資源簡介

(共37張PPT)
官能團與有機化學反應
烴的衍生物
第二章
2.3醛和酮 糖類和核酸
章節脈絡
第二章
官能團與有機化學反應
烴的衍生物
2.2醇和酚
2.1有機化學反應類型
2.3醛和酮 糖類和核酸
2.4羧酸 氨基酸和蛋白質
糖類和核酸
醛和酮
糖類和核酸
1. 宏觀辨識與微觀探析
從宏觀層面，學生能夠觀察和描述糖類與核酸的物理性質，能通過實驗現象，判斷糖類和核酸的類別及特征反應。深入理解糖類和核酸的微觀結構，建立起從微觀結構到宏觀性質和反應現象的邏輯聯系。
2. 證據推理與模型認知
基于糖類和核酸的結構特點、實驗數據和反應現象，進行合理的證據推理。培養學生依據證據得出結論、進行邏輯推理的能力。構建糖類和核酸的結構與性質的認知模型，提高學生對知識的理解和應用能力。
3. 科學探究與創新意識
鼓勵學生在糖類和核酸的研究領域進行創新思考。探索糖類在新型材料合成、藥物載體等方面的潛在應用，以及核酸在基因編輯、疾病診斷新技術開發等方面的創新可能性。
核心素養目標
學習重難點
重點：
1. 掌握糖類不同類型的結構特點與典型性質，能依據結構判斷其反應活性與特性反應。
2.熟悉核酸的基本組成及 DNA、RNA 的結構差異與功能聯系
難點：
理解糖類水解、氧化等反應原理與規律，會書寫相關反應方程式；明晰核酸在遺傳信息傳遞中的核心機制。
課前導入
葡萄糖是供給人體能量的物質之一。高濃度的葡萄糖溶液（葡萄糖的質量分數在50％以上）配以相關的藥物輸入患者體內可以治療腸道感染、靜脈炎等多種疾病。
水果中富含糖類物質
葡萄糖、蔗糖、淀粉和纖維素都是糖類，那么，它們的結構和性質是怎樣的呢？
糖類是人體所需的重要營養物質之一，糖類與生命活動有什么關系呢？
糖類概述
PART 01
1.概念
糖類概述
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。
2.糖類的組成
糖類由C、H、O三種元素組成，官能團為—OH、—CHO或
C
O
3.糖類的分類
低聚糖：1 mol 糖水解后能產生 2 ~10 mol 單糖。
雙糖（二糖）：能水解產生 2 mol 單糖
三糖：能水解產生 3 mol 單糖 四糖五糖...... 依次類推
糖類可分為單糖、低聚糖和多糖。
【實驗目的】
【實驗用品】
1. 通過完成葡萄糖與銀氨溶液、新制氫氧化銅懸濁液的反應，掌握醛基的檢驗方法。
2. 了解蔗糖、淀粉、纖維素的基本性質，知道這幾種糖與葡萄糖之間的關系。
葡萄糖溶液，蔗糖溶液，淀粉溶液，纖維素(脫脂棉)，銀氨溶液，稀硫酸(1:5)，
90% 硫酸，10% NaOH 溶液，2% CuSO4 溶液，碘水；
pH 試紙，試管，燒杯，膠頭滴管，玻璃棒，酒精燈，三腳架，石棉網，試管夾等。
糖類概述
實驗探究——幾種糖的性質
糖類概述
實驗探究——幾種糖的性質
糖類概述
1. 葡萄糖中醛基的檢驗
實驗內容 實驗操作 實驗現象 解釋或結論
用銀氨溶液 檢驗醛基
用新制氫氧 化銅懸濁液 檢驗醛基
(1)取一支潔凈的試管，加入 1 mL 葡萄糖溶液(2)向葡萄糖溶液中加入 2 mL 銀氨溶液，不要振蕩
(3)將混合液平穩地放在 60 ℃左右的水浴中微熱，觀察實驗現象。
試管壁上產生銀鏡
葡萄糖能被[Ag(NH3)2]OH氧化。
(1)配制氫氧化銅懸濁液：向試管中加入2 mL 10% NaOH 溶液，再加入 5 ~ 6 滴 2% CuSO4 溶液
(2)向新制氫氧化銅懸濁液中加入 2 mL葡萄糖溶液，加熱，觀察顏色變化。
試管內產生
磚紅色沉淀
葡萄糖能被新制Cu(OH)2懸濁液氧化。
實驗探究——幾種糖的性質
糖類概述
2. 蔗糖、淀粉的性質
實驗內容 實驗操作 實驗現象 解釋或結論
蔗糖的水解
(1)取兩支試管，分別加入 1 mL 蔗糖溶液
(2)向一份蔗糖溶液中加入 2~3 滴稀硫酸，水浴加熱幾分鐘，再加入 NaOH 溶液調節至堿性
(3)向兩支試管中分別加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，觀察實驗現象
