新人教版高中化學(xué)第四章生物大分子第一節(jié)糖類課件選修3

(1)符合通式Cm(H2O)n的有機(jī)化合物都屬于糖類嗎?

答案:不一定。例如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)的分子式可分別改寫為C(H2O)、C2(H2O)2,但它們不是糖,而分別屬于醛和羧酸。(2)有甜味的物質(zhì)一定是糖嗎?試舉例說明。

答案:有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等。二、單糖1.葡萄糖(1)物理性質(zhì)。顏色、狀態(tài)水溶性熔點(diǎn)甜味

晶體_____于水_____________(2)化學(xué)性質(zhì)①能被弱氧化劑(銀氨溶液、新制的氫氧化銅)氧化。

葡萄糖的分子式為_______,分子中含有1個(gè)醛基和5個(gè)羥基,屬于________,即屬于___糖。試劑銀氨溶液新制的氫氧化銅實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象試管壁上有_____生成試管中出現(xiàn)____色沉淀實(shí)驗(yàn)結(jié)論葡萄糖對(duì)銀氨溶液、新制的氫氧化銅等弱氧化劑表現(xiàn)出_______,屬于_____糖②生物體內(nèi)的催化氧化。

葡萄糖是一種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),易于被人體吸收,經(jīng)酶的催化發(fā)生氧化反應(yīng)放出熱量,提供維持生命活動(dòng)所需要的能量。反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。2.果糖(1)性質(zhì):比蔗糖的甜度

,純凈的果糖為易溶于水的____晶體,

____性強(qiáng)。(2)結(jié)構(gòu)與類別:分子式為_______,是葡萄糖的_________,是一種________,屬于___糖。

3.核糖與脫氧核糖名稱核糖脫氧核糖結(jié)構(gòu)________________________特點(diǎn)都是含有5個(gè)碳原子的單糖——戊糖,分別是生物體的遺傳物質(zhì)RNA和DNA的重要組成部分

4.糖類分子與手性(1)手性碳原子:分子中的碳原子連有

個(gè)不同的原子或原子團(tuán),這樣的碳原子叫做不對(duì)稱碳原子(一般在其旁邊標(biāo)注*),也叫手性碳原子。(2)手性分子:含有一個(gè)不對(duì)稱碳原子的分子,由于4個(gè)原子或原子團(tuán)在空間的排列不同,形成了兩種不能重疊、互為鏡像的

,人們把這樣的分子稱為手性分子。(3)甘油醛的對(duì)映異構(gòu)體:

D-甘油醛L-甘油醛4對(duì)映異構(gòu)體三、二糖1.蔗糖和麥芽糖的比較比較對(duì)象蔗糖麥芽糖分子式__________________物理性質(zhì)_____晶體,_____

于水,有甜味無色晶體,易溶于水,有甜味,甜度比蔗糖__水解反應(yīng)在酸或酶的作用下,水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________在酸或酶的催化下,水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________聯(lián)系從結(jié)構(gòu)和組成上看,蔗糖和麥芽糖互為___________2.實(shí)驗(yàn)探究蔗糖、麥芽糖的還原性探究對(duì)象蔗糖麥芽糖實(shí)驗(yàn)操作在盛有新制的Cu(OH)2的試管中加入蔗糖溶液,加熱在盛有新制的Cu(OH)2的試管中,加入麥芽糖溶液,加熱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象____________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論______________________________四、多糖

淀粉和纖維素是最重要的多糖,它們都是由大量的葡萄糖單元相互連接組成的,屬于_____________。兩者的分子式可以表示為_________或_____________,n值不同,兩者組成和結(jié)構(gòu)也不同。1.淀粉(1)結(jié)構(gòu):天然淀粉由____淀粉和____淀粉組成。(2)性質(zhì)。(3)用途。

①食品成分:可提供有機(jī)體所需的葡萄糖。②工業(yè)原料:以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖為原料,經(jīng)發(fā)酵可得到食醋、白酒、氨基酸、抗生素等;淀粉經(jīng)酯化后可用于生產(chǎn)食品添加劑、表面活性劑和可降解塑料等。2.纖維素(1)物理性質(zhì)。

