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7.4基本营养物质
生命活动需要一系列复杂的化学过程来维持，食物中的营养物质是这些过程的物质和能量基础。
丰富多彩的糖类
果糖
蔗糖
麦芽糖
淀粉
纤维素
C6H12O6
葡萄糖
C6H12O6
C12H22O11；
C12H22O11；
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
糖类
Cn(H2O)m
==
碳水化合物
符合通式Cn(H2O)m也可能不是糖，如：乙酸 C2H4O2
可用通式____________表示，也称为____________ 。
一、糖类
糖类是由____________三种元素组成。
碳、氢 、氧
Cn(H2O)m
碳水化合物
1.糖类的组成
不符合通式Cn(H2O)m的也可能是糖类化合物，如：鼠李糖 C6H12O5
人体摄入的糖类物质主要是淀粉!
淀粉[(C6H10O5)n]
蔗糖[C12H22O11]
果糖[C6H12O6]
纤维素[(C6H10O5)n]
葡萄糖[C6H12O6]
类别 单糖 二糖 多糖
化学式
代表物
特点 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
结构 关系
自然界 的存在 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
用途 营养物质、 食品工业原料 营养物质、 食品工业原料 淀粉：营养物质、食品工业原料
纤维素：造纸和纺织工业原料
C6H12O6
葡萄糖、果糖
互为同分异构体
互为同分异构体
不属于同分异构体
蔗糖、麦芽糖、乳糖
C12H22O11
(C6H10O5)n
淀粉、纤维素
一、糖类
判断正误
(1)糖类都是有甜味的物质(　　)
提示 多糖，如纤维素等没有甜味。
(2)糖类的分子组成可写为Cn(H2O)m，只要符合Cn(H2O)m的有机物就属于糖类(　　)
提示 符合通式Cn(H2O)m的有机物并不都属于糖类，如乙酸C2H4O2满足通式，但乙酸为羧酸类。鼠李糖 C6H12O5属于糖类化合物，但不满足上述通式
×
×
(3)单糖就是碳原子数最少的糖(　　)
(4)葡萄糖、果糖互为同分异构体，淀粉和纤维素也互为同分异构体(　　)
提示 淀粉和纤维素的通式都为(C6H10O5)n，但n取值不同，且结构单元数目也不同，故两者不互为同分异构体。
×
×
提示 单糖不能水解成更简单的糖分子
二、葡萄糖的特性
葡萄糖是最重要的单糖，是构成多种二糖和多糖的基本单元。
1.结构
C6H12O6
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO
分子式：
结构简式：
或CH2OH(CHOH)4CHO
2.物理性质
葡萄糖是一种________的______晶体，_____溶于水。
有甜味
无色
能
官能团：
羟基、醛基
C
C
C
C
C
C
H
O
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
H
醛基
羟基
官能团决定物质的主要化学性质，
因此葡萄糖兼有醛基和羟基的性质
羟基性质
1. 与金属钠反应
2. 发生催化氧化反应
3. 与乙酸发生酯化反应
那么，醛基有什么性质呢？
多羟基醛
3.化学性质
二、葡萄糖的特性
葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应
在试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴加5滴5% CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2 。再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察现象。
实验步骤
20滴
20滴
5滴
二、葡萄糖的特性
实验现象:
最终有砖红色沉淀生成
实验结论:
葡萄糖具有还原性， 把新制Cu(OH)2悬浊液还原为
砖红色沉淀Cu2O,而-CHO被氧化为-COOH。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
医学用于检验尿糖
二、葡萄糖的特性
葡萄糖与银氨溶液反应——银镜反应
在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入2%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1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热，观察现象
实验步骤
约2-3滴
15滴
15滴
二、葡萄糖的特性
分析及结论：
实验现象：
在试管内壁上附着一层光亮的银镜。
葡萄糖具有还原性，
能被弱氧化剂如银氨溶液氧化，
产生光亮的银镜(Ag)。
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
二、葡萄糖的特性
【应用】此性质常用于葡萄糖的检验和工业上的制镜。
二、葡萄糖的特性
能；葡萄糖溶液能使KMnO4溶液褪色。
葡萄糖溶液能使酸性KMnO4溶液褪色，
因为酸性KMnO4溶液的氧化性比新制Cu(OH)2和银氨溶液都强，
为强氧化剂。
葡萄糖能被弱的氧化剂氧化，那么它能否被酸性高锰酸钾溶液氧化
二、葡萄糖的特性
葡萄糖可发生的其它反应：
①葡萄糖分子里除有醛基外，还有五个醇羟基，可发生酯化反应以及与活泼金属钠的置换反应。。
1mol 葡萄糖可以和______mol乙酸反应.
