新教材同步系列2024春高中化学第四章生物大分子第一节糖类课件新人教版选择性必修3

第四章生物大分子①了解糖类物质的组成、重要应用。②掌握重要单糖、双糖的结构与性质、检验，知道多糖的性质。③了解氨基酸的结构特点、主要化学性质、应用，了解成肽反应。④了解蛋白质的组成、结构特点、主要性质、功能。⑤了解酶的催化作用。⑥了解核酸的组成、结构特点及功能。⑦理解蛋白质在生命中的价值。学习内容考查重点糖类糖类的组成和分类①葡萄糖的组成、结构、性质②糖类物质的检验③氨基酸的化学性质、成肽反应单糖的组成、结构与性质二糖的组成、结构与性质多糖的组成、结构与性质蛋白质氨基酸的组成、结构与性质蛋白质的组成、结构与性质酶的催化性核酸核酸的组成、结构核酸的生物功能第一节糖类学习目标素养目标学法指导了解糖的含义、分类，认识糖类的组成、性质，熟悉它们之间的转化关系宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想1．通过实例列举，讨论总结，认识糖类物质根据不同标准可分成不同类别2．认识糖类物质的结构与性质，加深对结构决定性质的理解能举例说明糖类在食品加工和能源开发上的应用科学态度与社会责任课前·新知导学糖的含义与分类1．糖概述(1)含义：糖类是多羟基____________和它们的__________缩合物。(2)糖的组成。大多数糖类的通式为______________，故糖类也被称为_________化合物，由____________三种元素组成。醛或酮脱水Cm(H2O)n

碳水C、H、O

2．糖的分类将不能________的糖称为单糖，如__________、________；1mol糖水解后能产生___________________的称为寡糖或低聚糖；1mol糖水解能产生______________单糖的称为多糖。水解葡萄糖果糖2～10mol单糖10mol以上【答案】是糖类物质，因为分子中含有多个羟基，还含有醛基。微思考下列物质组成符合Cm(H2O)n，但不属于糖类物质的是

(

)A．葡萄糖 B．C2H6O2C．C2H4O2 D．H2C2O4【答案】C几种重要的糖、手性碳原子1．葡萄糖(1)存在：是自然界中分布最广的______糖，它存在于_________、_________及植物的种子、叶、根、花中。(2)物理性质：________于水的______色晶体，有甜味。(3)结构特点：官能团为__________________，结构简式为_______________________。(4)化学性质：具有较强的还原性，称为还原糖。葡萄糖能被____________、______________氧化，分别得到银镜、砖红色沉淀。单水果蜂蜜易溶无醛基、羟基CH2OH(CHOH)4CHO

银氨溶液新制Cu(OH)2

2．果糖(1)结构简式为_____________________________，官能团为____________________。(2)物理性质：______色晶体，_________于水，有甜味。3．核糖与脱氧核糖它们分别是生物体的遗传物质__________________与__________________________的重要组成部分。CH2OHCO(CHOH)3CH2OH

酮羰

基、羟基

无易溶核糖核酸(RNA)

脱氧核糖

核酸(DNA)

4．蔗糖(1)______色晶体，________于水，有甜味。(2)在____________的作用下水解，方程式为__________________________________________。无易溶酸或酶5．麦芽糖在_________的作用下水解，方程式为________________________________。酸或酶6．淀粉与纤维素(1)组成：它们的分子式均可表示为______________，其中每个葡萄糖单元中一般含有______个羟基，因此分子组成也可表示为____________________，但二者n值不同，纤维素分子的n值________，但它们均是________有机高分子。(C6H10O5)n

3

[C6H7O2(OH)3]n

较大天然(2)淀粉：相对分子质量可达___________，______色粉末状物质，______甜味，_________于冷水；遇I2显______色，在酸或酶存在下发生水解反应，最终得到____________。(3)纤维素：相对分子质量可达____________，______色纤维状物质，______甜味，________于水；在酸或酶存在下发生水解反应，最终得到____________。几十万白无不溶蓝葡萄糖几百万白无不溶葡萄糖7．手性碳原子与对映异构(1)手性碳原子：连接有四个__________________的碳原子，相应的分子称为手性分子。(2)对映异构：因原子（团）在空间排列不同，形成的两种________________________异构体。不同原子或原子团不能

重叠、互为镜像葡萄糖能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色吗？判断的依据是什么？【答案】能使两种溶液褪色，因为葡萄糖中含有—CHO。微思考判断正误。（正确的画“√”，错误的画“×”）(1)所有的糖都有甜味，在分子组成上均满足Cm(H2O)n。 (

