高中化學(xué)選修一生命的基礎(chǔ)能源—糖類

1、一一 個(gè)選修模塊：個(gè)選修模塊： 選修1化學(xué)與生活關(guān)注營(yíng)養(yǎng)平衡關(guān)注營(yíng)養(yǎng)平衡促進(jìn)身心健康促進(jìn)身心健康探索生活材料探索生活材料保護(hù)生存環(huán)境保護(hù)生存環(huán)境 美國(guó)著名科學(xué)家波林從遺傳來看他不美國(guó)著名科學(xué)家波林從遺傳來看他不會(huì)在長(zhǎng)壽者之列。他的父親會(huì)在長(zhǎng)壽者之列。他的父親34歲就故去了歲就故去了，母親也才活了，母親也才活了45歲。早在歲。早在1940年，他就年，他就被診斷患了一種嚴(yán)重的腎病。這在當(dāng)時(shí)就被診斷患了一種嚴(yán)重的腎病。這在當(dāng)時(shí)就等于是死刑判決書，波林無論如何也無法等于是死刑判決書，波林無論如何也無法接受。此后的接受。此后的12年里，他年里，他嚴(yán)格注意飲食嚴(yán)格注意飲食，最后終于，最后終于戰(zhàn)戰(zhàn)勝了病魔勝

2、了病魔。他實(shí)際上等于同死神周旋了半個(gè)多世紀(jì)！。他實(shí)際上等于同死神周旋了半個(gè)多世紀(jì)！于于1994年在加利福尼亞自己的農(nóng)場(chǎng)去世，年在加利福尼亞自己的農(nóng)場(chǎng)去世，享年享年93歲歲。就是這樣的一段史料，是我們看到日常飲食平衡的重就是這樣的一段史料，是我們看到日常飲食平衡的重要。要。 一個(gè)人健康的必要條件是一個(gè)人健康的必要條件是 其所需分子其所需分子 以所需數(shù)量以所需數(shù)量 在所需在所需時(shí)間存在于身體所需的部位。時(shí)間存在于身體所需的部位。萊納斯萊納斯波林的這句話成了新科學(xué)的箴言。波林的這句話成了新科學(xué)的箴言。 要維持人的正常生命活動(dòng)，必須定時(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物要維持人的正常生命活動(dòng)，必須定時(shí)補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)人體所必需的

3、六大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是什么？質(zhì)人體所必需的六大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是什么？糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、水、無機(jī)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)、維生素、水、無機(jī)鹽鹽 能為人體提供能量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有哪些呢？能為人體提供能量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有哪些呢？糖類、脂肪、蛋白質(zhì)糖類、脂肪、蛋白質(zhì)第一章第一章 關(guān)注營(yíng)養(yǎng)平衡關(guān)注營(yíng)養(yǎng)平衡第一節(jié)第一節(jié) 生命的基礎(chǔ)能源生命的基礎(chǔ)能源糖類糖類葡萄糖葡萄糖C6H12O6蔗糖蔗糖麥芽糖麥芽糖C12H22O11淀粉淀粉纖維素纖維素(C6H10O5 )n單糖單糖二糖二糖多糖多糖分類依據(jù)：分類依據(jù)：1 1、能否水解、能否水解2 2、水解生成多少份單糖、水解生成多少份單糖2 2、糖類的組成與特征、糖類的組成與特征Cn(H

4、2O)m（大多數(shù)糖類符合）（大多數(shù)糖類符合）符合符合C Cn n(H(H2 2O)O)m m的不一定是糖類化合物。的不一定是糖類化合物。 如如 不符合此通式的也可能是糖類化合物。不符合此通式的也可能是糖類化合物。 如如甲醛（甲醛（CH2O）、乙酸（）、乙酸（C2H4O2 ）鼠李糖（鼠李糖（C6H12O5 ）糖類俗稱糖類俗稱碳水化合物碳水化合物通式：通式：沒有甜味的可能是糖。如沒有甜味的可能是糖。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、纖維素淀粉、纖維素甜味甜味糖類糖類 碳水化合物碳水化合物 糖類糖類一、葡萄糖一、葡萄糖1 1、分子式：分子式：C C6 6H

