资源简介

(共31张PPT)
化 学
通用类
主题六 常见生物分子及
合成高分子化合物
6.1 糖类
主题六 常见生物分子及合成高分子化合物 6.1 糖类
学习目标
1.认识糖类的组成、结构特点和主要性质，知道葡萄糖的结构特点、
主要性质及应用。
2.了解淀粉和纤维素的结构特点及其与葡萄糖的转化关系，认识还原性糖的斐林反应和银镜反应。
3.了解糖类在食品加工和生物质能源开发中的应用，正确认识化学与人类生活的关系，体会化学在人类文明进步中的重要作用，进一步树立科技自信和文化自信。
情境与问题
在太阳光的作用下，绿色植物以二氧化碳和水为原料，将太阳能转变为化学能储存起来的过程称为光合作用。那么，你知道光合作用的产物是什么吗？
植物的光合作用
绿色植物光合作用的产物称为糖。糖是自然界中广泛存在的一类有机化合物，是植物根、茎、叶、花和果的主要成分，是大多数生物体维持生命活动所需能量的主要来源。常见的糖类化合物主要有：葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉和纤维素等。
一.糖类的组成和分类
观察下图所示的几种常见的单糖分子的结构式，找出这些糖类分子中含有的元素和官能团，小组合作总结糖类物质的组成和结构特点。
观察与认知
（a）葡萄糖
（b）果糖
（c）核糖
（d）脱氧核糖
一.糖类的组成和分类
这些糖类分子均由碳、氢、氧 3 种元素组成。
这些糖的分子结构中都含有多个羟基，同时还含有醛基或羰基。
糖类俗称碳水化合物，早期发现的糖都是由C、H、O三种元素组成的，而且分子中H和O的原子个数之比均为 2 ∶1，即组成符合通式Cm(H2O) n 。
从化学结构上看，糖类可定义为多羟基醛或多羟基酮以及水解后能产生多羟基醛、多羟基酮的一类有机化合物。
思考：是否所有的糖的分子组成都符合通式Cm(H2O) n ？而是否所有符合该通式的物质都属于糖？
一.糖类的组成和分类
单糖还可以根据分子中所含碳原子的数目分为丙糖、丁糖、戊糖和己糖等；或将分子中含有醛基的单糖称为醛糖，含有羰基的单糖称为酮糖。
这两种方法常常合并使用，例如葡萄糖、核糖和脱氧核糖分别属于己醛糖和戊醛糖，而果糖属于己酮糖。
分 类 概 念 示 例
单糖 不能被水解的糖类 葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖等
低聚糖 由2～10个单糖分子脱水缩合而成的糖类化合物，能水解生成单糖 分为双糖、三糖、四糖等。其中，最重要的是双糖，如蔗糖和麦芽糖等
多糖 由多个单糖分子脱水缩合而成的糖类化合物，能水解生成许多个单糖分子 淀粉、纤维素等
二.单糖的代表——葡萄糖
葡萄糖的分子式为C6H12O6，是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛。纯净的葡萄糖为无色晶体，有甜味但甜味不如蔗糖，熔点146℃，沸点527.1℃，密度1.581 g/cm ，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。
知识拓展
1747年，葡萄糖被德国化学家马格拉夫首次分离出来。1838年，法国人佩利戈首创了葡萄糖的名称——glucose。其中，前缀gluc-源于德语glykys，有甘甜之意，后缀-ose则表明了葡萄糖的化学分类，即它是一个碳水化合物。由于葡萄糖在生物体中的重要地位，其化学组成和结构研究一直是19世纪有机化学的重要课题。葡萄糖在成熟的葡萄、无花果等甜味果实的汁液及蜂蜜中含量丰富。医药工业上，葡萄糖用于合成维生素C等。食品工业上，葡萄糖用于制作糖浆、糖果等。
二.单糖的代表——葡萄糖
研究发现，在水溶液中，只有极微量的葡萄糖以开链式形态存在，更多的是以六元环状形态存在。并且，其环状结构有α 型与β 型两种同分异构体，它们在溶液中与开链式结构形成平衡体系。
1.葡萄糖的结构
二.单糖的代表——葡萄糖
纯净的葡萄糖是无色或白色晶体，有甜味，易溶于水，稍溶于乙醇。
2.葡萄糖的性质
醛 基
醇羟基
葡萄糖分子的化学名称是：2,3,4,5,6—五羟基己醛，
