高中化學(xué)新人教版必修第二冊(cè)第7章第4節(jié)基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)第1課時(shí)課件2

第四節(jié)基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

第1課時(shí)糖類(lèi)

一、糖類(lèi)的組成及分類(lèi)1.糖類(lèi)組成:糖類(lèi)是由________三種元素組成的一類(lèi)有機(jī)化合物,其組成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,過(guò)去曾稱(chēng)其為_(kāi)__________。2.糖的分類(lèi):糖類(lèi)可以根據(jù)其能否水解以及水解產(chǎn)物的多少不同,劃分為_(kāi)_____、_____、_____。必備知識(shí)·自主學(xué)習(xí)C、H、O碳水化合物單糖二糖多糖3.重要糖類(lèi):類(lèi)別代表物分子式相互關(guān)系單糖______________________________二糖_____________C12H22O11同分異構(gòu)體多糖_____________(C6H10O5)n不屬于同分異構(gòu)體葡萄糖、果糖C6H12O6同分異構(gòu)體蔗糖、麥芽糖淀粉、纖維素【自主探索】(情境思考)糖類(lèi)一定有甜味嗎?有甜味的物質(zhì)一定是糖類(lèi)嗎?提示:糖類(lèi)物質(zhì)不一定有甜味,如淀粉、纖維素;有甜味的物質(zhì)不一定是糖類(lèi),如糖精。二、葡萄糖1.物理性質(zhì)葡萄糖是一種有甜味的無(wú)色晶體,___溶于水。2.組成與結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式官能團(tuán)________________________________和—CHO(醛基)能C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH(羥基)3.主要化學(xué)性質(zhì)(1)與新制的氫氧化銅反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_____________________試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀實(shí)驗(yàn)結(jié)論葡萄糖具有_____性,能被新制的氫氧化銅氧化,生成磚紅色的____用途___________還原Cu2O檢驗(yàn)葡萄糖(2)與銀氨溶液反應(yīng)——銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作配制銀氨溶液:向AgNO3溶液中邊振蕩邊加入稀氨水,直至________________________銀鏡反應(yīng):加入適量葡萄糖溶液,振蕩,然后_______________實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管內(nèi)壁形成___________實(shí)驗(yàn)結(jié)論葡萄糖具有_____性,能被_________氧化,生成___用途___________最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解放在水浴中加熱光亮的銀鏡還原銀氨溶液Ag檢驗(yàn)葡萄糖【自主探索】(1)根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)分析,葡萄糖能否發(fā)生酯化反應(yīng)?提示:能。葡萄糖分子中含有羥基,具有和乙醇相似的性質(zhì),能發(fā)生酯化反應(yīng)。(2)(教材二次開(kāi)發(fā))根據(jù)課本實(shí)驗(yàn)中試劑的用量及試劑的性質(zhì)分析,醛與銀氨溶液和新制氫氧化銅懸濁液的反應(yīng)在酸性和堿性條件下都能進(jìn)行嗎?提示:銀氨溶液和新制氫氧化銅懸濁液不能在酸性條件下存在,因此,上述兩個(gè)反應(yīng)只能在堿性條件下進(jìn)行。(情境思考)生活中的保溫瓶膽的內(nèi)外兩層都鍍有薄薄一層銀,起到保溫作用。這里的銀層要?dú)w功于葡萄糖。根據(jù)所學(xué)知識(shí),分析其中道理。提示:保溫瓶膽上鍍銀,是利用了葡萄糖與銀氨溶液發(fā)生的銀鏡反應(yīng)。三、蔗糖、淀粉、纖維素1.淀粉的特征反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論及應(yīng)用

