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1、化学：第一章第一节生命的基础能源糖类精品同步课件（新人教版选修1）第一章第一章 关注营养平衡关注营养平衡第一节第一节 生命的基础能源生命的基础能源糖类糖类 美国著名科学家波林从遗传来看他不美国著名科学家波林从遗传来看他不会在长寿者之列。他的父亲会在长寿者之列。他的父亲34岁就故去了岁就故去了，母亲也才活了，母亲也才活了45岁。早在岁。早在1940年，他就年，他就被诊断患了一种严重的肾病。这在当时就被诊断患了一种严重的肾病。这在当时就等于是死刑判决书，波林无论如何也无法等于是死刑判决书，波林无论如何也无法接受。此后的接受。此后的12年里，他严格注意饮食，最后终于战年里，他严格注意饮食，最后终于战
2、胜了病魔。他实际上等于同死神周旋了半个多世纪！胜了病魔。他实际上等于同死神周旋了半个多世纪！于于1994年在加利福尼亚自己的农场去世，享年年在加利福尼亚自己的农场去世，享年93岁。岁。就是这样的一段史料，是我们看到日常饮食平衡的重就是这样的一段史料，是我们看到日常饮食平衡的重要。要。“一个人健康的必要条件是其所需分子以所需数一个人健康的必要条件是其所需分子以所需数量在所需时间存在于身体所需的部位。量在所需时间存在于身体所需的部位。”莱纳斯莱纳斯波林的这句话成了新科学的箴言。波林的这句话成了新科学的箴言。糖类糖类油脂油脂蛋白质蛋白质维生素维生素无机盐无机盐水水六大营养素六大营养素三大能源物质三大
3、能源物质回忆回忆:思考：思考：今天你吃糖了吗？那什么是糖？今天你吃糖了吗？那什么是糖？含糖食物与含糖量含糖食物与含糖量食物食物蔗糖蔗糖粉丝等粉丝等大米、面粉、玉米大米、面粉、玉米等等苹果、桃子、葡萄等苹果、桃子、葡萄等含糖量含糖量100%85%-95%70%-80%9%-12%一、糖类一、糖类1 1、糖的概念：、糖的概念：糖类又叫碳水化合物，大多数糖符合通式糖类又叫碳水化合物，大多数糖符合通式Cn(H2O)m。但不是所有的糖符合这个通式，而且符合这个通式的也但不是所有的糖符合这个通式，而且符合这个通式的也不一定是糖。不一定是糖。2 2、糖的分类：、糖的分类：单糖：葡萄糖单糖：葡萄糖 二糖：蔗糖
4、、麦芽糖二糖：蔗糖、麦芽糖 多糖：淀粉、纤维素多糖：淀粉、纤维素 不能水解成更简单的糖不能水解成更简单的糖 1 mol1 mol糖水解生成糖水解生成2 mol2 mol单糖单糖 1 mol1 mol糖水解生成糖水解生成n n mol mol单糖单糖 分分类类 葡葡 萄萄 糖糖分子式分子式结构简式结构简式官能团官能团物理性质物理性质化学性质化学性质还原反应还原反应醇羟基的性质醇羟基的性质主要用途主要用途C C6 6H H1212O O6 6CHCH2 2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或或 CHCH2 2OH(CHOH)OH
5、(CHOH)4 4CHOCHO-OH-OH（羟基）、（羟基）、-CHO-CHO（醛基）（醛基）白色晶体、溶于水、不及蔗糖甜白色晶体、溶于水、不及蔗糖甜银镜反应银镜反应与新制与新制Cu(OH)Cu(OH)2 2的反应的反应酯化、氧化、活泼金属酯化、氧化、活泼金属制银镜、糖果、医疗、营养物质制银镜、糖果、医疗、营养物质葡萄糖的化学性质葡萄糖的化学性质演示实验：演示实验：1、银镜反应、银镜反应 2、与新制、与新制Cu(OH)2的反应的反应小结：小结：以上的实验证明，葡萄糖分子结构中含以上的实验证明，葡萄糖分子结构中含-CHO-CHO，具有，具有一定的还原性，在弱氧化剂的作用下被氧化，氧化为一定的还原
