高中化學(xué) 1.1生命的基礎(chǔ)能源 糖類課件 新人教版選修1.ppt

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1．認(rèn)識(shí)糖類物質(zhì)對(duì)于人類生活的意義。 2．了解糖類物質(zhì)在人體中的轉(zhuǎn)化過(guò)程。 3．學(xué)會(huì)進(jìn)行食品的選擇。,第一節(jié) 生命的基礎(chǔ)能源——糖類,糖類是綠色植物_________的產(chǎn)物。我國(guó)居民食物構(gòu)成中，人們每天攝取的熱能中大約有_____來(lái)自糖類。 糖類是由_________三種元素組成的一類有機(jī)化合物，糖類又叫做___________ 。 大多數(shù)糖符合通式_________ ，但不是所有的糖都符合這個(gè)通式，且符合這個(gè)通式的也不一定是糖。,1．糖的概念,75%,C、H、O,碳水化合物,Cn(H2O)m,光合作用,2．糖的分類 二、葡萄糖 1．葡萄糖的分子組成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì),葡萄糖,蔗糖、麥芽糖,淀粉、纖維素,C6H12O6,CH2OH(CHOH)4CHO,—OH、—CHO,晶,有,溶,還原,白,糧食中的糖類在人體中能轉(zhuǎn)化成_______而被吸收。一部分葡萄糖在體內(nèi)被氧化分解，最終生成___________，同時(shí)釋放出能量；另一部分葡萄糖被_____、 _____等組織合成糖原而儲(chǔ)存起來(lái)；還有一部分葡萄糖可以轉(zhuǎn)變成 ____，儲(chǔ)存在_________中。,2.葡萄糖是人體內(nèi)最重要的供能物質(zhì),葡萄糖,CO2和H2O,肝臟,肌肉,脂肪,脂肪組織,三、蔗糖和麥芽糖的比較,C12H22O11,C12H22O11,同分異構(gòu)體,C12H22O11＋H2O 蔗糖 C6H12O6＋C6H12O6 葡萄糖 果糖,C12H22O11＋H2O 麥芽糖 2C6H12O6 葡萄糖,,,,,,1.淀粉和纖維素都是重要的_____，它們的通式都是___________， 但n值不同。淀粉和纖維素都是相對(duì)分子質(zhì)量很大的_______ 化合物。 2．試對(duì)淀粉和纖維素兩物質(zhì)從組成、性質(zhì)等方面加以比較,(C6H10O5)n,高分子,(C6H10O5)n,(C6H10O5)n,幾萬(wàn),幾十萬(wàn),幾十萬(wàn),上百萬(wàn),多,混合物,冷,白,熱,白,沒(méi)有,纖維,高分子,多糖,塊根,種子,植物,不,不是,I2,,,,,,,纖維素在生產(chǎn)和生活中都有重要應(yīng)用。例如，可用于制造_________、造紙。纖維素在動(dòng)物體內(nèi)也有重要的生理功能，例如，作為牛、羊、馬等_______動(dòng)物的飼料。纖維素不能作為人類的營(yíng)養(yǎng)食物，因?yàn)槿梭w內(nèi)沒(méi)有能使纖維素水解成葡萄糖的酶，但它在人體組織消化過(guò)程中也起著重要作用。例如，能夠刺激_________和___________，有助于食物的消化和廢物的排泄；減少_________與_______接觸的時(shí)間，有_________ 、 _____和_______的作用；還能降低_______，預(yù)防和治療糖尿病等。 _____和_____中含有一定量的纖維素，每天應(yīng)保證攝入一定量的______和 ____等。,3.纖維素有什么生理功能,人造纖維,植食性,腸道蠕動(dòng),分泌消化液,有害物質(zhì),腸黏膜,預(yù)防便秘,痔瘡,直腸癌,膽固醇,粗糧,蔬菜,粗糧,蔬菜,從化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)上分析，把糖類稱為“碳水化合物”是否正確？ 提示 糖類是由C、H、O三種元素組成的一類有機(jī)化合物，人們最初發(fā)現(xiàn)這類化合物的組成符合Cn(H2O)m的通式，誤認(rèn)為這類化合物就是碳水化合物。隨著化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)這種名稱不正確，因?yàn)榉螩n(H2O)m通式的并不一定是糖，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)等均不屬于糖；糖類中的氫原子與氧原子的個(gè)數(shù)比也并不一定都是2∶1，更不是以水分子的形式存在，如鼠李糖(C6H12O5)。所以，把糖類稱為“碳水化合物”是不恰當(dāng)?shù)摹?【慎思1】,根據(jù)葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)，你還能說(shuō)出它有哪些化學(xué)性質(zhì)嗎？ 提示 根據(jù)葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)，葡萄糖含有羥基，所以葡萄糖，還能發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成醛，能和羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯。 