新人教版（2019）高中化学选择性必修第3册课件：第四章第一节　糖类.pptx

1、-1- 第一节第一节 糖类糖类 -2- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 素 养 目 标 1.通过对糖类的官能团、结构特点的微观探析,了解糖类的分类, 根据所学化合物的性质推测糖类的化学性质,形成宏观辨识与微 观探析的学科素养。 2.通过实验探究糖的性质,发现问题并解决问题,设计出糖类水解 程度判断的合理实验方案,形成科学探究与创新意识的学科素养。 3.通过阅读和查阅资料,了解糖类在人体供能、储能等方面的作 用,了解糖类的摄入和代谢与人体健康之间的关系,并能科学合理 地搭配饮食,形成科学态度与社会责任的学科素养。 -3- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探

2、 知识铺垫 必备知识 正误判断 1.糖类分为单糖、寡糖和多糖;单糖不能发生水解反应。 2.常见的单糖有葡萄糖和果糖,两者互为同分异构体;常见的二糖有 蔗糖和麦芽糖,两者互为同分异构体;常见的多糖有淀粉和纤维素, 两者不互为同分异构体。 3.淀粉遇碘变蓝色。 -4- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 一、糖类的组成和分类 -5- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 【微思考1】符合Cm(H2O)n的物质都是糖吗?糖都符合Cm(H2O)n的 通式吗? 提示符合Cm(H2O)n的物质不一

3、定都是糖,如HCHO;糖不一定都符合 Cm(H2O)n,如脱氧核糖(C5H10O4)。 -6- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 二、单糖 1.葡萄糖 (1)物理性质及存在 颜色、状态 甜味 溶解性 存在 无色晶体 有 易溶于 水 存在于水果、蜂蜜以及植物的种子、 叶、根、花中,还有动物血液、淋巴液 中 -7- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 实验 步骤 实验现象 试管壁上有银镜生成 试管中出现砖红色沉淀 实验结论 葡萄糖分子中含有醛基,属于醛糖,表现还原性,属于还原 糖 知识铺垫 必备知识 正误判断 (2

4、)化学性质 葡萄糖的分子式为C6H12O6,结构简式为 CH2OH(CHOH)4CHO,分子中含有5个羟基,是一种多羟基醛。 氧化反应: 实验探究(夹持装置已省略) -8- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 葡萄糖在人体内的氧化反应: (3)用途 葡萄糖是一种重要的营养物质。 广泛应用于食品和医药工业。 C6H12O6+6O26CO2+6H2O。 -9- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 2.其他常见单糖 单糖 果糖 核糖 脱氧核糖 物理 性质 无色晶体,易溶于水,吸湿 性强 类

5、别 多羟基酮,属于酮糖,与葡 萄糖互为同分异构体 多羟基醛,属于醛糖 分子 式 C6H12O6 C5H10O5 C5H10O4 结构 简式 CH2OH(CHOH)3COCH2OH CH2OH(CHOH)3CHO CH2OH(CHOH)2CH2CHO 用途 广泛应用于食品和医药 的生产 核糖核酸(RNA) 的重要组成部分 脱氧核糖核酸 (DNA)的重要组成 部分 -10- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 【微思考2】连有4个不同的原子或原子团的碳原子叫做不对称碳 原子,也叫手性碳原子。试分析上述单糖分子分别有几个手性碳原 子? 提示葡萄

6、糖分子有4个,果糖分子有3个,核糖分子有3个,脱氧核糖分 子有2个。 -11- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 三、二糖 1.蔗糖和麦芽糖 (1)来源、用途及物理性质 类别 蔗糖 麦芽糖 分子式 C12H22O11 C12H22O11 物理性质 无色晶体,易溶于水,有甜味 有甜味(不及蔗糖) 来源 甘蔗、甜菜 发芽的谷粒和麦芽 用途 甜味剂 制饴糖 联系 互为同分异构体 -12- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 (2)化学性质 实验探究(夹持装置已省略): 实验 步骤 实验