土豆片_____結(jié)論:_____________應(yīng)用:_________________變藍(lán)淀粉遇碘變藍(lán)檢驗(yàn)淀粉或碘單質(zhì)2.蔗糖、淀粉、纖維素的水解(1)蔗糖的水解化學(xué)方程式:(2)淀粉的水解實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象___________________結(jié)論與解釋結(jié)論:淀粉發(fā)生水解得到新物質(zhì)解釋:______________________________________________________最終產(chǎn)生磚紅色沉淀水解生成葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液共熱生成磚紅色沉淀水解反應(yīng)方程式

(3)淀粉、纖維素的用途①人體內(nèi):纖維素:不能水解,但能刺激胃腸蠕動(dòng)。②工業(yè)生產(chǎn):3.糖類(lèi)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用【自主探索】(1)淀粉水解實(shí)驗(yàn)中,加入氫氧化銅之前為什么要加入NaOH溶液?提示:加入NaOH溶液是為了中和水解液中的硫酸,防止其與氫氧化銅反應(yīng),影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(2)淀粉和纖維素都屬于多糖,都是人類(lèi)重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),二者對(duì)人體的營(yíng)養(yǎng)功能相同嗎?提示:不相同。在酶的催化作用下淀粉在人體內(nèi)水解成葡萄糖,進(jìn)一步氧化,為人體提供能量;而纖維素在人體內(nèi)不能被水解,它的生理功能是促進(jìn)胃腸的蠕動(dòng),促進(jìn)消化液的分泌,有助于食物的消化和排泄,減少毒物的積累等,故二者營(yíng)養(yǎng)功能不同。(教材二次開(kāi)發(fā))教材實(shí)驗(yàn)7-8中,添加什么操作可以證明淀粉的水解程度?提示:待溶液冷卻后,取少量水解溶液于試管中,滴入幾滴碘水,溶液無(wú)明顯現(xiàn)象則淀粉完全水解;若溶液變藍(lán),再結(jié)合與氫氧化銅反應(yīng)的現(xiàn)象,確定淀粉沒(méi)有水解還是部分水解。關(guān)鍵能力·合作學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)一葡萄糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

1.分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.化學(xué)性質(zhì)官能團(tuán)決定物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì),因此葡萄糖兼有醛基和羥基的性質(zhì)。【規(guī)律方法】檢驗(yàn)醛基(—CHO)的方法有兩種:①銀鏡反應(yīng);②與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)?！竞献魈骄俊?1)(思維升華)根據(jù)葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析,乙醛能否與銀氨溶液、新制氫氧化銅反應(yīng)?(宏觀辨識(shí)與微觀探析)提示:能。葡萄糖與銀氨溶液、新制氫氧化銅反應(yīng)是其分子中醛基的性質(zhì),故乙醛也能與兩者反應(yīng)。(2)葡萄糖的最簡(jiǎn)式是CH2O,你知道符合該最簡(jiǎn)式的分子還有哪些?(宏觀辨識(shí)與微觀探析)提示:符合最簡(jiǎn)式CH2O的分子還有:乙酸(CH3COOH)、果糖(C6H12O6)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等。(3)(情境應(yīng)用)喪失體內(nèi)自我調(diào)節(jié)血糖水平的人會(huì)得糖尿病,病人的尿液中含有葡萄糖。怎樣通過(guò)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)一個(gè)病人是否患有糖尿病?提示:把NaOH和CuSO4溶液混合制得的氫氧化銅懸濁液加入某病人的尿液中加熱煮沸,若觀察到有磚紅色沉淀生成,說(shuō)明該人患有糖尿病?！镜淅痉丁俊镜淅糠謩e取1mol葡萄糖進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):(1)與足量金屬鈉反應(yīng)時(shí),需金屬鈉________mol,反應(yīng)后生成氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)___________。

(2)與乙酸反應(yīng)生成酯,理論上完全酯化需要________g乙酸。

(3)若使之完全轉(zhuǎn)化為CO2和H2O,所需氧氣的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_(kāi)_______L,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________。

