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(共53张PPT)
第四节　基本营养物质
第1课时　糖类
第七章　有机化合物
课程标准 核心素养目标
1.能列举合成高分子、糖类等有机化合物在生产、生活中的重要应用，并结合这些物质的主要性质进行简单说明。
2．能从有机化合物及其性质的角度对有关能源、材料、饮食、健康、环境等实际问题进行分析、讨论和评价。 1.宏观辨识与微观探析：通过葡萄糖和淀粉的组成、结构和性质，认识糖类物质在生产、生活中的重要应用，并能根据糖类物质的主要性质进行简单说明。
2．科学态度与社会责任：通过认识糖类的主要性质及应用，认识化学与科学、技术、社会的密切联系。
一、糖类的组成与分类
1．糖类
糖类是绿色植物 的产物，也是人类最重要的能量来源。人们最初发现的这一类化合物的化学组成大多符合 的通式，因此糖类也被称为 。
光合作用
Cn(H2O)m
碳水化合物
2．糖的分类
类别 单糖 二糖 多糖
特点 水解为更简单的糖分子 水解后能生成两分子
水解后能生成多分子
代表物 、果糖 蔗糖、 、乳糖 淀粉、
代表物的
分子式
不能
葡萄糖
麦芽糖
纤维素
单糖
单糖
C6H12O6
C12H22O11
(C6H10O5)n
类别 单糖 二糖 多糖
代表物间
的关系 互为
互为
不互为同分异构体
代表物在
自然界的
存在 葡萄糖和果糖：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
代表物
的用途 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
同分异构体
同分异构体
二、糖类的结构与性质
1．葡萄糖的结构与性质
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)组成和结构
(2)物理性质
葡萄糖是一种有 的 晶体，能溶于水。
甜味
无色
(3)葡萄糖的特征反应
实验名称 实验操作 实验现象 实验结论
葡萄糖与
新制的
Cu(OH)2
反应 试管中出
现砖红色
沉淀 葡萄糖具有还原性，能被新制的Cu(OH)2氧化，生成砖红色的Cu2O沉淀
实验名称 实验操作 实验现象 实验结论
葡萄糖的银镜反应 试管内壁形成光亮的银镜 葡萄糖具有还原性，能被银氨溶液氧化，生成光亮的银镜
[微点拨]　①上述两个反应均可检验葡萄糖的存在。医疗上可用葡萄糖的特征反应检测糖尿病患者的血糖和尿糖。
②上述两个反应均需要在碱性条件下进行，即制取氢氧化铜时，NaOH溶液必须过量；配制银氨溶液时，滴加氨水的量必须使沉淀恰好溶解。
2．淀粉和纤维素
(1)淀粉
①淀粉与碘反应(实验7－8)
实验操作 将碘溶液滴到一片馒头或土豆上，观察现象
现象 馒头或土豆出现 色
结论 馒头或土豆中含有
蓝
淀粉
②淀粉的水解反应(实验7－8)
实验
操作 在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol/L 硫酸，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
现象 试管中产生 色沉淀
结论 淀粉在稀硫酸存在并加热条件下发生水解，产物分子中含有醛基，化学方程式为
砖红
nC6H12O6(葡萄糖)
③淀粉在人体内的变化
摄入人体内的淀粉在酶的催化作用下发生逐步水解，最终生成 ，再经缓慢氧化转变为二氧化碳和水，同时放出 。
(2)纤维素
①纤维素的水解反应
纤维素在酸的催化下能发生水解反应，最终生成葡萄糖，化学方程式
为 。
葡萄糖
能量
②纤维素的作用
食草动物的体内有 ，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。
(3)酿酒和生产燃料乙醇
淀粉和纤维素水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以转变为乙醇，化学
方程式为 。
纤维素水解酶
3．蔗糖和麦芽糖
(1)蔗糖在酸的催化下能发生水解反应，生成葡萄糖和果糖，化学方程
式为 。
