第10讲 基本营养物质（讲义）-【划重点】2023-2024学年高一化学下学期同步精细讲义 （人教版2019必修第二册）

第10讲 基本营养物质 考点1：糖类 1.糖类 (1)糖类的概念 糖类一般是多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的化合物,又叫碳水化合物。糖类大多数符合通式 Cm(H2O)n ,如分子式为 C6H12O6的葡萄糖和果糖、分子式为C12H22O11的蔗糖、麦芽糖、分子式为(C6H10O5)n 的淀粉和纤维素等均符合通式Cm(H2O)n 。 (2)糖的分类 分类 代表物 名称 分子式 关系 单糖 葡萄糖、果糖 C6H12O6 互为同分异构体 双糖 蔗糖、麦芽糖 C12H22O11 互为同分异构体 多糖 淀粉、纤维素 (C6H10O5)n 不属于同分异构体 糖类和甜味之间的关系 单糖和双糖通常易溶于水,具有一定的甜味,可作为食品添加剂,果糖是自然界中最甜的糖。但并不是所有的糖类都具有甜味,淀粉、纤维素通常不能溶于水,而且也没有甜味。有甜味的物质也不一定属于糖类,如甘油(丙三醇)有甜味,但不属于糖类,糖精很甜,也不属于糖类。 (3)葡萄糖和果糖的结构 葡萄糖和果糖的分子式均为C6H12O6 ,但分子内原子的排列方式不同，即空间结构不同。 葡萄糖的结构简式: (多基醛) 果糖的结构简式: (多经基酮) 葡萄糖中含有一个特殊的官能团醛基,醛基具有很强的还原性,所以把葡萄糖称为还原性糖。在化学中只要具有醛基结构的糖都称为还原性糖,麦芽糖也是一种还原性糖。 1.糖类和碳水化合物 大多数糖类分子式可写成Cm(H2O)n形式,所以又把糖类称为碳水化合物。但是能够写成Cm(H2O)n,形式的不一定都是糖类,例如乙酸可以写成 C2(H20)2形式,但不是糖,有的糖类不能写成Cm(H2O)n形式,如鼠李糖(C6H1205)。 2.淀粉和纤维素的通式虽然都是(C6H10O5)n ,但组成分子的n值不同,它们的分子式不同,所以不能互称为同分异构体。 2.糖类的特征反应 (1)葡萄糖与新制 Cu(0H)2悬浊液的反应 ①实验操作 在洁净的试管中加入2mL 10%的NaOH 溶液,滴加4~5滴5%的CuSO4溶液,再加入 2 mL 10% 的葡萄糖溶液,加热。观察并记录实验现象。 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(Cu20),说明在加热条件下,葡萄糖可以把新制的氢氧化铜还原为 Cu20,化学方程式如下: CH2OH(CHOH)4CHO(葡萄糖) + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH(CHOH)4COONa(葡萄糖酸钠)+ Cu20 ↓+3H20 这一反应也可用于医疗上尿糖的检验。 Cu(OH)2悬浊液应现用现配。配制溶液时应先加入足量 NaOH 溶液,再加入少量 CuSO4溶液，保证溶液呈碱性。 (2)葡萄糖与银氨溶液的反应 ①实验操作 在洁净的试管中加入1 mL 2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。再加人2 mL10%的葡萄糖溶液,振荡后将试管放在热水浴中温热。观察并记录实验现象。 ②实验现象: 在试管附着一层银单质 ③实验结论 CH2OH(CHOH)4CHO(葡萄糖) + 2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4COONH4(葡萄糖酸) + 2Ag↓ + 3NH3 ↑+H20利用该反应可以制造银镜或检验尿糖。 ①试管必须保证洁净,无污物,有利于银单质附着在内壁上； ②配制银氨溶液时,先向试管中加入硝酸银溶液,后逐滴加入稀氨水,边加边振荡,直到生成的白色沉淀刚好消失,保证溶液呈碱性。 ③加热时,通常用水浴加热,控制水浴温度,使银单质均匀覆盖在试管内壁。 ④加热过程不能触碰试管,触碰试管容易导致试管内的银单质不能均匀覆盖在试管内壁,而形成黑色沉淀。 ⑤实验结束时,用稀硝酸清理试管内壁的银单质,应在通风橱中进行该过程,防止因生成氮氧化物而中毒。 (3)淀粉与碘的反应 将一个生土豆切开后,用胶头滴管滴几滴碘酒于土豆切面中央,滴加碘酒的部分变为蓝色。 利用该反应可以检验淀粉,或检验化学反应中是否有碘单质生成及反应物中碘单质是否消耗完。 ①淀粉具有遇碘变蓝的特性这是由淀粉本身的结构特点决定的。淀粉是自色无定形的粉末由10%~30%的直链淀粉和70%~90%的支链淀粉组成。溶于水的直链淀粉借助分子内的氢键卷曲成螺旋状。如果加入碘液，碘液中的碘分子便嵌入到螺旋结构的空隙处，并且借助范德华力与直链淀粉结合在一起形成了一种分子量较大的复合物。这种复合物能够比较均匀地吸收除了蓝光以外的其他可见光(波长范围为400~750nm)从而使淀粉溶液呈现蓝色。 ②在常温下,淀粉遇碘单质变为蓝色而遇到化合态的碘(如I-、IO3-等)不变色该特征反应可用于碘单质和淀粉相