6、性，在弱氧化剂的作用下被氧化，氧化为葡萄糖酸或其盐。葡萄糖酸或其盐。（1 1）银镜银镜反反应应：CHCH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4CHO+2Ag(NHCHO+2Ag(NH3 3)2 2OH CHOH CH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4COONHCOONH4 4 +2Ag+H+2Ag+H2 2O+3NHO+3NH3 3（2 2）与新制）与新制Cu(OH)Cu(OH)2 2的反的反应应2Cu(OH)2Cu(OH)2 2+CH+CH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4CHO CHCHO CH2 2OH(CHOH)OH(CHOH)4 4COOH+COOH+CuC
7、u2 2O+2HO+2H2 2O O菲林反应菲林反应 阅读教材阅读教材P5P5回答问题：葡萄糖在人体内发生了怎样的回答问题：葡萄糖在人体内发生了怎样的变化？变化？（3 3）体内氧化：）体内氧化：C C6 6H H1212O O6 6(s)+6O(s)+6O2 2(g)6CO(g)6CO2 2(g)+6 H(g)+6 H2 2O(l)O(l)放出能量放出能量15.6kJ/g 15.6kJ/g 思考：思考：1 1、丧失体内自我调节血糖水平的人会得糖尿病，病人、丧失体内自我调节血糖水平的人会得糖尿病，病人的尿液中含有葡萄糖，设想怎样去检验一个病人是否患的尿液中含有葡萄糖，设想怎样去检验一个病人是否患
8、有糖尿病？有糖尿病？2 2、人生病不能正常饮食时，医生一般会注射葡萄糖水、人生病不能正常饮食时，医生一般会注射葡萄糖水溶液，这是为什么？溶液，这是为什么？1、糖尿病的检测、糖尿病的检测 健康人：健康人：胰腺中的胰岛素控制胰腺中的胰岛素控制血糖的水平，食物消化后血糖上血糖的水平，食物消化后血糖上升，胰腺释放胰岛素消耗和储存升，胰腺释放胰岛素消耗和储存葡萄糖（肝和肌肉），导致葡萄葡萄糖（肝和肌肉），导致葡萄糖水平下降，使得胰腺减少胰岛素的释放。糖水平下降，使得胰腺减少胰岛素的释放。糖尿病：糖尿病：糖尿病人不能生产足够的胰岛素，血液和糖尿病人不能生产足够的胰岛素，血液和尿液中葡萄糖含量高，身体靠分解
9、脂肪产生能量并产尿液中葡萄糖含量高，身体靠分解脂肪产生能量并产生酮酸，严重时导致中毒。生酮酸，严重时导致中毒。检测检测 血糖的检测：血糖的检测：医院用专门仪器检测医院用专门仪器检测方法方法 糖尿的检测：糖尿的检测：在家中用尿糖试纸浸入尿液中，约在家中用尿糖试纸浸入尿液中，约1 1秒钟取出，在秒钟取出，在1 1分钟内观察试纸的分钟内观察试纸的颜色，并与标准比色板对比，即得颜色，并与标准比色板对比，即得出测定结果。出测定结果。化学原理：化学原理：与新制与新制Cu(OH)Cu(OH)2 2的反应的反应注意：注意：治疗糖尿病的最终目的是要控制血糖，而尿糖检治疗糖尿病的最终目的是要控制血糖，而尿糖检测只