(2)麦芽糖在酸的催化下能发生水解反应生成葡萄糖，化学方程式为
。
◆名师点拨
对于糖类的理解
(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)糖类中有些有甜味(如葡萄糖、蔗糖等)，有些没有甜味(如淀粉、纤维素)，且有些物质虽然有甜味，但不是糖(如木糖醇)。
(4)糖类中淀粉和纤维素是高分子，是混合物，人体摄入的糖类物质主要是淀粉。
◆名师点拨
葡萄糖和果糖的结构与性质
(1)葡萄糖和果糖的分子式均为C6H12O6，二者的分子结构不同，互为同分异构体。
◆实验解读
葡萄糖的特征反应实验
(1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2、银氨溶液的反应均需要在碱性条件下进行，故制取Cu(OH)2时，NaOH溶液必须过量；配制银氨溶液时，滴加氨水的量必须保证产生的沉淀恰好全部溶解。
(2)银镜反应实验中，试管内壁必须干净，否则得不到光亮银镜，易形成黑色沉淀。
◆名师点拨
淀粉及其水解产物的检验
(1)常温下，淀粉遇单质碘显蓝色，而遇到化合态碘(如KI、KIO3等)不变色，利用该特征反应可进行碘和淀粉的相互检验。
(2)检验糖类水解产物之前，要先加入NaOH溶液中和酸至溶液呈碱性，再加入新制的Cu(OH)2或银氨溶液，因为酸与Cu(OH)2或银氨溶液反应，导致实验失败。
◆实验解读
淀粉是否水解完全的判断
判断淀粉是否水解完全时，碘水直接加入水解液中，不要调至碱性后再加入碘水检验，否则I2与NaOH溶液反应。
◆微辨析(对的画“√”，错的画“×”)
(1)由碳、氢、氧三种元素组成的有机物都属于糖类(　　)
(2)葡萄糖和果糖互为同分异构体，蔗糖和麦芽糖互为同系物(　　)
(3)淀粉和纤维素都属于混合物，在一定条件下水解最终得到葡萄糖(　　)
(4)加碘食盐(含KIO3)中滴加淀粉溶液，溶液变成蓝色(　　)
×
×
√
×
探究一 葡萄糖的结构与性质的关系
(1)化学镀银是最早开发的镀银方法，工业上常利用葡萄糖溶液与银氨溶液进行水浴加热，在暖瓶胆内壁或平板玻璃表面镀一层金属银，实现化学镀银。
(2)糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，其尿液中葡萄糖含量会超出正常范围。利用新制的Cu(OH)2测定患者尿液中的葡萄糖含量有助于判断病情。
[问题设计]
(1)葡萄糖进行化学镀银、与新制的Cu(OH)2反应，该反应中，体现了有机物中哪种官能团的性质？
提示：—CHO(或醛基)。
(2)葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO，判断含有官能团的种类，并推测葡萄糖可能具有的化学性质。
提示：含有—OH(或羟基)和—CHO(或醛基)两种官能团；—CHO能与新制的氢氧化铜、银氨溶液反应；—OH具有醇类的性质，如与金属钠反应，发生催化氧化反应和酯化反应，被酸性KMnO4溶液氧化等。
(1)基于葡萄糖的分子结构认识其化学性质
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。
(2)葡萄糖的特征反应实验的注意事项
D
[例1] (教材改编题)葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO，下列有关葡萄糖的叙述错误的是 (　　)
A．葡萄糖属于烃的含氧衍生物，含有两种官能团
B．在浓硫酸、加热条件下，可与甲酸(HCOOH)发生酯化反应
C．加热时能与新制的Cu(OH)2、银氨溶液发生反应
D．能与NaOH溶液、Na2CO3溶液发生反应
由葡萄糖的结构简式可知，含羟基(—OH)和醛基(—CHO)两种官能团，属于烃的含氧衍生物；葡萄糖含有羟基，在浓硫酸、加热条件下，可与甲酸(HCOOH)发生酯化反应；葡萄糖含有醛基，加热时能与新制的Cu(OH)2、银氨溶液发生反应；葡萄糖含有羟基，但羟基不能电离出
H＋，故葡萄糖不能与NaOH溶液、Na2CO3溶液发生反应。
[深度思考]1 mol葡萄糖与足量金属钠充分反应，试求生成氢气在标准状况下的体积。