加入新制氫氧化銅懸濁液的試管內產生磚紅色沉淀。
蔗糖溶液的水解產物與新制Cu(OH)2懸濁液反應，產物含有還原性糖。
糖類概述
2. 蔗糖、淀粉的性質
實驗內容 實驗操作 實驗現象 解釋或結論
淀粉的水解
(1)取兩支試管，分別加入1mL 淀粉溶液
(2)向一份淀粉溶液中加入 2~3 滴稀硫酸，水浴加熱幾分鐘，取出試管冷卻至室溫
(3)從兩支試管中分別取出少量溶液，滴加碘水觀察現象
(4)將兩支試管中的溶液分別用 NaOH 溶液調節至堿性，加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，觀察實驗現象
(3)試管中未出現藍色加入新制氫氧化銅懸濁液后，試管出現磚紅色沉淀。
淀粉在酸催化和加熱的條件下發生水解反應，產物具有還原性。
糖類概述
3. 纖維素的性質
實驗內容 實驗操作 實驗現象 解釋或結論
纖維素 的水解
(1)將一團脫脂棉放入干凈試管中，加入幾滴 90% 硫酸，用玻璃棒將脫脂棉攪成糊狀。小火微熱（注意不要使溶液濺出），得到亮棕色溶液，再加入NaOH 溶液調節至堿性
(2)在上述溶液中加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱煮沸，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。
常見糖類的性質
PART 02
單糖
常見糖類的性質
單糖是不能水解為更小糖分子的糖類
C6H12O6
葡萄糖
CH2OH(CHOH)4CHO
六碳醛糖
①可與銀氨溶液、新制Cu(OH)2懸濁液等發生氧化反應。
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

②可與H2等發生加成反應。
③可與羧酸發生酯化反應。
④葡萄糖在人體內的氧化反應
單糖
單糖是不能水解為更小糖分子的糖類
C6H12O6
葡萄糖
CH2OH(CHOH)4CHO
六碳醛糖
C6H12O6+ 6O2 6CO2 + 6H2O
酶
常見糖類的性質
果糖
與葡萄糖互為同分異構體
六碳酮糖
單糖
單糖是不能水解為更小糖分子的糖類
C6H12O6
果糖是自然界中甜度最高的單糖
②酯化反應
③與活潑金屬反應
①加成反應(催化加氫)
常見糖類的性質
雙糖
能水解產生 2 mol 單糖的糖類
蔗糖 C12H22O11 分子中無醛基 非還原性糖
麥芽糖 C12H22O11 分子中有醛基 還原性糖
常見糖類的性質
多糖
1 mol 糖能水解產生 n mol(n>10)單糖的糖類
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
淀粉
H+
葡萄糖
△
分子式：
(1)淀粉
(C6H10O5)n
淀粉發生水解反應的化學方程式為
天然高分子化合物
特征反應：利用淀粉遇碘變藍的性質可以檢驗淀粉的存在
常見糖類的性質
C6H12O6
2C2H5OH+2CO2↑
淀粉是植物的主要能量儲備形式，也是人類膳食中糖類的主要來源，在體內被酶水解成葡萄糖供機體利用。
另外，在食品工業上淀粉可用于制備葡萄糖、釀造酒和醋。淀粉水解后產生的葡萄糖可在酒化酶的作用下產生乙醇。
多糖
1 mol 糖能水解產生 n mol(n>10)單糖的糖類
(1)淀粉
天然高分子化合物
常見糖類的性質
多糖
1 mol 糖能水解產生 n mol(n>10)單糖的糖類
(2)纖維素
分子式：
(C6H10O5)n
分布最廣的天然高分子化合物
[C6H7O2(OH)3]n
或
水解反應：纖維素比淀粉難以水解，在酸的催化作用下，發生水解反應的化學方程式為
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
纖維素
H+
葡萄糖
△
常見糖類的性質
它是植物細胞壁的主要成分，木材成分的 50% 和棉花成分的 90% 都是纖維素。
多糖
1 mol 糖能水解產生 n mol(n>10)單糖的糖類
(2)纖維素
分布最廣的天然高分子化合物