【解題指南】解答本題應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)掌握羥基與鈉反應(yīng)物質(zhì)的量的關(guān)系;(2)葡萄糖分子中含有5個(gè)羥基;(3)含氧衍生物耗氧與碳、氫、氧原子個(gè)數(shù)x、y、z的關(guān)系:x+【解析】(1)根據(jù)葡萄糖的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行推斷,與足量金屬鈉反應(yīng)時(shí),5mol羥基消耗5molNa,生成2.5mol氫氣,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.5mol×22.4L·mol-1=56L;(2)葡萄糖分子中含有5個(gè)羥基,完全酯化時(shí),從理論上講,1mol葡萄糖需5mol乙酸;(3)若使1mol葡萄糖完全轉(zhuǎn)化為CO2和H2O需6mol氧氣。答案:(1)5

56L

(2)300

CH2OH(CHOH)4CHO+6O2→6CO2+6H2O【母題追問(wèn)】(1)葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是什么?提示:取一支潔凈的試管,加入一定量的銀氨溶液,再加入葡萄糖溶液,振蕩,然后水浴加熱。(2)已知乙醛被銀氨溶液氧化為CH3COONH4,那么葡萄糖與銀氨溶液反應(yīng)得到的有機(jī)產(chǎn)物是什么?寫(xiě)出其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。提示:CH2OH(CHOH)4COONH4。【素養(yǎng)訓(xùn)練】核糖是一種五碳醛糖,是RNA的組成物之一,當(dāng)RNA水解后,可以得到核糖、堿基和磷酸;也是ATP及NADH等生化代謝所需分子的原料。核糖是合成核酸的重要原料。核糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。(1)有同學(xué)說(shuō)核糖與葡萄糖互為同分異構(gòu)體,對(duì)嗎?(2)它能不能使紫色石蕊試液變紅?(3)核糖能否與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀?(4)1mol核糖與足量的醋酸反應(yīng),有機(jī)物的質(zhì)量增加多少克?【解析】(1)葡萄糖的分子式為C6H12O6,核糖的分子式為C5H10O5,二者不互為同分異構(gòu)體。(2)核糖分子中只有醇羥基和醛基,無(wú)羧基,不具有酸性。(3)核糖分子中含有醛基,能與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀。(4)核糖分子中含有4個(gè)—OH,可與4個(gè)乙酸分子發(fā)生酯化反應(yīng),根據(jù)酯化反應(yīng)原理,1mol核糖與乙酸完全酯化時(shí),質(zhì)量增加4mol×42g·mol-1=168g。答案:(1)不對(duì)(2)不能(3)能(4)168g【加固訓(xùn)練】1.葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)4CHO,其對(duì)應(yīng)的性質(zhì)中不正確的是 (

)A.與鈉反應(yīng)放出氫氣B.可與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)C.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)D.可使小蘇打溶液冒出氣泡【解析】選D。葡萄糖含有羥基,故能與鈉反應(yīng)放出氫氣,與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng);含有醛基,能發(fā)生銀鏡反應(yīng);無(wú)羧基,所以不與NaHCO3反應(yīng),D錯(cuò)誤。2.酒精、乙酸和葡萄糖三種溶液,只用一種試劑就能將它們區(qū)別開(kāi)來(lái),該試劑是(

)A.金屬鈉B.石蕊試液C.新制的氫氧化銅懸濁液 3溶液【解析】選C。新制Cu(OH)2懸濁液遇酒精不反應(yīng);遇乙酸,新制Cu(OH)2懸濁液變成藍(lán)色溶液;葡萄糖與新制Cu(OH)2懸濁液加熱有磚紅色沉淀生成。知識(shí)點(diǎn)二糖類(lèi)的水解反應(yīng)