生活中怎樣檢測(cè)糖尿??？ 提示 血糖的檢測(cè)應(yīng)去醫(yī)院用專門(mén)的儀器進(jìn)行，而尿糖則可以在家中由患者使用特制的糖尿病試紙進(jìn)行自我檢測(cè)。測(cè)定時(shí)，將尿糖試紙浸入尿液中，約1秒鐘后取出，在1分鐘內(nèi)觀察試紙的顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)比色板對(duì)照，即能得出測(cè)定結(jié)果。,【慎思2】,【慎思3】,淀粉和纖維素分子式相同，它們互為同分異構(gòu)體，對(duì)嗎？ 提示 淀粉、纖維素的分子式都是(C6H10O5)n，因此很多人認(rèn)為它們是同分異構(gòu)體，這是不對(duì)的。二者分子式中n值不同，不屬于同分異構(gòu)體。 米飯沒(méi)有甜味，但咀嚼后有甜味，為什么？ 提示 淀粉是一種多糖，屬于天然高分子化合物，但它本身沒(méi)有甜味；在唾液淀粉酶的催化作用下，淀粉可水解生成麥芽糖，故咀嚼后有甜味。,【慎思4】,【慎思5】,關(guān)于淀粉和纖維素兩種物質(zhì)，下列說(shuō)法中正確的是 ( )。 A．兩者都能水解，但水解的最終產(chǎn)物不同 B．兩者含C、H、O三種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，且互為同 分異構(gòu)體 C．它們都屬于糖類，且都是高分子化合物 D．都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 提示 選C。淀粉和纖維素都屬于多糖，在一定條件下均能水解，最終產(chǎn)物都是葡萄糖；淀粉和纖維素的組成均可用(C6H10O5)n表示，C、H、O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都相同，但因n值不同，二者不屬于同分異構(gòu)體。,【慎思6】,葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)4CHO，其官能團(tuán)為 羥基(—OH)和醛基( )，具有醇類和醛類的性質(zhì)。 氧化反應(yīng) (1)銀鏡反應(yīng),1．,銀鏡反應(yīng)應(yīng)注意的問(wèn)題 ①配制銀氨溶液時(shí)滴加氨水至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為宜，不能過(guò)量。②試管內(nèi)壁必須潔凈。③水浴加熱時(shí)勿振蕩試管。④銀氨溶液必須現(xiàn)用現(xiàn)配，不能長(zhǎng)期放置。,(2)與新制氫氧化銅的反應(yīng) 葡萄糖 葡萄糖酸,說(shuō)明：①此反應(yīng)可用于檢驗(yàn)醛基(—CHO)。 ②定量關(guān)系：R—CHO～2Cu(OH)2。 ③實(shí)驗(yàn)時(shí)，Cu(OH)2須新制，可直接加熱但時(shí)間不宜太長(zhǎng)，否則Cu(OH)2會(huì)分解。 ④此反應(yīng)可用于糖尿病的檢測(cè)。,葡萄糖與銀氨溶液反應(yīng)以及與新制的氫氧化銅反應(yīng)，都需要加熱，但是加熱的方式不一樣。與銀氨溶液反應(yīng)時(shí)，是在水浴中加熱，加熱過(guò)程中要使試管保持靜止?fàn)顟B(tài)；與新制的氫氧化銅反應(yīng)時(shí)，則直接在酒精燈火焰上加熱至沸騰。另外，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都必須在堿性條件下進(jìn)行，所以實(shí)驗(yàn)中使用的葡萄糖溶液如果是由二糖或多糖在酸性條件下水解得到的，實(shí)驗(yàn)前必須加入氫氧化鈉溶液，將其調(diào)到堿性。,(3)葡萄糖在人體內(nèi)的氧化 C6H12O6(s)＋6O2(g)―→6CO2(g)＋6H2O(l)反應(yīng)放出的能量供給人體活動(dòng)的需要(1 g葡萄糖完全氧化，放出約15.6 kJ的能量)。 葡萄糖 CH2OH(CHOH)4CH2OH(己六醇) 說(shuō)明：①由上述反應(yīng)可知，葡萄糖有氧化性。 ②此反應(yīng)既是加成反應(yīng)也是還原反應(yīng)。,3．酯化反應(yīng) 葡萄糖,下列有關(guān)葡萄糖的性質(zhì)的敘述中，錯(cuò)誤的是( )。 A．能加氫生成六元醇 B．能發(fā)生銀境反應(yīng) C．與醇發(fā)生酯化反應(yīng) D．能被氧化為CO2和H2O 解析 葡萄糖中含有羥基和醛基，具有醇和醛的性質(zhì)，醛基能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，加氫生成六元醇，醇羥基與羧基發(fā)生酯化反應(yīng)，葡萄糖能被氧化為CO2和H2O。 答案 C,【例1】?,已知葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH—(CHOH)4CHO， 由此判斷下列關(guān)于葡萄糖性質(zhì)的敘述中，不正確的是 ( )。 