提示：1 mol葡萄糖含有5 mol羟基，与足量金属钠反应生成2.5 mol H2，在标准状况下的体积为2.5 mol×22.4 L/mol＝56 L。
1．人体内，葡萄糖在某些酶的催化下进行分解代谢，下图为部分转化过程：
C
下列说法错误的是 (　　)
A．该转化过程中，葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO
B．b能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色，其反应原理不同
C．a和d互为同分异构体
D．1 mol c与足量的金属Na反应，生成的气体在标准状况下体积为
44.8 L
葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO；b分子中含有碳碳双键，能发生氧化反应使酸性高锰酸钾溶液褪色，能发生加成反应使溴水褪色，其反应原理不同；a的分子式为C6H8O7，d的分子式为C6H6O7，分子式不同，不互为同分异构体；c中的3个羧基和1个羟基都能与Na反应，1 mol c与足量的金属Na反应，生成2 mol H2，在标准状况下体积为
44.8 L。
探究二 淀粉的水解及产物的检验
某研究性小组的同学设计实验探究淀粉的水解反应，并检验水解反应的产物，实验操作、现象及结论如下表：
实验操作
现象 加入新制的氢氧化铜，加热，产生砖红色沉淀
结论 淀粉在稀硫酸作用下发生水解反应，生成了葡萄糖
[问题设计]
(1)实验过程中加稀硫酸、NaOH溶液的目的是什么？
提示：稀硫酸作催化剂；NaOH中和稀硫酸，使溶液呈碱性。
(2)热水浴加热的优点是什么？
提示：使试管均匀受热，便于控制液体的温度。
(3)实验时能否在加入NaOH溶液后直接加入碘水检验是否存在淀粉？
提示：不能。因为I2与NaOH发生反应，无法检验淀粉的存在。
淀粉水解程度判断
步骤
结论 现象A 现象B 结论
未出现银镜 变蓝 尚未水解
出现银镜 变蓝 部分水解
出现银镜 不变蓝 完全水解
注意事项 ①检验水解产物：必须先用NaOH溶液中和稀硫酸；
②验证是否还有淀粉：不能在中和后的溶液中直接加入碘水
[例2] 某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：
下列结论正确的是 (　　)
A．淀粉尚有部分未水解
B．淀粉已完全水解
C．淀粉没有水解
D．淀粉已发生水解，但不知是否完全水解
D
淀粉溶液加入稀硫酸、加热，发生水解反应得到的水解液呈酸性；水解液加入过量NaOH溶液至碱性得到混合液，混合液中加入新制的Cu(OH)2、加热，出现砖红色沉淀，证明淀粉水解生成了葡萄糖。由于混合液呈碱性，加入碘水后，I2与NaOH溶液发生反应：I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，溶液不变蓝，不能证明淀粉完全水解，综合得出结论：淀粉已发生水解，但不知是否完全水解。
B
2．将淀粉加入试管里加适量的水、振荡，加热煮沸，取所得溶液
3 mL，加1 mL 3 mol/L的硫酸，加热半分钟，冷却后加入新制的Cu(OH)2，加热后未见砖红色沉淀，其原因可能是 (　　)
①未用浓硫酸作催化剂
②加入新制的Cu(OH)2之前，未用NaOH溶液中和硫酸
③配制Cu(OH)2时，硫酸铜溶液太稀
④加热时间不充分，淀粉没有水解
⑤所配淀粉溶液的浓度较小
A．①② B．②④ C．①⑤ D．③⑤
葡萄糖和新制的Cu(OH)2反应需要在碱性条件下才能进行，但淀粉水解是在酸性条件下进行的，故在加入新制的Cu(OH)2之前，要先加入NaOH溶液中和硫酸；加热时间不充分，淀粉没有水解成葡萄糖，故答案选B。
C
1．云南盛产烟草，烤烟烟叶含有相当丰富的单糖，一般含量在10～25%，单糖含量是烟叶质量的重要标志，通常品质好的烤烟烟叶含有较多的单糖、少量二糖和相当数量的多糖(如淀粉、纤维素等)。下列说法错误的是 (　　)
A．单糖中葡萄糖(C6H12O6)和果糖(C6H12O6)互为同分异构体