5
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑
酶
②发酵生成酒精
1mol 葡萄糖可以和______mol钠反应，产生______mol H2.
5
2.5
CH2—CH—CH—CH—CH—C—H
=
O
—
OH
—
OH
—
—
—
OH
OH
OH
③生理氧化反应：
C6H12O6(s) + 6O2(g) →6CO2(g) + 6H2O(l)
二、葡萄糖的特性
【应用】此性质常用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇。
糖类：从结构上来看，糖类一般是多羟基醛、多羟基酮以及水解能生成它们的物质。
多羟基醛
醛基
酮羰基
多羟基酮
羟基
判断正误
(1)葡萄糖分子式可表示为C6(H2O)6，则每个葡萄糖分子中含有6H2O(　 )
(2)可用新制的Cu(OH)2检测病人尿液中的葡萄糖(　　)
(3)葡萄糖具有还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色(　　)
(4)配制银氨溶液时，应将2%的AgNO3溶液滴入过量的2%的稀氨水中( 　)
(5)1 mol葡萄糖可以和5 mol乙酸发生酯化反应(　　)
(6)葡萄糖溶液呈酸性，可和NaHCO3反应生成CO2(　　)
×
×
√
√
√
×
蔗糖就是平时我们常见的冰糖、白砂糖、绵白糖、赤糖（红糖）
蔗糖属于非还原性糖，在稀硫酸作用下，发生水解：
麦芽糖是还原性糖，在稀硫酸作用下发生水解：
三、蔗糖和麦芽糖的水解
四.淀粉和纤维素
组成
通式为(C6H10O5)n，属于天然高分子化合物。
【实验7-8】回忆生物课中学习的检验淀粉的方法。将碘溶液滴到一片馒头或土豆上，观察现象。
实验现象：
实验结论：淀粉遇碘变蓝
变蓝
【应用】用于淀粉和碘的相互 检验
性质
淀粉的检验
在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol/L H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2 ，加热。观察并解释实验现象
实验步骤
四.淀粉和纤维素
实验现象：
有砖红色沉淀生成
实验结论：
淀粉水解，生成了葡萄糖
催化剂
中和硫酸，防止与Cu(OH)2反应
淀粉的水解
四.淀粉和纤维素
C12H22O11 + H2O 2C6H12O6
葡萄糖
催化剂
麦芽糖
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
葡萄糖
催化剂
蔗糖
果糖
(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
葡萄糖
催化剂
淀粉或纤维素
如何判断淀粉是完全水解、部分水解还是尚未水解？
二糖、多糖等在稀酸的催化下能发生水解反应，最终生成单糖。
四.淀粉和纤维素
如何检验淀粉尚未水解？
只有淀粉，没有葡萄糖
如何检验淀粉有部分水解？
有淀粉，有葡萄糖
如何检验淀粉已经完全水解？
没有淀粉，只有葡萄糖
淀粉的水解
四.淀粉和纤维素
淀粉
20% H2SO4
△
水解液
碘水
NaOH
现象A
中和液
（呈碱性）
现象B
情况 现象A 现象B 结论
① 溶液呈蓝色 未产生银镜
② 溶液呈蓝色 出现银镜
③ 溶液不呈蓝色 出现银镜
未水解
部分水解
完全水解
淀粉的水解的程度
四.淀粉和纤维素
请同学们阅读课本85页内容，了解淀粉在人体内的变化。
血液中的葡萄糖称为血糖。葡萄糖是人体的重要组成成分，也是能量的重要来源。血糖必须保持一定的水平才能维持体内各器官和组织的需要。
四.淀粉和纤维素
实验操作
实验现象
实验结论
反应方程式
最终有砖红色沉淀生成
淀粉水解生成的葡萄糖，
与新制的Cu(OH)2共热生成氧化亚铜(Cu2O)
(C6H10O5)n + nH2O
淀粉
n C6H12O6
葡萄糖
催化剂
课本P84
在试管中加入0.5g淀粉和4 mL 2mol/L H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2加热。
四.淀粉和纤维素
纤维素是植物的组成部分，植物的茎、叶、果皮中含有纤维素。
食草动物体内有纤维素水解酶，可将纤维素水解成葡萄糖。
