内容正文:
第四章 生物大分子
2019人教版选择性必修三
生物体中普遍存在的有机化合物是生命活动的物质基础。与我们此前学习的一般有机化合物相比,淀粉、纤维素、蛋白质、核酸等生物大分子的相对分子质量较大,含有多种官能团,结构复杂。这使它们具有比有机小分子更为丰富的性质,能够完成多种复杂的生物功能。
探讨糖类、蛋白质和核酸这三类重要的生物有机分子的组成与结构,并在此基础上认识其性质与应用,将有助于我们通过有机化合物结构与性质的关系,在分子水平上深入认识生命现象的化学本质,体会化学在生命科学发展中所起的重要作用,从而更好地利用生物资源,促进人类健康。
第一课时 糖类的组成和分类 单糖
核心素养发展目标
(1)认识常见糖类代表物的组成、结构和典型性质,进一步体会“结构决定性质”的学科观念。
(2)了解葡萄糖的结构特点和主要性质,能通过实验探究认识葡萄糖的化学性质。
(3)知道糖类物质在食品加工和生物质能源等方面的应用,能对与糖类相关的社会性议题作出有科学依据的判断、评价和决策,培养科学态度与社会责任。
第一节 糖类
第一课时 糖类的组成和分类 单糖
根据能否水解及水解后的产物,糖类可分为单糖、寡糖和多糖。
类别 依据 举例
单糖
寡糖或
低聚糖
多糖
转化
关系
糖的分类
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。
不能水解的糖
葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等
1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖
以二糖最为重要,二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等
1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖
淀粉、纤维素和糖原等
1.葡萄糖
(1)存在:
(2)物理性质:
易溶于水的无色晶体, 熔点146℃,有甜味,但甜度不如蔗糖
葡萄糖是自然界中分布最广的单糖,因最初是从葡萄汁中分离得到而得名。葡萄糖存在于水果、蜂蜜,以及植物的种子、叶、根、花中。动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。
认识单糖及其化学性质
葡萄糖分子结构的探究
步骤 探究实验 推理 结论
① 1.80 g葡萄糖完全燃烧,得2.64 g CO2和1.08 g H2O 0.01 mol葡萄糖中,
n(C)=0.06 mol
n(H)=0.12 mol
n(O)=0.06 mol 最简式为______
② 经质谱法测出葡萄糖的相对分子质量为180 Mr[(CH2O)n] =180,得n=6 分子式为________
CH2O
C6H12O6
③ 一定条件下,1.80 g葡萄糖与乙酸完全酯化,生成相应的酯3.90 g n(葡萄糖)=0.01 mol,1 mol羟基与乙酸发生酯化反应,生成酯的质量比原物质的质量增加42 g(即C2H2O),现增加2.10 g,即含有羟基0.05 mol 1 mol葡萄糖中有 羟基
④ 葡萄糖可以发生银镜反应 分子中含
_________
⑤ 葡萄糖可以被还原为直链己六醇 — 葡萄糖分子为直链结构
5 mol
有醛基
葡萄糖分子结构的探究
设计实验验证,葡萄糖的结构
操作
(1)在一支洁净的试管中配制约2mL银氨溶液,加入lmL10%葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴中加热。观察实验现象。
现象
试管内壁出现光亮的银镜
设计实验验证,葡萄糖的结构
葡萄糖分子结构的探究
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出现砖红色沉淀
操作
(2)在另一支试管中加入2mL10%NaOH溶液,加入5滴5%CuSO4溶液,再加入2mL10%葡萄糖溶液,加热。观察实验现象。
现象
设计实验验证,葡萄糖的结构
葡萄糖分子结构的探究
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CH2—CH—CH—CH—CH—CHO
OH OH OH OH OH
多羟基醛
分子式:
C6H12O6
实验式:
CH2O
结构简式:
官能团:
羟基、醛基
1.葡萄糖
(3)组成和结构:
葡萄糖的分子结构
(4)葡萄糖的结构特点
认识单糖及其化学性质
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(5)化学性质
① 银镜反应
②与新制Cu(OH)2悬浊液反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH
Ni
③ 与高锰酸钾、溴水等强氧化剂反应
④催化加氢
医学用于检验尿糖
醛基——氧化反应
葡萄糖的化学性质
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
△
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
△
醛基——加成反应
CH2—CH—CH—CH—CH—CHO
OH OH OH OH OH
羟基
⑥使高锰酸钾褪色
⑤ 与Na反应
⑦酯