A．葡萄糖具有醇類物質(zhì)能發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì) B．葡萄糖具有醛類物質(zhì)的還原性 C．燃燒葡萄糖的產(chǎn)物一定為CO2和H2O D．充分燃燒等質(zhì)量的葡萄糖和甲醛，所需氧氣物質(zhì)的量 相同,【體驗(yàn)1】?,解析 根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知，其分子結(jié)構(gòu)中含有5個(gè)羥基和1個(gè)醛基。由官能團(tuán)的性質(zhì)可判斷，葡萄糖應(yīng)具有醇類物質(zhì)酯化反應(yīng)和醛類還原性的性質(zhì)。葡萄糖含有C、H、O三種元素，其完全燃燒的產(chǎn)物才為CO2和H2O。葡萄糖的分子式為C6H12O6，甲醛的分子式則為CH2O，故兩者的實(shí)驗(yàn)式相同。當(dāng)完全燃燒等質(zhì)量的葡萄糖和甲醛時(shí)，其耗氧量應(yīng)相等。 答案 C,分別取1 mol葡萄糖進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)： (1)銀鏡反應(yīng)時(shí)，需氫氧化二氨合銀________mol，反應(yīng)后葡萄糖變?yōu)開(kāi)_______，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。 (2)與醋酸反應(yīng)生成酯，從理論上講完全酯化需________ g醋酸。 (3)若使之全部轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，所需氧氣的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_(kāi)_______L，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________ ________________________________________________。,【體驗(yàn)2】?,解析 答案 (1)2 葡萄糖酸銨 CH2OH(CHOH)4COONH4 (2)300 (3)134.4 C6H12O6(葡萄糖)＋6O2―→6CO2＋6H2O,(1)淀粉是人類生活中的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 食物進(jìn)入口腔以后，在唾液中淀粉酶的作用下，一小部分淀粉先水解為糊精，再進(jìn)一步水解為麥芽糖。食物進(jìn)入消化道后，在胰淀粉酶的作用下，在口腔中沒(méi)有水解的淀粉繼續(xù)水解，生成的麥芽糖在麥芽糖酶的作用下，又進(jìn)一步水解為葡萄糖。絕大多數(shù)的葡萄糖通過(guò)氧化反應(yīng)為人體提供能量。整個(gè)過(guò)程可以表示為：,1．淀粉在人體內(nèi)的消化過(guò)程,說(shuō)明：人體所需要的熱能有60%～70%來(lái)自葡萄糖的氧化。,①水解反應(yīng)：纖維素屬于多糖，可水解成低聚糖和單糖，水解難度較淀粉大。但它本身沒(méi)有還原性，不能發(fā)生銀境反應(yīng)。 纖維素在濃硫酸的催化作用下，最終水解產(chǎn)物也是葡萄糖。纖維素在一定條件下，能發(fā)生水解。在人體內(nèi)卻不能水解，因?yàn)槿梭w內(nèi)沒(méi)有能使纖維素水解成葡萄糖的酶。 ②酯化反應(yīng)：由于分子中含有—OH，故可以與硝酸、醋酸等發(fā)生酯化反應(yīng)，生成纖維素硝酸酯、纖維素乙酸酯。,2．纖維素化學(xué)性質(zhì),向淀粉溶液中加少量稀硫酸并加熱，使淀粉水解，為測(cè)定其水解程度，需要的試劑是 ( )。 ①NaOH溶液 ②銀氨溶液 ③Cu(OH)2懸濁液 ④碘水 A．④ B．②④ C．①③④ D．③④ 解析 淀粉在一定條件下水解可能有三種情況：(1)水解完全，產(chǎn)物為葡萄糖；(2)部分水解，產(chǎn)物除葡萄糖外還有未水解的淀粉；(3)沒(méi)有水解。要測(cè)定淀粉的水解程度，取一份淀粉在稀硫酸作用后的水解液，先用NaOH溶液中和催化劑硫酸后，再用新制Cu(OH)2懸濁液(或銀氨溶液)確定淀粉是否水解；同時(shí)另取一份水解液加入碘水確定淀粉的水解程度。 答案 C 點(diǎn)評(píng) 淀粉在酸性條件下水解產(chǎn)生葡萄糖，葡萄糖在堿性條件下才可以與銀氨溶液、新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)。,【例2】?,欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證淀粉水解可生成還原性糖，其實(shí)驗(yàn)包括下列一些操作過(guò)程：①取少量淀粉，加水制成淀粉液；②加熱煮沸；③加入堿溶液，中和酸，并使溶液呈堿性；④加入新制的Cu(OH)2懸濁液；⑤加入幾滴稀硫酸；⑥再加熱。這些操作過(guò)程的正確排列順序是 ( )。 A．①②⑤⑥④③ B．①⑤②④⑥③ C．①⑤②③④⑥ D．