資源簡介

(共51張PPT)
專題六 生命活動的物質基礎—糖類、油脂、蛋白質
第一單元 糖類和油脂
中國科學院天津工業生物技術研究所馬延和團隊在淀粉人工合成方面取得突破性進展，在國際上首次實現二氧化碳到淀粉的從頭合成。相關成果于9月24日在線發表在國際學術期刊《科學》上。從而為從二氧化碳到淀粉生產的工業車間制造“打開了一扇窗”。
1.通過對糖類的官能團、結構特點的微觀探析，了解糖類的分類及糖類的性質。（宏觀辨識與微觀探析）
2.通過實驗探究糖的性質，發現問題、解決問題，并設計出糖類水解程度判斷的合理方案。（科學探究與創新意識）
1.認識糖類的組成和性質特點；能列舉典型糖類物質，能說明單糖、寡糖和多糖的區別與聯系。
2.了解葡萄糖的結構特點、主要性質與應用 。
3. 能描述淀粉、纖維素的典型性質，了解它們與葡萄糖的關系。
4. 知道糖類在食品加工和生物質能源開發上的應用。
1.通過對糖類、油脂的官能團、結構特點的微觀探析，了解糖類、油脂的分類及糖類、油脂的性質。（宏觀辨識與微觀探析）
2.通過實驗探究糖的性質，發現問題、解決問題，并設計出糖類水解程度判斷的合理方案。（科學探究與創新意識）
1.能從官能團角度認識葡萄糖的結構特征，通過實驗探究葡萄糖的化學性質；
2.能結合實驗說明二糖和多糖水解的規律；能描述淀粉、纖維素的典型性質和用途；
3.比較油和脂肪的結構特征以預測它們可能的性質；
4.認識糖類在食品加工和生物質能開發中的重要價值；能列舉糖類、油脂的用途及其對生命活動的重要性。
體會課堂探究的樂趣，
汲取新知識的營養，
讓我們一起 吧！
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多羥基醛或多羥基酮以及能水解生成它們的物質。
2.分類
通常將不能水解的糖稱為單糖；1 mol糖水解后能產生2～10 mol單糖的稱為寡糖或低聚糖，其中以二糖最為重要；1 mol糖水解后能產生10mol以上單糖的稱為多糖。
1.定義:
一、糖類的概念和分類
2.分類
糖類
單糖
低聚糖
多糖
蔗糖
淀粉
纖維素
二糖 C12H22O11
互為同分異構體
按分子中所含碳原子數不同
按所含官能團不同
戊糖……
醛糖（葡萄糖）
C6H12O6
互為同分異構體
水解
水解
(C6H10O5)n
不互為同分異構體
丙糖
丁糖
酮糖（果糖）
麥芽糖
乳糖
纖維二糖
糖類俗稱碳水化合物，這個概念科學嗎？糖類的分子組成都可以用Cm(H2O)n來表示嗎？組成符合Cm(H2O)n的有機物一定屬于糖類嗎？
【思考與討論】
【提示】碳水化合物的說法不科學，糖類的分子組成并不是都符合Cm(H2O)n，如鼠李糖的分子式為C6H12O5;符合這個通式的有機物也不一定屬于糖類,如乙酸C2H4O2、甲醛CH2O等。
二、葡萄糖
1.葡萄糖的分子結構
關于葡萄糖分子結構的結論：
葡萄糖可以被還原為直鏈己六醇
5
葡萄糖可以發生銀鏡反應,生成羧酸鹽
4
在一定條件下,每1.80g葡萄糖與乙酸完全酯化,生成的乙酸酯的質量為3.90g
3
葡萄糖的相對分子質量為180
2
1.80 g葡萄糖完全燃燒,只得2.64g二氧化碳和1.08 g水
1
結論
實驗事實
實驗式：CH2O
分子式: (CH2O)6
分子中含一個醛基
每個分子中含5個 -OH
6個碳排成直鏈
該有機物（C6H12O6）,一個分子中含1個—CHO，5個—OH, 6個碳排成直鏈
根據以上信息可推知葡萄糖的分子結構：CH2OH(CHOH)4CHO
多羥基醛
葡萄糖是一種多羥基的醛，由結構決定性質，我們能否推斷葡萄糖所具有的性質呢？
官能團：
羥基、醛基
實驗
步驟

實驗現象 試管壁上有______生成 試管中出現_________________
實驗結論 葡萄糖對銀氨溶液、氫氧化銅等弱氧化劑表現出_____性，屬于
