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第四节 基本营养物质
第1课时：糖类
第七章 有机化合物
糖类的组成与分类
01
糖类的结构与性质
02
学习目标
1.通过阅读思考、联系生活实际，了解食物中基本营养物质的成分及糖类的不同存在形态，知道糖类组成元素、分类及主要特点。
2.通过实验探究、讨论交流，知道葡萄糖的多羟基醛和果糖的多羟基酮结构特征，认识糖类的性质与结构的关系，培养观察实验、分析问题、证据推理等综合能力。
3．通过合作探究、思考交流，知道葡萄糖、淀粉的特征反应及蔗糖、淀粉和纤维素的水解反应，加深糖类对人类日常生活、身体健康的重要性的认识。
俗话说，民以食为天，美味的食物不仅满足人们饥饿时的渴望，同时还给我们提供了丰富的营养物质。食物中的营养物质，是生命活动的物质基础。本节我们就来学习有关它们的知识。
糖类的组成与分类
糖类的组成与分类
活动一、食物中的营养物质与糖类
学生活动1：阅读教材P83页第一自然段，思考人体所需要的主要营养物
质是什么？人体获得主要营养物质的途径是什么？
①油脂、糖类、蛋白质是人体所需三大营养物质，它们不仅供给人体所需的全部热能，同时也是食品工业的重要原料。
食品 面食 青菜 肉类 油类 蛋类
主要成分
淀粉
纤维素/维生素
油脂/蛋白质
油脂
蛋白质
糖类的组成与分类
活动一、食物中的营养物质与糖类
学生活动1：阅读教材P83页第一自然段，思考人体所需要的主要营养物
质是什么？人体获得主要营养物质的途径是什么？
②人体主要是通过食物获得营养物质。营养物质主要包括糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类，其中糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物。
糖类的组成与分类
活动一、食物中的营养物质与糖类
学生活动2：食物中的主要营养物质从元素组成上看有何特点？糖类的
定义是什么？
①三大营养物质除蛋白质含有N、S、P元素外，其他均是由 C、H、O 元素组成，其中蛋白质属于高分子化合物。
②定义：糖类是绿色植物光合作用的产物，也是人类最重要的能量来源。糖类均是由C、H、O三种元素组成，且大多数糖类的组成符合Cm(H2O)n的通式，因此，糖类也被称为碳水化合物。如葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类。
糖类的组成与分类
活动一、食物中的营养物质与糖类
随着人类生活水平的提高，现代人提倡少油少糖健康饮食，市面上便出现了很多标有“无糖”“无蔗糖”字样的商品。从化学角度来看，这些食品真的无糖吗
对应训练
【典例1】广告称某种品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)，不加糖，
比加糖还甜，最适合糖尿病人食用。你认为下列判断不正确的是(　 )
A．糖尿病人应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心食用
B．这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑
C．不加糖不等于没有糖，糖尿病人食用需慎重
D．不能听从厂商或广告商的宣传，应询问医生
【答案】由于糖尿病人应少吃含糖的食品，而该八宝粥虽未加糖，但它含有的桂圆、红豆、糯米等的主要成分是淀粉，而淀粉属于糖类，所以糖尿病人应慎用该八宝粥，故A错误，B、C、D均正确。
A
对应训练
【典例2】下列有关糖类的说法正确的是（ ）
A．糖类都符合通式Cn(H2O)m
B．符合通式Cn(H2O)m的都是糖类
C．纤维素没有甜味，不属于糖类，糖类都有甜味
D．糖类是人类维持生命的六大类营养素之一
【答案】不符合Cn(H2O)m这一通式的物质也可能属于糖类，如脱氧核糖C5H10O4，A错误；糖类俗称碳水化合物，大都可用Cn(H2O)m来表示，但符合这一通式的不一定都是糖，如乙酸CH3COOH等，B错误；纤维素没有甜味，但属于糖类，糖不一定有甜味，如纤维素，C错误；人体的六大营养物质是：水、无机盐、蛋白质、油脂、糖类和维生素，糖类是人类维持生命的营养素之一，D正确；答案选D。
D
糖类的组成与分类
活动二、认识糖类的组成与分类
学生活动1：阅读教材P83页最后一自然段，结合表7-3，思考糖类是如何
分类的？
②糖类结构：一般是多羟基醛或多羟基酮，以及水解生成它们的物质。
①糖类组成：大多可用通式Cn(H2O)m表示，过去曾把它们成为碳水化合物。
③糖类分类：可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同，可以分为单糖、二（双）糖和多糖三种。
糖类的组成与分类
活动二、认识糖类的组成与分类