5、H1212O O6 62 2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：多羥基醛多羥基醛CH2CHCHCHCHCHOOH OH OH OH OH3 3、物理性質(zhì)物理性質(zhì)： 白色晶體、能溶于水、有甜味白色晶體、能溶于水、有甜味4 4、化學(xué)性質(zhì)：、化學(xué)性質(zhì)：(1)(1)醛基的性質(zhì)醛基的性質(zhì)加成反應(yīng)加成反應(yīng)1 mol1 mol葡萄糖葡萄糖與與1 mol H21 mol H2加成反應(yīng)時(shí)，加成反應(yīng)時(shí)，被還原成直鏈的己六醇被還原成直鏈的己六醇 CH2OH-(CHOH)4-CHO+H2CH2OH-(CHOH)4-CH2OH 催化劑催化劑加熱加熱4 4、化學(xué)性質(zhì)：、化學(xué)性質(zhì)：(1)(1)醛基的性質(zhì)醛基的性質(zhì)還原性還原性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（氫氧化二氨合銀）（氫氧化二氨合銀）（葡萄糖酸銨）（葡萄糖酸銨）實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵：A A 試管要光滑潔凈試管要光滑潔凈B B 銀氨溶液配制要按順序，且現(xiàn)配現(xiàn)用銀氨溶液配制要按順序，且現(xiàn)配現(xiàn)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 用溫水浴加熱，試管不可震蕩用溫水浴加熱，試管不可震蕩D D 反應(yīng)后用稀硝酸洗刷試管反應(yīng)后用稀硝酸洗刷試管現(xiàn)象：試

7、管壁上有光亮的銀出現(xiàn)現(xiàn)象：試管壁上有光亮的銀出現(xiàn)4 4、化學(xué)性質(zhì)：、化學(xué)性質(zhì)：(1)(1)醛基的性質(zhì)醛基的性質(zhì)還原性還原性菲林反應(yīng)菲林反應(yīng)與與Cu(OH)Cu(OH)2 2反應(yīng)反應(yīng): :現(xiàn)象現(xiàn)象：加熱時(shí)絳藍(lán)色溶液加熱時(shí)絳藍(lán)色溶液中中有磚紅色的沉淀生成有磚紅色的沉淀生成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氧化劑氧化劑還原劑還原劑注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：堿性、加熱堿性、加熱、現(xiàn)配現(xiàn)用、現(xiàn)配現(xiàn)用4

8、 4、化學(xué)性質(zhì)：、化學(xué)性質(zhì)：(2)(2)多羥基的反應(yīng)多羥基的反應(yīng)酯化反應(yīng)酯化反應(yīng) 1 mol 1 mol 葡萄糖葡萄糖與與5 mol 5 mol 乙酸完全反應(yīng)生成酯乙酸完全反應(yīng)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濃硫酸濃硫酸加熱加熱(3)(3)人體內(nèi)氧化反應(yīng)人體能量主要來源：人體內(nèi)氧化反應(yīng)人體能量主要來源：4 4、化學(xué)性質(zhì)：、化學(xué)性質(zhì)：C6H12O6(s) + 6O2(g) 6C

9、O2(g) + 6H2O(l)+Q生理氧化反應(yīng)方程式：生理氧化反應(yīng)方程式： 葡萄糖在人體內(nèi)的作用葡萄糖在人體內(nèi)的作用1 1 體內(nèi)氧化釋放能量體內(nèi)氧化釋放能量2 2 合成糖原儲(chǔ)存合成糖原儲(chǔ)存3 3 轉(zhuǎn)變?yōu)橹巨D(zhuǎn)變?yōu)橹靖翁窃翁窃√窃√窃ＷR(shí)簡(jiǎn)介：常識(shí)簡(jiǎn)介：葡萄糖的用途葡萄糖的用途 生活中生活中 工業(yè)上工業(yè)上醫(yī)藥上醫(yī)藥上 檢測(cè)檢測(cè) 血糖的檢測(cè)：血糖的檢測(cè)：醫(yī)院用專門儀器檢測(cè)醫(yī)院用專門儀器檢測(cè)方法方法 糖尿的檢測(cè)：糖尿的檢測(cè)：在家中用尿糖試紙浸入尿液中，約在家中用尿糖試紙浸入尿液中，約1 1秒鐘取出，在秒鐘取出，在1 1分鐘內(nèi)觀察試紙的分鐘內(nèi)觀察試紙的顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)比色板對(duì)比，即得顏色，并與標(biāo)