7、现象 无明显现象 试管中出现砖红色沉淀 实验 结论 蔗糖不属于还原糖,麦芽糖属于还原糖 -13- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 水解反应: 蔗糖、麦芽糖都能发生水解反应,化学方程式为: 2.乳糖 乳糖是一种常见的二糖,主要存在于哺乳动物的乳汁中,经发酵产 生乳酸。可用于婴儿食品、糖果、药物等的生产。 -14- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 四、多糖 1.淀粉、纤维素的存在、用途及物理性质 名称 淀粉 纤维素 存在 植物种子、块根、块茎等 棉花、木材等 通式 (C6H10O

8、5)n (C6H10O5)n n值不同,不互为同分异构体 结构 特点 由大量葡萄糖单元构成的 天然有机高分子,相对分子质量可 达几十万 由大量葡萄糖单元构成 的天然有机高分子,相对 分子质量可达几百万 其中葡萄糖单元一般仍有三个羟基 -15- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 名称 淀粉 纤维素 物理 性质 白色粉末、没有甜味,不溶于冷水, 在热水中部分溶解 白色纤维状物质,没有甜 味,不溶于水,不溶于一 般的有机溶剂 用途 食物的一种重要成分;重要的 工业原料;生产氨基酸、抗生素 等药物;生产食品添加剂、表面 活性剂和可降解塑料等 用

9、于纺织工业、造纸业 等,还用于制备硝酸纤维、 醋酸纤维和黏胶纤维等 -16- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 2.淀粉、纤维素的主要化学性质 物质 淀粉 纤维素 相同点 水解 水解的化学方程式分别为: 氧化 都属于非还原糖,不能被银氨溶液和新制的氢氧化铜 等弱氧化剂氧化 酯化 由于分子中葡萄糖单元醇羟基的存在,故都能发生酯 化反应 不同点 碘水 淀粉与碘作用呈蓝色 无明显现象 -17- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 (1)葡萄糖可以与乙酸发生酯化反应。 ( ) 提示。1个葡

10、萄糖分子中含有5个羟基,最多可以与5分子乙酸发生 酯化反应。 (2)蔗糖是一种二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍。( ) 提示。蔗糖的分子式为C12H22O11,而葡萄糖的分子式为C6H12O6。 (3)蔗糖、麦芽糖、淀粉水解的最终产物不相同。( ) 提示。蔗糖水解的最终产物为葡萄糖和果糖,麦芽糖和淀粉水解的 最终产物均为葡萄糖。 (4)向淀粉水解液中加入新制Cu(OH)2并加热未出现砖红色沉淀,说明 淀粉没有水解。( ) 提示。淀粉的水解液显酸性,加入的Cu(OH)2会被酸消耗。 -18- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课前篇素养初探 知识铺垫 必备知识 正误判断 (5)蔗

11、糖和麦芽糖互为同分异构体,淀粉和纤维素也互为同分异构 体。( ) 提示。淀粉和纤维素分子中n取值不同,不互为同分异构体。 (6)淀粉和纤维素在人体内最终都水解为葡萄糖。( ) 提示。纤维素在人体内不能水解。 (7)糖类都属于有机高分子。( ) 提示。不一定,如单糖、二糖不属于有机高分子。 -19- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 葡萄糖的结构与性质葡萄糖的结构与性质 问题探究 1.(1)葡萄糖可以发生酯化反应,1 mol葡萄糖发生酯化反应时,若彻 底反应,最多消耗醋酸的物质的量为多少? 提示由于每个葡萄糖分子含有5个羟基,所以1

12、 mol葡萄糖发生酯化 反应时,最多可消耗5 mol一元羧酸。 -20- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2.以葡萄糖为原料,可以制备食用香精乙酸乙酯吗?只以葡萄糖为 有机原料,选择合适的条件与无机试剂,1 mol葡萄糖最多可制备乙 酸乙酯的物质的量为多少? 提示可以通过如下路线制备乙酸乙酯: 由于1 mol葡萄糖可以得到2 mol C2H5OH,故最终最多可制备1 mol 乙酸乙酯。 -21- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 深化拓展 1.葡萄糖的结构特点 -2

13、2- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2.葡萄糖的性质 反应类型 试剂或条件 表现性质的官能团 加成反应 H2/Ni 醛基 氧化反应 银氨溶液 新制的Cu(OH)2 使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色 生理氧化 酯化反应 乙酸等 羟基 -23- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 有关化学方程式: CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag+3N