人体内没有类似的酶，无法吸收和利用纤维素，但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄。
四.淀粉和纤维素
(1)淀粉水解的最终产物为二氧化碳和水(　　)
(2)淀粉和纤维素在人体内都能被消化和吸收(　　)
(3)可以用碘水检验淀粉的存在(　　)
(4)为检验淀粉的水解产物，可向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2，加热，如没有砖红色沉淀，则没有葡萄糖生成(　　)
(5)富含纤维素的生物质在生产中可生产燃料乙醇(　　)
×
×
×
√
√
1.下列关于葡萄糖和蔗糖的叙述错误的是
A. 分子式不同 B. 蔗糖可以水解生成葡萄糖和果糖
C. 分子结构不同 D. 不是同分异构体， 但属于同系物
√
当堂检测
5.某同学为了检验淀粉的水解情况，设计了如下三种实验方案：
结论：淀粉已完全水解。
根据以上操作、现象判断结论是否正确，不正确的请说明原因。
方案甲，加入碘水溶液变蓝，只能说明溶液还存在淀粉，不能证明淀粉未水解还是部分水解。
根据以上操作、现象判断结论是否正确，不正确的请说明原因。
方案乙，淀粉溶液中加入稀H2SO4，溶液呈酸性，加入银氨溶液，无银镜，因为酸性环境下，银氨溶液被破坏，无法发生银镜反应，因此无法判断淀粉是否发生水解。
方案丙，加NaOH溶液中和了H2SO4后，再加新制Cu(OH)2溶液，加热出现砖红色沉淀，只能说明淀粉发生水解，无法证明淀粉完全水解。
综上所述，三种方案都不正确。
当堂检测
1.现有下列物质：①纤维素、②甲酸甲酯(HCOOCH3)、③淀粉、④甲醛(HCHO)、⑤丙酸、⑥乙酸，其中符合Cn(H2O)m的组成且不属于糖类的是
A.①②④ B.②④⑥
C.①⑤⑥ D.①③⑤
√
2.下列关于检验某病人尿糖的做法正确的是
A.取尿样，加入新制的Cu(OH)2，观察产生的现象
B.取尿样，加入过量稀H2SO4，再加入新制的Cu(OH)2，观察产生的现象
C.取尿样，加入新制的Cu(OH)2，煮沸，观察产生的现象
D.取尿样，加入Cu(OH)2固体，煮沸，观察产生的现象
√
四、糖类的用途
淀粉[(C6H10O5)n]是高分子化合物，食物淀粉在淀粉酶和水的作用下，最终变成葡萄糖。
C6H12O6+6O2=====6CO2+6H2O
酶
人体所需热量的60%~70%来自糖类，是人体主要的供能物质。
葡萄糖在酶的催化作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，供机体活动和维持恒定体温的需要。
淀粉
(C6H10O5)n
糊精
[(C6H10O5)m (m＜n)]
麦芽糖
(C12H22O11)
葡萄糖
(C6H12O6)
酶
酶
酶
食草动物的体内有纤维素水解酶，可将纤维素水解生成葡萄糖。人体内没有类似的酶，无法吸收和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化，因此人们应摄入一定量的蔬菜、水果和粗粮等含纤维素较多的食物。
四、糖类的用途
以富含_______的植物秸秆为原料生产燃料乙醇
淀粉和纤维素也是重要的工业原料，二者水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以转变为乙醇。这个转化过程被广泛应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇。
以富含_____的农作物为原料酿酒
C6H12O6 2CH3CH2OH＋2CO2↑
酶
四、糖类的用途
代糖是指除糖以外，另一种可为食物添加
甜味的物质，又叫甜味剂。代糖的种类是很
多的，根据产生热量的多少，可以分为营养性
的甜味剂(可产生热量)和非营养性的甜味剂(无热量)。
营养性甜味剂也就是食用后会产生热量的代糖，但产生的热量比蔗糖低，如山梨醇、甘露醇、木糖醇。
非营养性甜味剂又被人们叫做低能量甜味剂，只需要很少的量就可以产生足够的甜度，且几乎不含热量。目前市面上常见的代糖主要有安赛蜜、阿斯巴甜、木糖醇、纽甜、糖精、甜蜜素、甜菊糖苷、三氯蔗糖等。
补充：“代糖”那些事
糖尿病
糖尿病患者由于缺乏胰岛素，血液中的葡萄糖不能被充分分解利用，导致血液中的葡萄糖浓度很高，大量的糖只能通过尿液排出。血糖高是糖尿病的主要特征。

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