10、準(zhǔn)比色板對(duì)比，即得出測(cè)定結(jié)果。出測(cè)定結(jié)果?；瘜W(xué)原理：化學(xué)原理：與新制與新制Cu(OH)Cu(OH)2 2的反應(yīng)的反應(yīng)科學(xué)常識(shí)：糖尿病的檢測(cè)科學(xué)常識(shí)：糖尿病的檢測(cè) 糖尿病：糖尿?。禾悄虿∪瞬荒苌a(chǎn)足夠的胰島素，糖尿病人不能生產(chǎn)足夠的胰島素，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 糖糖最最簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的的糖糖分子式分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式官能團(tuán)官能團(tuán)物理性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)還原反應(yīng)還原反應(yīng)醇羥基的性質(zhì)醇羥基的性質(zhì)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（羥基）、（羥基）、-CHO-CHO（醛基）（醛基）白色晶體、溶于水、不及蔗糖甜白色晶體、溶于水、不及蔗糖甜銀鏡反應(yīng)銀鏡反應(yīng)與新制與新制Cu(OH)Cu(OH)2 2的反應(yīng)的反應(yīng)酯化、氧化、活潑金屬、酯化、氧化、活潑金屬、HXHX制銀鏡、糖果、醫(yī)療、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)制銀鏡、糖果、醫(yī)療、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 1g1g的葡萄糖完全氧化放出約的葡萄糖完全氧化放出約15.6KJ15.6KJ的熱量。注射的熱量。注射葡萄糖可迅速補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。葡萄糖可迅速補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。 葡萄糖葡萄糖果糖果糖分子式分子式 C C6 6H H1212O O6 6（

12、同分異構(gòu)體）（同分異構(gòu)體）結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)多羥基醛多羥基醛多羥基酮多羥基酮存在存在自然界分布最廣，葡萄及甜味水果中自然界分布最廣，葡萄及甜味水果中水果、蜂蜜水果、蜂蜜物 理 性 質(zhì)物 理 性 質(zhì) 白色晶體，溶于水白色晶體，溶于水不易結(jié)晶，常為粘稠狀液體、不易結(jié)晶，常為粘稠狀液體、純凈的為白色晶體，溶于水純凈的為白色晶體，溶于水化 學(xué) 性 質(zhì)化 學(xué) 性 質(zhì)羥基性質(zhì)：酯化反應(yīng)羥基性質(zhì)：酯化反應(yīng)醛基性質(zhì)：還原性（新制醛基性質(zhì)：還原性（新制CuCu（OHOH）2 2懸濁懸濁 液、銀鏡反應(yīng)、溴水）、液、銀鏡反應(yīng)、溴水）、氧化性氧化性生物作用：氧化反應(yīng)生物作用：氧化反應(yīng)可發(fā)生銀鏡反應(yīng)及與新制可

13、發(fā)生銀鏡反應(yīng)及與新制CuCu（OHOH）2 2懸濁液的反應(yīng)，懸濁液的反應(yīng)，（堿性條件下異構(gòu)化）（堿性條件下異構(gòu)化）不與溴水反應(yīng)不與溴水反應(yīng)用途用途制藥、制糖果、制鏡制藥、制糖果、制鏡食物食物制法制法淀粉水解淀粉水解CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH反饋練習(xí)：反饋練習(xí)：1 1、葡萄糖是一種單糖的主要原因是（、葡萄糖是一種單糖的主要原因是（ ） A A結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 B B不能水解為最簡(jiǎn)單的糖不能水解為最簡(jiǎn)單的糖 C C分子中含羥基和醛基的個(gè)數(shù)少分子中含羥基和醛基的個(gè)數(shù)少 D D分子中含碳原子個(gè)數(shù)少分子中含碳原子個(gè)數(shù)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，微熱溶液加入某病人的尿液中，微熱時(shí)，如果觀察到紅色沉淀，說明該尿液中含有（時(shí)，如果觀察到紅色沉淀，說明該尿液中含有（ ） A A食醋食醋 B B白酒白酒 C C食鹽食鹽 D D葡萄糖葡萄糖答案：答案：D D蔗糖、麥芽糖蔗糖、麥芽糖 資料卡片資料卡片 閱讀教材閱讀教材P6P6資料片卡，完成下列表格資料片卡，完成下列表格 熱水浴熱水浴20%20%蔗蔗糖溶液糖溶液銀氨溶液銀氨溶液熱水浴熱水浴蔗糖蔗糖 + +稀硫酸稀硫酸熱水浴熱水浴NaOHNaOH銀氨溶液銀氨溶液熱水浴熱水浴 C C6 6H H1212O O6 6+ C+ C6 6H H1212O