10、是粗略地了解血糖水平。测只是粗略地了解血糖水平。2 2、1g1g的葡萄糖完全氧化放出约的葡萄糖完全氧化放出约15.6KJ15.6KJ的热量。的热量。注射葡萄糖可迅速补充营养。注射葡萄糖可迅速补充营养。其特征结构(官能团)_、_。醛基醛基羟基羟基还原性：能发生_反应，能与_ 反应。氧化还原氧化还原银氨溶液、银氨溶液、新制新制Cu(OH)Cu(OH)2 2（a）CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2+2OH-CH2OH(CHOH)4COOH2AgH2O4NH3（b）CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O小结小结:葡萄糖的化学性
11、质葡萄糖的化学性质加成反应：加成反应：CH2OH(CHOH)4CHOH2 CH2OH(CHOH)4CH2OH酯化反应：分子中含有醇羟基，能与酯化反应：分子中含有醇羟基，能与_发生酯化反应发生酯化反应酸酸生理氧化：生理氧化：C6H12O6（s）6O2（g）6CO2（g）6H2O（l）2804kJ 在体内，这一反应是逐步缓慢进行的。葡萄糖放出的能在体内，这一反应是逐步缓慢进行的。葡萄糖放出的能量，既能维持体温，又使多余的葡萄糖变成新的贮能物质，量，既能维持体温，又使多余的葡萄糖变成新的贮能物质，其中之一是脂肪。其中之一是脂肪。葡萄糖在人体内的作用葡萄糖在人体内的作用v葡萄糖在葡萄糖在人体内的人体内
12、的作用作用1 体内氧化释放能量体内氧化释放能量2 合成糖元储存合成糖元储存3 转变为脂肪转变为脂肪常识简介：常识简介：葡萄糖的用途葡萄糖的用途 生活中生活中 工业上工业上医药上医药上 发酵成醇：发酵成醇：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 酒曲酒曲反馈练习：反馈练习：1 1、葡萄糖是一种单糖的主要原因是（、葡萄糖是一种单糖的主要原因是（）A A结构简单结构简单 B B不能水解为最简单的糖不能水解为最简单的糖 C C分子中含羟基和醛基的个数少分子中含羟基和醛基的个数少 D D分子中含碳原子个数少分子中含碳原子个数少答案：答案：B B2 2、把、把NaOHNaOH溶液和溶液和CuSOCuSO
13、4 4溶液加入某病人的尿液中，微热溶液加入某病人的尿液中，微热时，如果观察到红色沉淀，说明该尿液中含有（时，如果观察到红色沉淀，说明该尿液中含有（）A A食醋食醋 B B白酒白酒 C C食盐食盐 D D葡萄糖葡萄糖答案：答案：D D3 3、木糖醇在人体内代谢后不会提高血糖的浓度，因而成、木糖醇在人体内代谢后不会提高血糖的浓度，因而成为糖尿病患者的理想甜味剂。据此信息结合你学过的生为糖尿病患者的理想甜味剂。据此信息结合你学过的生物学知识，分析木糖醇在人体内的代谢作用与（物学知识，分析木糖醇在人体内的代谢作用与（）肯定无关。）肯定无关。A A甲状腺激素甲状腺激素 B B性激素性激素 C C生长激素
14、生长激素 D D胰岛素胰岛素答案：答案：D D 阅读教材阅读教材P6P6资料资料卡卡片，完成下列表格片，完成下列表格 类别类别分子式分子式物理性质物理性质是否含醛基是否含醛基水解反应水解反应方程式方程式主要来源主要来源二者关系二者关系蔗糖蔗糖麦芽糖麦芽糖C12H22O11白色晶体、白色晶体、溶于水、甜味溶于水、甜味无色晶体、无色晶体、溶于水、甜味溶于水、甜味无无有有甘蔗、甜菜甘蔗、甜菜大米、玉米大米、玉米同分异构体同分异构体C12H22O11C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6 葡萄糖葡萄糖 果果糖糖C12H22O11+H2O 2C6H12O6 葡萄糖葡萄糖蔗糖与麦芽糖蔗糖