白色纖維狀物質(zhì),____甜味,____于水和一般的有機(jī)溶劑。(2)化學(xué)性質(zhì)。①水解反應(yīng):實(shí)驗(yàn)操作第一步:在試管中放入少量脫脂棉,加入幾滴蒸餾水和幾滴濃硫酸,用玻璃棒將混合物攪拌成糊狀;第二步:加入過量NaOH溶液中和至堿性,再滴入3滴5%CuSO4溶液,加熱實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論在酸或酶的催化下可發(fā)生水解,最終生成葡萄糖化學(xué)方程式________________________________②酯化反應(yīng):分子結(jié)構(gòu)中含有羥基,能發(fā)生酯化反應(yīng)。③無還原性:不能被新制的氫氧化銅等弱氧化劑氧化,屬于________。(3)用途:棉和麻的纖維大量用于紡織工業(yè)。富含纖維素的木材、秸稈等是造紙?jiān)稀＠w維素還可用來制造_____________、____________和黏膠纖維等。黏膠纖維中的長(zhǎng)纖維一般稱為______,短纖維稱為______,都可用于紡織工業(yè)。1.下列有關(guān)糖類的敘述中正確的是(

)A.糖類都具有甜味B.糖類都含有羰基,對(duì)新制的氫氧化銅等弱氧化劑表現(xiàn)

出還原性C.糖類的組成都符合Cm(H2O)n的通式D.糖類是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物

解析:不是所有的糖都有甜味,有些糖不是還原糖,有些糖的組成不符合碳水化合物的通式。

答案:D2.下列有關(guān)淀粉和纖維素的說法中正確的是 (

)A.兩者都能水解,水解的最終產(chǎn)物不相同B.兩者含C、H、O三種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,且互為同

分異構(gòu)體

C.兩者都屬于糖類,且都是高分子化合物D.兩者都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

而纖維素不能

解析:淀粉、纖維素都屬于多糖,它們?cè)谝欢l件下均能水解,最終產(chǎn)物均為葡萄糖;兩者的分子式都可用(C6H10O5)n表示,所以兩者分子中C、H、O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,但由于n值不同,故兩者不互為同分異構(gòu)體;兩者都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。

答案:C3.根據(jù)核糖和脫氧核糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,推測(cè)其可能發(fā)生的反應(yīng)有

(填序號(hào))。

①氧化反應(yīng)②還原反應(yīng)③酯化反應(yīng)④水解反應(yīng)⑤加成反應(yīng)⑥消去反應(yīng)⑦取代反應(yīng)

①②③⑤⑥⑦

解析:核糖和脫氧核糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為

、,依據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及所含官能團(tuán),推測(cè)其可能發(fā)生的反應(yīng)為①②③⑤⑥⑦。

葡萄糖在醫(yī)藥、鍍銀等化學(xué)工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用,如制葡萄糖注射液、熱水瓶膽鍍銀等。1.取少量葡萄糖注射液,加入少許鈉,有氣泡產(chǎn)生,能否說明葡萄糖分子中含有羥基。答案:否。葡萄糖注射液中含有水,鈉與水反應(yīng)也能生成H2。2.用新制的氫氧化銅可以檢測(cè)尿液中的葡萄糖的含量,你知道其反應(yīng)原理嗎?請(qǐng)用化學(xué)方程式表示。3.向葡萄糖溶液中滴加乙酸,會(huì)發(fā)生中和反應(yīng)嗎?若在一定條件下,使葡萄糖與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng),理論上1mol葡萄糖可消耗乙酸的物質(zhì)的量是多少?

