高中化學(xué) 專題5 生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ) 5.1.1 糖類課件 蘇教版選修5.ppt

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第一單元糖類油脂第1課時糖類,【考試標(biāo)準(zhǔn)】,自主預(yù)習(xí)知識點一糖類的組成及分類糖類(carbohydrate)是指或以及能生成它們的物質(zhì)。糖類可以分為、和。低聚糖和多糖在一定條件下可以生成單糖。單糖一般就是或，不能進(jìn)一步水解。按照分子中所含碳原子數(shù)的多少，單糖可以分為、、(如核糖、脫氧核糖)和(如葡萄糖、半乳糖、果糖)等；按照與羰基連接的原子或原子團(tuán)的情況不同，單糖又可以分為和，最簡單的醛糖是。,多羥基醛,多羥基酮,水解,單糖,低聚糖,多糖,水解,多羥基醛,多羥基酮,丙糖,丁糖,戊糖,己糖,醛糖,酮糖,甘油醛,知識點二葡萄糖和果糖葡萄糖(glucose)和果糖(fructose)的分子式都為。葡萄糖屬于，其結(jié)構(gòu)簡式可表示為；果糖屬于，其結(jié)構(gòu)簡式可以表示為。,C6H12O6,己醛糖,CH2OH—(CHOH)4—CHO,己酮糖,CH2OH—(CHOH)3—CO—CH2OH,知識點三二糖通常把由不到個單糖縮合形成的糖類化合物稱為低聚糖，低聚糖徹底水解后將得到。低聚糖中以最常見，二糖又以(sucrose)、(maltose)、、等最普遍。蔗糖、麥芽糖、乳糖、纖維二糖互為，分子式都為。蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，它在硫酸催化下會水解生成和。,20,單糖,二糖,蔗糖,麥芽糖,乳糖,纖維二糖,同分異構(gòu)體,C12H22O11,葡萄糖,果糖,果糖,二糖是由兩個單糖分子之間脫去一分子水形成的，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。、和都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。麥芽糖和纖維二糖水解后都只得到，乳糖水解后則得到和。麥芽糖和纖維二糖在結(jié)構(gòu)上僅存在微小差異，但是它們的性質(zhì)卻存在明顯的不同，如麥芽糖有甜味且能被人體水解，而纖維二糖無甜味且不能被人體水解。,麥芽糖,纖維二糖,乳糖,葡萄糖,半乳糖,葡萄糖,知識點四多糖多糖在自然界分布很廣，是生物體的重要組成成分。自然界中最常見的多糖是(cellulose)和(starch)。淀粉和纖維素的組成都可以用表示，在無機(jī)酸或酶的催化下，淀粉和纖維素可以發(fā)生水解反應(yīng)。淀粉在淀粉酶催化下水解生成，在酸催化下水解則生成。纖維素完全水解后，得到。,纖維素,淀粉,(C6H10O5)n,麥芽糖,葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖,纖維素在一定條件下可與濃硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)得到(俗稱硝化纖維)。含氮量高的硝化纖維俗稱，它是一種烈性炸藥。纖維素還能與乙酸酐作用生成(俗稱醋酸纖維)，它常用于生產(chǎn)電影膠片片基。,火棉,纖維素乙酸酯,,纖維素硝酸酯,纖維素依次用濃氫氧化鈉溶液、二硫化碳處理后可得粘膠液，將粘膠液壓入稀硫酸中，可以重新得到纖維素。人們把通過這種方法得到的纖維稱為，其中的短纖維稱為，長纖維稱為。與上述轉(zhuǎn)變相似，纖維素也能溶解在銅氨溶液中，將形成的溶液壓入稀酸中，也可以重新得到纖維素，這種纖維稱為。,粘膠纖維,人造棉,人造絲,銅氨纖維,即時自測判斷正誤：1．碳水化合物就是碳的水合物()2．糖類就是有甜味的化合物()3．凡符合通式Cm(H2O)n的有機(jī)物就屬于糖類()4．糖類物質(zhì)完全燃燒，都能產(chǎn)生CO2和H2O()答案1.2.3.4.√,探究一葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．實驗探究葡萄糖分子組成和結(jié)構(gòu)(1)取1.80g葡萄糖完全燃燒后，只得到2.64gCO2和1.08gH2O，其結(jié)論是葡萄糖分子中含有碳、氫、氧三種元素且最簡式為CH2O。