学生活动1：阅读教材P83页最后一自然段，结合表7-3，思考糖类是如何
分类的？
【温馨提示】①随着对糖类结构的研究，人们发现碳水化合物这个名称并不能反映糖类的结构特点，因为糖类分子中氢原子和氧原子并不是以结合成水的形式存在，且有些糖类分子中，H和O原子个数比并不等于2：1，例如鼠李糖C6H12O5。②许多符合Cn(H2O)m通式的物质并不属于糖类，例如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。
③糖类中淀粉和纤维素是高分子化合物，是混合物，人体摄入的糖类物质主要是淀粉。
糖类的组成与分类
活动二、认识糖类的组成与分类
学生活动2：观察教材P83页表7－3中几种常见糖类的代表物，思考它们
在分子组成上有什么特点？填写表格内容。
组成 定义 代表物 代表物分子式 相互关系
单糖
二糖
多糖
一般由C、H、O三种元素组成。大多数分子式可用通式Cm(H2O)n来表示
不能再水解生成其他糖的糖
1mol水解生成2mol单糖的糖
1mol水解生成多摩尔单糖的糖
葡萄糖、果糖
蔗糖、麦芽糖
淀粉、纤维素
C6H12O6
C12H22O11
通式(C6H10O5)n
n值不同，不属于同分异构体
同分异构体
同分异构体
糖类的组成与分类
活动二、认识糖类的组成与分类
【生活中常见的糖类】
带甜味的水果
葡萄糖
蜂蜜
果糖
分子式C6H12O6，不能再水解成更简单的糖
甘蔗
蔗糖
小麦
麦芽糖
分子式C12H22O11，一分子能水解成两分子单糖
山药
淀粉
棉花
纤维素
通式 (C6H10O5)n，一分子能水解成多分子单糖
对应训练
【典例1】下列关于糖类的说法正确的是（ ）
A．只要是能写成Cm(H2O)n的有机物都是糖类
B．按照分子中含羟基的个数可把糖类分为单糖、双糖、多糖
C．因淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n，所以二者互为同分异构体
D．纤维素每个重复单元中都含有羟基，所以能够和乙酸发生酯化反应
【答案】A项，乙酸的分子式为CH3COOH，可以写成C2(H2O)2，乙酸不属于糖类，错误；B项，根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为单糖、双糖、多糖，错误；C项，淀粉和纤维素分子式中n值不同，不能互称为同分异构体，错误；D项，纤维素每个结构单元中都含有羟基，所以能够和乙酸发生酯化反应，正确。
D
对应训练
【典例2】下列叙述正确的是（ ）
A．糖类一定只含有C、H、O三种元素，但只含有C、H、O三种元素
的不一定是糖类
B．糖类都可以用Cm(H2O)n表示，但符合Cm(H2O)n组成的物质不一定
是糖类
C．糖类都有甜味，但有甜味的物质不一定是糖类
D．糖类一定为多羟基醛或多羟基酮，非多羟基醛或多羟基酮的物质
一定不是糖类
A
对应训练
【答案】A．糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的物质，则糖类一定只含有C、H、O三种元素；乙醇、乙酸等烃的含氧衍生物都含有C、H、O三种元素，但都不属于糖类，故A正确；B．少数糖类不符合Cm(H2O)n，如鼠李糖的分子式为C6H12O5；符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等，故B错误；C．糖类不一定都有甜味，如多糖淀粉和纤维素都没有甜味，故C错误；D．糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物，所以糖类不一定都是多羟基醛或多羟基酮，故D错误；故选A。
糖类的结构与性质
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
学生活动1：实验测得：葡萄糖分子量为180，含C、H、O三种元素的
质量分数为40%、6.7%、53.3%，求葡萄糖的分子式。阅读教材P84页第
一自然段，联系生活实际，思考葡萄糖有哪些物理性质？并填写表格。
①通过计算（过程略）可知葡萄糖分子式为：C6H12O6。
②物理性质
颜色 状态 水溶性 醇溶性 醚溶性 气味 味道
白色
晶体
能溶
微溶
不溶
无臭
有甜但不如蔗糖甜
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
学生活动2：根据葡萄糖的分子式（C6H12O6），推测葡萄糖的组成和结
构有何特点？
①根据葡萄糖的分子式C6H12O6可知，其结构中可能含－CHO、－COOH、－OH等含氧官能团。
②从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合组成和结构。
