資源簡介

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糖 類
第一節
1.從糖類的官能團微觀探析糖類的結構特點，了解糖類的分類，理解糖類的化
學性質，掌握糖類的特殊性。
2.了解糖類在人體供能、儲能等方面的作用，了解糖類的攝入和代謝與人體健
康之間的關系，科學合理地搭配飲食。
1.葡萄糖的結構與性質。
2.二糖和多糖的水解反應。
[學習目標]
[重點難點]
碳水指的是哪一類物質？為什么把他們稱為碳水化合物？
情 境 導 入
減肥＝運動＋少吃碳水
2．組成
糖類化合物一般由碳、氫、氧三種元素組成，大多數可用通式Cm(H2O)n表示(m、n是正整數，可以相同，也可以不同) ，如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等。也被稱為碳水化合物。
目標一 糖類的組成和分類
1．定義
從分子結構上看，糖類是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。
3．官能團
—OH、—CHO(或 )
糖類
“碳水化合物”
(2)多數糖類有甜味，但不是所有有甜味的都是糖。
特別提醒
(1)有些糖不符合通式Cm(H2O)n，如脫氧核糖(C5H10O4)；而有些符合通式Cm(H2O)n卻不是糖，如乙酸(C2H4O2)、甲醛(CH2O)。故糖類被稱為碳水化合物并不準確，因沿用已久，仍在使用。
糖之存在——豐富多彩
葡萄糖 蔗糖 淀粉 纖維素
來源：
6CO2 + 12H2O ===== C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
葉綠素
光
糖類是一切生物體維持生命活動所需能量的主要來源。
依據：是否水解及水解產物的不同進行分類
定義 代表物
單糖
寡糖 （低聚糖）
多糖
4．分類
不能水解的糖
葡萄糖、果糖、核糖和脫氧核糖等
1 mol糖水解產生2～10 mol單糖的糖。其中能水解成2 mol單糖的稱為二糖
常見的二糖：蔗糖、麥芽糖、乳糖等
1 mol糖水解后產生10 mol以上單糖的糖
淀粉、纖維素和糖原等
依據糖類的現代定義分析，下列物質不屬于糖類的是_______(填序號)。
①CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO
②CH3—CH(OH)—CHO
③CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—COOH
④CH2(OH)—CO—CH(OH)—CH2OH
導練
②③
糖類是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。
1．葡萄糖
(1)物理性質和存在
葡萄糖是一種易溶于水的無色晶體，熔點為146 ℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。
存在于水果、蜂蜜，植物的種子、葉、根、花中，以及動物血液和淋巴液中。
目標二 單糖
a.葡萄糖與銀氨溶液
光亮的銀鏡
(2)化學性質
【實驗4-1】
磚紅色沉淀
b.葡萄糖與新制Cu(OH)2懸濁液
實驗操作
實驗現象
實驗結論 ①實驗探究——還原性
試管內壁出現光亮的銀鏡
生成磚紅色沉淀
葡萄糖(C6H12O6)分子中含有醛基，屬于醛糖，有還原性，屬于還原糖
結合其他實驗證明，葡萄糖分子中有5個羥基，是一種多羥基醛。
結構簡式：
葡萄糖的結構：
可簡寫為：CH2OH (CHOH)4CHO
醛的化學性質
醇的化學性質
醛基
銀鏡反應
氧化反應
加成反應
CH2OH(CHOH)4CHO＋H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH
Ni
與新制Cu(OH)2懸濁液反應：
與高錳酸鉀、溴水等強氧化劑反應
羥基
置換反應
消去反應
氧化反應
取代反應
使高錳酸鉀溶液褪色
酯化反應
與HX反應
應用：低血糖的患者可通過靜脈注射葡萄糖溶液來補充營養。