(2)用質(zhì)譜法測定葡萄糖，相對分子質(zhì)量為180，計算得葡萄糖的分子式為C6H12O6。,(3)在一定條件下1.80g葡萄糖與足量乙酸反應(yīng)，生成酯的質(zhì)量為3.90g，由此可說明葡萄糖分子中含有5個羥基。(4)葡萄糖與氫氣加成，生成直鏈化合物己六醇，葡萄糖分子中含有碳氧雙鍵。(5)葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式是CH2OH(CHOH)4CHO。,【例1】分別取1mol葡萄糖進(jìn)行下列實驗：(1)銀鏡反應(yīng)時，生成Ag的物質(zhì)的量為________mol，反應(yīng)后葡萄糖變?yōu)開_______，其結(jié)構(gòu)簡式是___________________。(2)與乙酸反應(yīng)生成酯，理論上完全酯化需要____________g乙酸。(3)若使之完全轉(zhuǎn)化為CO2和H2O，所需氧氣的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為________L，反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________。,,【訓(xùn)練1】下列有關(guān)葡萄糖的敘述中，錯誤的是()A．能加氫生成六元醇B．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C．能與醇發(fā)生酯化反應(yīng)D．能被氧化為CO2和H2O解析葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式為CH2OH(CHOH)4CHO，其分子中含有5個醇羥基和1個醛基。有醛基，可與氫加成能生成己六醇，與銀氨溶液反應(yīng)可生成銀鏡；有醇羥基，可與羧酸反應(yīng)生成酯；由C、H、O元素組成，能被氧化為CO2和H2O。答案C,課堂筆記：能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)中必含有—CHO，但不一定屬于醛類。目前已學(xué)過的能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)：醛、、甲酸鹽、、、麥芽糖等。,甲酸,甲酸酯,葡萄糖,探究二二糖的水解1．蔗糖溶液、麥芽糖溶液還原性實驗探究(1)在盛有新制Cu(OH)2懸濁液的兩支試管中，一支試管中加入蔗糖溶液，另一支試管中加入麥芽糖溶液，分別加熱。實驗中的現(xiàn)象是加入蔗糖溶液的試管無明顯現(xiàn)象，加入麥芽糖溶液的試管有磚紅色沉淀生成。(2)由上述實驗得出的結(jié)論是蔗糖分子中無醛基；麥芽糖分子中有醛基，具有還原性。,3．其他二糖水解,【例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()A．甲酸B．蔗糖C．葡萄糖D．麥芽糖解析能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明有機(jī)物結(jié)構(gòu)中含有醛基，排除B項。已學(xué)過的能發(fā)生水解反應(yīng)的有機(jī)物有鹵代烴、酯及二糖或多糖等。故D項符合題意。答案D,【訓(xùn)練2】我國是糖類生產(chǎn)大國，在各種糖中，蔗糖產(chǎn)量又居榜首。蔗糖是食品產(chǎn)業(yè)中的常用原料，也是許多化工行業(yè)中的一種重要原料。關(guān)于蔗糖有如下幾種說法，請判斷其中不正確的是()A．蔗糖不是淀粉水解的產(chǎn)物B．蔗糖的水解產(chǎn)物為葡萄糖C．蔗糖分子不含醛基D．蔗糖與麥芽糖互為同分異構(gòu)體解析蔗糖的水解產(chǎn)物為葡萄糖和果糖。答案B,探究三多糖的性質(zhì)及應(yīng)用1．淀粉和纖維素屬于多糖，分子式均為(C6H10O5)n，每個葡萄糖單元仍有三個羥基，其分子式也可寫成[C6H7O2(OH)3]n，由于n值不同，它們不是同分異構(gòu)體，它們都屬于天然高分子化合物。,3．