資源簡介

(共30張PPT)
第四章 生物大分子
第一節 糖類
糖類是生物體所需能量的主要來源,也是重要的能量儲存物質。
日常食用的蔗糖
糧食中的淀粉
植物莖葉中的纖維素
人體血液中的葡萄糖
1.認識常見糖類代表物的組成、結構和典型性質，能夠說明單糖、二糖和多糖的區別與聯系；
2.了解葡萄糖的結構特點和主要性質，能通過實驗探究認識葡萄糖的化學性質。
一、糖類的組成和分類
1.糖類的組成
糖類化合物一般由___________三種元素組成，很多糖類分子中氫原子和氧原子的數目比恰好為_____，其組成可以用通式_________表示，如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等，所以糖類也被稱為碳水化合物。
碳、氫、氧
2:1
Cm(H2O)n
不準確
不符合通式Cn(H2O)m的也可能是糖類化合物，
符合通式Cn(H2O)m也可能不是糖。
如：鼠李糖 C6H12O5
如：乙酸 C2H4O2
從分子結構上看,糖類是_________ 、_________或_________________。
多羥基醛
多羥基酮
它們的脫水縮合物
單糖 寡糖(低聚糖) 多糖
概念 ______水解的糖 1 mol糖水解后能產生________mol單糖的糖 1 mol糖水解后能產生__________單糖的糖
代表物 _______、______ ______、________ ______、________
分子式　 ________ __________ (C6H10O5)n
不能
2～10
葡萄糖
果糖
蔗糖
麥芽糖
C6H12O6
C12H22O11
10 mol以上
淀粉
纖維素
2.糖類的分類
結構簡式: 。
官能團: 、 。
二、單糖
1.葡萄糖
CH2OH(CHOH)4CHO
—OH
—CHO
多羥基醛（5個羥基、1個醛基）
易溶于水的無色晶體， 熔點146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。
(3)組成和結構：
C6H12O6
(2)物理性質：
(1)分子式：
CHO
H—C—OH
H—C—OH
CH2OH
H—C—OH
H—C—OH
設計實驗驗證葡萄糖是多羥基醛
①試管壁上有銀鏡生成
——醛基
③磚紅色沉淀
②溶液變成絳藍色
——多元醇的性質
——醛基
葡萄糖分子中含有醛基和羥基,屬于醛糖,表現還原性,屬于還原糖。
【實驗現象】
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O

根據葡萄糖分子的結構，推測其還能發生哪些反應？
視頻
視頻
(4)化學性質
①還原性：與新制Cu(OH)2懸濁液反應、銀鏡反應、使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。
②葡萄糖在人體內的氧化反應:
③不飽和性：與H2發生加成反應。
④與羧酸等發生取代反應。1 mol葡萄糖可以與5 mol乙酸發生酯化反應。
C6H12O6+ 6O2 6CO2 + 6H2O
酶
2．果糖
(3)組成和結構：
C6H12O6
多羥基酮（5個羥基，1個羰基）屬于酮糖，與葡萄糖互為同分異構體
(2)物理性質：
無色晶體，易溶于水，吸濕性強，比蔗糖的甜度高。
(1)分子式：
①加成反應
②酯化反應
③與活潑金屬反應
(4)化學性質
CH2OH
C
HO—C—H
H—C—OH
H—C—OH
CH2OH
O
3．核糖與脫氧核糖
核糖與脫氧核糖分別是生物體的遺傳物質核糖核酸(RNA)與脫氧核糖核酸(DNA)的重要組成部分。它們都是含有5個碳原子的單糖——戊糖。均為醛糖，具有還原性。
二者的結構簡式分別為：
CH2OH(CHOH)3CHO和CH2OH(CHOH)2CH2CHO
CHO
H—C—OH
H—C—OH
H—C—OH
CH2OH
核糖
CHO
H—C—H
H—C—OH
H—C—OH
CH2OH
脫氧核糖
甜味劑
科學·技術·社會
甜味劑是能賦予食物甜味的食品添加劑，按其營養價值可分為營養性甜味劑和非營養性甜味劑，按其來源可分為天然甜味劑和合成甜味劑。天然甜味劑有木糖醇、甜菊糖苷、甘草等，合成甜味劑有阿斯巴甜、糖精鈉等。一些甜味劑的甜度可以達到蔗糖的百倍以上，且代謝產生的熱量低，不易使人發生齲齒，成本低廉，在現代食品工業中得到了廣泛的應用。同時，由于甜味劑可能對
人體健康產生影響，需要對其進行全面的安全
評估，其使用范圍和用量也有一定限制。
Ⅰ.分析以上幾種甜味劑的分子結構，判斷其是否屬于糖類物質。
思考與討論
糖精鈉
阿斯巴甜
木糖醇
不屬于，有甜味的不一定是糖。
Ⅱ.連有4個不同的原子或原子團的碳原子叫做不對稱碳原子,也叫手性碳原子。試分析上述單糖分子分別有幾個手性碳原子
思考與討論
葡萄糖分子有4個,果糖分子有3個,核糖分子有3個,脫氧核糖分子有2個。
三、二糖
1.蔗糖
C12H22O11
(2)物理性質：
無色晶體，熔點186℃，易溶于水
(3)化學性質：
①水解反應
(1)分子式：
C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6
蔗糖
酸或酶
葡萄糖
果糖
如何檢驗蔗糖水解后產生葡萄糖？
蔗糖
水解液
中和液
產生磚紅色沉淀↓
稀硫酸

