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1、走进奇妙的化学世界2022-2023必修第二册第七章 有机化合物第四节 基本营养物质你的一日三餐都吃些什么?基本营养物质 随着人类生活水平的提高,现代人提倡少油少糖健康饮食,市面上便出现了很多标有“无糖”“无蔗糖”字样的商品。从化学角度来看,这些食品真的无糖吗?生活中糖类以哪些形式存在呢?学习 目标第1课时 糖 类PART01PART02能从组成、结构等多角度认识糖类及其分类。能从官能团的角度预测萄萄糖的化学性质,并能根据其性质设计检验方法知道蔗糖、淀粉等糖类的水解反应及其产物,能根据性质检验淀粉及淀粉水解产物。了解与人类生命、营养、健康密切相关的知识,体会学习有机化学的意义,提高科学素养。丰
2、富多彩的糖类果糖蔗糖麦芽糖淀粉纤维素C6H12O6葡萄糖C6H12O6C12H22O11;C12H22O11;(C6H10O5)n(C6H10O5)n认识糖类学习任务一 糖类的组成及其分类糖类是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源1.糖类组成:糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,过去曾称其为碳水化合物。曾把糖类叫作碳水化合物的原因发现的糖类都是由C、H、O三种元素组成;当时发现的糖分子中H、O个数之比恰好是2:1;糖类的分子式都遵循Cn(H2O)m这个通式。不能反映糖类的真实结构的原因:分子中,O和H原子并不是以水的形式存在;
3、有些分子中,H和O的个数比并不是2:1,如脱氧核糖C5H10O4 有些符合Cn(H2O)m通式的物质并不属于糖类,如甲醛CH2O。1.定义 葡萄糖的结构简式CH2CHCHCHCHCH=OOHOHOH OH OH醛基多羟基醛果糖的结构简式CH2CHCHCHCCH2=OOHOHOH OH OH羰基多羟基酮糖是多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合物。(C6H7O2)OHOHOHn纤维素糖类单糖二糖多糖蔗糖(C12H22O11)果糖(C6H12O6)葡萄糖(C6H12O6)麦芽糖(C12H22O11)淀粉(C6H10O5)n纤维素(C6H10O5)n互为同分异构体互为同分异构体n值不同,不互为同分异构
4、体2.糖的分类:糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同,划分为单糖、二糖、多糖。不能水解为更简单的糖分子水解后能生成两分子单糖水解后能生成多分子单糖一、单糖 葡萄糖和果糖 最重要的单糖,是构成多种二糖和多糖的基本单元1.葡萄糖物理性质:无色晶体、有甜味、能溶于水2、葡萄糖分子结构:分子式:实验式:结构式:结构简式:C6H12O6CH2OCH2 CH CH CH CH CHOOHOH OH OH OH羟基(-OH)醛基(-CHO)官能团:多羟基醛(1)(2)(1)现象:产生砖红色沉淀(2)水浴加热(2)现象:产生光亮的银镜实验7-7(1)直接加热3、葡萄糖化学性质(1)氧化反应:与新制Cu
5、(OH)2悬浊液反应-CHO被氧化成-COOH CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O+3H2O注意:必须在碱性条件下进行加热煮沸Cu(OH)2悬浊液要现用现配1 检验醛基2 医学用于检验尿糖与银氨溶液反应注意:试管洁净;银氨溶液应现用现配;采用水浴加热;不能振荡试管实验室醛基的检验:与新制氢氧化铜悬浊液混合加热(生成砖红色沉淀)、与银氨溶液混合水浴加热(试管壁有光亮的银镜生成)应用:1 工业制镜或热水瓶胆镀银 2 检验醛基想一想:如果低血糖患者出现低血糖昏迷、神志不清、不能口服进食,这时往往需要静脉注射50%的葡萄糖,这是什么原