15、与麦芽糖 科学视野：科学视野：1 1、你知道平时我们食用的红糖、白糖、冰糖有什么共、你知道平时我们食用的红糖、白糖、冰糖有什么共同点和不同点吗？同点和不同点吗？其实白糖、冰糖、红糖都是从甘蔗和甜菜中提取的，其实白糖、冰糖、红糖都是从甘蔗和甜菜中提取的，都属于蔗糖的范畴。红糖是蔗糖和糖蜜的混和物，白糖都属于蔗糖的范畴。红糖是蔗糖和糖蜜的混和物，白糖是红糖经洗涤、离心、分蜜、脱光等几道工序制成的。是红糖经洗涤、离心、分蜜、脱光等几道工序制成的。冰糖则是白糖在一定条件下，通过重结晶后形成的。它冰糖则是白糖在一定条件下，通过重结晶后形成的。它们的化学成份都是蔗糖。们的化学成份都是蔗糖。2 2、牛奶营养
16、丰富，但许多人却无福享用，喝了反而会、牛奶营养丰富，但许多人却无福享用，喝了反而会腹泻、胀气，这是为什么呢？腹泻、胀气，这是为什么呢？德国科学家近日发现这是由于有些人体内缺少足够的德国科学家近日发现这是由于有些人体内缺少足够的能分解牛奶中乳糖的乳糖酶所致。据德通社报道，科隆能分解牛奶中乳糖的乳糖酶所致。据德通社报道，科隆大学托比亚斯大学托比亚斯格森教授说，糖只有分解后，其中的单格森教授说，糖只有分解后，其中的单糖才能够通过小肠壁进入血液，为人体所吸收。如果小糖才能够通过小肠壁进入血液，为人体所吸收。如果小肠中没有乳糖酶或者其活力低下，乳糖就不能被分解，肠中没有乳糖酶或者其活力低下，乳糖就不能被
17、分解，而原封不动进入大肠，并被大肠杆菌代谢，于是就会出而原封不动进入大肠，并被大肠杆菌代谢，于是就会出现腹泻等不适症状。现腹泻等不适症状。思考：思考：1 1、我们日常摄入的食物中哪些含有较丰富的淀粉？、我们日常摄入的食物中哪些含有较丰富的淀粉？米饭、馒头、马铃薯等。米饭、馒头、马铃薯等。2 2、米饭没有甜味，但咀嚼后有甜味，为什么？、米饭没有甜味，但咀嚼后有甜味，为什么？淀粉是一种多糖，属天然高分子化合物，虽然属糖类，淀粉是一种多糖，属天然高分子化合物，虽然属糖类，但它本身没有甜味，在唾液淀粉酶的催化作用下，水解但它本身没有甜味，在唾液淀粉酶的催化作用下，水解生成麦芽糖，故咀嚼后有甜味。生成麦
18、芽糖，故咀嚼后有甜味。1 1、在体内的水解过程：、在体内的水解过程：(C6H10O5)n (C6H10O5)m C12H22O11 C6H12O6 淀粉淀粉 糊精糊精 麦芽糖麦芽糖 葡萄糖葡萄糖 淀粉的化学性质淀粉的化学性质(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 淀粉淀粉 葡萄糖葡萄糖 硫酸硫酸NaOH溶液溶液思考：思考：如何用实验的方法判断淀粉的水解程度？如何用实验的方法判断淀粉的水解程度？2 2、淀粉不具有醛基，不具有还原性、淀粉不具有醛基，不具有还原性3 3、淀粉的特征反应：遇碘变蓝、淀粉的特征反应：遇碘变蓝 淀粉液淀粉液硫酸硫酸水解液水解液碘水碘水溶液是否变蓝溶液是否变蓝 溶
19、液呈碱性溶液呈碱性 是否是否有银镜有银镜 银氨溶银氨溶液水浴液水浴 试管试管1 试管试管2 试管试管3 实验现象实验现象 结结 论论不变蓝不变蓝变蓝变蓝出现银镜出现银镜淀粉在酸的催淀粉在酸的催化下发生水解化下发生水解淀粉在没有酸淀粉在没有酸时不发生水解时不发生水解淀粉水解最终淀粉水解最终产物是葡萄糖产物是葡萄糖科学探究科学探究思考与交流：思考与交流：绿色植物利用太阳能，通过光合作用把二氧化碳和水转化为绿色植物利用太阳能，通过光合作用把二氧化碳和水转化为储存能量的糖类，同时释放出氧气。储存能量的糖类，同时释放出氧气。nCO2+mH2O Cn(H2O)m+nO2 在人体和动物体内各种糖类水解为葡萄