)(2)所有糖类均可以发生水解反应。 (

)(3)蔗糖与麦芽糖互称同分异构体，二者的水解产物不完全相同。

(

)(4)淀粉、纤维素均为天然高分子，且二者互为同分异构体。(

)(5)淀粉、纤维素均是人类重要的营养物质。 (

)(6)葡萄糖能与乙酸发生取代反应或酯化反应。 (

)【答案】(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)√课堂·重难探究重难点一糖类含义与分类[重难突破]糖类物质概述1．糖的含义与组成(1)概念：从分子结构上看，糖类可以定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。(2)组成：碳、氢、氧三种元素。大多数糖类化合物的通式为Cm(H2O)n，所以糖类也叫碳水化合物。需要强调的是，不是所有糖的组成均符合Cm(H2O)n，符合此通式的物质也不一定是糖。2．糖的分类下列说法正确的是

(

)A．因葡萄糖是多羟基醛，故它是一种单糖B．糖类是具有甜味的一类物质的总称C．二糖的分子中含有两个单糖分子D．糖类的组成不一定均符合通式Cm(H2O)n【答案】D

[典例精练]【解析】糖类是含有多个羟基的醛、酮及水解能生成此类物质的所有物质的总称，不一定有甜味，其中不能再水解的糖叫单糖，A、B均错误；二糖是指水解后能生成两个单糖分子的糖，C错误。下列关于糖类物质的叙述中，不正确的是 (

)A．分子组成为C3H4O2的物质不可能是糖B．碳水化合物是由单质碳与水组成的物质C．树木、花草中含有大量的糖类物质D．1mol分子式为C18H32O16的低糖完全水解后可能得到3mol单糖【答案】B

【解析】由糖的定义知，糖分子中至少有3个氧原子，A正确；一种化合物中不可能由另一种化合物组成，B错误；树木、花草的根、茎、叶、躯干中含有大量的纤维素，C正确；3mol葡萄糖或果糖中共含18mol碳原子，由碳守恒知D正确。重难点二糖的组成、结构与性质[重难突破]1．重要的单糖单糖的化学性质主要由其官能团的种类决定，学习中应首先明确糖类物质的官能团的类型。(1)葡萄糖与果糖组成、分子结构。(2)单糖的化学性质（以葡萄糖为例）。①与羟基有关的反应。能与羧酸发生酯化反应；能被酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液氧化、能被催化氧化；能与HX发生取代反应；能与活泼金属发生置换反应；一定条件下可发生消去反应等。②与醛基有关的性质。a．能被银氨溶液、新制Cu(OH)2溶液、酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液、O2、溴水所氧化。反应分别得到银白色固体、砖红色沉淀，可用于检验葡萄糖或者判断糖类物质是否为还原糖。2．重要的二糖——麦芽糖与蔗糖3．两种重要的多糖——淀粉与纤维素4．手性碳原子与对映异构(1)手性碳原子：有机分子中与其他四个不同原子或原子团成键的碳原子称为手性碳原子。(2)对映异构：互为镜像关系的异构现象，如甘油醛的对映异构

需要强调的是，只有存在手性碳原子的分子才存在对映异构现象。5．糖类还原性的实验探究实验内容实验现象结论向洁净的A、B、C三支试管中分别加入2mL银氨溶液，然后分别加入1mL10%的葡萄糖溶液、蔗糖溶液、麦芽糖溶液，振荡后放在水浴中加热A、C试管内壁会附聚有白色的银；B中无明显变化葡萄糖、麦芽糖是还原糖；蔗糖是非还原糖向A、B、C三支试管中分别加入2mL10%的NaOH溶液，然后各加入5滴5%的CuSO4溶液，再分别加入2mL10%的葡萄糖溶液、蔗糖溶液、麦芽糖溶液并直接加热A、C试管内出现红色固体，B中出现黑色固体[Cu(OH)2分解得到黑色的CuO]葡萄糖、麦芽糖是还原糖；蔗糖是非还原糖6．纤维素水解产物的检验将少量脱脂棉、蒸馏水与几滴浓硫酸混合后搅拌成糊状，再加入过量NaOH中和硫酸至碱性，再滴加3滴5%的CuSO4溶液，加热可观察到有砖红色沉淀出现。需要强调的是，由于水解是在酸催化下进行的，因此检验水解产物必须先中和掉酸。已知某二糖X水解时可生成葡萄糖，某研究性学习小组的同学对它的水解情况进行了实验探究，下表是甲、乙两位同学进行实验后填写的实验报告的部分内容。[典例精练](1)甲同学的结论是否可靠：______________，理由是______________________。(2)乙同学的实验中生成白色的银反应的离子方程式为_______________________；该实验中若试管不洁净或者加热中摇动了试管，易出现的“意外”现象是______________________。(3)丙同学经过思考后认为，乙同学还应该补做X溶液的银镜实验，根据实验结果才能得出可靠的结论，请你对此观点进行评价：__________________。【答案】(1)不可靠因为H2SO4可与Cu(OH)2发生中和反应产生黑色粉末(3)丙同学的观点是正确的，通过做X的银镜反应实验可判断X是否为还原糖，若X是非还原糖，则乙同学的实验结论才是可靠的