③通过实验可知：1mol葡萄糖能与5mol乙酸完全反应生成酯，与1molH2发生加成反应时，被还原成支链己六醇。由此可推知葡萄糖的组成及结构为对羟基醛。
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
学生活动2：根据葡萄糖的分子式（C6H12O6），推测葡萄糖的组成和结
构有何特点？
结构简式 分子式 官能团 本质
羟基
醛基
醛糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
结构式：
醛基
多羟基
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
学生活动3：根据教材P84【实验7-7】完成实验或视频，观察实验现象。
①葡萄糖与新制的氢氧化铜溶液反应
操作 在试管中加2mL10%NaOH溶液，滴加5滴5%CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2再加入2mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察现象
现象
结论
原理
应用
生成砖红色沉淀
葡萄糖与新制的氢氧化铜溶液在加热条件下，生成砖红色的氧化亚铜沉淀
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O↓+ 3H2O
检验葡萄糖（醛基—CHO），检测血糖和尿糖
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
学生活动3：根据教材P84【实验7-7】完成实验或视频，观察实验现象。
【结论】：葡萄糖具有还原性，能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化为砖红色沉淀Cu2O
【温馨提示】根据P84页“资料卡片”可知，糖尿病人尿液检验的原理是葡萄糖遇试纸中的氢氧化铜发生反应，生成红色的氧化亚铜判断病情。
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
学生活动3：根据教材P84【实验7-7】完成实验或视频，观察实验现象。
②葡萄糖与新制银氨溶液反应
操作 在洁净的试管中加入1mL 2% AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入2%稀氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，得到银氨溶液。再加入1mL10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热，规察现象
现象
结论
原理
应用
试管内壁形成光亮的银镜
在碱性，水浴加热条件下，葡萄糖与新制的银氨溶液反应，析出Ag单质
CH2OH(CHOH)4CHO + Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COONH4 + 2Ag↓+ 3NH3+ H2O
检验葡萄糖（醛基—CHO）
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
【银镜反应的应用—工业制镜】
糖类的结构与性质
活动一、葡萄糖的结构与性质
学生活动3：根据教材P84【实验7-7】完成实验或视频，观察实验现象。
【结论】葡萄糖可以将银氨溶液中的银元素还原为单质银
【温馨提示】①葡萄糖的生理氧化：C6H12O6＋6O2
6CO2＋6H2O（体内氧化反应提供能量，是一种重要的
营养物质），因此，人生病不能正常饮食时，医生一般
会注射葡萄糖水溶液为病人补充能量。
②葡萄糖发酵生成酒精： C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑
③工业制镜或热水瓶胆镀银的原理是葡萄糖能被弱氧化剂银氨溶液氧化，—CHO转化成—COOH。
对应训练
【典例1】下列物质中，与葡萄糖化学性质相似的是（ ）
A．CH2OH—CHOH—CHO B．CH2OH—CHOH—CH2OH
C．CH3CH2OH D．CH3COOH
【答案】含有相同官能团的有机化合物，化学性质相似，葡萄糖的结构简式是：CH2OH(CHOH)4CHO,是多羟基醛，分子结构中含有羟基和醛基。A．既含有羟基又含有醛基，故A符合题意；B．只含有羟基，故B不符合题意；C．只含有羟基，故C不符合题意；D．含有羧基，故D不符合题意；故答案为A。
A
对应训练
【典例2】葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—
CHOH—CHO，下列有关葡萄糖的叙述不正确的是（ ）
A．1 mol葡萄糖最多可以与5 mol金属钠反应放出氢气