20、糖后，葡萄糖氧化在人体和动物体内各种糖类水解为葡萄糖后，葡萄糖氧化又会生成二氧化碳和水。又会生成二氧化碳和水。C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O 通过上述两个化学反应，你能从能量变化和物质循环的角通过上述两个化学反应，你能从能量变化和物质循环的角度，体会绿色植物积蓄、储存能量和动物体内糖的氧化分解、度，体会绿色植物积蓄、储存能量和动物体内糖的氧化分解、释放能量，支持生命活动的整个过程吗？你能体会自然界中简释放能量，支持生命活动的整个过程吗？你能体会自然界中简单物质变成复杂物质，再变为简单物质，同时伴随能量的转移，单物质变成复杂物质，再变为简单物质，同时伴随能量的转移，从而使人和动物获得
21、了生命不可缺少的能量的神奇过程吗？从而使人和动物获得了生命不可缺少的能量的神奇过程吗？光合作用光合作用CO2H2O糖类糖类Cn(H2O)m氧气氧气O2绿色植物通过光合作用绿色植物通过光合作用储存能量储存能量动物体内将糖氧化动物体内将糖氧化释放能量释放能量含纤维素的植物的图片含纤维素的植物的图片 纤维素是白色、没有气味和味道的纤维状结构的物纤维素是白色、没有气味和味道的纤维状结构的物质，是一种多糖。水解的最终产物是葡萄糖。质，是一种多糖。水解的最终产物是葡萄糖。纤维素的化学性质（水解性）纤维素的化学性质（水解性）(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 纤维素纤维素 葡萄糖葡萄糖 硫酸硫
22、酸三、纤维素三、纤维素(cellulose)有什么生理功能有什么生理功能思考：思考：草中的主要化学成份是什么？为什么牛、羊、马等动草中的主要化学成份是什么？为什么牛、羊、马等动物能以草为生？那人能靠吃草过活吗？物能以草为生？那人能靠吃草过活吗？草等植物中含有纤维素；牛、羊、马等草食性动物能草等植物中含有纤维素；牛、羊、马等草食性动物能分泌出使纤维素水解成葡萄糖的酶，使纤维素最终水解分泌出使纤维素水解成葡萄糖的酶，使纤维素最终水解成葡萄糖，葡萄糖在体内氧化为这些动物提供的生命活成葡萄糖，葡萄糖在体内氧化为这些动物提供的生命活动所需要的能量；人体内没有能使纤维素水解成葡萄糖动所需要的能量；人体内没
23、有能使纤维素水解成葡萄糖的酶，因此纤维素不能作为人类的营养食物。的酶，因此纤维素不能作为人类的营养食物。纤纤维维素素纺织业、制造人造纤维纺织业、制造人造纤维造纸造纸生理功能生理功能工业用途工业用途牛、羊、马的饲料牛、羊、马的饲料刺激肠道蠕动和分泌消化液刺激肠道蠕动和分泌消化液棉、麻棉、麻木材、稻草、麦秆木材、稻草、麦秆鲜草、干草、秸秆鲜草、干草、秸秆在人体的功能在人体的功能纤维素的用途纤维素的用途反馈练习：反馈练习：1 1、下列物质遇淀粉变蓝色的是（、下列物质遇淀粉变蓝色的是（）A AKI BKI BI I2 2 C CKIO DKIO DKIOKIO3 3答案：答案：B B2 2、下列物质能
24、水解且水解产物有两种的是（、下列物质能水解且水解产物有两种的是（）A A蔗糖蔗糖 B B麦芽糖麦芽糖 C C淀粉淀粉 D D纤维素纤维素答案：答案：A A3 3、向淀粉溶液中加入少量的稀硫酸，加热使之发生水、向淀粉溶液中加入少量的稀硫酸，加热使之发生水解，为测定水解程度，需要加入下列试剂中的解，为测定水解程度，需要加入下列试剂中的 NaOHNaOH溶溶液；液；银氨溶液；银氨溶液；新制的新制的Cu(OH)Cu(OH)2 2悬浊液；悬浊液；碘水；碘水；BaClBaCl2 2溶液，组合正确的是（溶液，组合正确的是（）A A B B C C D D答案：答案：C C4 4、糖元、糖元(C(C6 6H
