生红色沉淀,则为葡萄糖溶液。(2)配制新制Cu(OH)2悬浊液时,为什么NaOH的量要比CuSO4多很多?提示:NaOH过量的目的是保证碱过量,利于与葡萄糖的反应。(3)葡萄糖还能再水解吗?提示:不能,葡萄糖属于单糖。2.淀粉的水解实验【实验情境】【实验7-8】(1)回忆生物课中学习的检验淀粉的方法,将碘溶液滴到一片馒头或土豆上,观察现象。(2)在试管中加入0.5g淀粉和4mL2mol·L-1H2SO4溶液,加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液,将溶液调至碱性,再加入少量的新制的Cu(OH)2悬浊液,加热,观察并解释实验现象。【问题探究】(1)如何检验某溶液为淀粉溶液?提示:淀粉遇碘单质变蓝色,可用碘单质检验淀粉溶液,如碘水、碘的四氯化碳溶液或碘酒等。(2)在检验淀粉的水解产物时,为什么不能向水解液中直接加入新制Cu(OH)2悬浊液?提示:淀粉的水解是用硫酸作催化剂,水解液显酸性。用新制Cu(OH)2悬浊液检验淀粉水解产物葡萄糖时,需在碱性条件下进行,所以需先加入过量的NaOH溶液中和催化剂H2SO4后,才能加入新制Cu(OH)2进行后续实验。(3)实验时能否在中和液中直接加入碘水检验是否存在淀粉?提示:不能。因为I2与NaOH发生反应,故无法检验淀粉的存在。

(4)根据实验步骤,完成下表:

现象A

提示:①溶液呈蓝色无红色沉淀②溶液呈蓝色产生红色沉淀③溶液不呈蓝色产生红色沉淀情况现象A现象B结论①未水解②部分水解③完全水解【探究总结】1.常见糖类性质比较分类代表物分子式能否与银氨溶液或新制氢氧化铜反应能否水解单糖葡萄糖C6H12O6能不能双糖蔗糖C12H22O11不能能麦芽糖C12H22O11能能多糖淀粉(C6H10O5)n不能能纤维素(C6H10O5)n不能能2.糖类水解实验的注意事项(1)双糖及多糖的水解必须加入稀酸作催化剂,水解产物中都含葡萄糖。(2)葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下并加热才能进行。(3)在蔗糖水解实验中采用水浴加热,目的是有效控制温度并使之受热均匀。3.检验双糖或多糖水解产物中葡萄糖的步骤(1)中和酸。先加入足量氢氧化钠溶液,中和溶液中的酸性催化剂。(2)加试剂。再加入新制的氢氧化铜悬浊液或银氨溶液,加热。(3)看现象。若产生红色沉淀或生成光亮的银镜。(4)得结论。水解生成葡萄糖。【拓展提升】葡萄糖的分子结构与性质1.分子结构:(1)分子式:C6H12O6(2)结构式:(3)结构简式:或CH2OH(CHOH)4CHO(4)官能团:醛基(—CHO)、羟基(—OH)

2.化学性质:(1)醛基的性质。性质官能团化学性质现象醛基在加热、碱性条件下与银氨溶液反应产生光亮的银镜在加热、碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生红色沉淀(2)羟基的性质(类比乙醇)。①与金属钠反应放出H2:1mol葡萄糖与足量钠反应放出2.5molH2。②酯化反应:1mol葡萄糖能与5mol乙酸发生酯化反应。③完全氧化:

+6O26CO2+6H2O,该反应放出热量,以维持人体生命活动所需能量。【探究特训】1.糖尿病患者的糖代谢功能紊乱,以高血糖为主要标志,因此平时饮食应注意减少糖类的摄入量。血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法不正确的是 (

)A.葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个H2OB.葡萄糖与果糖互为同分异构体C.糖尿病病人尿糖较高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖【解析】选A。A项,葡萄糖分子中不存在H2O分子;B项,葡萄糖和果糖分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体;C项,葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀;D项,淀粉水解的最终产物是葡萄糖。2.验证蔗糖水解可生成葡萄糖,实验进行的正确顺序是____________(填序号)。

①取少量蔗糖加水制成溶液;②加热煮沸;③加入新制氢氧化铜碱性悬浊液;④加入几滴稀硫酸加热;⑤加入碱液中和并使溶液呈碱性。【解析】葡萄糖的检验若用新制氢氧化铜悬浊液,则必须是碱性条件下加入新制氢氧化铜悬浊液,否则氢氧化铜会被中和而失去作用。答案:①④⑤③②【补偿训练】1.(2020·北京石景山高一检测)关于糖类的下列说法错误的是 (

)A.从分子结构上看,糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物B.葡萄糖是醛糖具有还原性,淀粉不能发生银镜反应说明其分子中没有醛基C.向20%蔗糖溶液中加入稀硫酸水浴加热,再加入银氨溶液,水浴加热未出现银镜,说明蔗糖一定未水解D.纤维素是多糖,属于天然高分子化合物,一般不溶于水和有机溶剂【解析】选C。糖类为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,故糖根据能否水解或水解产物的分子数可以分为单糖、二糖和多糖,故A正确;当糖的结构中含醛基时,此糖为还原性糖,葡萄糖是醛糖,具有还原性,淀粉不能发生银镜反应,故说明淀粉分子中没有醛基,故B正确;蔗糖水解环境是酸性的,而银镜反应是在碱性条件下,水解后没有加碱至碱性再加银氨溶液,不能检验出蔗糖是否水解,故C错误;1mol纤维素能水解出许多摩尔单糖,故为多糖,是天然的高分子化合物,不溶于水和有机溶剂,故D正确。2.已知苏糖的结构简式为,以下有关苏糖的说法不正确的是 (