15、O6 6 ( (葡萄糖葡萄糖) () (果糖果糖) )催化劑催化劑C C1212H H2222O O1111 + H + H2 2O O( (蔗糖蔗糖) )1 1、能否改用濃硫酸、稀硝酸代替稀硫酸、能否改用濃硫酸、稀硝酸代替稀硫酸2 2、加銀氨溶液之前為什么要加、加銀氨溶液之前為什么要加NaOHNaOH溶液溶液中和酸中和酸類別類別分子式分子式物理性質(zhì)物理性質(zhì)是否含醛基是否含醛基水解反應(yīng)水解反應(yīng)方程式方程式主要來源主要來源二者關(guān)系二者關(guān)系蔗糖蔗糖麥芽糖麥芽糖C C1212H H2222O O1111白色晶體、白色晶體、溶于水、甜味溶于水、甜味無色晶體、無色晶體、溶于水、甜味溶于水、甜味無無有有甘

16、蔗、甜菜甘蔗、甜菜大米、玉米大米、玉米同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體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、蔗糖與麥芽糖二、蔗糖與麥芽糖三、三、 淀粉是如何消化的淀粉是如何消化的1 1、淀粉的、淀粉的物理性質(zhì)物理性質(zhì) 白色、無氣味、無甜味的粉末狀物質(zhì)；不溶于白色、無氣味、無甜味的粉末狀物質(zhì)；不溶于

17、冷水冷水, ,在熱水中發(fā)生膨脹在熱水中發(fā)生膨脹, ,產(chǎn)生產(chǎn)生糊化作用糊化作用（食物由生變熟的食物由生變熟的過程過程 ）。 C C體內(nèi)水解體內(nèi)水解( (酶的作用酶的作用) )(C6H10O5)n (C6H10O5)m C12H22O11 C6H12O6 淀粉淀粉 糊精糊精 麥芽糖麥芽糖 葡萄糖葡萄糖 2 2、淀粉的化學(xué)性質(zhì)淀粉的化學(xué)性質(zhì)A A淀粉不具有醛基，不具有還原性淀粉不具有醛基，不具有還原性B B淀粉的特征反應(yīng)：遇碘呈藍(lán)色淀粉的特征反應(yīng)：遇碘呈藍(lán)色 思考：思考：如何用實(shí)驗(yàn)的方法判斷淀粉的水解程度？如何用實(shí)驗(yàn)的方法判斷淀粉的水解程度？ 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、溶液是否變藍(lán)溶液是否變藍(lán) 溶液呈堿性溶液呈堿性 是否是否有銀鏡有銀鏡 銀氨溶銀氨溶液水浴液水浴(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 淀粉淀粉 葡萄糖葡萄糖 稀硫酸稀硫酸D D體外水解體外水解( (催化劑的作用催化劑的作用) )：2 2、淀粉的化學(xué)性質(zhì)淀粉的化學(xué)性質(zhì)催化劑催化劑（葡萄糖）（葡萄糖）（酒精）（酒精）COCO2 2H H2 2O O糖類糖類C Cn n(H(H2 2O)O)m m氧氣氧氣O O2 2綠色植物通過光合作用綠色植物通過光合作用儲(chǔ)存能量?jī)?chǔ)存能量動(dòng)物體內(nèi)將糖氧化動(dòng)物體內(nèi)將糖氧化釋放能量釋放能量自然界中能量的轉(zhuǎn)化自然界中能量的轉(zhuǎn)化 1 1、存在：、存在：纖維素存