______糖。葡萄糖的分子式為C6H12O6，分子中含有_____，屬于
____糖。
銀鏡
磚紅色沉淀
醛基
醛
還原
還原
（1）銀鏡反應
1、醛基的性質：
（2）與新制Cu(OH)2反應
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH
2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+H2O
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
（3）與高錳酸鉀、溴水等強氧化劑反應
二、單糖
催化劑
CH2OH(CHOH)4CHO+H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH
2、羥基的性質：
3、人體內氧化反應——人體能量主要來源
C6H12O6(s)+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O(l)
（4）與氫氣的加成反應
你能根據葡萄糖的性質總結其用途嗎？
與活潑金屬反應、使酸性高錳酸鉀溶液褪色、與HX反應、分子間脫水
總結葡萄糖的用途
葡萄糖用于制鏡業、糖果制造業、醫藥工業，體質弱和低血糖患者可利用靜脈注射葡萄糖溶液的方式來迅速補充營養。
葡萄糖和果糖都屬于單糖，我們知道了葡萄糖的性質，那么果糖具有什么性質呢？二者之間有什么聯系呢？
探究：糖類的還原性
20%蔗
糖溶液
銀氨溶液
無現象
熱水浴
20%麥芽
糖溶液
有銀鏡
請你寫出蔗糖、麥芽糖發生水解的化學方程式：
C12H22O11 + H2O 2C6H12O6
(麥芽糖) (葡萄糖)
酸或酶
C6H12O6 + C6H12O6
(葡萄糖) (果糖)
稀硫酸
C12H22O11 + H2O
(蔗糖)
【思考】上述化學方程式中為什么要注明漢字？
分子式相同，但表示的是不同物質
三、二糖
蔗糖 +
稀硫酸
熱水浴
NaOH
中和酸
銀氨溶液
熱水浴
產生
銀鏡
請你說出蔗糖水解的實驗步驟
【思考】稀硫酸、NaOH溶液分別起什么作用？二者的順序能否調換？
【提示】稀H2SO4是催化劑；NaOH使溶液呈堿性。
二者的順序不能互換，否則導致實驗失敗。
下列有關麥芽糖的敘述中，錯誤的是(　　)
A．純凈的麥芽糖是無色晶體，易溶于水，有甜味
B．麥芽糖能發生銀鏡反應，具有還原性
C．1 mol麥芽糖水解得到1 mol葡萄糖和1mol果糖
D．麥芽糖和蔗糖互為同分異構體
C
【即時鞏固】
葡萄糖 還原性糖
(有－CHO) 不能水解 單糖
麥芽糖 還原性糖
(有－CHO) 水解成兩分子葡萄糖 二糖
蔗糖 非還原性糖
(無－CHO) 水解成一分子葡萄糖
和一分子果糖 二糖
根據我們學習的單糖、二糖的知識，請你總結蔗糖、麥芽糖與葡萄糖的不同點。
【思考與討論】淀粉、纖維素的分子式均為(C6H10O5)n，它們是同分異構體嗎？
請你寫出淀粉和纖維素的分子式，并說明二者之間的關系。
【提示】淀粉、纖維素都屬于天然高分子化合物，因分子式中各自的n值不同,不是同分異構體。
四、多糖
1.存在：存在于植物的種子、根和塊莖中。
2.物理性質：白色、無嗅、無味的粉末狀物質，不溶于冷水，在熱水中產生糊化作用（即食物由生變熟的過程）。
3.結構：含有幾百到幾千個單糖單元（C6H10O5）。
每個結構單元相對分子質量：162。相對分子質量從幾萬到幾十萬，屬于天然有機高分子化合物。
請說出淀粉的存在以及物理性質和結構特點。
（C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
淀粉　　 葡萄糖
酸或酶
1.淀粉溶液遇碘變藍色。
2.淀粉在催化劑（如酸）存在和加熱下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最終生成還原性糖：葡萄糖。
