内容正文:
第四章 生物大分子
第一节 糖类
学习目标
核心素养
1.认识糖类的组成和性质特点。
2.了解淀粉和纤维素及其与葡萄糖的关系。
3.了解葡萄糖的结构特点、主要性质与应用。
4.知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
1.科学探究与创新意识:通过实验探究糖的性质,并设计出糖类水解的实验方案。
2.宏观辨识与微观探析:从糖类的官能团角度探析糖类的结构特点,了解糖的分类,理解糖类的化学性质,掌握糖类的特性。
3.科学态度与社会责任: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。
[对应学生用书第83页]
一、糖类的组成和分类
1.组成:糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成,很多糖类分子中氢原子和氧原子的数目比恰好为2∶1,其组成可以用通式Cm(H2O)n表示。从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2.分类
类别
依据
举例
单糖
不能水解的糖
葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等
寡糖或
低聚糖
1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖
以二糖最为重要,二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖等
多糖
1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖
淀粉、纤维素和糖原等
转化
关系
1.糖类与我们的日常生活息息相关。关于糖类物质的说法正确的是 ( )
A.糖类均有甜味
B.淀粉和纤维素均不是糖类
C.糖类均可水解
D.糖类都含有C、H和O元素
解析 糖类不一定有甜味,如多糖,选项A错误;淀粉和纤维素属于多糖,属于糖类,选项B错误;二糖和多糖能水解,单糖不能水解,选项C错误;糖类含有C、H、O三种元素,选项D正确。
答案 D
二、单糖
1.葡萄糖
(1)组成和结构
分子式
官能团
类别
C6H12O6
羟基(—OH)和醛基(—CHO)
多羟基醛
(2)化学性质
①实验探究:葡萄糖的氧化反应
实验
操作
实验
现象
化学方程式
试管内壁有银镜出现
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
试管中有砖红色沉淀出现
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
实验结论:葡萄糖对银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性,属于还原糖。
②生理氧化
C6H12O6+6O26CO2+6H2O
葡萄糖
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
2.(2022·桂林高二检测)在某病人尿液中加入NaOH溶液和CuSO4溶液,加热后,若产生砖红色沉淀,则说明该病人尿液中含有 ( )
A.脂肪 B.乙酸
C.葡萄糖 D.蛋白质
答案 C
三、二糖
1.组成、结构和用途
蔗糖
麦芽糖
相
似
点
组成相同,分子式均为C12H22O11,互为同分异构体
都属于二糖,1 mol二糖水解后生成2 mol单糖
水解产物都能发生银镜反应,都能还原新制Cu(OH)2
都具有甜味(蔗糖更甜)
不
同
点
不含醛基(非还原性糖)
含有醛基(还原性糖)
不能发生银镜反应,也不能还原新制Cu(OH)2
能发生银镜反应,能还原新制Cu(OH)2
水解为葡萄糖和果糖
水解为葡萄糖
2.水解反应
蔗糖、麦芽糖都能发生水解反应,化学方程式为
+H2OC6H12+C6H12;
C12H22+H2O2C6H12。
3.(2022·深圳高二检测)《尚书·洪范篇》有“稼稿作甘”之句,“甘”即饴糖。饴糖的主要成分是一种二糖,1 mol该二糖完全水解可生成2 mol葡萄糖。饴糖的主要成分是 ( )
A.淀粉 B.纤维素
C.果糖 D.麦芽糖
答案 D
四、多糖
1.组成和结构
淀粉
纤维素
分子式
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
n值大小
大
更大
结构特点
①无—CHO,②有—OH
水解最终产物
葡萄糖
葡萄糖
化学性质
溶液遇碘变蓝色
—
可发生酯化反应
是否为纯净物
否
否
是否互为同分异构体
否
2.水解反应
淀粉和纤维素水解的化学方程式分别为
+nH2O、+nH2O。
4.下列关于淀粉和纤维素的叙述中,不正确的是 ( )
A.分子式都是(C6H10O5)n,二者属于同分异构体
B.都是混合物
C.都可以发生水解,其最终产物都是葡萄糖
D.都是天然高分子化合物
答案