4.1糖类-2023-2024学年高二化学同步教学讲义（人教版2019选择性必修3）

第一节 糖类 知识解读·必须会 知识点一 糖类的组成和分类 1.定义 糖一般是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。从分子结构上看，糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。 2.组成 糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成，大多数糖类化合物可用通式Cm(H2O)n来表示，m和n可以相同，也可以不同。 3.官能团 —OH、—CHO 4.分类 （1）根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为单糖、寡糖（低聚糖）和多糖。 类别 定义 代表物 单糖 不能水解的糖 葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖 寡糖或低聚糖 1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖 麦芽糖、乳糖和蔗糖 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 （2）根据分子中是否含有醛基或酮基，单糖又可分为醛糖和酮糖。如葡萄糖属于醛糖，果糖属于酮糖。 （3）根据是否具有还原性将糖分为还原糖（能发生银镜反应）与非还原糖（不能发生银镜反应）。醛糖属于还原糖，酮糖通常属于非还原糖（果糖例外）。 知识点二 单糖 1.葡萄糖 （1）存在 葡萄糖是自然界中分布最广的单糖，存在于水果、蜂蜜、植物的种子、叶、根、花，动物的血液和淋巴液中。 （2）结构 葡萄糖分子中含有醛基，属于醛糖；含有5个羟基，是一种多羟基醛。 （3）物理性质 颜色 状态 熔点 溶解性 味道 无色 晶体 146℃ 易溶于水 有甜味，但甜度不如蔗糖 （4）化学性质 ①氧化反应 a.与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应 操作 现象 结论 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。 试管壁上形成银镜 葡萄糖含有醛基，具有还原性，属于还原糖。 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。 溶液有砖红色沉淀产生 b.与氧气：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O（体内氧化反应提供能量，是一种重要的营养物质） ②还原反应（加成反应） ③酯化反应：1 mol葡萄糖可和5 mol一元羧酸发生酯化反应。 ④葡萄糖发酵生成酒精：C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑酶 （5）用途 ①葡萄糖是一种重要的营养物质，在食品和医药工业中有广泛的应用。 ②葡萄糖是人体能量的主要来源，易于被人体吸收，经酶的催化发生氧化反应放出热量，提供维持生命活动所需要的能量。低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。 2.果糖 （1)结构 一种多羟基酮，属于酮糖，与葡萄糖互为同分异构体。 （2）物理性质 纯净的果糖为无色晶体，熔点为103~105℃，吸湿性强，不易结晶，通常为黏稠性液体，易溶于水、乙醇和乙醚。果糖比蔗糖甜度高。 （3）化学性质 1个果糖分子中含有5个羟基和1个酮羰基，可以发生酯化反应、加成反应等。因多个羟基对酮羰基的影响，果糖也能发生银镜反应、能与新制的Cu(OH)2发生反应，故也属于还原糖。 3.核糖与脱氧核糖 核糖和脱氧核糖都是含有5个碳原子的单糖——戊糖 （1）组成、结构 （2）化学性质 核糖和脱氧核糖均具有醇和醛的化学性质，能发生酯化反应、银镜反应，能与新制的氢氧化铜反应，能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色，能与氢气发生加成反应等。 知识点三 二糖 1.蔗糖 （1）物理性质、存在和用途 蔗糖分子式为C12H22O11，为无色晶体，易溶于水，较难溶于乙醇；存在于大多数植物体中，在甘蔗和甜菜中含量最丰富，是最常用的甜味剂，如：白糖、红糖和冰糖都为蔗糖制品。 （2）化学性质 ①蔗糖在酸或酶的作用下，可水解生成葡萄糖和果糖。 ②蔗糖分子中不含醛基，属于非还原性糖，不可发生银镜反应。 2.麦芽糖 （1）物理性质、存在和用途 麦芽糖分子式为C12H22O11（与蔗糖互为同分异构体），易溶于水，有甜味，但甜度不及蔗糖，主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，可制作甜味食品，如饴糖。 （2）化学性质 ①蔗糖在酸或酶的作用下，水解生成葡萄糖。 ②麦芽糖分子中含有醛基，属于还原性糖，可发生银镜反应。 知识点四 多糖 1.淀粉 （1）存在 淀粉是绿色植物光合作用的产物，在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。支链淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比较黏的口感。 （2）结构 淀粉分子中含有几百到几千个单糖单元，淀粉分子式为(C6H10O5)n；相对分子质量从几万到几十万，属于天然有机高分子。 （3）物理性质 淀粉是白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水。在热水中淀粉会部分溶解，形成胶状的淀粉糊。 （4）化学性质 ①淀粉遇碘变蓝，利用该现象检验淀粉。