淀粉是多糖，能夠發生水解，淀粉的最終水解產物是什么？淀粉還具有哪些特性呢？
【思考與討論】
（1）實驗原理
用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液和碘水來檢驗淀粉在水溶液中是否發生了水解及水解是否已進行完全。
（2）實驗步驟
①水解液+NaOH溶液+銀氨溶液→無銀鏡→淀粉沒水解；
②水解液+碘水→不變藍→淀粉完全水解；
③水解液+NaOH溶液+銀氨溶液→有銀鏡，水解液+碘水→變藍→淀粉部分水解。
如何設計實驗證明淀粉的已經開始水解？完全水解？沒有發生水解？
①淀粉是食物的重要成分，是人體的重要能源； ②可用于制葡萄糖和酒精等； ③淀粉在淀粉酶的作用下，先轉化為麥芽糖，再轉化為葡萄糖，在酒化酶的作用下，轉化為乙醇：
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑
酒化酶
葡萄糖
淀粉的用途
知道了淀粉性質和用途，淀粉和纖維素都屬于多糖，那么纖維素的性質又有哪些？
1.存在:
纖維素存在于一切植物中，是構成植物細胞壁的基礎物質。其中：棉花含纖維素92～95％； 亞麻含纖維素約80％；木材含纖維素約50％。
2.物理性質:
白色、無嗅、無味的具有纖維狀結構的物質。一般不溶于水, 也不溶于有機溶劑。
纖維素的存在以及物理性質
2.酯化反應
（C6H7O2）
OH
OH
OH
n
3nHNO3
濃硫酸
＋
（C6H7O2）
O—NO2
O—NO2
O—NO2
n
3nH2O
＋
纖維素硝酸酯
（硝酸纖維）
纖維素的最終水解產物是什么？纖維素還具有哪些特性呢？
1.纖維素水解比淀粉水解困難，要用90%的濃硫酸作催化劑。
(C6H10H5)n+nH2O
濃硫酸
　△
nC6H12O6（葡萄糖）
①棉、麻纖維大量用于紡織工業。
②木材、稻草、麥秸、蔗渣等用于造紙。
③制造纖維素硝酸酯（硝酸纖維）。根據含氮量分為火棉（含氮量較高，用于制造無煙火藥）、膠棉（含氮量較低，用于制賽璐珞和油漆）。
④制造纖維素乙酸酯（醋酸纖維），不易著火，用于制膠片的片基。
⑤制造黏膠纖維（NaOH、CS2處理后所得，其中的
長纖維稱人造絲，短纖維稱人造棉）。
⑥食物中的纖維素有利于食物的消化。
纖維素的用途
（雙選)對于淀粉和纖維素這兩種物質，下列說法正確的是 ( )
A.二者都能水解，且水解的最終產物相同
B.二者含有C、H、O三種元素的質量分數相同，且互為同分異構體
C.它們均屬于糖類，且都是高分子化合物
D.都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能發生銀鏡反應，而纖維素不能
AC
【即時鞏固】
主要成分是高級脂肪酸與甘油（丙三醇）形成的酯
CH2
O
C
O
R
CH
O
C
O
R’
CH2
O
C
O
R”
組成油脂的高級脂肪酸的種類很多
如：
飽和的硬脂酸（____________）
C17H35COOH
不飽和的油酸（____________）
C17H33COOH
飽和的軟脂酸（____________）
C15H31COOH
不飽和的亞油酸（____________）
C17H31COOH
五、油脂
請寫出硬脂酸、油酸分別與丙三醇反應的化學方程式：
硬脂酸甘油酯
油酸甘油酯
C17H35—C—O—CH2
C17H35—C—O—CH
C17H35—C—O—CH2
O
O
O
HO—CH2
HO—CH
HO—CH2
3C17H35COOH＋
濃硫酸
△
＋3H2O
C17H33—C—O—CH2
C17H33—C—O—CH
C17H33—C—O—CH2
O
O
O
3C17H33COOH＋
HO—CH2
HO—CH
HO—CH2
濃硫酸
△
＋3H2O
油脂是重要的營養物質