19、在與一切植物中，是一種多糖，相對(duì)纖維素存在與一切植物中，是一種多糖，相對(duì)分子質(zhì)量約為幾十到幾百萬，屬天然有機(jī)高分子化合物。分子質(zhì)量約為幾十到幾百萬，屬天然有機(jī)高分子化合物。2 2、物理性質(zhì)、物理性質(zhì) 白色、沒有氣味和味道的纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)；白色、沒有氣味和味道的纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)； 不溶于水。不溶于水。四、四、 纖維素纖維素 3 3、纖維素的化學(xué)性質(zhì)、纖維素的化學(xué)性質(zhì)(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 纖維素纖維素 葡萄糖葡萄糖 硫酸硫酸不顯還原性，非還原性糖不顯還原性，非還原性糖可在硫酸的催化作用下發(fā)生水解，最終產(chǎn)物也可在硫酸的催化作用下發(fā)生水解，最終產(chǎn)物也是葡萄糖，但是葡萄

20、糖，但比淀粉水解困難比淀粉水解困難纖維素的酯化反應(yīng)纖維素的酯化反應(yīng)（C6H7O2）ONO2ONO2ONO2n（C6H7O2） OHOHOHn3n HNO33nH2O纖維素硝酸酯纖維素硝酸酯（硝酸纖維）（硝酸纖維）濃硫酸濃硫酸3 3、纖維素的化學(xué)性質(zhì)、纖維素的化學(xué)性質(zhì)4 4、纖維素的用途（、纖維素的用途（6 6個(gè)方面）個(gè)方面）棉麻纖維大量用于紡織工業(yè)棉麻纖維大量用于紡織工業(yè)木材、稻草、麥秸、蔗渣等用于造紙木材、稻草、麥秸、蔗渣等用于造紙制造制造纖維素硝酸酯纖維素硝酸酯（硝酸纖維）。根據(jù)含（硝酸纖維）。根據(jù)含N N量分為量分為火棉火棉（含（含N N量較高，用于制造無煙火藥）、量較高，用于制造無煙火

21、藥）、膠棉膠棉（含（含N N量較量較低，用于制造噴漆）低，用于制造噴漆）4 4. . 制造制造纖維素乙酸酯纖維素乙酸酯（醋酸纖維），不易著火，用于制膠（醋酸纖維），不易著火，用于制膠片片5. 5. 制造制造粘膠纖維粘膠纖維（NaOHNaOH、CSCS2 2處理后所得，其中的長(zhǎng)纖維稱處理后所得，其中的長(zhǎng)纖維稱人造絲人造絲，短纖維稱，短纖維稱人造棉人造棉）6. 6. 食物中的纖維素在人體內(nèi)不能消化，但有利于人的消化。食物中的纖維素在人體內(nèi)不能消化，但有利于人的消化。思考：思考： 草中的主要化學(xué)成份是什么？為什么牛、羊、馬等動(dòng)草中的主要化學(xué)成份是什么？為什么牛、羊、馬等動(dòng)物能以草為生？那人能靠吃草過

22、活嗎？物能以草為生？那人能靠吃草過活嗎？ 馬，牛，羊體內(nèi)能分泌出使纖維素水解為葡萄糖馬，牛，羊體內(nèi)能分泌出使纖維素水解為葡萄糖的酶；人體不能分泌使纖維素水解的酶，但纖維素的酶；人體不能分泌使纖維素水解的酶，但纖維素在人體內(nèi)有重要的生理功能在人體內(nèi)有重要的生理功能-刺激腸道蠕動(dòng)和分刺激腸道蠕動(dòng)和分泌消化液，降低膽固醇。泌消化液，降低膽固醇。 淀粉淀粉纖維素纖維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，一部分可溶于熱水，無甜味分可溶于熱水，無甜味白色，無臭無味的物質(zhì)，白色，無臭無味的物質(zhì)，不溶于水，無甜味不溶于水，無甜味結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)由幾百到幾千個(gè)單糖單元構(gòu)成由幾百到幾千個(gè)單糖單元構(gòu)成由幾千或幾千以上個(gè)單由幾千或幾千以上個(gè)單糖單元構(gòu)成糖單元構(gòu)成水解反應(yīng)水解反應(yīng) 加碘水加碘水出現(xiàn)藍(lán)色出現(xiàn)藍(lán)色不變色不變色酯化酯化生成火棉，膠棉和醋酸纖生成火棉，膠棉和醋酸纖維維不能發(fā)生不能發(fā)生（C C6 6H H1010O O5 5)