既具有醛类物质的性质，又具有醇类物质的性质。
二.单糖的代表——葡萄糖
操作1：在1支试管中配制银氨溶液，向试管中加入10%的葡萄糖溶液，振荡，置于水浴中，加热3~5min，观察并记录实验现象。
操作2：在1支试管中配好费林试剂，向试管中加入10%的葡萄糖溶液，振荡，加热至沸，观察并记录实验现象。
2.葡萄糖的性质
实验探究：葡萄糖的化学性质
实验步骤 反应现象
与银氨溶液作用
与费林试剂反应
试管壁上有光亮银镜生成
产生砖红色沉淀
二.单糖的代表——葡萄糖
2.葡萄糖的性质
葡萄糖分子中含有醛基，能够发生银镜反应和费林反应，产生银镜和砖红色沉淀。因此，葡萄糖具有还原性。
葡萄糖+银氨溶液 → Ag↓（银镜）+氧化产物
葡萄糖+费林试剂 → Cu2O↓（砖红色）+氧化产物
凡能发生银镜反应和费林反应的糖类化合物称为还原糖，单糖都属于还原糖。
二.单糖的代表——葡萄糖
随着“健康中国”的理念深入人心，国人对身体中的各类指标不再陌生，人体中的血糖含量也日益与健康生活挂钩。
正常情况下，人体的血糖含量为3.9 ～ 6.1 mmol/L。一旦因为某种原因使人体的血糖含量大幅偏离这个数值时，人体健康就会受到严重影响。请以小组为单位，运用所学知识，查阅资料，请教医生，认识血糖与人体健康的密切关系，制作一期展板或手抄报在社区进行健康宣传，传播合理营养、平衡膳食的健康理念。
实践活动
二.单糖的代表——葡萄糖
水解后能产生2分子单糖的糖称为双糖，又称二糖，它是2分子单糖脱水缩合的结果。常见的双糖有蔗糖、麦芽糖等，它们的分子式都是C12H22O11，互为同分异构体。
蔗糖在甜菜和甘蔗中含量尤为丰富。纯净时为白色晶体，易溶于水，有甜味。不能发生银镜反应和费林反应，属于非还原性双糖。在稀酸或酶的作用下，1分子蔗糖能水解生成1分子葡萄糖和1分子果糖。
麦芽糖因主要存在于发芽的谷粒，特别是麦芽中而得名。纯净的麦芽糖是白色晶体，易溶于水，有甜味，甜度约为蔗糖的70%。麦芽糖具有还原性，能与银氨溶液和费林试剂反应。在稀酸或酶的催化下，1分子麦芽糖水解可生成2分子葡萄糖。
拓展延伸
重要的双糖
三.天然高分子——淀粉和纤维素
下图所示是生活中常见的一些农作物，你知道这些作物与天然高分子——
淀粉和纤维素有什么联系吗？小组合作，交流讨论，谈谈你的观点。
观察与认知
小麦和土豆中主要含有淀粉，芹菜和棉花的主要成分是纤维素。
淀粉和纤维素都是天然高分子化合物。都属于多糖。
富含淀粉或纤维素的农作物
三.天然高分子——淀粉和纤维素
多糖是由许多相同或不相同的单糖分子结合而成的一类复杂的天然高分子有机化合物，相对分子质量高达几万或几十万。多糖的性质跟单糖、低聚糖有着明显的不同，一般难溶于水、无甜味、没有还原性，水解的最终产物是单糖。常见的多糖有：淀粉、糖原、纤维素等。
多糖
三.天然高分子——淀粉和纤维素
淀粉 (C6H10O5)n可看作是许多个葡萄糖分子缩水而成的天然高分子有机化合物。按结构可分为直链淀粉和支链淀粉。
直链淀粉是由许多葡萄糖单元连接而成的直链多糖，很少或没有分支。
支链淀粉是一种分支较多，相对分子质量更大的多糖，由更多个葡萄糖单元连接而成。
1.淀粉
直链淀粉结构示意图
支链淀粉结构示意图
三.天然高分子——淀粉和纤维素
淀粉是白色无定形粉末，无甜味，不溶于冷水，在热水中吸水糊化。天然淀粉是由直链淀粉和支链淀粉组成的混合物，直链淀粉遇碘显深蓝色，能溶于热水，称为可溶性淀粉。支链淀粉遇碘显红色，不溶于热水，在热水中只能膨胀形成胶状淀粉糊，称为胶淀粉。
1.淀粉
三.天然高分子——淀粉和纤维素
1.淀粉
实验探究：淀粉的性质
操作1：在盛有少量新制的淀粉溶液的试管中，滴入几滴稀碘液，观察现象。
操作2：在新切开的面包片断面上滴1滴稀碘液，观察现象。
操作3：取A、B两支洁净试管，各加入约0.5 g淀粉，再向试管A中加入20%的硫酸溶液5 mL，向试管B中加入蒸馏水5 mL，将两支试管放入沸水浴中10 min，然后向试管A中滴加氢氧化钠溶液至中性。
操作4：另取两支洁净试管，各加入2 mL银氨溶液，取③中溶液各1 mL分别加入试管中，水浴加热，观察并比较现象。