25、H1010O O5 5)n n 是一种相对分子质量比淀粉更大的是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏的肌肉中，所以又叫动物淀粉和多糖，主要存在于肝脏的肌肉中，所以又叫动物淀粉和肝糖。下列关于糖元的叙述正确的是（肝糖。下列关于糖元的叙述正确的是（）A A糖元与淀粉、纤维素互为同分异构体糖元与淀粉、纤维素互为同分异构体B B糖元与淀粉、纤维素属于同系物糖元与淀粉、纤维素属于同系物C C糖元水解的最终产物是葡萄糖糖元水解的最终产物是葡萄糖D D糖元具有还原性，能发生银镜反应糖元具有还原性，能发生银镜反应答案：答案：C C5 5、下图为人体在某项生理过程中所发生的化学反应示、下图为人体在某
26、项生理过程中所发生的化学反应示意图。意图。（1 1）图中标有字母的物质中）图中标有字母的物质中_代表酶，其化学代表酶，其化学本质是本质是_，基本组成单位是，基本组成单位是_。（2 2）如果）如果B B代表蔗糖，则代表蔗糖，则C C和和D D各代表各代表_。（3 3）下列关于葡萄糖与蔗糖相比较的说法中错误的是）下列关于葡萄糖与蔗糖相比较的说法中错误的是（）A A它们的分子式不同，但化学元素组成相同它们的分子式不同，但化学元素组成相同 B B蔗糖能水解，葡萄糖却不能蔗糖能水解，葡萄糖却不能 C C它们是同分异构体它们是同分异构体 D D葡萄糖是单糖、蔗糖是二糖葡萄糖是单糖、蔗糖是二糖答案：（答案：
27、（1 1）A A 蛋白质蛋白质 氨基酸氨基酸 （2 2）葡萄糖与）葡萄糖与果糖果糖 （3 3）C C淀粉在稀酸中发生水解，最后生成葡萄糖淀粉在稀酸中发生水解，最后生成葡萄糖v探究实验：淀粉的水解探究实验：淀粉的水解v(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6稀酸（淀粉）（淀粉）（葡萄糖）（葡萄糖）讨论：甲，乙，丙三学生做淀粉水解实验情况如下：讨论：甲，乙，丙三学生做淀粉水解实验情况如下：甲：甲：将将0.5克淀粉加入克淀粉加入5ml水中，煮沸了，将液体分为二份，水中，煮沸了，将液体分为二份，一份加入碘水变蓝，另一份加入新制一份加入碘水变蓝，另一份加入新制Cu(OH)2共热共热不产生砖红色沉
28、淀。不产生砖红色沉淀。乙：将乙：将0.5克淀粉加入克淀粉加入5ml水中，再加水中，再加2ml稀稀H2SO4，煮沸，煮沸，把液体分为二份，一份加碘水变蓝，另一份用把液体分为二份，一份加碘水变蓝，另一份用NaOH碱化，碱化，再加入新制再加入新制Cu(OH)2共热，产生砖红色沉淀。共热，产生砖红色沉淀。丙：将将丙：将将0.5克淀粉加入克淀粉加入5ml的的H2SO4中，加热煮沸了，将中，加热煮沸了，将溶液分为二份，一份加入碘水不呈蓝色，另一份用溶液分为二份，一份加入碘水不呈蓝色，另一份用NaOH碱化，再加入新制碱化，再加入新制Cu(OH)2共热，产生砖红色沉淀。共热，产生砖红色沉淀。试评价三个学生的实验。试评价三个学生的实验。评价评价v甲甲-未加入稀硫酸催化，淀粉未水解；未加入稀硫酸催化，淀粉未水解；v乙乙-淀粉部分水解（淀粉部分水解（既有淀粉，又有葡萄既有淀粉，又有葡萄糖的特征反应）糖的特征反应）v丙丙-淀粉已完全水解（没有淀粉的特征反应，淀粉已完全水解（没有淀粉的特征反应，有葡萄糖的特征反应）有葡萄糖的特征反应）