1.糖類(lèi)水解(1)水解規(guī)律(2)水解條件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化劑,并且水浴加熱。2.檢驗(yàn)淀粉水解及水解程度的實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論:情況現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論①溶液呈藍(lán)色未產(chǎn)生銀鏡未水解②溶液呈藍(lán)色出現(xiàn)銀鏡部分水解③溶液不呈藍(lán)色出現(xiàn)銀鏡完全水解【合作探究】1.(思維升華)在檢驗(yàn)淀粉的水解產(chǎn)物時(shí),為什么不能向水解液中直接加入銀氨溶液?提示:淀粉的水解是用硫酸作催化劑,水解液顯酸性。銀氨溶液在酸性條件下不能存在。檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物葡萄糖時(shí),需在堿性條件下進(jìn)行,所以需先加入過(guò)量的NaOH溶液中和掉催化劑H2SO4后,才能加入銀氨溶液進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。2.(教材二次開(kāi)發(fā))實(shí)驗(yàn)時(shí)能否在中和液中直接加入碘水檢驗(yàn)是否存在淀粉?提示:不能。因?yàn)镮2與NaOH發(fā)生反應(yīng),故無(wú)法檢驗(yàn)淀粉的存在。(情境應(yīng)用)生活中有少數(shù)不法商販向蜂蜜中摻假,如摻入蔗糖、淀粉等,以次充好,利用你的化學(xué)知識(shí)鑒別蜂蜜中是否摻有淀粉?提示:取少量蜂蜜溶于水,加入碘水,若溶液變藍(lán)色說(shuō)明摻有淀粉?！镜淅痉丁俊镜淅磕痴n外活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如下3個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,用以檢驗(yàn)淀粉的水解程度:(1)甲方案:結(jié)論:淀粉尚未水解。(2)乙方案:結(jié)論:淀粉尚未水解。(3)丙方案:結(jié)論:淀粉水解完全。上述三個(gè)方案操作和結(jié)論是否正確?說(shuō)明理由?！窘忸}指南】解答該題需注意以下兩點(diǎn):(1)對(duì)比三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,可知正誤優(yōu)劣。(2)銀氨溶液需在堿性條件下使用?！窘馕觥考追桨冈O(shè)計(jì)正確,但結(jié)論不正確。嚴(yán)密的推理是淀粉可能部分水解,也可能尚未水解,應(yīng)該進(jìn)一步做銀鏡反應(yīng)或與新制氫氧化銅懸濁液在加熱時(shí)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),進(jìn)行證明;乙方案設(shè)計(jì)不正確,結(jié)論也不正確,因?yàn)樵谒嵝詶l件下,銀氨溶液與H2SO4反應(yīng),而不與葡萄糖反應(yīng)。根據(jù)上述分析可見(jiàn),丙方案設(shè)計(jì)和結(jié)論都是正確的。答案:(1)甲方案操作正確,但結(jié)論錯(cuò)誤。這是因?yàn)榧拥馑芤鹤兯{(lán)色有兩種情況:①淀粉完全沒(méi)有水解;②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解的結(jié)論。(2)乙方案操作錯(cuò)誤,結(jié)論亦錯(cuò)誤。淀粉水解后應(yīng)用稀堿液中和水解液中的H2SO4,然后再做銀鏡反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。本方案中無(wú)銀鏡現(xiàn)象出現(xiàn)是因?yàn)槿芤簆H<7,故該溶液中淀粉可能尚未水解,也可能水解完全或部分水解。(3)丙方案操作正確,結(jié)論正確?！灸割}追問(wèn)】(1)上題方案乙中微熱的方式是什么?提示:水浴加熱。目的是保證銀鏡的出現(xiàn)。(2)題中銀氨溶液可以用什么試劑代替?提示:新制的氫氧化銅懸濁液,但需直接加熱?！疽族e(cuò)提醒】檢驗(yàn)葡萄糖時(shí)的易錯(cuò)點(diǎn)(1)銀氨溶液和Cu(OH)2懸濁液應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。(2)銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)水浴加熱,溫度過(guò)高或振蕩試管會(huì)產(chǎn)生黑色沉淀而不形成銀鏡。(3)配制Cu(OH)2懸濁液時(shí)NaOH溶液要過(guò)量,若CuSO4過(guò)多則易形成黑色的CuO沉淀。【素養(yǎng)訓(xùn)練】1.(2020·寧波高一檢測(cè))下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是 (

