4.1.1糖类的组成和分类 单糖 学案 -2024-2025学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修3

第一节　糖类 第1课时　糖类的组成和分类　单糖 学案设计 学习目标 1.了解糖类的概念、分类及结构特点,加强对糖类物质的宏观辨识与微观探析。 2.通过类比醇类和醛类有机物的结构特点,掌握葡萄糖的结构和性质,培养“结构决定性质”的学习思维,学会用变化观念进行科学探究。 3.通过学习葡萄糖的检验方法,培养严谨的科学态度。 学习重难点 葡萄糖的组成、典型性质及应用。 课堂探究 主题 学习探究过程 总结提升 自主学习 　　请大家阅读教材并完成下表: 分类 单糖 寡糖(低聚糖) 多糖 定义 举例 　　糖的分类依据 知识回顾 乙醇和乙醛的官能团分别是什么?都有哪些重要的物理性质和化学性质? 　　【小结】结构决定性质 一、糖类 的组成 和分类 　　【问题一】观察、阅读图片信息,思考以下问题: 　 1.观察葡萄糖、脱氧核糖、蔗糖、淀粉、纤维素的结构,分析糖类的组成有什么特点? 2.糖类与碳水化合物有怎样的关系? 3.概括糖类的定义。 4.糖类的分类依据是什么? 【小结】糖类的定义 主题 学习探究过程 总结提升 二、单 糖—— 葡萄糖 　　【问题二】阅读教材,并结合葡萄糖的分子结构,思考以下问题: 1.葡萄糖在自然界中的分布情况是怎样的? 2.从结构角度分析葡萄糖在水中的溶解度和熔、沸点高低的情况,总结葡萄糖的物理性质。 3.葡萄糖有哪些官能团呢?预测它有哪些化学性质呢? 【实验探究】 实验 操作 现象 1 在一支洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液,加入1 mL 10%葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴中加热。观察实验现象 2 在另一支试管中加入2 mL 10%NaOH溶液,加入5滴5% CuSO4溶液,再加入2 mL 10%葡萄糖溶液,加热。观察实验现象 实验结论 及解释 【总结】归纳葡萄糖的化学性质,完成表格: 葡萄糖的 结构 官能团 反应 类型 试剂或条件 【问题三】结合葡萄糖的化学性质讨论葡萄糖在实际生产和生活中都有哪些用途? 1.葡萄糖 (1)结构 (2)物理性质 (3)化学性质 (4)用途 三、单 糖—— 果糖 　　【问题四】阅读课本P102,结合果糖的结构,思考果糖有哪些化学性质?果糖与葡萄糖有什么关系?完成表格: 物质 果糖 分子式 结构简式 物理性质 化学性质 与葡萄糖的关系 2.果糖 (1)结构 (2)性质 (3)用途 主题 学习探究过程 总结提升 四、单 糖—— 核糖与 脱氧 核糖 　　【问题五】写出核糖与脱氧核糖分子的结构式,它们的结构有哪些异同点?它们有哪些主要的化学性质呢? 【问题六】请用“*”标注出核糖与脱氧核糖结构中的手性碳原子。 　　3.核糖与脱氧核糖 (1)性质 (2)作用 (3)手性 总结 　　物质分类——举例 ——结构——性质——用途 糖类 课后专练 1.下列说法不正确的是(　　) A.葡萄糖和果糖互为同分异构体 B.葡萄糖能发生银镜反应 C.用浓溴水可鉴别苯酚溶液、2,4-己二烯和甲苯 D.在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3CO18OH和C2H5OH 2.将一定浓度的NaOH溶液和CuSO4溶液加入某病人的尿液中,加热,有砖红色沉淀生成。由此可以得知该病人的尿液中含有(　　) 　　　　　　　　　　 A.醋酸 B.葡萄糖 C.酒精 D.氯化钠 3.已知苏糖的结构简式为,以下有关苏糖的说法不正确的是(　　) A.苏糖能发生银镜反应 B.苏糖与甲酸甲酯所含碳元素的质量分数相同 C.苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应 D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体 4.核糖是合成核酸的重要原料,常见的两种核糖的结构简式为 D-核糖: 戊醛糖:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO 下列叙述不正确的是(　　) A.戊醛糖和D-核糖互为同分异构体 B.它们都能发生酯化反应 C.戊醛糖属于单糖,能发生银镜反应 D.戊醛糖→脱氧核糖[CH2OH(CHOH)2CH2—CHO]可看成是氧化过程 5.长期摄入高热量食品和缺少运动都易导致糖尿病。 (1)血糖是指血液中的葡萄糖。下列说法正确的是(填字母)。 A.葡萄糖的分子式可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子中含6个H2O B.可用新制氢氧化铜来检验糖尿病患者尿液中的葡萄糖 C.葡萄糖是一种重要的工业原料,可用于食品加工、医疗、合成维生素C等 D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖 (2)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一种甜味剂,糖尿病患者食用后血糖不会升高。