油脂
油
常溫呈液態的油脂
如花生油、芝麻油、大豆油等植物油
脂肪
常溫呈固態的油脂
如牛油、羊油等動物油脂
1.油脂的分類
（1）水解反應
在酸、堿等催化劑的作用下油脂可以發生水解反應
3
C17H35COOH ＋
　CH2OH
CHOH
CH2OH
硬脂酸
甘油
①酸性水解
稀硫酸
△
＋
硬脂酸甘油酯
CH2
O
C
O
CH
O
C
O
CH2
O
C
O
C17H35
C17H35
C17H35
H2O
3
2.油脂的化學性質
肥皂的主要成分
② 堿性水解
＋3NaOH
3C17H35COONa＋
△
硬脂酸鈉
硬脂酸甘油酯
CH2
O
C
O
CH
O
C
O
CH2
O
C
O
C17H35
C17H35
C17H35
　CH2OH
CHOH
CH2OH
甘油
油脂在堿性溶液中水解生成高級脂肪酸鹽和甘油
制作肥皂
皂化反應
動物脂肪或植物油與NaOH溶液
高級脂肪酸鈉、甘油和水的混合液
上層：高級脂肪酸鈉
下層：甘油、食鹽水
成品肥皂
工業制皂流程簡述
取上層物質加松香、
硅酸鈉等壓濾、干燥成型
加熱、攪拌、加入
食鹽細粒，靜置分層
用蒸氣加熱攪拌
（2）油脂氫化---兼有烯烴的化學性質
＋3H2
催化劑
△
油酸甘油酯
硬脂酸甘油酯
CH2
O
C
O
CH
O
C
O
CH2
O
C
O
C17H35
C17H35
C17H35
CH2
O
C
O
CH
O
C
O
CH2
O
C
O
C17H33
C17H33
C17H33
酯、油脂和礦物油的對比
物質 油脂 酯 礦物油
油 脂肪
組成 不飽和高級脂肪酸的甘油酯 飽和高級脂肪酸的甘油酯 羧酸與醇類反應的有機產物 多種烴(石油及其分餾產品)
狀態 液態 固態 液態或固態 液態
化學
性質 能水解,兼有烯烴的性質 能水解 在酸或堿的作用下能水解 具有烴的性質,不能水解
存在 芝麻等油料作物中 動物脂肪 水果等 石油
聯系 油和脂肪統稱油脂,均屬于酯類 烴類
1.如何利用化學方法鑒別植物油和礦物油
提示：植物油屬于油脂,能在堿性條件下水解,礦物油的主要成分為烴類,不與堿反應。故取少量液體,加含酚酞的NaOH溶液,加熱,若液體不分層,且紅色變淺的為植物油,若液體分層,顏色無變化的為礦物油。
2.在油、脂肪、酯、汽油中一定能使酸性高錳酸鉀溶液或溴水褪色的是哪種
提示：油。從結構中是否含有碳碳雙鍵進行考慮,油一定有碳碳雙鍵,脂肪一般沒有,酯可能有,直餾汽油一般沒有而裂化汽油有。
思考與討論
(C6H10O5)n （多糖）
C6H12O6（單糖）
縮合
C12H22O11
（二糖）
水解
發酵
C2H5OH+CO2
氧化
CO2+H2O
光合
縮合
水解
淀 粉
纖維素
蔗 糖
麥芽糖
葡萄糖
果 糖
油脂
油
脂肪
結構：
性質
水解
氫化
用途
酯
碳碳雙鍵
食物、制肥皂、甘油、
人造奶油等
R3COOCH2
R2COOCH
R1COOCH2
1.有關糖類物質的敘述中正確的是（ ）　　
A．糖類物質又叫碳水化合物，其分子式都符合Cn(H2O)m
B．由碳、氫、氧三種元素組成的有機物都屬于糖類
C．葡萄糖是最甜的糖
D．糖類一般是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物
D
2.下列反應中能用于檢驗尿液中是否含有葡萄糖的是（ ）
A.加金屬鈉看是否有氫氣放出
B.與新制的氫氧化銅混合后共熱,觀察是否有磚紅色沉淀生成
C.與醋酸和濃硫酸共熱,觀察是否有果香味物質生成
D.加入酸性KMnO4溶液,看溶液是否褪色
B
【解析】檢驗葡萄糖可利用其分子結構中含有醛基,將其與新制的Cu(OH)2混合后共熱,看是否有磚紅色沉淀生成來判定,當然也可借助銀鏡反應來檢驗葡萄糖。
3.關于蔗糖的說法不正確的是（ ）　　
A．蔗糖是最重要的二糖，它的相對分子質量是葡萄糖的2倍
