高中化學(xué) 專題5 生命活動(dòng)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(shí)糖類,【考試標(biāo)準(zhǔn)】,自主預(yù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)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(jiǎn)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(shí)點(diǎn)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(jiǎn)式可表示為；果糖屬于，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以表示為。,C6H12O6,己醛糖,CH2OH—(CHOH)4—CHO,己酮糖,CH2OH—(CHOH)3—CO—CH2OH,知識(shí)點(diǎn)三二糖通常把由不到個(gè)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(jiàn)，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(huì)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(gè)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(wú)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(shí)點(diǎn)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(jiàn)的多糖是(cellulose)和(starch)。淀粉和纖維素的組成都可以用表示，在無(wú)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(guò)這種方法得到的纖維稱為，其中的短纖維稱為，長(zhǎng)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(shí)自測(cè)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(shí)驗(yàn)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(jiǎn)式為CH2O。(2)用質(zhì)譜法測(cè)定葡萄糖，相對(duì)分子質(zhì)量為180，計(jì)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(shuō)明葡萄糖分子中含有5個(gè)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(jiǎn)式是CH2OH(CHOH)4CHO。,【例1】分別取1mol葡萄糖進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：(1)銀鏡反應(yīng)時(shí)，生成Ag的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol，反應(yīng)后葡萄糖變?yōu)開(kāi)_______，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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_(kāi)_______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(cuò)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(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)4CHO，其分子中含有5個(gè)醇羥基和1個(gè)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(guò)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象是加入蔗糖溶液的試管無(wú)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(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是蔗糖分子中無(wú)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(shuō)明有機(jī)物結(jié)構(gòu)中含有醛基，排除B項(xiàng)。已學(xué)過(guò)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(xiàng)符合題意。答案D,【訓(xùn)練2】我國(guó)是糖類生產(chǎn)大國(guó)，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(shuō)法，請(qǐng)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(gè)葡萄糖單元仍有三個(gè)羥基，其分子式也可寫(xiě)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(wú)嗅、無(wú)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(méi)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(gè)羥基，所以纖維素的結(jié)構(gòu)也可表示為試寫(xiě)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(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_________________________________________。,解析本例是一道實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)型的例題，思考問(wèn)題應(yīng)緊緊圍繞淀粉的檢驗(yàn)和葡萄糖的檢驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)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(shí)本題也較好地考查了文字表達(dá)能力。在具體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意兩點(diǎn)：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；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)發(fā)生銀鏡反應(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)葡萄糖或麥芽糖的存在。,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(méi)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了也可能是部分水解了或完全未水解(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，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(cè)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(shí)驗(yàn)?zāi)康臑闇y(cè)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(yàn)是否存在葡萄糖，若無(wú)銀鏡現(xiàn)象或磚紅色沉淀生成，則說(shuō)明淀粉尚未水解，若有此現(xiàn)象，則說(shuō)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(yàn)證淀粉的水解產(chǎn)物時(shí)，首先要加入調(diào)至堿性，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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溶液后再加碘水，因?yàn)椤?NaOH溶液,碘水與NaOH溶液反應(yīng),