稀NaOH
呈弱堿性
新制Cu(OH)2
懸濁液
2.麥芽糖
蔗糖和麥芽糖互為同分異構體
麥芽糖是淀粉水解過程中的一種中間產物。使用含淀粉酶的麥芽作用于淀粉可制得飴糖，其主要成分為麥芽糖。
C12H22O11
(3)物理性質：
白色晶體，易溶于水，有甜味，但甜度不及蔗糖。
(4)化學性質：
①水解反應
(2)分子式：
C12H22O11+H2O 2C6H12O6
麥芽糖
酸或酶
葡萄糖
(1)存在：
糖類的還原性
葡萄糖屬于還原糖，蔗糖和麥芽槽是否屬于還原糖？
根據檢驗葡萄糖還原性的方法，設計實驗方案進行探究
實 驗 步 驟
現象
結論
蔗糖不屬于還原糖,麥芽糖屬于還原糖
無明顯現象
試管中出現磚紅色沉淀
糖類還原性是指糖類中的醛基被氧化的性質。某些糖類有較強的還原性,能被銀氨溶液或新制Cu(OH)2氧化。若糖類不能發生銀鏡反應或不與新制Cu(OH)2反應,則該糖不具有還原性,為非還原糖,如蔗糖。
四、多糖
1.淀粉
(1)存在：
淀粉是綠色植物光合作用的產物，是植物儲存營養物質的一種形式，在種子、塊根和塊莖中含量豐富。天然淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。支鏈淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比較黏的口感。
(2)物理性質：
白色粉末狀物質，沒有甜味，不溶于冷水。在熱水中，淀粉會部分溶解，形成膠狀的淀粉糊
(C6H10O5)n
[C6H7O2(OH)3]n
(3)化學性質：
③酯化反應：分子中葡萄糖單元中有醇羥基，與羧酸發生酯化反應。
④在酸或酶的作用下水解，其水解反應方程式為：
②淀粉不能被銀氨溶液和氫氧化銅等弱氧化劑氧化，屬于非還原糖。
①淀粉遇I2 變藍，可以用碘水檢驗淀粉。
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
淀粉
酸或酶
如何判斷的淀粉的水解程度呢？
葡萄糖
(4)應用——食物和工業原料
淀粉是食物的一種重要成分，也是重要的工業原料以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等為原料，經發酵可以得到多種產品，淀粉經酯化后可用于生產食品添加劑、 表面活性劑和可降解塑料等
燃料乙醇、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等藥物
纖維素是白色纖維狀物質，沒有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有機溶劑。
纖維素是自然界中分布最廣泛的一種多糖，參與構成植物的細胞壁，起著保護和支持的作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸稈中存在大量纖維素。
2.纖維素
(1)存在：
(2)物理性質：
(C6H10O5)n
[C6H7O2(OH)3]n