木糖醇与葡萄糖(填“互为”或“不互为”)同分异构体;请预测木糖醇的一种化学性质:　　　　　　　　。  (3)糖尿病患者不可饮酒,酒精在肝脏内可被转化成有机物A。已知A的相对分子质量为60;将A溶于水,滴入石蕊溶液,发现溶液变红。则A的结构简式为　　　　。  参考答案 课堂探究 【自主学习】 分类 单糖 寡糖(低聚糖) 多糖 定义 不能水解的糖 1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖的糖 1 mol糖水解后能 产生10 mol以上单糖的糖 举例 葡萄糖 (C6H12O6)、果糖(C6H12O6) 等 蔗糖 (C12H22O11)、 麦芽糖 (C12H22O11)等 淀粉 [(C6H10O5)n]、纤维素[(C6H10O5)n] 等 【知识回顾】乙醇和乙醛的官能团分别为—OH和—CHO,它们易挥发、易溶于水,乙醇能发生酯化、消去、氧化反应,乙醛能发生加成、氧化反应。 【一、糖类的组成和分类】 【问题一】1.糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成,通式为Cm(H2O)n。 2.不是所有糖的组成都符合上述通式,如脱氧核糖(C5H10O4),而某些符合此通式的物质却不属于糖类,如乙酸(C2H4O2)。 3.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。 4.可依据糖类的水解情况以及产物的多少进行分类。 【二、单糖——葡萄糖】 【问题二】1.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。 2.葡萄糖含有多个羟基,易与水分子形成氢键,易溶于水;葡萄糖属于分子晶体,存在分子间氢键,熔、沸点相对较高。葡萄糖是易溶于水的无色晶体,熔点为146 ℃,有甜味,但甜度不如蔗糖。 3.葡萄糖含有羟基和醛基,能发生酯化、氧化、加成反应。 【实验探究】[现象] 实验1:试管壁上形成光亮的银镜 实验2:产生砖红色沉淀 [实验结论及解释]葡萄糖具有还原性,属于还原糖 (1)CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O (2)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O 【总结】 葡萄糖的结构 官能团 反应类型 试剂或条件 醛基 加成反应 H2/Ni 氧化反应 银氨溶液 新制Cu(OH)2 使溴水褪色 生理氧化 羟基 酯化反应 与乙酸等 【问题三】葡萄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。低血糖的患者可利用静脉注射葡糖糖溶液的方式来迅速补充营养。 【主题三、单糖——果糖】 物质 果糖 分子式 C6H12O6 结构简式 物理性质 无色晶体,有甜味,易溶于水,吸湿性强 化学性质 ①能和羧酸发生酯化反应 ②与H2加成生成醇 与葡萄糖的关系 互为同分异构体 【四、单糖——核糖与脱氧核糖】 【问题五】分子结构: 　 组成相差一个O原子,都有羟基和醛基,能发生酯化反应,能与H2发生加成反应,具有还原性,属于还原糖。 【问题六】 核心素养专练 1.D　解析:葡萄糖和果糖的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,A项正确;葡萄糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,B项正确;溴水与苯酚反应生成白色沉淀,与2,4-己二烯发生加成反应而褪色,与甲苯不反应,但甲苯可将溴从溴水中萃取出来,出现分层现象且有色层在上层,C项正确;在酸性条件下,CH3CO18OC2H5的水解产物是CH3COOH和C2OH,D项错误。 2.B　解析:将一定浓度的NaOH溶液和CuSO4溶液加入某病人的尿液中,加热,出现砖红色沉淀,说明该病人的尿液中含有醛基。4个选项中,葡萄糖为多羟基醛,含有醛基,故B项符合题意。 3.D　解析:苏糖分子中有—CHO,能发生银镜反应,A项正确;苏糖与甲酸甲酯的最简式相同,所以所含碳元素的质量分数相同,B项正确;苏糖分子中有—CHO,能发生加成反应,有—OH,能发生取代反应,C项正确;苏糖与葡萄糖的分子式不相同,不互为同分异构体,D项错误。 4.D　解析:A项,它们的分子式相同,都为C5H10O5,但结构不同,故互为同分异构体,正确;B项,它们的分子结构中都含有羟基,能发生酯化反应,正确;C项,戊醛糖属于单糖,分子中含有醛基,能发生银镜反应,正确;D项,戊醛糖(C5H10O5)→脱氧核糖(C5H10O4),分子中少了一个氧原子,应为还原过程,错误。 5.答案:(1)BCD　(2)不互为　能与乙酸发生酯化反应(或“能与金属钠反应”“能在氧气中燃烧”“能发生催化氧化”等其他答案,合理即可)　(3)CH3COOH 解析:(1)葡萄糖是纯净物,葡萄糖分子中不含H2O,A错误。(2)木糖醇的分子式为C5H12O5,与葡萄糖的分子式C6H12O6不同,两者不互为同分异构体。木糖醇分子中含有羟基,可发生酯化反应,能与金属钠反应,能燃烧,能在铜或银的催化作用下发生氧化反应等。(3)根据信息可知A显酸性,是乙酸。 学科网（北京）股份有限公司 $$