高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修3第四章 生物大分子第一節(jié) 糖類示范課ppt課件

這是一份高中化學(xué)人教版 (2019)選擇性必修3第四章 生物大分子第一節(jié) 糖類示范課ppt課件，共52頁(yè)。PPT課件主要包含了必備基礎(chǔ)，核心素養(yǎng)，素養(yǎng)形成，物理性質(zhì)，蔗糖和麥芽糖，C12H22O11，同分異構(gòu)體，C6H10O5n，有機(jī)高分子，不溶于等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1．了解糖類定義、分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2．掌握糖類重要代表物的組成和性質(zhì)，以及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。3．了解糖類的還原性及水解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。
[新知預(yù)習(xí)]一、糖類的組成和分類1．糖的定義和組成從分子結(jié)構(gòu)看，糖類可定義為__________、________和它們的____________，糖類是由____、___、________三種元素組成的，其組成常用通式__________來(lái)表示，所以糖類也被稱為__________。
2．糖類的分類根據(jù)糖類能否水解以及水解后的產(chǎn)物，糖類可分為單糖、寡糖和多糖。
二、葡萄糖與果糖1．結(jié)構(gòu)從組成和結(jié)構(gòu)上看，葡萄糖和果糖互為__________________。
CH2OH(CHOH)4CHO
3.葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)及用途(1)化學(xué)性質(zhì)：
(2)用途：葡萄糖用于制鏡業(yè)、糖果制造業(yè)、醫(yī)藥業(yè)，為體弱和低血糖患者補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。
CH2OH(CHOH)4CH2OH
從結(jié)構(gòu)和組成上看，蔗糖和麥芽糖互為__________________。
C6H12O6(葡萄糖)　
C6H12O6(果糖)
2C6H12O6(葡萄糖)
四、淀粉和纖維素1．淀粉
2．纖維素(1)組成：通式為________，屬于天然_________化合物。(2)性質(zhì)①溶解性：一般不溶于水和一般的有機(jī)溶劑。②水解反應(yīng)：____________________________________。③酯化反應(yīng)：纖維素中的葡萄糖單元中含有________，可與含氧酸發(fā)生酯化反應(yīng)。(3)用途：纖維素可用于紡織工業(yè)、造紙業(yè)等。纖維素酯化后的產(chǎn)物可用于制造塑料、涂料等。
2．已知葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)4CHO，下列關(guān)于葡萄糖的性質(zhì)說(shuō)法不正確的是(　　)A．完全燃燒的產(chǎn)物是CO2和H2OB．1 ml葡萄糖能還原出2 ml AgC．含葡萄糖0.1 ml的水溶液與足量金屬鈉反應(yīng)，得到0.25 ml H2D．分別充分燃燒等質(zhì)量的葡萄糖和甲醛(HCHO)消耗氧氣的量相同
解析：葡萄糖分子中只有C、H、O三種元素，充分燃燒的產(chǎn)物只能是CO2和H2O；分子中含5個(gè)—OH，每摩爾應(yīng)能生成2.5 ml H2，但水能與鈉反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣大于2.5 ml；其實(shí)驗(yàn)式CH2O和甲醛相同，因此等質(zhì)量時(shí)耗氧量也相同，1 ml—CHO能還原出2 ml Ag。
3．下列關(guān)于蔗糖的說(shuō)法不正確的是(　　)A．蔗糖是重要的二糖，它的摩爾質(zhì)量是葡萄糖的二倍B．純凈的蔗糖溶液中加入銀氨溶液，微熱，不發(fā)生銀鏡反應(yīng)C．在蔗糖與稀硫酸共熱后的溶液中，滴入銀氨溶液，水浴加熱后看不到銀鏡產(chǎn)生D．在蔗糖里加入濃硫酸，可觀察到顏色變黑并有泡沫出現(xiàn)
解析：蔗糖是一分子葡萄糖和一分子果糖的脫水縮合物，葡萄糖和果糖是同分異構(gòu)體，所以，蔗糖的摩爾質(zhì)量不是葡萄糖的二倍，是二倍減去18，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；蔗糖是非還原糖，沒有醛基，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，故B項(xiàng)正確；應(yīng)在堿性條件下反應(yīng)，先加入氫氧化鈉溶液，再滴加銀氨溶液，然后水浴加熱，才能有銀鏡，故C項(xiàng)正確；濃硫酸有脫水性，可以使蔗糖炭化，然后碳和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫和二氧化碳，故D項(xiàng)正確。
4．淀粉已水解，但水解不完全的特征是(　　)A．既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能使碘溶液變藍(lán)色B．既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能和新制Cu(OH)2反應(yīng)生成紅色沉淀C．能使碘溶液變藍(lán)，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)D．不能使碘溶液變藍(lán)，卻能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