②氧化反應
葡萄糖
C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O
酶
同時放出熱量，提供維持生命活動所需要的能量。
2．果糖
(1)物理性質及應用
純凈的果糖為無色晶體，易溶于水，吸濕性強，在水果和蜂蜜中含量較高，比蔗糖甜度高，廣泛應用于食品和醫藥生產中。
結構簡式：
分子式：C6H12O6
(2)結構
與葡萄糖互為同分異構體
多羥基酮，屬于酮糖
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。
H—C—OH
—
H—C—OH
—
H—C—OH
—
H2C—OH
C
—
—
H
‖
O
H—C—H
—
H—C—OH
—
H—C—OH
—
H2C—OH
C
—
—
H
‖
O
核糖：C5H10O5
脫氧核糖：C5H10O4
二者都含有醛基，均屬于醛糖，均具有還原性，屬于還原糖。
知識拓展
糖類分子與手性
最簡單的醛糖是丙醛糖，又稱甘油醛，其結構簡式為： 。
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，如甘油醛分子中注*號的碳原子。
有手性碳原子的分子存在對映異構體。人們把這樣的分子稱為手性分子。
L-甘油醛
D-甘油醛
1.下列關于葡萄糖的敘述正確的是
A.它與果糖互為同系物
B.葡萄糖在人體內發生氧化反應，釋放能量
C.葡萄糖既可以和鈉反應，又可以和氫氧化鈉反應
D.葡萄糖發生水解反應生成乙醇和二氧化碳
√
導練
同分異構體
能與鈉反應，但不能與氫氧化鈉反應
葡萄糖屬于單糖，不能水解
2.核糖是合成核酸的重要原料，結構簡式為CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列關于核糖的敘述正確的是
A.與葡萄糖互為同分異構體
B.可與新制的Cu(OH)2反應生成磚紅色沉淀
C.不能發生取代反應
D.可以使紫色的石蕊溶液變紅
√
分子式不同，不互為同分異構體
含有—OH，可發生取代反應
不具有酸性，不能使紫色的石蕊溶液變紅
1．二糖
(1)常見二糖及其來源、用途和物理性質
目標三 二糖與多糖
物理性質：無色晶體，易溶于水，有甜味
分子式：
C12H22O11
蔗糖
來源：甘蔗、甜菜
用途：甜味劑
物理性質：白色晶體，易溶于水，有甜味
分子式：
C12H22O11
麥芽糖
來源：發芽的谷粒和麥芽
用途：制飴糖
蔗糖和麥芽糖互為同分異構體
(2)化學性質
①水解反應
　蔗糖　　　　　　　 葡萄糖　　果糖
　麥芽糖　　　　　　 葡萄糖
實驗操作
實驗現象
實驗結論 ②實驗探究——糖類的還原性
無明顯現象
出現磚紅色沉淀
蔗糖不屬于還原糖，麥芽糖屬于還原糖
知識拓展
乳糖是一種常見的二糖，主要存在于哺乳動物的乳汁中，可用于嬰兒食品、糖果、藥物等的生產。
乳糖經發酵產生乳酸。部分人群由于腸道內缺乏乳糖酶導致乳糖消化吸收障礙，飲用牛奶后容易出現腹脹、腹瀉等乳糖不耐受的癥狀。
為什么有人飲用牛奶后容易出現腹瀉？
2．多糖
淀粉和纖維素由大量葡萄糖單元相互連接組成的，屬于天然有機高分子，淀粉的相對分子質量可達到幾十萬，纖維素可達到幾百萬。
淀粉和纖維素的分子式可以表示為(C6H10O5)n，其中的葡萄糖單元中一般仍有三個羥基，所以也可表示為[C6H7O2(OH)3]n。因為n值不同，故二者不互為同分異構體。
直鏈淀粉結構示意圖
支鏈淀粉結構示意圖
纖維素結構示意圖
(1)淀粉、纖維素的組成及結構
(2)淀粉、纖維素的水解反應
淀粉　　　　　　　　 葡萄糖
纖維素　　　　　　　 葡萄糖
纖維素性質探究實驗【實驗4-2】
(3)淀粉和纖維素的對比
淀粉 纖維素
物理 性質 白色粉末，沒有甜味，不溶于冷水，在熱水中部分溶解，形成膠狀的淀粉糊 白色纖維狀結構，沒有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有機溶劑
化學 性質 ①無還原性；②能水解生成葡萄糖；③能發生酯化反應；④遇碘單質變藍 ①無還原性；②能水解生成葡萄糖；③能發生酯化反應