B．葡萄糖能与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀
C．蔗糖是二糖，水解得到的单糖只有葡萄糖
D．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
单糖中葡萄糖(C6H12O6)和果糖(C6H12O6)分子式相同，结构不同，互为同分异构体； 葡萄糖能与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀； 蔗糖是二糖，水解得到的单糖有葡萄糖和果糖； 淀粉和纤维素在稀硫酸作用下水解的最终产物均为葡萄糖。
D
2．蛋白质、糖类、油脂是人体重要的营养物质，下列说法正确的是 (　　)
A．它们都属于有机高分子物质
B．一定条件下，都能与水发生水解反应
C．淀粉在人体内的转化过程如图所示，四个反应都是水解反应
D．麦芽糖与蔗糖都是糖类，它们互为同分异构体
淀粉在淀粉酶的作用下转化为麦芽糖，麦芽糖继续水解为葡萄糖，葡萄糖通过步骤④在酒化酶的作用下转化为乙醇，也可以通过步骤⑤氧化分解为二氧化碳和水，据此回答。蛋白质为高分子，油脂和糖类中的单糖与二糖都不是高分子；糖类中的单糖不能水解；③④不是水解反应；麦芽糖与蔗糖的分子式相同，结构不同，它们互为同分异构体。
A
3．如图所示，在一熟苹果切片上分别滴上1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．熟透的苹果中含有还原性的淀粉
D．熟透的苹果中不含还原糖
遇碘水变蓝色，说明含有淀粉；遇银氨溶液变黑色，则有少量单质银的粉末生成，说明含有还原糖。
B
4．核糖是合成核酸的重要物质，其结构简式为HOCH2(CHOH)3CHO。下列关于核糖的叙述正确的是 (　　)
A．不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．可以与银氨溶液作用形成银镜
C．与葡萄糖互为同系物
D．1 mol核糖能与过量的钠反应生成1 mol 氢气
核糖与葡萄糖结构相似，可使酸性高锰酸钾溶液褪色，可与银氨溶液反应形成银镜；核糖含有4个羟基和1个醛基，葡萄糖含有5个羟基和1个醛基，二者的分子通式不同，相差1个“—CHOH—”原子团，故不互为同系物；1 mol核糖能与4 mol Na反应生成2 mol 氢气。
D
5．下列糖属于多糖的是 (　　)
A．果糖　　　　　　 B．葡萄糖
C．蔗糖 D．淀粉
葡萄糖和果糖属于单糖，蔗糖属于二糖，淀粉属于多糖，故选D。
D
6．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 (　　)
实验操作和现象 实验结论
A 取少量待测液于试管中，先加入过量稀硝酸，再加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成 待测液中含有SO或Ag＋
B 向某溶液中加入NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝 溶液中不含NH
C 在淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，待溶液冷却后再加入少量新制的Cu(OH)2，加热，无砖红色沉淀产生 淀粉未发生水解
D 向某黄色溶液中加入碘化钾淀粉溶液，溶液呈蓝色 黄色溶液中可能含有Br2
加入过量稀硝酸，可将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，与氯化钡反应生成白色沉淀为硫酸钡，由实验操作和现象可知，待测液中可能含有亚硫酸根离子；加入NaOH溶液，可能生成一水合氨，没有加热，不能使氨气逸出，由实验操作和现象可知，原溶液中可能含铵根离子；淀粉水解后，没有加NaOH溶液中和硫酸，不能检验葡萄糖，则不能证明淀粉未发生水解；溴单质可氧化碘化钾生成碘单质，淀粉遇碘单质变蓝，由实验操作和现象可知，黄色溶液中可能含有Br2，也可能含有铁离子等。

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