解析：能發(fā)生銀鏡反應(yīng)說(shuō)明含有葡萄糖，淀粉水解了；能使碘溶液變藍(lán)色，說(shuō)明仍然存在淀粉，故A項(xiàng)正確；既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能和新制Cu(OH)2反應(yīng)生成紅色沉淀，只能證明含有葡萄糖，不能證明淀粉是否水解完全，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；能使碘溶液變藍(lán)，說(shuō)明有淀粉，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明未水解，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；不能使碘溶液變藍(lán)，卻發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明不含有淀粉，含有葡萄糖，淀粉已經(jīng)完全水解，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5．生活中的一些問(wèn)題常涉及化學(xué)知識(shí)，下列敘述正確的是(　　)A．棉花的主要成分是纖維素B．糖類熱值比油脂低，故食用糖類不會(huì)致人發(fā)胖C．淀粉在人體內(nèi)直接水解生成葡萄糖，供人體組織的營(yíng)養(yǎng)需要D．纖維素在人體消化過(guò)程中起重要作用，纖維素可以作為人類的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
提升點(diǎn)一　常見糖類的比較例1. 有A、B、C三種無(wú)色溶液，它們分別是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一種，經(jīng)實(shí)驗(yàn)可知：①B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；②A遇碘水變藍(lán)色；③A、C均能發(fā)生水解反應(yīng)，水解液均能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。試判斷它們各是什么物質(zhì)，并寫出相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。(1)A是____________，B是____________，C是____________。(2)寫出C的水解的化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________________________________。
解析：A遇碘水變藍(lán)，則A為淀粉溶液；B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，則B為葡萄糖溶液；C為蔗糖溶液。
[提升1]　下列有關(guān)糖類的說(shuō)法中，正確的是(　　)①在糖類中有高分子化合物，也有小分子化合物?、谟刑鹞兜奈镔|(zhì)不一定是糖，糖類也不一定都有甜味?、厶穷惙肿咏M成不一定都符合通式Cm(H2O)n，符合Cm(H2O)n的物質(zhì)不一定都是糖類?、苣馨l(fā)生銀鏡反應(yīng)的糖類，結(jié)構(gòu)中不一定都有醛基?、莸矸?、纖維素有相同的分子通式(C6H10O5)n，但它們不是同分異構(gòu)體?、薜矸邸⒗w維素都屬于混合物?、叩矸叟c纖維素通式相同，蔗糖與麥芽糖分子式相同，但單糖的分子式不完全相同A．只有①② B．只有③④C．只有⑤⑥⑦ D．全部正確
解析：?jiǎn)翁?、低聚糖屬于小分子化合物，多糖屬于高分子化合物；糖精、甘油等有甜味，但不屬于糖類，淀粉、纖維素是糖類，但沒有甜味；鼠李糖分子式是C6H12O5，不符合Cm(H2O)n的通式，甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)的分子式符合Cm(H2O)n的通式，但不是糖類；果糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但結(jié)構(gòu)中沒有醛基；淀粉、纖維素沒有固定的分子式，所以它們不是同分異構(gòu)體，也不屬于純凈物；核糖、脫氧核糖等單糖的分子式與葡萄糖、果糖的分子式不相同。
關(guān)鍵能力常見糖類的比較
狀元隨筆　對(duì)糖類的組成和性質(zhì)認(rèn)識(shí)的四個(gè)誤區(qū)誤區(qū)一：誤認(rèn)為糖類一定是碳水化合物大多數(shù)糖類化合物的分子式可用通式Cm(H2O)n來(lái)表示，m與n是可以相同、也可以不同的正整數(shù)。符合Cm(H2O)n通式的物質(zhì)不一定都是糖類化合物，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等；有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n，如脫氧核糖(C5H10O4)。因此，糖類物質(zhì)不完全屬于碳水化合物。誤區(qū)二：誤認(rèn)為糖類一定具有甜味有甜味的物質(zhì)不一定是糖，如甘油、木糖醇等；沒有甜味的物質(zhì)也可能是糖，如淀粉、纖維素等。因此，糖類物質(zhì)不等于甜味物質(zhì)。
誤區(qū)三：誤認(rèn)為糖類物質(zhì)都能溶于水受日常生活中糖的影響，誤認(rèn)為糖類物質(zhì)都能溶于水，其實(shí)日常食用的淀粉及蔬菜中的纖維素在常溫下都不溶于水。誤區(qū)四：淀粉和纖維素互為同分異構(gòu)體淀粉和纖維素都可用通式(C6H10O5)n表示，但其n值不同，故其不是同分異構(gòu)體。