14、H3+H2O CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O+3H2O C6H12O6+6O26CO2+6H2O -24- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 3.发酵法制备葡萄糖与酒精 (1)淀粉水解制葡萄糖。 (C6H10O5) 淀粉 +nH2OC6H12O6 葡萄糖 (2)葡萄糖发酵生成酒精。 C6H12O6 葡萄糖 2C2H5OH+2CO2 转化关系: (C6H10O5) 淀粉 C6H12O6 葡萄糖 2C2H5 酒精 -25- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素

15、养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 素能应用 典例1分别取1 mol葡萄糖进行下列实验: (1)发生银镜反应时,需银氨络合离子 mol,反应后葡萄 糖变为 ,其结构简式是 。 (2)与乙酸反应生成酯,理论上完全酯化需要 g乙酸。 (3)若使之完全转化为CO2和H2O,所需氧气的体积在标准状况下为 L,反应的化学方程式 是 。 答案(1)2 葡萄糖酸铵 CH2OH(CHOH)4COONH4 (2)300 (3)134.4 CH2OH(CHOH)4CHO+6O2 6CO2+6H2O -26- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养

16、脉络 随堂检测 解析(1)根据葡萄糖的组成、结构和性质进行推断,即发生银镜反应 时,1 mol醛基被2 mol Ag(NH3)2+氧化,反应后葡萄糖转化为葡萄糖 酸铵;(2)葡萄糖分子中含有5个羟基,完全酯化时,从理论上讲,1 mol 葡萄糖需5 mol乙酸;(3)若使1 mol葡萄糖(分子式为C6H12O6)完全转 化为CO2和H2O需6 mol氧气。 -27- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练1下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是 ( ) A.加金属钠看是否有氢气放出 B.与新制的氢氧化铜混合后共热,观察是否

17、有砖红色沉淀生成 C.与醋酸和浓硫酸共热,观察是否有果香味物质生成 D.加入酸性KMnO4溶液,看溶液是否褪色 答案B 解析检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基,将其与新制的 Cu(OH)2混合后共热,看是否有砖红色沉淀生成来判定,当然也可借 助银镜反应来检验葡萄糖。 -28- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 糖类的水解及水解产物的检验糖类的水解及水解产物的检验 问题探究 (1)为了检验蔗糖、淀粉和纤维素水解生成了葡萄糖,可以在其水解 液中直接滴加银氨溶液或新制的氢氧化铜进行检验吗? 提示不可以。因为二糖、多糖水解的催化剂都是稀

18、硫酸,而银镜反 应、新制的氢氧化铜与葡萄糖的反应都必须在碱性条件下进行,所 以需要先用NaOH中和后再加入银氨溶液或新制的氢氧化铜进行 检验。 (2)若在中和液中加入碘水,溶液不呈蓝色,能否说明淀粉已完全水 解? 提示中和液呈碱性,I2与NaOH可发生反应: I2+2NaOH = NaI+NaIO+H2O,无法检验淀粉是否存在。 -29- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 深化拓展 1.糖类还原性的检验 糖类还原性是指糖类中的醛基被氧化的性质。某些糖类有较强的 还原性,能被银氨溶液或新制Cu(OH)2氧化。若糖类不能发生银镜 反应

19、或不与新制Cu(OH)2反应,则该糖不具有还原性,为非还原糖,如 蔗糖。 -30- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2.水解产物中葡萄糖的检验 (1)水解条件 蔗糖:稀硫酸作催化剂,水浴加热。 纤维素:90%的浓硫酸作催化剂,小火微热。 淀粉:稀酸或酶催化,水浴加热。 (2)水解产物中葡萄糖的检验:要检验糖类水解产物中的葡萄糖,必 须先加入NaOH溶液中和其中的硫酸,再加入银氨溶液或新制 Cu(OH)2进行检验。 -31- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 3.淀粉

20、水解程度的判断 (1)实验原理 用银氨溶液或新制Cu(OH)2和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发 生了水解及水解是否已进行完全。 (2)实验步骤 -32- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 (3)实验现象及结论 实验 现象A 现象B 结论 1 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解 2 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解 3 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 -33- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 素能应用 典例2某学生进行蔗糖水解的实验,并检验水解产物中是否含有

