内容正文:
第一节 生命的基础能源——糖类
目标与素养:1.认识糖类物质对于人类生活的意义。2.了解糖类物质在人体中的转化过程。(重点)3.掌握葡萄糖的结构及性质。(重点、难点)
一、糖类概述
1.来源:糖类是绿色植物光合作用的产物。
2.组成
糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物,其化学组成大多符合通式Cn(H2O)m,因此糖类也叫碳水化合物。
3.分类
糖类
4.典型代表物质
种类
单糖
二糖
多糖
代表物名称
葡萄糖
蔗糖
淀粉
纤维素
分子式
C6H12O6
C12H22O11
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
微点拨:有些糖的组成并不符合通式Cn(H2O)m,如鼠李糖(C6H12O5);有些组成符合通式Cn(H2O)m的物质并不属于糖类,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)。
二、葡萄糖是怎样供给能量的
1.葡萄糖的结构与性质
葡萄糖
分子式
C6H12O6
结构简式
CH2OH(CHOH)4CHO
官能团
—OH、—CHO
物理性质
白色晶体、有甜味、可溶于水
化学性质
还原性
①能被银氨溶液氧化
②能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化
2.葡萄糖是人体内最重要的供能物质
三、淀粉和纤维素
1.淀粉
(1)淀粉的组成及物理性质
①组成
分子式:(C6H10O5)n,是天然高分子化合物。
②物理性质
溶解性:冷水中不溶,在热水中淀粉颗粒膨胀,部分溶解。无甜味。
(2)淀粉的水解
①在人体内的水解过程
淀粉葡萄糖。麦芽糖
化学方程式为
,
。
②淀粉也可在酸的催化作用下水解,最终生成葡萄糖。化学方程式为
。
2.纤维素
(1)纤维素的组成及物理性质
①组成
分子式:(C6H10O5)n,属于天然有机高分子化合物。
②物理性质
颜色:白色;气味和味道:无;结构:纤维状。
(2)纤维素的水解
①在浓硫酸的催化作用下发生水解,其化学方程式为。
②人体内没有能使纤维素水解的酶,因此纤维素在人体内不能消化,不能作为人类的营养食物。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)糖类是具有甜味的物质
( )
(2)多糖可水解、单糖不能再水解
( )
(3)葡萄糖中含有两种官能团,醛基和羧基
( )
(4)淀粉、纤维素二者互为同分异构体
( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)×
2.下列对糖类的叙述正确的是( )
A.都可以水解
B.都符合通式Cn(H2O)m
C.都含C、H、O三种元素
D.都有甜味
C [单糖不能水解;符合通式Cn(H2O)m的不一定是糖类物质,不符合此通式的也可能是糖类物质;纤维素是多糖,但无甜味,所以A、B、D项错误。]
3.医疗上葡萄糖被大量用于病人输液的原因是( )
A.葡萄糖是人体必需的营养素
B.葡萄糖由C、H、O三种元素组成
C.葡萄糖在人体内能直接进入新陈代谢
D.每克葡萄糖被氧化释放的能量比同质量油脂被氧化时放出的能量多
C [葡萄糖在人体内缓慢氧化,释放出能量,直接参加新陈代谢。]
葡萄糖的结构与化学性质
[背景材料]
葡萄糖在生物学领域具有重要地位,是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物。植物可通过光合作用产生葡萄糖。在糖果制造业和医药领域有着广泛的应用。在制镜工业和热水瓶胆镀银工艺中常用作还原剂。
[思考交流]
1.葡萄糖分子结构中含有的官能团有哪些?
【提示】 葡萄糖的结构简式为
CH2OH—CHOHCHOHCHOHCHOH—CHO,官能团为羟基(—OH)和醛基(—CHO),具有醇类与醛类物质的性质。
2.回顾必修2中乙醇的化学性质推测葡萄糖是否具有类似性质?
【提示】 羟基(—OH)的化学性质主要表现为能与活泼金属反应产生H2,能与羧酸发生酯化反应生成酯和水,由于葡萄糖分子中含有羟基,因此也具有类似性质。
3.醛类物质具有哪些典型的化学性质?
【提示】 醛基(—CHO)具有还原性,能被氧化剂氧化,如与新制的银氨溶液、新制的Cu(OH)2悬浊液反应;同时醛基也具有弱氧化性,能够与H2发生加成反应。
1.根据葡萄糖的结构与性质作答。
(1)葡萄糖发生银镜反应时,被氧化的官能团是______,该官能团被氧化成________。
(2)银镜反应中,1 mol 葡萄糖转移________mol 电子,还原得到________mol Ag。
(3)1 mol葡萄糖与乙酸反应生成酯,理论上可得______g葡萄糖五乙酸酯。
(4)1 mol葡萄糖完全氧化生成CO2与H2O,需标准状况下O2的体积为________L。
[解析] 银镜反应是醛基的性质,醛基被氧化成羧基;一个醛基得一个氧原子,C的化合价升高2价,转移2个电子,可还原2个Ag+;1 mol葡萄糖可与5 mol乙酸反应