提升點(diǎn)二　糖類的水解實(shí)驗(yàn)例2. 某學(xué)生設(shè)計(jì)了四個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用以檢驗(yàn)淀粉的水解情況。
結(jié)論：淀粉部分水解。根據(jù)上述操作現(xiàn)象，回答設(shè)計(jì)、結(jié)論是否正確。然后簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。(1)甲方案________________________________________。(2)乙方案_________________________________________。(3)丙方案_________________________________________。(4)丁方案_________________________________________。
解析：在設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意兩點(diǎn)：一是在檢驗(yàn)葡萄糖存在時(shí)，加銀氨溶液之前，要加堿中和溶液中的硫酸，否則銀氨絡(luò)離子要被破壞；二是檢驗(yàn)淀粉存在時(shí)，不能是堿性溶液，因?yàn)榈饽芘cNaOH反應(yīng)，因此水解液可以直接加碘水檢驗(yàn)，不必先中和。若淀粉水解完全時(shí)，則在溶液中加入碘水，溶液不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色；若淀粉尚未水解時(shí)，則加入銀氨溶液，水浴加熱，溶液不會(huì)出現(xiàn)銀鏡反應(yīng)；若淀粉正在水解中，則既要用碘水檢驗(yàn)淀粉的存在，又要用銀氨溶液檢驗(yàn)有無(wú)葡萄糖的存在。
答案：(1)設(shè)計(jì)和結(jié)論都不正確。設(shè)計(jì)不正確是因加入NaOH溶液呈堿性后，加入I2，I2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，沒有I2存在，不能證明淀粉是否存在；結(jié)論不正確是若淀粉部分水解，溶液中也會(huì)有淀粉存在(2)設(shè)計(jì)和結(jié)論都不正確。因?yàn)樵谒嵝詶l件下，加入的銀氨溶液被破壞，不能與葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)。按方案乙的設(shè)計(jì)，無(wú)銀鏡現(xiàn)象，淀粉可能是完全水解，也可能是部分水解或完全未水解(3)設(shè)計(jì)和結(jié)論都正確。按設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有銀鏡現(xiàn)象，說(shuō)明淀粉已水解生成了葡萄糖(4)設(shè)計(jì)和結(jié)論都正確。按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，淀粉變藍(lán)又有銀鏡現(xiàn)象，說(shuō)明既有淀粉又有葡萄糖，淀粉部分水解
狀元隨筆　檢驗(yàn)淀粉水解程度的方法
[提升2]　某同學(xué)稱取9 g淀粉溶于水，測(cè)定淀粉水解的百分率，其程序如下：提示：所取少量溶液計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì)。則：(1)各步所加試劑為：A______________，B______________。(2)只加A，不加B是否可以？其理由是___________________________________________ (3)當(dāng)析出2.16 g金屬單質(zhì)時(shí)，淀粉的水解百分率是________。
不可以，銀鏡反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行
4．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論5.淀粉水解的產(chǎn)物 淀粉水解程度不同時(shí)得到溶液中的物質(zhì)也不同，不水解時(shí)是淀粉；部分水解時(shí)是淀粉、葡萄糖；完全水解時(shí)是葡萄糖。
狀元隨筆　(1)驗(yàn)證水解產(chǎn)物時(shí)，首先要加入NaOH溶液中和后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(2)要驗(yàn)證混合液中是否還有淀粉應(yīng)直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH溶液中和后再加碘水，因碘水與NaOH溶液反應(yīng)。
1.《尚書·洪范篇》有“稼稿作甘”之句，“甘”即飴糖。飴糖的主要成分是一種二糖，1 ml該二糖完全水解可生成2 ml葡萄糖。飴糖的主要成分是(　　)A．淀粉 B．纖維素C．果糖 D．麥芽糖
解析：1 ml麥芽糖完全水解可生成2 ml葡萄糖，所以飴糖的主要成分是麥芽糖。
2．下列物質(zhì)中，在一定條件下既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)的是(　　)①甲酸甲酯 　 ②蔗糖 ?、燮咸烟? ?、茺溠刻茿．①④ B．②③C．①③ D．③④
