内容正文:
第四节 基本营养物质
基础课时17 糖类
1.根据糖类的组成、结构认识糖类的分类性质及应用,培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2.能够设计实验证明糖类水解及水解产物与水解程度,培养“科学探究与模型认知”的核心素养。
知识点一 糖类的组成与分类
营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水,前三者为人体必需的基本营养物质。
1.糖类的组成
糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,也被称为碳水化合物。
2.糖类的分类
类别
代表物
分子式
相互关系
单糖
葡萄糖、果糖
C6H12O6
同分异构体
二糖
蔗糖、麦芽糖、乳糖
C12H22O11
同分异构体
多糖
淀粉、纤维素
(C6H10O5)n
不属于同分异构体
3.糖类代表物的存在
(1)葡萄糖和果糖存在于水果和蜂蜜中。
(2)蔗糖存在于甘蔗和甜菜中;乳糖存在于哺乳动物的乳汁中。
(3)淀粉存在于植物的种子或块根中;纤维素存在于植物的茎和叶中。
糖类与Cn(H2O)m的关系如何?
提示:糖类不一定均符合通式Cn(H2O)m,如鼠李糖的分子式为C6H12O5,符合Cn(H2O)m的有机物不一定是糖,如乙酸分子式可写为C2(H2O)2。
知识点二 葡萄糖的结构与性质
葡萄糖是最重要的单糖,是构成多种二糖和多糖的基本单元。
1.组成与结构
葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,能溶于水,其分子式为C6H12O6,结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO。在葡萄糖分子中含有两个决定葡萄糖化学性质的原子团,它们分别是—OH(羟基)和(—CHO醛基)。
2.主要性质及应用
(1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应,生成砖红色的Cu2O沉淀。此性质常用于血液和尿液中葡萄糖的含量测定。
(2)葡萄糖与银氨溶液反应生成银,在试管内壁形成光亮的银镜。常用于葡萄糖的检验和工业上的制镜。
1 mol葡萄糖分子与乙酸完全酯化,理论上需乙酸的物质的量为多少?
提示:5 mol。
知识点三 蔗糖、淀粉和纤维素的主要性质
1.淀粉的特征反应:将碘溶液滴到一片馒头或土豆上,观察实验现象。实验现象:变蓝。实验结论:淀粉遇碘变蓝。
2.蔗糖、淀粉和纤维素的水解反应
(1)蔗糖的水解方程式为
。
(2)淀粉或纤维素的水解反应方程式为
。
3.淀粉、纤维素在人体内的变化
(1)淀粉在人体内的变化
(2)纤维素在人体内的变化
人体内没有纤维素水解的酶,无法吸收和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动,有助于消化。
4.淀粉和纤维素的工业应用
淀粉和纤维素水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以转化为乙醇,广泛应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇。其转化方程式为C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)所有糖类均可以发生水解反应。 (×)
(2)蔗糖、淀粉的水解最终产物均是葡萄糖。 (×)
(3)淀粉遇到碘单质才变成蓝色,而遇到化合态的碘(如I-、IO等)不变色。 (√)
(4)淀粉和纤维素在人体内均可水解生成葡萄糖。 (×)
葡萄糖的结构与性质探究
1.葡萄糖与新制的Cu(OH)2的反应
(1)实验过程
(2)实验现象:在酒精灯上加热一段时间后试管内出现砖红色沉淀。
(3)实验分析及结论
出现的砖红色沉淀为氧化亚铜(Cu2O),说明在加热条件下,葡萄糖可以把新制的氢氧化铜还原为Cu2O。
2.葡萄糖与银氨溶液的反应——银镜反应
(1)实验过程
银氨溶液的制备:在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。
(2)实验现象:在试管内壁上附着一层光亮的银镜。
(3)实验结论:银氨溶液与葡萄糖反应生成了银。
1.分子结构特点
2.葡萄糖的化学性质
官能团决定物质的主要化学性质,因此葡萄糖兼有醛基和羟基的性质。
(3)C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH+2CO2↑
3.两个氧化反应应注意的问题
(1)银镜反应(碱性条件)
①试管洁净;②银氨溶液应现用现配;③采用水浴加热;④不能振荡试管。
(2)葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应(碱性条件)
①Cu(OH)2悬浊液要现用现配;②配制时NaOH要过量,将少量CuSO4滴到过量的NaOH溶液中,若CuSO4过多易形成黑色的CuO沉淀;③要用酒精灯加热至沸腾。
1.糖尿病患者的糖代谢功能紊乱,以高血糖为主要标志,因此平时饮食应注意减少糖类的摄入量。血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法不正确的是( )
A.葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个H2O
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体
C.糖尿病患者尿糖较高,可用新制的氢氧化铜