)A.在蔗糖水解后的溶液中,先加入稍過(guò)量的堿再滴加銀氨溶液,驗(yàn)證產(chǎn)物中的葡萄糖B.淀粉中加入20%的H2SO4溶液在酒精燈上加熱,使其水解C.向蔗糖中加入濃硫酸后加熱,一段時(shí)間后得到葡萄糖和果糖D.向淀粉水解后的溶液中先加氫氧化鈉中和催化劑硫酸,再加入碘水,觀察溶液是否變藍(lán)【解析】選A。檢驗(yàn)水解后的葡萄糖之前應(yīng)先加入堿中和H2SO4,A正確;淀粉水解需要水浴加熱,B錯(cuò);蔗糖水解需要的是稀硫酸,如果使用濃硫酸,蔗糖會(huì)炭化,C錯(cuò);碘能與過(guò)量的NaOH反應(yīng),D錯(cuò)。2.(雙選)已知葡萄糖能和銀氨溶液反應(yīng)生成銀單質(zhì)。在一個(gè)熟透的蘋(píng)果切片上分別滴上一滴碘水和銀氨溶液,顏色變化如圖所示。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列推斷正確的是 (

)A.熟透的蘋(píng)果中含有淀粉B.熟透的蘋(píng)果中不含淀粉C.熟透的蘋(píng)果中含有醇D.熟透的蘋(píng)果中含有還原性的糖【解析】選A、D。滴加碘水后變藍(lán)色,說(shuō)明熟透的蘋(píng)果中含有淀粉,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤;滴加銀氨溶液變黑色,說(shuō)明有單質(zhì)銀生成,說(shuō)明熟透的蘋(píng)果中含有還原性的糖,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確?！炯庸逃?xùn)練】1.葡萄糖是一種單糖的主要原因是 (

)A.在糖類(lèi)結(jié)構(gòu)中最簡(jiǎn)單B.在所有糖類(lèi)中碳原子數(shù)最少C.分子中含有多個(gè)羥基D.不能水解生成更簡(jiǎn)單的糖【解析】選D。糖的分類(lèi)是以能否水解及水解產(chǎn)物的多少進(jìn)行劃分的。不能水解成更簡(jiǎn)單的糖為單糖,能水解成更簡(jiǎn)單的糖為二糖或多糖。2.某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案用以檢驗(yàn)淀粉水解的情況:下列結(jié)論正確的是 (

)A.淀粉尚有部分未水解B.淀粉已完全水解C.淀粉沒(méi)有水解D.淀粉已發(fā)生水解,但不知是否完全水解【解析】選B。加碘水溶液不變藍(lán),說(shuō)明溶液中無(wú)淀粉存在,完全水解。3.中國(guó)淀粉工業(yè)協(xié)會(huì)成立于1984年,是跨地區(qū)、跨部門(mén)的全國(guó)性行業(yè)組織,是由淀粉、淀粉糖、淀粉衍生物及為其服務(wù)的工業(yè)企事業(yè)單位、淀粉工業(yè)團(tuán)體和有關(guān)部門(mén)自愿組成的非營(yíng)利性社會(huì)組織,是經(jīng)民政部批準(zhǔn)的國(guó)家一級(jí)協(xié)會(huì)。以淀粉為基本原料可制備許多物質(zhì),如試回答下列問(wèn)題:(1)反應(yīng)①屬于什么反應(yīng)?寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)反應(yīng)⑤屬于什么反應(yīng)類(lèi)型?(3)在加熱條件下能否用銀氨溶液鑒別葡萄糖和乙醇?(4)淀粉與纖維素是否互為同分異構(gòu)體?為什么?纖維素能否發(fā)生上述過(guò)程?【解析】(1)