21、葡 萄糖。他的操作如下: 取少量蔗糖加适量水配成溶液; 在蔗糖溶液中加入35滴稀硫酸; 将混合液煮沸几分钟,冷却; 在冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热。 其实验结果没有银镜产生,其原因是 。 A.蔗糖尚未水解 B.加热时间不够 C.在煮沸后的溶液中没有加碱中和其中的酸 D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖 上述实验的正确操作应是 。 -34- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 答案C 在冷却后的水解液中滴加NaOH溶液至溶液呈碱性,再加 入银氨溶液并水浴加热 解析蔗糖水解需要在稀硫酸作催化剂的条件下进行,而检验水解产 物时要在碱性条

22、件下加入银氨溶液或新制Cu(OH)2,故水解液冷却 后应先用NaOH溶液中和稀硫酸。 -35- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 变式训练2进行淀粉水解实验,同时检验水解是否完全和水解产物, 除加淀粉和水之外,还需加入的试剂及加入顺序最好是( ) A.碘水NaOH溶液新制Cu(OH)2 B.H2SO4溶液碘水NaOH溶液新制Cu(OH)2 C.H2SO4溶液NaOH溶液碘水新制Cu(OH)2 D.H2SO4溶液碘水新制Cu(OH)2 答案B 解析要进行淀粉水解实验,首先要加入稀硫酸作催化剂。要检验水 解是否完全,可在水解液中加入碘

23、水。要检验水解产物葡萄糖,应 先加NaOH溶液以中和H2SO4使溶液呈碱性,再加入新制Cu(OH)2,故 B正确。 -36- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 -37- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 1.下列关于葡萄糖和果糖的说法错误的是( ) A.葡萄糖中含有醛基是还原糖,而果糖没有醛基是非还原糖 B.葡萄糖和果糖都能与H2在一定条件下作用生成己六醇 C.葡萄糖与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯 D.葡萄糖和果糖都是单糖,互为同分异构体 答案A -38- 第一节 糖类

24、 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 解析虽然果糖中不含有醛基,但是果糖在碱性条件下可以转化为醛 糖,与葡萄糖一样也是还原糖,A错误;葡萄糖分子中含有5个OH 和1个CHO,果糖分子中含有5个OH和1个 ,醛基和羰基 都能与H2加成,B正确;葡萄糖分子中含有5个OH,与乙酸作用生 成葡萄糖五乙酸酯,C正确;葡萄糖和果糖分子式相同,结构不同,互 为同分异构体,D正确。 -39- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 2.下列物质中不属于糖类的是( ) A.CH2OHCHOHCHO B.CH

25、2OHCHOHCHOHCH2CHO C.CH2OH(CHOH)4CH2OH D.CH2OH(CHOH)3COCH2OH 答案C 解析糖类是多羟基醛、多羟基酮及它们的脱水缩合物,选项C中物 质只有多个羟基,无醛基或酮羰基,所以它不是糖,而是多元醇。 -40- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 3.下列关于蔗糖和麦芽糖的说法中,不正确的是( ) A.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体 B.蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11 C.蔗糖的水解产物是葡萄糖 D.麦芽糖能发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应 答案C 解析蔗糖与麦芽糖的分子式都是

26、C12H22O11,二者互为同分异构体; 麦芽糖是还原糖,而蔗糖是非还原糖;蔗糖的水解产物是果糖和葡 萄糖。 -41- 第一节 糖类 课前篇素养初探 课堂篇素养提升 课堂篇素养提升 任务一 任务二 素养脉络 随堂检测 4.关于淀粉和纤维素两种物质,下列说法正确的是( ) A.二者都能水解,且水解的最终产物不相同 B.二者含C、H、O三种元素的质量分数相同,且互为同分异构体 C.它们都属于糖类,且都是有机高分子 D.都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能 答案C 解析淀粉和纤维素都是由葡萄糖单元相互连接组成的,因此水解的 最终产物都是葡萄糖,A项错误。由于二者的n值都很大且不同,所 以它们是有机高分子,但不互为同分异构体,B项错误,C项正确。二 者都是非还原糖,D项错误。