B．1 mol葡萄糖最多可以与5 mol乙酸发生酯化反应
C．可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀
D可与小苏打溶液反应冒出汽泡
【答案】每个葡萄糖分子中含有5个羟基，故1 mol葡萄糖最多可以与5 mol金属钠反应放出氢气，A项正确；每个葡萄糖分子中含有5个羟基，故1 mol葡萄糖最多可以与5 mol乙酸发生酯化反应，B项正确；葡萄糖中含有醛基，可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀，C项正确；葡萄糖中不含羧基，与小苏打溶液不反应，D项错误。
D
糖类的结构与性质
活动二、蔗糖、淀粉及纤维素的结构与性质
学生活动1：阅读教材P84～85页有关内容，思考蔗糖、淀粉和纤维素分别
具有哪些物理性质？
①蔗糖属于二糖或双糖，无色晶体,溶于水( 冰糖、白砂糖样品)，主要存在于甘蔗、甜菜中等。
②淀粉属于多糖，高分子化合物，具有白色、无气味、无味道、不溶于冷水、热水中“糊化”等性质。淀粉主要存在于植物光合作用的产物、种子或块根里，谷类中含淀粉较多，大米80%，小麦70%。淀粉分支链淀粉和直链淀粉。
③纤维素也属于多糖，高分子化合物，白色、无嗅无味、不溶于水、也不溶于一般有机溶剂等性质。纤维素是构成细胞壁的基础物质。木材约一半是纤维素；棉花是自然界中较纯粹的纤维素(92～95%)，脱脂棉和无灰滤纸是纯粹的纤维素。
糖类的结构与性质
活动二、蔗糖、淀粉及纤维素的结构与性质
糖类的结构与性质
活动二、蔗糖、淀粉及纤维素的结构与性质
学生活动2：根据教材P84～85页内容，完成实验【实验7-8】，观察实验
现象，思考糖类的水解反应有何特点？填写表格内容。
①实验探究淀粉的特征反应和水解反应
实验名称 淀粉与碘的显色反应 淀粉的水解反应
实验步骤 将碘溶液滴到一片馒头或面包或土豆片上 在试管中加入0. 5g淀粉和4mL 2mol/LH2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调制碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2，加热
糖类的结构与性质
活动二、蔗糖、淀粉及纤维素的结构与性质
实验名称 淀粉与碘的显色反应 淀粉的水解反应
实验步骤
实验现象
实验结论
实验注意事项 出现蓝色
试管中产生了砖红色沉淀
馒头、面包、土豆片中含有淀粉
淀粉在稀硫酸并加热条件下发生水解生成葡萄糖：
①检验淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH溶液反应。②淀粉的水解实验是用稀硫酸作催化剂，而与银镜反应或新制Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行，所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。
糖类的结构与性质
活动二、蔗糖、淀粉及纤维素的结构与性质
②二糖（双糖）的水解：
③淀粉在体内的水解过程：
(C6H10O5)n → (C6H10O5)m → C12H22O11 → C6H12O6
淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖
蔗糖 葡萄糖 果糖
麦芽糖 葡萄糖
【温馨提示】我们吃馒头咀嚼时会感到有甜味是因为淀粉是一种多糖，属天然高分子化合物，虽然属糖类，但它本身没有甜味，在唾液淀粉酶的催化作用下，水解生成麦芽糖，故咀嚼后有甜味。
糖类的结构与性质
活动二、蔗糖、淀粉及纤维素的结构与性质
④纤维素在稀酸的催化下，发生水解反应，最终生成葡萄糖。
(C6H10O5)n + nH2O
催化剂
△
淀粉或纤维素
nC6H12O6
葡萄糖
【温馨提示】①食草动物可以在体内消化和利用纤维素。人体中没有水解纤维素的酶，因此纤维素在人体中不能水解，其主要作用是刺激肠道蠕动，促进消化和排泄。
②其他一些富含纤维素的物质，如木材、稻草、麦秸、甘蔗渣等还可以用来造纸，制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维。
对应训练
【典例1】对于蔗糖的下列说法中，不正确的是 (　　)
A．蔗糖是最重要的双糖，它的相对分子质量是葡萄糖的二倍
B．纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不发生银镜反应
C．在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，看
不到有银镜生成
D．在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到蔗糖变黑，并有泡沫出现