【解析】(3)由于X可能是还原糖，而乙同学的方案并没有排除这种可能，故乙同学的方案不严密，应补做X溶液的银镜反应实验，若X是非还原糖，则乙的结论才是正确的。下列实验操作和结论错误的是 (

)A．用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖B．用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化C．浓硫酸可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素D．向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸，加热几分钟，然后加入银氨溶液，水浴加热，不能发生银镜反应，证明蔗糖不水解【答案】D

【解析】银镜反应要在碱性条件下进行，故应先在蔗糖水解液中加入碱性溶液中和作催化剂的稀硫酸，D错误。[课堂小结]小练·素养达成1．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【答案】B2．下列说法不正确的是

(

)A．蔗糖不是淀粉水解的产物B．蔗糖的水解产物能发生银镜反应C．食用白糖的主要成分是葡萄糖D．蔗糖与麦芽糖互为同分异构体【答案】C

【解析】淀粉水解，先生成麦芽糖，最终产物为葡萄糖，A正确；食用白糖的主要成分是蔗糖，C错误。3．下列各组物质中，具有相同的最简式，但不互为同分异构体的是

(

)A.淀粉和葡萄糖 B．葡萄糖和葡萄糖酸C．乙酸和葡萄糖 D．果糖和葡萄糖【答案】C4．下列物质中既能发生水解反应，也能发生银镜反应，其水解产物中也有能发生银镜反应的物质的是 (

)①乙醛②果糖③甲酸甲酯④蔗糖⑤麦芽糖⑥木糖醇⑦淀粉A．①②⑤ B．③④⑥C．③⑤ D．④⑤【答案】C5．(2023·江西抚州期中改编)某糖在酸性条件下发生水解反应，生成相对分子质量相等的两种不同的有机化合物，则该糖可能是 (

)A．蔗糖 B．麦芽糖C.甲酸乙酯 D．聚乙二酸丁二醇酯【答案】A

【解析】蔗糖在酸性条件下发生水解反应，生成相对分子质量相等的葡萄糖和果糖，A正确；甲酸乙酯、聚乙二酸丁二醇酯不属于糖，C、D均错误。6.(2023·湖南卷)葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：

下列说法错误的是

(

)A．溴化钠起催化和导电作用B．每生成1mol葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了2mol电子C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应【答案】B

【解析】由图中信息可知，溴化钠是电解装置中的电解质，其电离产生的离子可以起导电作用，且Br－在阳极上被氧化为Br2，Br2再与H2O反应生成HBrO和Br－，HBrO再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和Br－，Br－在该过程中的质量和性质保持不变，因此溴化钠在反应中起催化和导电作用，A正确；由A中分析可知，2molBr－

在阳极上失去2mol电子后生成1molBr2，1molBr2与H2O反应生成1molHBrO，1molHBrO与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸，1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5mol葡萄糖酸钙，因此每生成1mol葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了4mol电子，B错误；葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基，其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯，C正确；葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基，其余5个C原子上均有羟基和H，醛基上既能发生氧化反应生成羧基，也能在一定的条件下与氢气发生加成(或还原)反应生成醇，葡萄糖能与酸发生酯化(或取代)反应，羟基能与其相连的C原子的邻位C上的H(β－H)发生消去反应，所以葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应，D正确。7．研究表明核糖[CH2OH(CHOH)3CHO]在保护心脏功能方面有独特作用，下面对核糖的有关认识中，正确的是 (

)A．有甜味且能水解B．1mol核糖与4mol乙酸混合充分反应后可生成4molH2O和1mol有机产物C．1mol核糖与足量新制Cu(OH)2反应可得到1molCu2OD．核糖的还原产物与催化氧化(指醛基)产物分子组成上相差一个“H2O”【答案】C

【解析】

核糖是单糖，不能水解，A错误；酯化反应是可逆的，B错误；核糖分子中含有一个—CHO，C正确；核糖的还原产物比其催化氧化产物多两个H原子，少一个氧原子，D