高中化学选修五第四章第二节糖类

高中化学选修五第四章第二节糖类1.认识糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。2.通过单糖、二糖、多糖的探究实验，体验化学物质探究的过程，理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。3.掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质，它们之间的相互转化以及与烃的衍生物的关系。第2页,共29页，2024年2月25日，星期天多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物，都称为糖类。单糖——葡萄糖、果糖低聚糖——麦芽糖、蔗糖多糖——淀粉、纤维素1.定义:2.分类：分类标准：根据能否水解以及水解产物的多少进行分类。不能水解的糖类称为单糖；1mol糖水解后能产生2～10mol单糖的称为低聚糖；1mol糖水解后能产生很多单糖的称为多糖。一、糖类的组成和分类第3页,共29页，2024年2月25日，星期天糖类俗称碳水化合物，这个概念科学吗？糖类的分子组成都可以用Cm(H2O)n来表示吗？组成符合Cm(H2O)n的有机物一定属于糖类吗？提示：碳水化合物的说法不科学，糖类的分子组成并不是都符合Cm(H2O)n，如鼠李糖的分子式为C6H12O5;符合这个通式的有机物也不一定属于糖类,如乙酸C2H4O2、甲醛CH2O等。第4页,共29页，2024年2月25日，星期天1.有关糖类物质的叙述中，正确的是()A.糖类是有甜味的物质B.由碳、氢、氧三种元素组成的有机物属于糖类C.糖类物质又叫碳水化合物，其分子式都可用Cn(H2O)m

的通式表示D.糖类一般是多羟基醛或多羟基酮以及能水解产生它们的物质D

第5页,共29页，2024年2月25日，星期天（1）物理性质：白色晶体，有甜味，能溶于水。（2）组成与结构根据下列信息推出葡萄糖的分子组成：葡萄糖的相对分子质量为180，其中含碳40%，氢6.7%，其余是氧。求分子式。葡萄糖的分子式：C6H12O6二、葡萄糖和果糖1.葡萄糖第6页,共29页，2024年2月25日，星期天你能根据下列信息推出葡萄糖的分子结构吗？①在一定条件下1mol葡萄糖与1molH2反应，还原成己六醇说明分子中有双键，也说明是直链化合物②葡萄糖能发生酯化反应生成五乙酸葡萄糖酯（提示：同一个C原子上连接2个羟基不稳定）说明葡萄糖分子中有5个—OH，且分别连在5个C原子上③葡萄糖分子被氧化，碳链并不断裂，而是生成含6个C原子的葡萄糖酸说明葡萄糖分子中含有一个—CHO根据以上信息知葡萄糖的分子结构为CH2OH(CHOH)4CHO第7页,共29页，2024年2月25日，星期天(3)化学性质：a.银镜反应①醛基的性质：b.与新制Cu(OH)2反应CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+H2OCH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O第8页,共29页，2024年2月25日，星期天CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH催化剂②羟基的性质：酯化③人体内氧化反应－人体能量主要来源：

C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l)+能量c.与氢气的加成反应(4)用途葡萄糖用于制镜业、果糖制造业、医药工业，体质弱和低血糖患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。五乙酸葡萄糖酯+5CH3COOHCHO(CHOH)4CH2OH浓H2SO4

△+CHO(CHOOCCH

3)