)A.苏糖能发生银镜反应B.苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同C.苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体【解析】选D。分子中含有—CHO,能发生银镜反应;苏糖与甲酸甲酯的最简式相同,所以碳的质量分数相同;分子中含有—CHO,能发生加成反应,含有—OH,能发生取代反应;苏糖与葡萄糖的分子式不相同,不互为同分异构体。【延伸探究】(1)1mol苏糖与足量的钠反应生成多少氢气?提示:1.5mol。1mol苏糖中含有3mol羟基,能与3molNa反应生成1.5mol氢气。(2)苏糖能否水解?提示:不能。苏糖属于单糖,不能发生水解反应。3.要检验淀粉的水解程度,提供了以下实验操作过程:①取少量淀粉加水制成溶液、②加热、③加入碱液,中和并调至碱性环境、④加入银氨溶液、⑤加入几滴稀硫酸、⑥再加热(水浴)、⑦加入几滴碘水。甲、乙、丙三个同学分别做了以下三个实验,指出他们的实验目的或现象:(1)甲:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:无银镜产生。甲同学的实验目的是_______________________________________________________。

(2)乙:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:有银镜产生;①→⑤→②→⑦,现象:溶液变蓝。乙同学的实验目的是_____________________________________。

(3)丙:①→⑤→②→⑦,现象:______________。丙同学的实验目的是证明淀粉已完全水解。

【解析】(1)不存在能发生银镜反应的葡萄糖,证明淀粉还没开始水解。(2)有银镜产生,证明淀粉已经水解;溶液变蓝,证明淀粉还有剩余。(3)淀粉已完全水解,加入碘水时溶液不变蓝。答案:(1)证明淀粉还没开始水解(2)证明淀粉已发生水解,但还有剩余(3)溶液不变蓝【延伸探究】丁同学做了①→⑤→②→④→⑥,现象:无银镜产生。丁同学认为淀粉没有水解,合理吗?为什么?提示:不合理,因淀粉的水解反应是用稀硫酸作催化剂,而银镜反应必须在碱性条件下进行,丁同学没有先加碱中和催化剂稀硫酸,故不合理。课堂素养达标1.(2019·江苏高考)糖类是人体所需的重要营养物质。淀粉分子中不含的元素是 (

)A.氢B.碳C.氮D.氧【解析】选C。淀粉的化学式为(C6H10O5)n,不含N。2.将碘水滴到新切开的马铃薯(又称土豆)表面上,马铃薯表面变蓝色,该现象表明马铃薯含有 (

)A.葡萄糖 B.蔗糖 C.淀粉 D.纤维素【解析】选C。淀粉遇到碘变蓝,加碘水变蓝说明马铃薯中含有淀粉。﹒﹒【补偿训练】纤维素进入人体后的作用是 (

)A.为人体内的化学反应提供原料B.为维持人体生命活动提供能量C.加强胃肠蠕动,具有通便功能D.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中没有任何作用【解析】选C。人体没有能使纤维素水解的酶,所以纤维素在人体中不能为人体生命活动提供能量,但其能够加强胃肠蠕动,具有通便的功能。3.我们一日三餐都要吃大米、面粉等谷类食物。以下各反应中,不属于淀粉在体内变化过程的是 (

)

【解析】选D。淀粉水解成麦芽糖,麦芽糖水解成葡萄糖,葡萄糖在人体内发生氧化反应提供能量,A、B、C三项正确;葡萄糖在催化剂的作用下生成酒精,不属于人体内的变化,所以D项错误。4.(双选)科学家已经发明出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。下列有关说法中不正确的是 (

)A.纤维素水解的最终产物是乙醇B.葡萄糖属于单糖C.检测时NaAuCl4发生氧化反应D.葡萄糖可以通过绿色植物光合作用合成【解析】选A、C。纤维素水解的最终产物是葡萄糖,故A错误;不能水解的糖为单糖,葡萄糖属于单糖,故B正确;氯金酸钠变为金化合价降低,发生还原反应,故C错误;绿色植物可以在光照条件下通过光合作用将二氧化碳和水转化成葡萄糖,故D正确。5.(双选)(2020·宜昌高一检测)下列关于糖类的说法正确的是 (

)A.所有糖类物质都有甜味,但不一定都溶于水B.葡萄糖和果糖性质不同,但分子式相同C.摄入人体的纤维素在酶的作用下能水解为葡萄糖D.葡萄糖能用于化学镀银【解析】选B、D。并不是所有的糖类都有甜味,如纤维素,故A错误;葡萄糖和果糖分子式相同,结构不同,性质不同,故B正确;人体内无纤维素酶,不能使纤维素发生水解生成葡萄糖,故C错误;葡萄糖含醛基具有还原性,和新制的银氨溶液反应析出银,发生银镜反应可用于化学镀银,故D正确。【补偿训练】

(2019·福州高一检测)下列关于蔗糖的说法中,不正确的是 (

)A.蔗糖是最重要的双糖,它