纖維素是白色、無嗅、無味的具有纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。一般不溶于水和有機(jī)溶劑。(1)纖維素與淀粉一樣，沒有還原性，但在強(qiáng)酸中的水解產(chǎn)物具有還原性。(2)纖維素含有羥基，可以與硝酸、醋酸等發(fā)生酯化反應(yīng)，生成重要的化工原料硝化纖維和醋酸纖維。,4．已知纖維素的結(jié)構(gòu)單元中含有3個羥基，所以纖維素的結(jié)構(gòu)也可表示為試寫出纖維素與濃HNO3發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式,結(jié)論：淀粉部分水解。根據(jù)上述操作現(xiàn)象，回答設(shè)計、結(jié)論是否正確。然后簡要說明理由。(1)甲方案______________________________________。(2)乙方案_______________________________________。(3)丙方案________________________________________。(4)丁方案_________________________________________。,解析本例是一道實驗評價型的例題，思考問題應(yīng)緊緊圍繞淀粉的檢驗和葡萄糖的檢驗所需的實驗條件，進(jìn)行周到而又全面的分析，這是解決本題的關(guān)鍵。同時本題也較好地考查了文字表達(dá)能力。在具體設(shè)計實驗時，要注意兩點：在檢驗葡萄糖存在時，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；檢驗淀粉存在時，不能是堿性溶液，因為碘能與NaOH反應(yīng)，因此水解液可以直接加碘水檢驗，不必先中和。若淀粉水解完全時，則在溶液中加入碘水，溶液不會出現(xiàn)藍(lán)色；若淀粉尚未水解時，則加入銀氨溶液，水浴加熱，溶液不會發(fā)生銀鏡反應(yīng)；若淀粉正在水解中，則既要用碘水檢驗淀粉的存在，又要用銀氨溶液檢驗有無葡萄糖或麥芽糖的存在。,答案(1)設(shè)計和結(jié)論都不正確。設(shè)計不正確是因加入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，溶液中也會有淀粉存在(2)設(shè)計和結(jié)論都不正確。因為在酸性條件下，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，無銀鏡現(xiàn)象，淀粉可能是完全水解了也可能是部分水解了或完全未水解(3)設(shè)計和結(jié)論都正確。按設(shè)計的方案進(jìn)行實驗，有銀鏡現(xiàn)象，說明淀粉已水解生成了葡萄糖(4)設(shè)計和結(jié)論都正確。按設(shè)計方案進(jìn)行實驗，淀粉變藍(lán)又有銀鏡現(xiàn)象，說明既有淀粉又有葡萄糖，即淀粉部分水解,【訓(xùn)練3】向淀粉溶液中加入少量稀H2SO4，加熱使淀粉發(fā)生了水解反應(yīng)，為測定其水解程度，所需的試劑是()①銀氨溶液②新制Cu(OH)2懸濁液③NaOH溶液④碘水⑤BaCl2A．①⑤B．②④C．①③④D．①②④,解析實驗?zāi)康臑闇y定淀粉的水解程度，其中包括：①尚未水解；②部分水解；③完全水解。而淀粉水解的產(chǎn)物為葡萄糖，所以所需試劑為銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液，以檢驗是否存在葡萄糖，若無銀鏡現(xiàn)象或磚紅色沉淀生成，則說明淀粉尚未水解，若有此現(xiàn)象，則說明淀粉已部分水解或全部水解。至于是部分水解還是全部水解，必須證明是否還存在淀粉，所以還需要碘水。又因銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)，不能在酸性條件下進(jìn)行，所以必須用堿中和作催化劑的H2SO4。答案C,課堂筆記：驗證淀粉的水解產(chǎn)物時，首先要加入調(diào)至堿性，再進(jìn)行實驗。要驗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溶液后再加碘水，因為。,NaOH溶液,碘水與NaOH溶液反應(yīng),