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第四章 生物大分子
第一节 糖类
教学目标
1、教学目标
1) 认识常见糖类代表物的组成、结构和典型性质，能够说明单体、二糖和多糖的区别与联系，进一步体会“结构决定性质”的学科观念。
2) 了解葡萄糖的结构特点和主要性质，能通过实验探究认识葡萄糖的化学性质。能描述淀粉和纤维素的典型性质，深化对多官能团有机化合物中羟基和醛基性质的认识。
3) 了解淀粉、纤维素与葡萄糖的关系，认识葡萄糖、淀粉和纤维素在人体内的重要生理功能，体会化学学科对健康生活的指导意义。
4) 知道糖类在食品加工和生物质能源等方面的应用，能对与糖类相关的社会性议题作出有科学依据的判断、评价和决策，培养科学态度与社会责任。
教学目标
2、教学重点和难点
1) 重点：葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素的组成、典型性质及应用。
2) 难点：从官能团典型性质的角度认识糖类物质与醛、酮、醇类物质的关系。
一、糖类的组成和分类
1、糖类的组成和分类
概念
组成
官能团
单糖
寡糖
多糖
分
类
结构上：是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物
一般由C、H、O三种元素组成。很多糖类分子的组成可用通式Cn(H2O)m表示
羟基 ( OH)、醛基 ( CHO)、羰基 ( CO )
常将不能水解的糖称为单糖，如葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖
1mol糖水解能产生2~10mol单糖的称为寡糖或低聚糖。其中能水解成2mol单糖的糖称为二糖。如蔗糖、麦芽糖和乳糖等
1mol糖水解后能产生10mol以上单糖的称为多糖。如淀粉、纤维素和糖原等
二、单糖
1、葡萄糖
得名、存在、物理性质(自己阅读课本)
①教材P101·实验4 1：葡萄糖的氧化反应
(1)在一支洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液，加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。观察实验现象。
(2)在另一支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，加入5滴5% CuSO4溶液，再加入2 mL葡萄糖溶液，加热。观察实验现象。
(1)
实验现象
(2)
实验操作
实验结论
试管内壁上有银镜出现
试管内壁上有砖红色沉淀出现
分子中含有醛基，表现出还原性，属于还原性糖
(1)葡萄糖的化学性质
二、单糖
(1)
实验现象
(2)
实验操作
实验结论
试管内壁上有银镜出现
试管内壁上有砖红色沉淀出现
分子中含有醛基，表现出还原性，属于还原性糖
结论：经实验推断葡萄糖分子中有5个羟基，是一种多羟基醛
CH2 CH CH CH CH CHO
OH
OH
OH
OH
OH
练、试写出上述反应的化学方程式
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋H2O＋3NH3
水浴
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O
加热
①葡萄糖的氧化反应
(1)葡萄糖的化学性质
CH2 CH CH CH CH CHO
OH
OH
OH
OH
OH
人体内：C6H12O6 ＋ 6O2 → 6CO2 ＋ 6H2O
酶
②还原反应 (加成反应)
CH2OH(CHOH)4CHO ＋ H2 → CH2OH(CHOH)4CH2OH
③酯化反应：1mol葡萄糖最多能与5mol一元羧酸发生酯化反应
二、单糖
二、单糖
2、果糖
与葡萄糖互为同分异构体
CH2 CH CH CH CH CHO
OH
OH
OH
OH
OH
葡萄糖
多羟基醛(为醛糖)
CH2 CH CH CH CO CH2
OH
OH
OH
OH
OH
果 糖
多羟基酮(为酮糖)
3、核糖与脱氧核糖
CH2 CH CH CH CHO
OH
OH
OH
OH
核 糖
分子式：C5H10O5
CH2 CH CH CH CHO
OH
OH
OH
H
脱氧核糖
分子式：C5H10O4
三、二糖
1、蔗糖与麦芽糖的组成、存在及物理性质
存在
分子式
物理性质
C12H22O11
C12H22O11
大多数植物体中
发芽的谷粒和麦芽中
无色晶体、易溶于水
白色晶体、易溶于水
2、蔗糖与麦芽糖的化学性质
(1) 教材P104·探究：糖类的还原性
问题：葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖？
三、二糖
实验现象
实验步骤
实验结论
试管内无明显现象
试管内产生砖红色沉淀
蔗糖分子中无醛基，是非还原性糖；
麦芽糖分子中含有醛基，是还原性糖
加入银氨溶液的试管中都产生银镜；加入新制的Cu(OH)2的试管中出现砖红色沉淀
蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性；
麦芽糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性
三、二糖
(2)蔗糖与麦芽糖的水解反应
2、蔗糖与麦芽糖的化学性质
蔗糖 葡萄糖 果糖
C12H22O11＋H2O C6H12O6＋C6H12O6
酸或酶

蔗糖 葡萄糖
C12H22O11＋H2O 2C6H12O6
酸或酶

四、多糖
1、淀粉和纤维素的组成、结构和存在(阅读课文完成下表)
分子式
结构单元
相对分子质量
物质属类
存在
淀粉
纤维素
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
葡萄糖单元
葡萄糖单元
几万到几十万
几十万到几百万
多糖、天然有机高分子
是绿色植物光合作用的产物，是植物储存营养物质的一种形式，在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多
由绿色植物光合作用合成的，是构成植物细胞壁的基础物质，因此，一切植物中均含有纤维素，各类植物含纤维素的量不同
四、多糖
2、淀粉和纤维素的物理性质
淀粉
物理性质
纤维素
白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水。在热水中淀粉会部分溶解，形成胶状的淀粉糊
白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂
3、淀粉和纤维素的化学性质
(1)还原性：
无还原性，属于非还原性糖，不能发生银镜反应，不与新制的Cu(OH)2反应
(2)水解反应：
在酸或酶的催化作用下可发生水解反应，最终生成葡萄糖
四、多糖
3、淀粉和纤维素的化学性质
(2)水解反应：
在酸或酶的催化作用下可发生水解反应，最终生成葡萄糖
(C6H10O5)n＋nH2O　　 nC6H12O6
酸或酶
思考：如何用实验的方法判断淀粉是否已水解及水解程度？
四、多糖
淀粉液
硫酸
水解液
碘水
现象A
NaOH
溶液
溶液呈碱性
银氨溶液
水浴加热
现象B
现象 结论
现象A 现象B
溶液变蓝 无银镜生成
溶液变蓝 有银镜生成
溶液无现象 有银镜生成
淀粉没有水解
淀粉部分水解
淀粉完全水解
思考：如何用实验的方法判断淀粉是否已水解及水解程度？
四、多糖
3、淀粉和纤维素的化学性质
(2)酯化反应：
由于分子中葡萄糖单元醇羟基的存在(每个葡萄糖单元有三个醇羟基)，淀粉和纤维素都能发生酯化反应
阅读整理纤维素的用途 (P107)
(3)特征反应：
淀粉具有遇碘变蓝的特性
应用：可检验淀粉或碘的存在
浓硫酸
[C6H7O2(OH)3]n＋3nHO NO2
[C6H7O2(ONO2)3]n＋3nH2O
纤维素硝酸酯 (硝酸纤维)

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