操作5：再取两支洁净试管，分别加入费林试剂A溶液和B溶液各1 mL，取③中溶液各1 mL分别加入试管中，沸水浴加热，观察并比较现象。
三.天然高分子——淀粉和纤维素
1.淀粉
淀粉遇碘显蓝色，切片面包因富含淀粉遇碘也会显色。
淀粉充分水解后的溶液可与银氨溶液和费林试剂发生反应，产生银镜和砖红色沉淀。
稀酸或酶
H2O
H2O
H2O
稀酸或酶
稀酸或酶
淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖
常用淀粉遇碘变蓝这一特征反应检验淀粉，或用淀粉溶液检验碘的存在。
淀粉与碘反应
三.天然高分子——淀粉和纤维素
2.纤维素
纤维素是由许多个葡萄糖分子脱水缩合而成的天然高分子化合物。其分子结构中，数百到数千个葡萄糖单位通过β-1,4糖苷键连接成没有支链的直链结构并形成束状纤维束，纤维束又像麻绳一样拧在一起呈绳索状。
纤维素的绳索状结构
生活中富含纤维素的食物
三.天然高分子——淀粉和纤维素
2.纤维素
请以小组为单位，合作探讨：为什么医生建议我们适当减少主食量，多吃五谷杂粮？
五谷杂粮
主食中，如大米、小麦等，主要含有淀粉等糖类物质，经人体消化吸收后产生大量的热量，容易导致人体发胖。
五谷杂粮含有较多的纤维素和其它营养素。而纤维素的突出功用有：有助于肠内大肠杆菌合成多种维生素；纤维素密度小，体积大，在胃肠中占据空间较大，使人有饱食感，有利于减肥；纤维素体积大，进食后可刺激胃肠道，使消化液分泌增多和胃肠道蠕动增强。所以，适量的摄入膳食纤维，可防止便秘、直肠癌等，同时还能一定程度地减少脂肪和胆固醇的吸收。
三.天然高分子——淀粉和纤维素
2.纤维素
① 水解反应：
(C6H10O5)n + nH2O n C 6H12O6（葡萄糖）
稀酸或酶
② 酯化反应：
实践活动
纤维素
书籍
古法造纸
文化自信
人类对纤维素的利用历史悠久，造纸术是人类利用纤维素的代表，对人类社会文明进步起到了巨大的推动作用。请以小组为单位，探讨我国古代四大发明之一——造纸术对世界文明的意义。
实践活动
糖类与人们的生命活动关系非常密切，在食品加工和生物质能开发中有着极其广泛的应用。请查阅资料，了解糖类对人体健康的意义和在生产生活上的应用，并制作成演示文稿在班级展示交流。
我国生物质资源区域分布
实践活动
核酸的基础是核糖和脱氧核糖，是最本质的生命物质，对生物体的生长、发育、繁殖、遗传及变异等重大生命现象起主宰作用。在抗击COVID-19的战役中，核酸检测为保障民众健康构筑了第一道屏障。请在老师带领下，上网查阅资料、走访核酸检测机构，了解核酸的类型、核酸检测的基本程序和意义，并将结果制作成展板在社区进行一次抗击COVID-19的科普宣传。
核酸检测
【跟踪检测】
1．下列关于葡萄糖的叙述中，正确的是
A．葡萄糖属于多羟基醛，是一种单糖
B．葡萄糖属于多羟基酮，能发生加成反应
C．因为葡萄糖具有甜味，所以属于糖类化合物
D．葡萄糖可以水解
【答案】A
【跟踪检测】
2．端午节吃粽子是中国传统习俗，粽子由糯米等制作而成。下列说法正确的是
A．糯米中的淀粉能与新制氢氧化铜反应产生砖红色沉淀
B．糯米中的淀粉是否水解完全，可以用碘水来检验
C．糯米中的淀粉在碱性条件下能发生水解生成葡萄糖
D．糖尿病患者不能吃粽子，因为糯米中含大量的葡萄糖，会使血糖升高
【答案】B
【跟踪检测】
3．下列物质能水解且水解产物有两种的是
A．葡萄糖 B．淀粉 C．蔗糖 D．纤维素
【答案】C
【跟踪检测】
4．下列关于检验某病人尿糖的做法正确的是
A．取尿样，加入新制Cu(OH)2悬浊液，观察发生的现象
B．取尿样，加入过量稀H2SO4，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，观察发生的现象
C．取尿样，加入新制Cu(OH)2悬浊液，煮沸，观察发生的现象
D．取尿样，加入Cu(OH)2固体，煮沸，观察发生的现象
【答案】C
/作业布置/
业精一分汗禾滴，爱心一颗花万朵。
P200，1.2.3
第一节
糖类
感谢观看

展开更多......

收起↑