纖維素結構示意圖
實驗內容 實驗操作 實驗現象 解釋或結論
纖維素 的水解
將一團脫脂棉放入干凈試管中，加入幾滴蒸餾水和幾滴濃硫酸，用玻璃棒將混合物攪成糊狀。加入過量NaOH 溶液調節至堿性，再滴入3滴5%新制氫氧化銅懸濁液，加熱，觀察實驗現象
試管出現
磚紅色沉淀
纖維素在濃硫酸作用下發生了水解反應，生成了具有還原性的物質。
①水解反應：
(3)化學性質
葡萄糖
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
纖維素
酸或酶
②不能被氫氧化銅等弱氧化劑氧化，屬于非還原糖。
③酯化反應：可以與醋酸、硝酸發生酯化反應制備醋酸纖維、硝酸纖維。
亞麻布
人造絲
(4)應用：
①纖維素硝酸酯又稱硝酸纖維，極易燃燒，可用于生產火藥、塑料和涂料等。
②纖維素乙酸酯又稱醋酸纖維，不易燃燒，是一種紡織工業原料，可用于生產塑料、過濾膜、膠片等。
③棉和麻的纖維大量用于紡織工業。
④一些富含纖維素的物質，如木材、秸稈等是造紙的原料。
⑤黏膠纖維是用木材、秸稈等富含纖維素的物質經化學處理后，通過紡絲而制成的再生纖維。黏膠纖維中的長纖維一般稱為人造絲，短纖維稱為人造棉，都可用于紡織工業。
[練一練]
1.下列敘述正確的是( )
A.糖類物質都是有甜味的
B.凡是由C、H、O三種元素組成的有機化合物都是糖類
C.糖類物質又叫碳水化合物，其分子式可用通式表示
D. 糖類一般是指分子中有兩個或兩個以上羥基的醛或酮以及水解后可以生成多羥基醛或多羥基酮的有機化合物
D
2.下列有關葡萄糖的敘述中,錯誤的是( )
A.能加氫生成六元醇
B.能發生銀鏡反應
C.能與醇發生酯化反應
D.能被氧化為CO2和H2O
C
3.下列反應中能檢驗尿液中存在葡萄糖的是( )
A.加金屬鈉，看是否有氫氣放出
B.與新制的Ca(OH)2懸濁液混合煮沸，觀察有無磚紅色沉淀生成
C.與醋酸和濃硫酸共熱，看能否發生酯化反應
D.加入飽和碳酸鈉溶液中看是否分層
B
4.關于麥芽糖和蔗糖，下列說法中正確的是( )
A.它們都屬于雙糖，分子中都含有醛基
B.分子中碳原子個數都是葡萄糖的2倍
C.它們水解后都能生成2分子葡萄糖
D.它們都能發生銀鏡反應
B
6.進行淀粉水解實驗，同時檢驗水解是否完全和水解產物，除加入淀粉和水之外，還需加入的試劑及加入順序最好是( )
A.碘水→NaOH溶液→新制Ca(OH)2懸濁液
B.H2SO4溶液→碘水→NaOH溶液→新制Ca(OH)2懸濁液
C.H2SO4溶液→NaOH溶液→碘水→新制Ca(OH)2懸濁液
D.H2SO4溶液→碘水→新制Ca(OH)2懸濁液
B
糖類
單糖
二糖
多糖
葡萄糖
果糖
結構：多羥基醛
性質
銀鏡反應
與新制Cu(OH)2懸濁液
酯化反應
催化加氫
結構：多羥基酮
性質
酯化反應
催化加氫
蔗糖
麥芽糖
性質：水解生成葡萄糖和果糖
性質：還原性糖，水解生成葡萄糖
淀粉
纖維素
性質：遇碘變藍
性質：水解生成葡萄糖
高分子化合物

展開更多......

收起↑