存在 光合作用的產物 構成植物細胞壁的物質
應用 經發酵可生產燃料乙醇、白酒、食醋、味精、氨基酸、抗生素等，經酯化后可用于生產食品添加劑、表面活性劑、可降解塑料等 紡織、造紙工業的原料，制造纖維素硝酸酯、纖維素乙酸酯和黏膠纖維等
知識拓展
甲殼質與殼聚糖的形成
甲殼質是由乙酰氨基葡萄糖相互結合形成的一種多糖，是節肢動物外殼的重要成分。
殼聚糖是甲殼質在堿溶液中脫去乙?；?，生成以氨基葡萄糖為單體的高聚物?？扇苡谒崛芤?，具有良好的生物相容性和一定的抑菌作用。
1.某同學向蔗糖溶液中滴加幾滴稀硫酸，加熱幾分鐘，然后加入銀氨溶液，水浴加熱，不能發生銀鏡反應，請分析該同學失誤之處。
提示　銀鏡反應要在堿性條件下進行，故應先在蔗糖水解液中加入堿性溶液中和作催化劑的稀硫酸。
導思
2.為檢驗淀粉水解的情況，進行如圖所示的實驗，試管甲和丙均用60～80 ℃的水浴加熱5～6 min，試管乙不加熱。待試管甲中的溶液冷卻后再進行后續實驗。
實驗1：取少量甲中溶液，加入新制氫氧化銅，加熱，沒有磚紅色沉淀出現。
實驗2：取少量乙中溶液，滴加幾滴碘水，溶液變為藍色，但取少量甲中溶液做此實驗時，溶液不變藍色。
實驗3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液調節至堿性，再滴加碘水，溶液顏色無明顯變化。
(1)寫出淀粉水解的化學方程式：______________________________。
(2)設計甲和乙是為了探究_______對淀粉水解的影響，設計甲和丙是為了探究________對淀粉水解的影響。
溫度
催化劑
(3)實驗1失敗的原因是___________________________________。
沒有加入堿中和作為催化劑的稀硫酸
(4)實驗3中溶液的顏色無明顯變化的原因是__________________。
氫氧化鈉與碘反應
(5)下列結論合理的是_____(填字母)。
a.淀粉水解需要在催化劑和一定溫度下進行
b.欲檢驗淀粉是否完全水解，最好在冷卻后的水解液中直接加碘
c.欲檢驗淀粉的水解產物具有還原性，應先在水解液中加入氫氧化鈉中和硫酸至溶液呈堿性，再加入新制氫氧化銅并加熱
d.若用唾液代替稀硫酸，則實驗1可能出現預期的現象
abcd
唾液中含有淀粉酶，且接近中性，淀粉在淀粉酶的作用下水解為葡萄糖
(1)由于糖類水解常用無機酸(一般是稀硫酸)作催化劑，檢驗水解產物之前，必須先加堿中和酸，以免硫酸與銀氨溶液或新制的Cu(OH)2反應，導致實驗失敗。
(2)用I2檢驗淀粉時，應直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水，因I2與NaOH溶液反應，則會影響淀粉的檢驗。
歸納總結
糖類
單糖
二糖
果糖
葡萄糖
最簡式 CH2O
—OH 具有醇的性質
分子式：C6H12O6
官能團
結構簡式：CH2OH (CHOH)4CHO
—CHO 具有還原性
麥芽糖
蔗糖
不含醛基，水解生成葡萄糖和果糖
含有醛基，水解生成葡萄糖
組成元素
多糖
C、H、O
淀粉
纖維素
水解程度的實驗
課 堂 小 結
1.生活中的一些問題常涉及化學知識，下列敘述正確的是
A.棉花的主要成分是纖維素
B.過多食用糖類物質如淀粉等不會導致人體發胖
C.淀粉在人體內直接水解生成葡萄糖，為人體組織提供營養
D.纖維素在人體消化過程中起重要作用，纖維素可以作為人類的營養物質
√
1
2
自我測試
2.對于淀粉和纖維素兩物質，下列說法正確的是
A.二者都能水解，但水解的最終產物不同
B.二者含C、H、O三種元素的質量分數相同，且互為同分異構體
C.它們都屬于糖類，且都是天然高分子
D.都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能發生銀鏡反應，而纖維素不能
√
自我測試
1
2
最終水解產物均為葡萄糖
質量分數相同，但聚合度n不同
均不含醛基，不能發生銀鏡反應

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