6、理呢?C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O 生理氧化或燃烧:生命活动所需能量的来源葡萄糖的特征反应扩展探究:醛基能否氢气反应?如果能,请同学们写出相应的化学方程式?并说出反应类型?CH2OH(CHOH)4CHO+H2催化剂 CH2OH(CHOH)4CH2OH与H2加成发酵酿酒:C6H12O6 2C2H5OH+2CO2酒化酶(还原反应)与金属钠的反应 酯化反应等能被KMnO4、Br2水等强氧化剂氧化制取乙醇1、官能团决定化学性质醛基的性质羟基的性质OH银镜反应与新制Cu(OH)2悬浊液的反应与H2的加成反应与Na反应氧化反应 酯化反应总结 葡萄糖的化学性质2、分解反应C6H12O6 2C2
7、H5OH+2CO2酒化酶使酸性高锰酸钾溶液褪色4、葡萄糖的用途营养物质 镀银工业 制药工业 制酒工业制药、制糖果、制镜、制酒等5、果 糖CH2-CH-CH-CH-C-CH2 OH OH OH OH OH O无色晶体、易溶于水、结构简式:CH2OH(CHOH)3COCH2OH多羟基的酮扩展探究二、二糖 蔗糖、麦芽糖类别 蔗糖 麦芽糖分子式物理性质结构特点化学性质来源用途联系C12H22O11C12H22O11白色晶体,易溶于水,较难溶于乙醇,甜味仅次于果糖。白色晶体,易溶于水,有甜味无醛基 有醛基非还原性糖,水解生成1分子葡萄糖和1分子果糖不发生银镜反应还原性糖,水解生成2分子葡萄糖可发生银镜反
8、应甘蔗、甜菜 发芽的谷粒和麦芽甜味食品甜味食品同分异构体三.多糖淀粉和纤维素(C(C66HH1010OO55)n)n天然高分子化合物【实验7-8】(1)回忆生物课中学习的检验淀粉的方法。将碘溶液滴到一片慢头或土豆上,观察现象。(2)在试管中加入0.5g淀粉和4mL 2mol/L H2SO4溶液,加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液,将溶液调至碱性,再加入少量新制的Cu(OH)2,加热。观察并解释实验现象。现象:(1)面包片遇碘溶液变蓝(2)最终有砖红色沉淀生成结论:(1)淀粉遇碘变蓝。(2)淀粉水解生成的葡萄糖,与新制的Cu(OH)2共热生成氧化亚(Cu2O)3、应用 淀粉除作食物外,主要
9、用于生产葡萄糖和酒精。(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 催化剂淀粉 葡萄糖 常温下,淀粉遇碘变蓝1、淀粉的物理性质:白色粉末,不溶于冷水,部分溶于热水2、淀粉的化学性质:(1)特征反应(2)无还原性(纤维素同),不与新制氢氧化铜反应,银氨溶液反应应用:淀粉与碘单质互相检验(3)水解反应(酸性条件)能水解生成葡萄糖,但是要在碱性环境下才能检验到水解产生的葡萄糖。【交流与思考】设计实验【思考2】如何检验淀粉有部分水解?【思考3】如何检验淀粉已经完全水解?【思考1】如何检验淀粉尚未水解?只有淀粉,没有葡萄糖有淀粉,有葡萄糖 没有淀粉,只有葡萄糖用银镜生成或用新制的氢氧化铜反应用银镜生
10、成,用碘水显蓝色 用碘水是不显蓝色 现象A 现象B 结论变蓝 无银镜 尚未水解变蓝 有银镜 部分水解不变蓝 有银镜 完全水解如何判断淀粉是完全水解、部分水解还是尚未水解?需要用到哪些试剂?如何操作?纤维素硝酸酯(硝酸纤维)怎样制纤维素醋酸酯(醋酸纤维)?纤维素的酯化反应扩展探究 淀粉与纤维素结构特征由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物物理性质化学性质注意(C6H10O5)n 淀粉 纤维素(C6H10O5)n由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物白色粉末、无嗅、无味,不溶于冷水,在热水中形成胶状的淀粉糊白色、无嗅、无味具有纤维状结构的物质。一般不溶于水和有机溶剂 无醛基水解的最终产物为葡萄糖遇碘变蓝色无醛基也能水解为葡萄糖,比淀粉难1.不是同分异构体n值不同 2.不是同系物 3.淀粉和纤维素均是混合物 4.均属天然高分子化合物归纳总结(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 催化剂淀粉(或纤维素)葡萄糖 糖类物质的存在与应用糖类 存在 主要应用葡萄糖蔗糖淀粉纤维素水果、蔬菜、血液 工业原料、食品加工、医疗输液甘蔗、甜菜工业原料、食品加工植物的种子和块茎食品加工、生产葡萄糖和酒精植物的茎、叶和皮 促进胃肠蠕动、造纸淀粉和纤维素都是天然高分子化合物