答案:不會(huì),醇羥基沒有堿性。1mol葡萄糖分子中含有5mol羥基,故可消耗5mol乙酸。4.在葡萄糖與銀氨溶液反應(yīng)給熱水瓶膽鍍銀的過程中,葡萄糖起了什么作用?寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。

5.若每個(gè)熱水瓶膽需鍍銀0.216g,生產(chǎn)104個(gè)這種瓶膽需要葡萄糖多少千克?(不考慮工業(yè)損耗)

答案:根據(jù)關(guān)系式—CHO~2Ag計(jì)算可知,需要葡萄糖1.8kg。

葡萄糖的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式官能團(tuán)化學(xué)性質(zhì)

醛基還原性:與新制的氫氧化銅反應(yīng),與銀氨溶液反應(yīng)不飽和性:與H2發(fā)生反應(yīng)羥基與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng),與活潑金屬鈉反應(yīng)

【例1】下列有關(guān)葡萄糖的敘述中,錯(cuò)誤的是 (

)A.能加氫生成六元醇B.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C.能與醇發(fā)生酯化反應(yīng)D.能被氧化為CO2和H2O

解析:葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)4CHO,其分子中含有五個(gè)醇羥基和一個(gè)醛基。含有醛基,可與氫氣加成得到六元醇,與銀氨溶液反應(yīng)可生成銀鏡;含有醇羥基,可與羧酸反應(yīng)生成酯;葡萄糖由C、H、O三種元素組成,燃燒生成CO2和H2O(在人體中被氧化為CO2和H2O)。

答案:C【拓展延伸】

總結(jié)葡萄糖能發(fā)生哪些類型的反應(yīng)。

答案:取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))、加成反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、消去反應(yīng)等。

1.下列有關(guān)葡萄糖與果糖的說法中錯(cuò)誤的是(

)A.兩者互為同分異構(gòu)體B.兩者都易溶于水C.兩者都能與金屬鈉反應(yīng) D.葡萄糖比果糖甜

解析:A項(xiàng),葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6,前者是多羥基醛,后者是多羥基酮,兩者結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體,正確;B項(xiàng),葡萄糖和果糖都易溶于水,正確;C項(xiàng),兩者分子中均含羥基,都能與金屬鈉反應(yīng),正確;D項(xiàng),兩者都具有甜味,但果糖比葡萄糖甜得多,錯(cuò)誤。

答案:D

2.下列反應(yīng)中能用于檢驗(yàn)?zāi)蛞褐惺欠窈衅咸烟堑氖?/p>

(

)A.加金屬鈉看是否有氫氣放出B.與新制的氫氧化銅混合后共熱,觀察是否有磚紅色沉

淀生成C.與醋酸和濃硫酸共熱,是否有果香味物質(zhì)生成D.加入酸性高錳酸鉀溶液,看溶液是否褪色

解析:檢驗(yàn)葡萄糖可利用其分子結(jié)構(gòu)中含有醛基,將其與新制的Cu(OH)2混合后共熱,看是否有磚紅色沉淀生成來判定,也可借助銀鏡反應(yīng)來檢驗(yàn)葡萄糖。

答案:B

為了檢驗(yàn)淀粉水解的情況,進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn),試管甲和丙均用60~80℃的水浴加熱5~6min,試管乙不加熱。待試管甲中的溶液冷卻后再進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1:取少量甲中溶液,加入新制的氫氧化銅,加熱,沒有磚紅色沉淀出現(xiàn)。

實(shí)驗(yàn)2:取少量乙中溶液,滴加幾滴碘水,溶液變?yōu)樗{(lán)色,取少量甲中溶液做此實(shí)驗(yàn)時(shí),溶液不變藍(lán)色。

實(shí)驗(yàn)3:取少量丙中溶液,加入NaOH溶液調(diào)節(jié)至堿性,再滴加碘水,溶液顏色無明顯變化。(1)寫出淀粉水解的化學(xué)方程式。(2)設(shè)計(jì)甲和乙是為了探究什么因素對(duì)淀粉水解的影響?設(shè)計(jì)甲和丙呢?

