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)識糖類物質(zhì)對于人類生活的意義。 2．了解糖類物質(zhì)在人體中的轉(zhuǎn)化過程。 3．學(xué)會進(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。我國居民食物構(gòu)成中，人們每天攝取的熱能中大約有_____來自糖類。 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通式，且符合這個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___________，同時釋放出能量；另一部分葡萄糖被_____、 _____等組織合成糖原而儲存起來；還有一部分葡萄糖可以轉(zhuǎn)變成 ____，儲存在_________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分子質(zhì)量很大的_______ 化合物。 2．試對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,幾十萬,幾十萬,上百萬,多,混合物,冷,白,熱,白,沒有,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。纖維素在動物體內(nèi)也有重要的生理功能，例如，作為牛、羊、馬等_______動物的飼料。纖維素不能作為人類的營養(yǎng)食物，因為人體內(nèi)沒有能使纖維素水解成葡萄糖的酶，但它在人體組織消化過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,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，因為符合Cn(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。 生活中怎樣檢測糖尿??？ 提示 血糖的檢測應(yīng)去醫(yī)院用專門的儀器進(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。測定時，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)比色板對照，即能得出測定結(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，這是不對的。二者分子式中n值不同，不屬于同分異構(gòu)體。 米飯沒有甜味，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)注意的問題 ①配制銀氨溶液時滴加氨水至最初產(chǎn)生的沉淀恰好溶解為宜，不能過量。②試管內(nèi)壁必須潔凈。③水浴加熱時勿振蕩試管。④銀氨溶液必須現(xiàn)用現(xiàn)配，不能長期放置。,(2)與新制氫氧化銅的反應(yīng) 葡萄糖 葡萄糖酸,說明：①此反應(yīng)可用于檢驗醛基(—CHO)。 ②定量關(guān)系：R—CHO～2Cu(OH)2。 ③實驗時，Cu(OH)2須新制，可直接加熱但時間不宜太長，否則Cu(OH)2會分解。 ④此反應(yīng)可用于糖尿病的檢測。,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，是在水浴中加熱，加熱過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，則直接在酒精燈火焰上加熱至沸騰。另外，這兩個實驗都必須在堿性條件下進(jìn)行，所以實驗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，實驗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1】?,解析 根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式可知，其分子結(jié)構(gòu)中含有5個羥基和1個醛基。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，故兩者的實驗式相同。當(dāng)完全燃燒等質(zhì)量的葡萄糖和甲醛時，其耗氧量應(yīng)相等。 答案 C,分別取1 mol葡萄糖進(jìn)行下列實驗： (1)銀鏡反應(yīng)時，需氫氧化二氨合銀________mol，反應(yīng)后葡萄糖變?yōu)開_______，其結(jié)構(gòu)簡式為________。 (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________L，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________ ________________________________________________。,【體驗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)的葡萄糖通過氧化反應(yīng)為人體提供能量。整個過程可以表示為：,1．淀粉在人體內(nèi)的消化過程,說明：人體所需要的熱能有60%～70%來自葡萄糖的氧化。,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，因為人體內(nèi)沒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)沒有水解。要測定淀粉的水解程度，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；同時另取一份水解液加入碘水確定淀粉的水解程度。 答案 C 點評 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】?,欲通過實驗來驗證淀粉水解可生成還原性糖，其實驗包括下列一些操作過程：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，水解后驗證葡萄糖用新制的Cu(OH)2，但必須是堿性條件。 答案 C,【體驗3】?,下列關(guān)于纖維素的說法不正確的是 ( )。 A．纖維素是白色、無味的物質(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。人體中沒有可以水解纖維素的酶。因此它不是人體營養(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懸濁液和碘水來檢驗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)計了三個實驗方案，用以檢驗淀粉的水解情況。,實驗探究一 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，然后簡要說明理由。如果三個方案均不合理，請另設(shè)計一個方案來證明淀粉已經(jīng)水解完全。 (1)方案A________________________________________。 (2)方案B________________________________________。 (3)方案C________________________________________。 (4)你的方案_____________________________________。 解析 本題旨在測試較高層次的實驗評價能力，要求不僅掌握化學(xué)實驗的基本操作，要更具備將知識與實驗技能有機(jī)地結(jié)合在一起，并能根據(jù)實驗現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確分析、評價從而得出正確結(jié)論的能力。,說明淀粉未水解的關(guān)鍵是實驗證明沒有水解產(chǎn)物葡萄糖生成；說明淀粉部分水解的關(guān)鍵是既要用實驗證明有水解產(chǎn)物葡萄糖生成，還要用實驗證明仍有未水解的淀粉存在；說明淀粉水解完全的關(guān)鍵是要用實驗證明淀粉已不存在。 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，在審題時必須十分關(guān)注有無此步驟。,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)也會呈藍(lán)色 (2)結(jié)論不正確。如果淀粉發(fā)生水解會生成葡萄糖，但由于水解液沒有用NaOH溶液中和，所以加入的Cu(OH)2懸濁液會溶于稀硫酸，從而無法氧化葡萄糖，也就無紅色沉淀生成 (3)結(jié)論不正確。該實驗只能證實淀粉已經(jīng)或正在發(fā)生水解，沒有證明是否仍有淀粉存在，所以無法證明淀粉是否水解完全 (4)合理的方案：,