B．向蔗糖溶液中加入銀氨溶液，水浴加熱，不發生銀鏡反應
C．向蔗糖與稀硫酸共熱后的溶液中滴加銀氨溶液，再水浴加熱，看不到有銀鏡生成
D．向蔗糖里加入濃硫酸，可觀察到蔗糖變黑，并且有泡沫出現
A
4.下列物質中既能發生水解反應，也能發生銀鏡反應，其水解產物中還有能發生銀鏡反應的物質，則該物質為（ ）
①乙醛 ②葡萄糖 ③甲酸甲酯 ④蔗糖 ⑤麥芽糖 ⑥纖維素 ⑦淀粉
A.①②⑤ B.③④⑥ C.③⑤ D.④⑤
C
【規律總結】
(1)能發生銀鏡反應的物質不一定是醛；
(2)能發生銀鏡反應的物質，其分子結構中必含醛基，但不一定屬于醛類。已學過的能發生銀鏡反應的物質有：醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麥芽糖等。
5.(2021·浙江6月選考)關于油脂,下列說法不正確的是(　　)
A.硬脂酸甘油酯可表示為
B.花生油能使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C.植物油通過催化加氫可轉變為氫化油
D.油脂是一種重要的工業原料,可用于制造肥皂、油漆等
A
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Cu(OH)2
B.H2SO4溶液→碘水→NaOH溶液→新制Cu(OH)2
C.H2SO4溶液→NaOH溶液→碘水→新制Cu(OH)2
D.H2SO4溶液→碘水→新制Cu(OH)2
B
【解析】要進行淀粉水解實驗,首先要加入稀硫酸作催化劑。要檢驗水解是否完全,可在水解液中加入碘水。要檢驗水解產物葡萄糖,應先加NaOH溶液以中和H2SO4使溶液呈堿性,再加入新制Cu(OH)2,故B正確。
7.下列有關高級脂肪酸甘油酯的說法正確的是（ ）
A.高級脂肪酸甘油酯是高分子化合物
B.天然的不飽和高級脂肪酸甘油酯都是單甘油酯
C.植物油可以使酸性高錳酸鉀溶液褪色
D.若某天然油脂皂化反應后共生成四種有機物，則原
油脂含三羧酸甘油酯最多為21種
C
8.從深海魚油中提取出的不飽和程度很高的脂肪酸，其分子中有6個碳碳雙鍵，稱為二十六碳六烯酸，則其甘油酯的結構簡式為（ 　）
A.(C25H41COO)3C3H5 B.(C25H39COO)3C3H5
C.(C26H41COO)3C3H5 D.(C26H47COO)3C3H5
B
9.（2023·湖南選擇考·8）葡萄糖酸鈣是一種重要的補鈣劑，工業上以葡萄糖、碳酸鈣為原料，在溴化鈉溶液中采用間接電氧化反應制備葡萄糖酸鈣，其陽極區反應過程如圖：
下列說法錯誤的是（　　）
A．溴化鈉起催化和導電作用
B．每生成1mol葡萄糖酸鈣，理論上電路中轉移了2mol電子
C．葡萄糖酸能通過分子內反應生成含有六元環狀結構的產物
D．葡萄糖能發生氧化、還原、取代、加成和消去反應
B
10.(2023·湖北選擇考·7) 中科院院士研究發現，纖維素可在低溫下溶于NaOH溶液，恢復至室溫后不穩定，加入尿素可得到室溫下穩定的溶液，為纖維素綠色再生利用提供了新的解決方案。下列說法錯誤的是（ ）
A. 纖維素是自然界分布廣泛的一種多糖
B. 纖維素難溶于水的主要原因是其鏈間有多個氫鍵
C. NaOH提供OH-破壞纖維素鏈之間的氫鍵
D. 低溫降低了纖維素在NaOH溶液中的溶解性
B
11.某天然油脂的化學式為C57H106O6，1mol該油脂水解可得到1mol甘油、1mol不飽和脂肪酸B和2mol直鏈飽和脂肪酸C。經測定B的相對分子質量為280，原子個數比C:H:O=9:16:1。
（1）寫出B的分子式： 。
（2）寫出C的結構簡式： ；
C的名稱是 。
C18H32O2
硬脂酸（或十八酸）
CH3(CH2)16COOH

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