酯化反應：纖維素中的葡萄糖單元含有三個醇羥基，表現出醇的性質，與硝酸發生酯化反應制得纖維素硝酸酯(俗名硝酸纖維)，與乙酸發生酯化反應制得纖維素乙酸酯(俗名醋酸纖維)。
常見糖類的性質
五碳醛糖與核酸
PART 03
五碳醛糖與核酸
五碳醛糖與核酸
(1)五碳醛糖
核糖
（C5H10O5）
脫氧核糖
（C5H10O4）
分類 核糖核苷酸 脫氧核糖核苷酸
組成 環式核糖、堿基、磷酸基團 脫氧核糖、堿基、磷酸基團
結構 有一個五碳醛糖分子、一個磷酸分子、一個堿基分子脫水連接 有一個五碳醛糖分子、一個磷酸分子、一個堿基分子脫水連接
堿基構成 腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C) 腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)
五碳醛糖與核酸
脫氧核糖與堿基、磷酸基團共同組成脫氧核糖核苷酸。
脫氧核糖核苷酸的四種堿基
五碳醛糖與核酸
多個核糖核苷酸分子間脫水形成磷酯鍵后聚合而成的核糖核苷酸鏈。
核糖核酸
RNA
脫氧核糖核酸
DNA
多個脫氧核糖核苷酸分子間脫水形成磷酯鍵后聚合而成的脫氧核糖核苷酸鏈。
五碳醛糖與核酸
分類 核糖核酸(RNA) 脫氧核糖核酸(DNA)
組成 多個核糖核苷酸分子間脫水形成磷酯鍵后聚合而成的核糖核苷酸鏈 多個脫氧核糖核苷酸分子間脫水形成磷酯鍵后聚合而成的脫氧核糖核苷酸鏈
區別 五碳醛糖是核糖 五碳醛糖是脫氧核糖
聯系 參與構成DNA的堿基除將U替換成T之外，其余堿基與RNA相同 結構 單鏈結構 螺旋狀雙鏈結構
性質 生物學特性 五碳醛糖與核酸
大多數生命的遺傳物質是 DNA（少數 RNA 病毒除外）。在以 DNA 為遺傳物質的生命體中，DNA 是遺傳信息的儲存物質。RNA 則稱作“遺傳信使”，參與遺傳信息的傳遞和表達。
因此，可以說核酸是生命體遺傳信息的分子載體。DNA 分子的螺旋狀雙鏈結構使遺傳信息得以精準復制，遺傳信息在生物進程之中代代相承，從而使子代具有與親代相
近的性狀。
五碳醛糖與核酸
課堂小結
五碳醛糖與核酸
糖的概述
定義
組成和分類
糖類性質實驗
脫氧核糖核酸
核糖核酸
常見糖類的性質
單糖
雙糖
多糖
隨堂訓練
1.下列關于二糖的說法中不正確的是(　　)
A.蔗糖與麥芽糖互為同分異構體
B.蔗糖與麥芽糖的分子式都是C12H22O11
C.蔗糖和麥芽糖的水解產物完全相同
D.麥芽糖能發生銀鏡反應,蔗糖不能發生銀鏡反應
C
隨堂訓練
2.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Cu(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
隨堂訓練
3.下列說法中，正確的是 (　　)
A.多糖是很多個單糖分子按照一定的方式，通過分子內脫水而結合成的
B.多糖在性質上跟單糖、雙糖不同，通常不溶于水，沒有甜味，沒有還原性
C.淀粉和纖維素都是重要的多糖，它們的通式都是(C6H10O5)n，二者互為同分異構體
D.淀粉在稀硫酸作用下水解最終生成葡萄糖和果糖
B
隨堂訓練
4.下列實驗操作和結論錯誤的是 (　　)
A.用新制Cu(OH)2懸濁液可鑒別麥芽糖和蔗糖
B.用銀鏡反應可證明蔗糖是否轉化為葡萄糖，但不能證明是否完全轉化
C.濃硫酸可使蔗糖脫水變黑，證明蔗糖含C、H、O三種元素
D.蔗糖溶液中滴加幾滴稀硫酸，水浴加熱幾分鐘，加入新制Cu(OH)2懸濁液中，加熱煮沸沒有磚紅色沉淀生成，證明蔗糖不水解
D
隨堂訓練
5.用來證明棉花和淀粉都是多糖的實驗方法是 (　　)
A.放入氧氣中燃燒，檢驗燃燒產物都是CO2和H2O
B.放入銀氨溶液中微熱，都不發生銀鏡反應
C.加入濃硫酸后微熱，都脫水而變黑
D.分別放入稀酸后煮沸幾分鐘，用NaOH溶液中和反應后的溶液,再加入新制的Cu(OH)2懸濁液共熱，都生成磚紅色沉淀
D
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