【答案】蔗糖的分子式为C12H22O11，葡萄糖的分子式为C6H12O6，很明显蔗糖的相对分子质量不是葡萄糖的二倍；蔗糖不能发生银镜反应；银镜反应要在碱性条件下进行；蔗糖里加入浓硫酸会使蔗糖脱水炭化，并产生二氧化碳、二氧化硫气体。
A
对应训练
D
【典例2】以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如下图，下
列说法中正确的是（ ）
玉米 C12H22O11 葡萄糖 乙醇
A．等物质的量的C5H12、C6H12O6、CH4分别在氧气中完全燃烧，消耗
氧气量最多的是C6H12O6
B．淀粉和纤维素分子式均为(C6H10O5)n，因此互称为同分异构体
C．可用新制Cu(OH)2悬浊液检验淀粉是否完全水解
D．在一定条件下，葡萄糖可与乙酸发生酯化反应
对应训练
【答案】A．1mol C5H12消耗氧气5+12/4=8mol，1mol C6H12O6消耗氧气6mol，1mol CH4消耗氧气1+4/4=2mol，等物质的量的三种物质消耗氧气最多的是C5H12，故A错误；B．淀粉和纤维素通式相同，但实际组成不同，不互为同分异构体，故B错误；C．检验淀粉是否完全水解，需要检验淀粉是否有剩余，应用碘单质检验，故C错误；D．葡萄糖中含有羟基，能与乙酸发生酯化反应，故D正确；故选：D。
1．下列叙述正确的是（ ）
A．符合Cm(H2O)n通式的一定属于糖类
B．疫苗一般应冷藏存放，以避免蛋白质变性
C．植物油氢化过程中发生了取代反应
D．葡萄糖和蔗糖属于同系物，淀粉和纤维素互为同分异构体
B
【解析】A．符合Cm(H2O)n通式的不一定属于糖类，比如乙酸属于羧酸类，不属于糖类，A错误；B．疫苗中的主要成分是用于诱导人体产生相应抗体的抗原，抗原是蛋白质，蛋白质受热易变性，失去活性，因此疫苗一般应冷藏存放，B正确；C．植物油氢化过程是不饱和键和氢气的加成，所以发生了加成反应，C错误；D．淀粉和纤维素虽然化学式相同但是聚合度不同，所以不互为同分异构体，D错误；故选B。
2．化学与社会、生活密切相关。下列叙述不正确的是（ ）
A．食盐可作调味剂，也可作食品防腐剂
B．沼气燃烧是把化学能转化为热能
C．废弃的金属、纸制品及玻璃都是可回收再利用的资源
D．纤维素可直接成为人的营养物质
D
【解析】食盐具有咸味，可做调味剂，食盐能够使细菌脱水死亡，达到抑制细菌繁殖的目的，可作防腐剂，A正确；沼气的主要成分是甲烷，甲烷燃烧是化学变化，变化过程中放热，是化学能转化为热能，B正确；废弃的金属、纸制品及玻璃都是适宜回收循环使用和资源利用的废物，都属于可回收再利用的资源，C正确；人体内无纤维素酶，纤维素不能在人体内水解，所以纤维素不能直接成为人的营养物质，D错误。
3．已知葡萄糖能和银氨溶液反应生成银单质。在一个熟苹果
切片上分别滴上一滴碘水和银氨溶液，颜色变化如图所示。根
据这些实验现象，下列推断正确的是(　　)
A．熟透的苹果中含有淀粉
B．熟透的苹果中不含淀粉
C．熟透的苹果中含有醇
D．熟透的苹果中不含还原性的糖
A
【解析】滴加碘水后变蓝色，说明熟透的苹果中含有淀粉，A项正确，B项错误；滴加银氨溶液变黑色，说明有单质银生成，说明熟透的苹果中含有还原性的糖，C、D项错误。
4．中国是世界上最早制糖的国家之一，人体所需70%左右的能
量由糖提供。下列说法正确的是(　　)
A．公元674年，我国发明的用黄泥浆使红糖脱色的方法，是利用了黄
泥浆的吸附性
B．唐大历年间，四川遂宁出现用甘蔗制取冰糖的方法，冰糖的主要成
分是葡萄糖
C．饴糖是以米(淀粉)和麦芽经过糖化熬煮而成的糖，饴糖就是葡萄糖
D．“床头冬酿压琼浆”中的“冬酿”指的是蜂蜜，蜂蜜中几乎不含单糖
(葡萄糖和果糖)
A
【解析】黄泥浆使红糖脱色是物理过程，利用的是黄泥浆的吸附性，A项正确；冰糖的主要成分是蔗糖，B项错误；饴糖的主要成分是麦芽糖，C项错误；蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖，还含有其他营养物质，D项错误。
延时符
类别 单糖 二糖 多糖
元素组成 代表物
化学式
特点
结构关系
自然界的存在
用途 C、H、O元素，大多符合Cm(H2O)n的通式，也被称为碳水化合物
葡萄糖、果糖
蔗糖、麦芽糖
淀粉、纤维素
C6H12O6
C12H22O11
(C6H10O5)n
不能水解为更简单的糖分子
水解后能生成两分子单糖
水解后能生成多分子单糖
互为同分异构体
互为同分异构体
不是同分异构体
水果、蜂蜜
蔗糖：甘蔗、甜菜乳糖：哺乳动物的乳汁
淀粉：植物的种子或块根纤维素：植物的茎、叶
单糖、二糖、淀粉：营养物质、食品工业原料；纤维素：造纸和纺织工业原料
第1课时 糖类

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