答案:甲與乙的反應(yīng)物均相同,但甲加熱,乙未加熱,所以甲、乙實(shí)驗(yàn)是探究溫度對(duì)淀粉水解的影響;甲中有稀硫酸,丙中無稀硫酸,所以甲、丙是探究催化劑對(duì)淀粉水解的影響。

(3)實(shí)驗(yàn)1無明顯現(xiàn)象的原因是什么?

(4)實(shí)驗(yàn)3中溶液的顏色無明顯變化的原因是什么?

答案:淀粉水解生成的葡萄糖在堿性條件下可以與新制的氫氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀,實(shí)驗(yàn)1為酸性條件,故無明顯現(xiàn)象。

答案:加入的碘與氫氧化鈉反應(yīng),導(dǎo)致碘無法與淀粉反應(yīng),所以溶液顏色無明顯變化。

1.淀粉水解程度的判斷及水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)

淀粉在酸的作用下發(fā)生水解反應(yīng),最終生成葡萄糖。反應(yīng)物淀粉遇碘顯藍(lán)色,不能發(fā)生銀鏡反應(yīng);水解產(chǎn)物葡萄糖遇碘不能變藍(lán)色,但能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。依據(jù)這一性質(zhì)可判斷淀粉在水溶液中是否發(fā)生了水解以及水解是否完全。類型現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論①未出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色淀粉尚未水解②出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色淀粉部分水解②出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍(lán)色淀粉完全水解2.糖類水解產(chǎn)物檢驗(yàn)的注意事項(xiàng)(1)蔗糖、淀粉和纖維素的水解均是在酸性條件下進(jìn)行的,檢驗(yàn)其水解產(chǎn)物時(shí)應(yīng)先加入NaOH溶液調(diào)節(jié)至堿性,再加入銀氨溶液或新制的氫氧化銅。(2)銀氨溶液應(yīng)新配制且要保證溶液呈堿性。一般操作是將氨水逐滴滴入硝酸銀溶液中,直至生成的沉淀恰好完全溶解。氫氧化銅應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配,一般操作是將少量硫酸銅稀溶液逐滴滴入氫氧化鈉溶液中。(3)銀鏡反應(yīng)需水浴加熱,目的是受熱均勻;與新制的氫氧化銅反應(yīng)需加熱至沸騰。

解析:在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意兩點(diǎn):一是在檢驗(yàn)葡萄糖存在時(shí),加銀氨溶液之前,要加堿中和溶液中的硫酸,否則銀氨溶液要被破壞;二是檢驗(yàn)淀粉的存在時(shí),不能是堿性溶液,因?yàn)榈饽芘cNaOH反應(yīng),因此水解液可以直接加碘水檢驗(yàn),不必先中和酸。若淀粉水解完全時(shí),則在溶液中加入碘水,溶液不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色;若淀粉尚未水解時(shí),則加入銀氨溶液,水浴加熱,溶液不會(huì)出現(xiàn)銀鏡反應(yīng);若淀粉部分水解,則既要用碘水檢驗(yàn)淀粉的存在,又要用銀氨溶液檢驗(yàn)葡萄糖的存在。

答案:(1)設(shè)計(jì)和結(jié)論都不正確。設(shè)計(jì)不正確是因?yàn)榧尤隢aOH溶液呈堿性后,加入I2,I2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),沒有I2存在,不能證明淀粉是否存在;結(jié)論不正確是因?yàn)槿舻矸鄄糠炙?溶液中也會(huì)有淀粉存在(2)設(shè)計(jì)和結(jié)論都不正確。因?yàn)樵谒嵝詶l件下,加入的銀氨溶液被破壞,不能與葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)。按乙方案的設(shè)計(jì),無銀鏡產(chǎn)生,淀粉可能完全水解,也可能部分水解或未水解(3)設(shè)計(jì)和結(jié)論都正確。按設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有銀鏡產(chǎn)生,說明淀粉已水解生成了葡萄糖(4)設(shè)計(jì)和結(jié)論都正確。按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),溶液變藍(lán)又有銀鏡產(chǎn)生,說明既有淀粉又有葡萄糖,淀粉部分水解3.下列關(guān)于蔗糖屬于非還原糖,其水解