①⑥④⑤③② 解析 淀粉水解在酸性條件下進(jìn)行，水解后驗(yàn)證葡萄糖用新制的Cu(OH)2，但必須是堿性條件。 答案 C,【體驗(yàn)3】?,下列關(guān)于纖維素的說(shuō)法不正確的是 ( )。 A．纖維素是白色、無(wú)味的物質(zhì) B．纖維素是不顯還原性的物質(zhì) C．纖維素可以發(fā)生水解反應(yīng)，水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖 D．纖維素可以在人體內(nèi)水解，轉(zhuǎn)化為葡萄糖，經(jīng)腸壁吸 收進(jìn)血液 解析 纖維素是天然高分子化合物，白色，沒(méi)有甜味，分子中不含醛基，因此不顯還原性，但在濃硫酸和纖維素酶作用下可以發(fā)生水解反應(yīng)，最終得到葡萄糖。人體中沒(méi)有可以水解纖維素的酶。因此它不是人體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但在人體內(nèi)可以發(fā)揮其他作用。 答案 D,【體驗(yàn)4】?,淀粉水解最終生成葡萄糖，反應(yīng)物淀粉遇I2能夠變藍(lán)色，但不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)[也不能和新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)]，產(chǎn)物葡萄糖遇I2不能變藍(lán)色，但能發(fā)生銀鏡反應(yīng)[也能和新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)]。依據(jù)這一性質(zhì)，我們就可用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液和碘水來(lái)檢驗(yàn)淀粉在水溶液中是否發(fā)生了水解及水解是否已經(jīng)進(jìn)行完全。 某學(xué)生設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用以檢驗(yàn)淀粉的水解情況。,實(shí)驗(yàn)探究一 淀粉水解產(chǎn)物,結(jié)論：淀粉已經(jīng)水解完全 根據(jù)上述操作及現(xiàn)象首先回答其結(jié)論是否正確，然后簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。如果三個(gè)方案均不合理，請(qǐng)另設(shè)計(jì)一個(gè)方案來(lái)證明淀粉已經(jīng)水解完全。 (1)方案A________________________________________。 (2)方案B________________________________________。 (3)方案C________________________________________。 (4)你的方案_____________________________________。 解析 本題旨在測(cè)試較高層次的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)能力，要求不僅掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作，要更具備將知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能有機(jī)地結(jié)合在一起，并能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確分析、評(píng)價(jià)從而得出正確結(jié)論的能力。,說(shuō)明淀粉未水解的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)證明沒(méi)有水解產(chǎn)物葡萄糖生成；說(shuō)明淀粉部分水解的關(guān)鍵是既要用實(shí)驗(yàn)證明有水解產(chǎn)物葡萄糖生成，還要用實(shí)驗(yàn)證明仍有未水解的淀粉存在；說(shuō)明淀粉水解完全的關(guān)鍵是要用實(shí)驗(yàn)證明淀粉已不存在。 淀粉水解的條件是在淀粉液中加入稀硫酸并加熱，而證明水解產(chǎn)物葡萄糖無(wú)論用新制Cu(OH)2懸濁液還是銀氨溶液都必須在堿性環(huán)境中才能進(jìn)行，所以在加鑒別試劑前必須用NaOH溶液中和稀硫酸，在審題時(shí)必須十分關(guān)注有無(wú)此步驟。,答案 (1)結(jié)論不正確。如果淀粉只是部分發(fā)生水解，未水解的淀粉遇碘(I2)也會(huì)呈藍(lán)色 (2)結(jié)論不正確。如果淀粉發(fā)生水解會(huì)生成葡萄糖，但由于水解液沒(méi)有用NaOH溶液中和，所以加入的Cu(OH)2懸濁液會(huì)溶于稀硫酸，從而無(wú)法氧化葡萄糖，也就無(wú)紅色沉淀生成 (3)結(jié)論不正確。該實(shí)驗(yàn)只能證實(shí)淀粉已經(jīng)或正在發(fā)生水解，沒(méi)有證明是否仍有淀粉存在，所以無(wú)法證明淀粉是否水解完全 (4)合理的方案：,