4CH2OOCCH35H2O第9页,共29页，2024年2月25日，星期天（1）分子式：C6H12O6（2）结构简式：CH2OHCHOHCHOHCHOHCOCH2OH（3）结构特点：多羟基酮，是葡萄糖的同分异构体。（4）特殊性质：a.在碱性条件下,果糖分子中羰基受多个羟基的影响有很强的还原性,所以果糖能被银氨溶液和新制氢氧化铜氧化。b.在酸性条件下，果糖不被溴水氧化，可用溴水区分葡萄糖和果糖。2.果糖第10页,共29页，2024年2月25日，星期天B2．下列哪些变化是葡萄糖发生了还原反应（）A．葡萄糖变成葡萄糖酸B．葡萄糖变成六元醇C．葡萄糖变成二氧化碳和水D．葡萄糖变成某种酯第11页,共29页，2024年2月25日，星期天B3．对葡萄糖性质的叙述中，正确的是（）A．不溶于水的白色晶体 B．是一种多羟基醛，具有还原性C．不能跟酸起酯化反应 D．不能还原为六元醇第12页,共29页，2024年2月25日，星期天存在常见物质分子式用途蔗糖甜菜甘蔗红糖白糖C12H22O11甜味食品麦芽糖发芽的谷类和麦芽饴糖C12H22O11甜味食品三、蔗糖与麦芽糖1.存在、组成及用途第13页,共29页，2024年2月25日，星期天（1）作为二糖，它们应该可以水解为单糖，用什么试剂检验水解产物单糖的存在？（2）两者水解实验的催化剂是什么？检验水解产物之前必须先进行何种操作？目的何在？（3）水解实验将采取什么加热方式？（4）蔗糖、麦芽糖本身会不会像单糖那样具有还原性呢？或者说，能否发生银镜反应和斐林反应呢？如何用实验解决问题？2.蔗糖、麦芽糖化学性质探究第14页,共29页，2024年2月25日，星期天(5)蔗糖水解的对比试验热水浴20%蔗糖溶液银氨溶液热水浴无现象蔗糖+稀硫酸热水浴NaOH中和酸银氨溶液热水浴产生银镜C6H12O6+C6H12O6(葡萄糖)(果糖)稀硫酸C12H22O11+H2O(蔗糖)第15页,共29页，2024年2月25日，星期天葡萄糖还原性糖(有－CHO)不能水解单糖麦芽糖还原性糖(有－CHO)水解成二分子葡萄糖二糖蔗糖非还原性糖(无－CHO)水解成一分子葡萄糖一分子果糖二糖(6)蔗糖、麦芽糖与葡萄糖的比较：C12H22O11+H2O2C6H12O6(麦芽糖)(葡萄糖)酸或酶第16页,共29页，2024年2月25日，星期天4．对于蔗糖的说法中，不正确的是（）A．蔗糖是最重要的二糖，它的式量是葡萄糖式量的二倍B．纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不发生银镜反应C．在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，看不到有银镜生成D．在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有泡沫出现A第17页,共29页，2024年2月25日，星期天思考与交流：淀粉、纤维素的分子式均为(C6H10O5)n，它们是同分异构体吗？四、淀粉和纤维素提示：天然高分子化合物各自的n值不同,不是同分异构体。第18页,共29页，2024年2月25日，星期天1.淀粉（1）存在：存在于植物的种子和块根里。（2）物质性质：白色、无气味、无味道的粉末状物质，不溶于冷水，在热水中产生糊化作用（即食物由生变熟的过程）。（3）结构：含有几百到几千个单糖单元（C6H10O5）。每个结构单元式量：162。相对分子质量从几万到几十万；属于天然有机高分子化合物。第19页,共29页，2024年2月25日，星期天（C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6

淀粉葡萄糖酸或酶(4)淀粉的化学性质①通常淀粉不显还原性②遇碘变蓝色③淀粉在催化剂（如酸）存在和加热下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终生成还原性糖：葡萄糖。第20页,共29页，2024年2月25日，星期天C6H12O62C2H5OH+2CO2酒化酶(5)淀粉的用途

①淀粉是食物的重要成分，是人体的重要能源；

②可用于制葡萄糖和酒精等；

③淀粉在淀粉酶的作用下，先转化为麦芽糖，再转化为葡萄糖，在酒化酶的作用下，转化为乙醇：第21页,共29页，2024年2月25日，星期天(1)存在:纤维素存在于一切植物中。是构成植物细胞壁的基础物质。其中：棉花含纤维素92％～95％；亚麻含纤维素约80％；木材含纤维素约50％。(2)物理性质:白色、无气味、无味道的具有纤维结构的物质。不溶于水,也不溶于有机溶剂。2.纤维素棉花麻竹子第22页,共29页，2024年2月25日，星期天（3）化学性质①非还原性糖：无—CHO不显还原性②酯化反应（C6H7O2）OHOHOHn3nHNO3浓硫酸＋（C6H7O2）O—NO2O—NO2O—NO2n3nH2O＋纤维素硝酸酯（硝酸纤维）第23页,共29页，2024年2月25日，星期天③可发生水解，但比淀粉水解困难，要用90%的浓硫酸作催化剂(C6H10H5)n+nH2O浓硫酸△nC6H12O6（葡萄糖）思考：如何设计实验检验纤维素水解已经开始？提示：取少量反应液，滴加几滴硫酸铜溶液，再加入过量的NaOH溶液，中和作催化剂的硫酸，一直加到出现Cu(OH)2沉淀，最后，加热煮沸，观察现象。如果出现红色沉淀，表明已经开始水解。第24页,共29页，2024年2月25日，星期天（4）纤维素的应用

①棉麻纤维大量用于纺织工业②木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸③制造纤维素硝酸酯（硝酸纤维）。根据含N量分为火棉（含N量较高，用于制造无烟火药）、胶棉（含N量较低，用于制赛璐珞和油漆）④制造纤维素乙酸酯（醋酸纤维），不易着火，用于制胶片的片基⑤制造黏胶纤维（NaOH、CS2处理后所得，其中的长纤维称人造丝，短纤维称人造棉）⑥食物中的纤维素有利于食物的消化第25页,共29页，2024年2月25日，星期天AC5.对于淀粉和纤维素这两种物质，下列说法正确的是()A.二者都能水解，且水解的最终产物相同B.二者含有C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体C.它们均属于糖类，且都是高分子化合物D.都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应，而纤维素不能第26页,共29页，2024年2月25日，星期天(C6H10O5)n（多糖）

C6H12O6（单糖）

缩合

C12H22O11（二糖）水解

发酵

C2H5OH+CO2氧化

CO2+H2O光合

缩合

水解

淀粉纤维素蔗糖麦芽糖葡萄糖果糖第27页,共29页，2024年2月25日，星期天1.下列说法中错误的是（）A．单糖是不能发生水解的最简单的糖类B