解析：能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說(shuō)明有機(jī)物結(jié)構(gòu)中含有醛基；能發(fā)生水解反應(yīng)的有鹵代烴、酯及低聚糖或多糖等。甲酸甲酯中有—CHO和—COO—，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能發(fā)生水解反應(yīng)；蔗糖能發(fā)生水解反應(yīng)，但無(wú)—CHO，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；葡萄糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但不能水解；麥芽糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能發(fā)生水解反應(yīng)。
3．下列物質(zhì)中，屬于糖類的是(　　)
4．下圖表示一個(gè)反應(yīng)過(guò)程，圖中的黑球表示兩個(gè)相同的單糖分子，則圖中a、b、c分別表示(　　)A.麥芽糖、麥芽糖酶、葡萄糖B．蔗糖、蔗糖酶、果糖C．淀粉、淀粉酶、葡萄糖D．以上都不可能
解析：據(jù)圖示，b在反應(yīng)前后未變化，應(yīng)為催化劑，即酶，a是水解后生成兩個(gè)相同的單糖分子的二糖。1 ml麥芽糖水解生成2 ml葡萄糖，1 ml蔗糖水解生成1 ml葡萄糖和1 ml果糖，而淀粉屬于多糖。
5．淀粉經(jīng)過(guò)下列變化：淀粉→單糖→酒精→乙烯→……→草酸(HOOC—COOH)，在該變化過(guò)程中，下列反應(yīng)類型一定沒有涉及的是(　　)①加成反應(yīng)?、谘趸磻?yīng)　③還原反應(yīng)?、芟シ磻?yīng)?、萑〈磻?yīng)　⑥水解反應(yīng)?、啧セ磻?yīng)　⑧加聚反應(yīng)A．①③④ B．⑦⑧C．④⑤⑥ D．①④⑥
解析：淀粉→單糖(葡萄糖)，水解反應(yīng)(取代反應(yīng))；葡萄糖→酒精 ，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)；酒精→乙烯，消去反應(yīng)；乙烯→1，2－二溴乙烷，加成反應(yīng)；1，2－二溴乙烷→乙二醇，水解反應(yīng)(取代反應(yīng))；乙二醇→乙二醛→乙二酸，氧化反應(yīng)。
6．下列關(guān)于蔗糖屬于非還原糖，而其水解產(chǎn)物具有還原性的實(shí)驗(yàn)方案的說(shuō)法中，正確的是(　　)A.驗(yàn)證蔗糖屬于非還原糖的操作順序：④③B．驗(yàn)證蔗糖屬于非還原糖的操作順序：④⑤C．驗(yàn)證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序：①④⑤D．驗(yàn)證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序：①②④③
解析：糖類是否屬于還原糖，可通過(guò)銀鏡反應(yīng)加以證明。銀鏡反應(yīng)應(yīng)該在水浴中進(jìn)行加熱，故不能選擇③，同時(shí)考慮到銀鏡反應(yīng)的發(fā)生應(yīng)該在堿性條件下進(jìn)行，故蔗糖水解后應(yīng)先加堿中和過(guò)量的酸，才能進(jìn)行銀鏡反應(yīng)，綜上所述，選B項(xiàng)。
7．下列物質(zhì)間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系，請(qǐng)按要求填空。(1)在制鏡工業(yè)和熱水瓶膽鍍銀時(shí)，常利用上述反應(yīng)_____(填數(shù)字)。(2)反應(yīng)①②的反應(yīng)類型為________(填選項(xiàng)字母)。A．氧化反應(yīng) B．加成反應(yīng) C．水解反應(yīng) D．消去反應(yīng)
(3)反應(yīng)⑦可用于檢驗(yàn)糖尿病病人尿液中的含糖量，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________。(4)葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)徹底氧化分解的化學(xué)方程式為__________________________________________________________。
C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O
8．我國(guó)科學(xué)家人工合成淀粉的重大科研成果在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Science》上發(fā)表。中國(guó)科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了不依賴植物光合作用，直接從二氧化碳到淀粉的全合成。請(qǐng)回答下列與淀粉有關(guān)的問(wèn)題：如圖所示，把一定量的淀粉溶液和少量稀硫酸灌于半透膜中，并將半透膜置于盛有熱蒸餾水的燒杯中。
(1)淀粉在上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________。(2)取燒杯中的溶液少許，先加入________，再加入新制的Cu(OH)2懸濁液，加熱煮沸，觀察到的現(xiàn)象是_____________，該現(xiàn)象說(shuō)明淀粉已經(jīng)水解。(3)要證明淀粉在這段時(shí)間內(nèi)未水解完全，請(qǐng)寫出簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案：__________________________________________________________。
取半透膜袋內(nèi)的液體少許，加入碘水，若出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明淀粉未水解完全