16 第2章 第3节 第2课时 糖类和核酸(基础课)-【名师导航】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课件(鲁科版)

第2课时　糖类和核酸(基础课) 第2章　官能团与有机化学反应　烃的衍生物 第3节　醛和酮　糖类和核酸 一、糖类的概念及分类 1．概念：糖类是指分子中有两个或两个以上____________以及水解后可以生成________或多羟基酮的有机化合物。 2．组成元素及官能团：糖类由_________三种元素组成，官能团为_____、_______或 。 必备知识　自主预习 羟基的醛或酮 多羟基醛 C、H、O －OH －CHO 第2课时　糖类和核酸(基础课) 3．分类 分类 解释 实例 单糖 不能水解为更小糖分子的糖类 葡萄糖、果糖 低聚糖 1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖，其中，1 mol糖水解产生_ mol单糖的称为双糖(二糖) 麦芽糖、蔗糖 多糖 1 mol糖水解产生n mol(n＞10)单糖 淀粉、纤维素 2 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 二、单糖 1．葡萄糖中醛基的检验 实验步骤 实验现象 化学方程式 试管壁上有____生成　 ______________________________________________ ______________________________________________ 银镜 CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 实验步骤 实验现象 化学方程式 试管中出现__________ ________________________________________________________________________________________ 砖红色沉淀 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH2OH(CHOH)4COONa ＋Cu2O↓＋3H2O 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 2．葡萄糖与果糖的比较   葡萄糖 果糖 分子式 ________ ________ 结构简式 CH2OH(CHOH)4CHO 结构特点 多羟基__ 多羟基__ 两者联系 ________________ C6H12O6 C6H12O6 醛 酮 互为同分异构体 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课)   葡萄糖 果糖 物理性质 无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚 无色晶体，不易结晶，易溶于水、乙醇和乙醚 化学性质 多元醇 性质 发生____反应 发生____反应 氧化 反应 ①______________ ②________________________ － 酯化 酯化 与银氨溶液反应 与新制Cu(OH)2悬浊液反应 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课)   葡萄糖 果糖 化学 性质 与氢气加成产物 己六醇 己六醇 其他 ①生理氧化放出能量 ②发酵生成乙醇，放出CO2 － 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 三、双糖(又称二糖) 1．蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究 实验步骤 实验现象 实验结论 试管内__________ 蔗糖分子中__醛基，是________糖；麦芽糖分子中____醛基，是______糖 试管内产生__________ 无明显现象 砖红色沉淀 无 非还原性 含有 还原性 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 实验步骤 实验现象 实验结论 ① ②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液，重复实验操作 加入银氨溶液的试管中都________；加入新制Cu(OH)2悬浊液的试管中都______________ 蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性；麦芽糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 产生银镜 出现砖红色沉淀 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 提醒：为保证上述实验成功，应注意： (1)盛装蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净； (2)蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热； (3)检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液，否则实验会失败。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 2．水解反应化学方程式 C12H22O11(麦芽糖)＋H2O__________________， C12H22O11(蔗糖)＋H2O_______________________________。 四、多糖 多糖广泛存在于自然界中，常见的多糖有淀粉和纤维素，属于天然有机高分子化合物。 2C6H12O6(葡萄糖) C6H12O6(葡萄糖)＋C6H12O6(果糖) 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 1．淀粉的水解 实验操作 实验操作 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 实验现象 ①中滴加碘水，溶液____，滴加新制Cu(OH)2悬浊液加热后，______现象 ②中滴加碘水，溶液______，滴加新制Cu(OH)2悬浊液加热后，试管内出现__________ 实验结论 淀粉无还原性；酸性条件下淀粉的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 变蓝 无明显 不变蓝 砖红色沉淀 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 2．纤维素的水解 实验操作   实验现象 脱脂棉溶解，加热得到__________，与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸的条件下反应生成__________ 实验结论 纤维素的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 亮棕色溶液 砖红色沉淀 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 想一想　在检验淀粉水解产物之前，加入氢氧化钠溶液的目的是什么？ 提示：中和作为催化剂的硫酸，以免硫酸消耗银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液，从而导致实验失败。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 3．淀粉和纤维素的比较   淀粉 纤维素 组成通式 (C6H10O5)n 关系 二者组成通式相同，但由于n值不同，二者不互为同分异构体；二者均属于天然有机高分子化合物，分子都是由数目巨大的葡萄糖单元相互连接得到的 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课)   淀粉 纤维素 物理性质 白色、无气味、无味道的粉末状物质，不溶于冷水，在热水中部分溶解，另一部分形成胶状淀粉糊 白色、无气味、无味道、具有纤维状结构的物质，一般不溶于水，也不溶于有机溶剂 化学性质 还原性 不显还原性，不能被银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化 不显还原性，不能被银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课)   淀粉 纤维素 化学性质 水解反应 在稀硫酸中能水解： 在浓硫酸中能水解，纤维素比淀粉难水解： 与碘单质的反应 淀粉溶液遇碘单质显蓝色，可用于淀粉与碘单质的相互检验 纤维素遇碘单质不变蓝色 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课)   淀粉 纤维素 化学性质 酯化反应 能发生酯化反应 能发生酯化反应 用途 淀粉是人类膳食中糖类的主要来源，也是一种工业原料，可用来制备葡萄糖、酿造酒和醋。如C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2↑ 人体内的纤维素能刺激肠道蠕动，促进消化液的分泌，有助于食物的消化和排泄 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 五、五碳醛糖与核酸 1．五碳醛糖 种类 核糖 脱氧核糖 分子式 _________ _________ 链式结构简式 CH2OH(CHOH)3CHO CH2OH(CHOH)2CH2CHO C5H10O5 C5H10O4 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 2．核苷酸 分类 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸 组成 ________、碱基、磷酸基团 ________、碱基、磷酸基团 结构 一个五碳醛糖分子、一个磷酸分子、一个碱基分子通过分子间脱水连接 － 碱基构建 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C) － 环式核糖 脱氧核糖 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 3．生命之源——核酸 分类 核糖核酸(RNA) 脱氧核糖核酸(DNA) 组成 多个核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的____________ 多个脱氧核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的________________ 区别 五碳醛糖是____ 五碳醛糖是________ 核糖核苷酸链 脱氧核糖核苷酸链 核糖 脱氧核糖 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 分类 核糖核酸(RNA) 脱氧核糖核酸(DNA) 联系 参与构成DNA的碱基除将尿嘧啶(U)替换成胸腺嘧啶(T)之外，其余碱基与RNA相同 结构 单链结构 __________结构 性质 生物学特性 螺旋状双链 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 淀粉在人体内水解生成葡萄糖才能被人体吸收。实验室中检验淀粉水解及水解程度的实验步骤如下： 关键能力　情境探究 糖类水解产物和水解程度的判断 第2课时　糖类和核酸(基础课) 1．推测实验现象，可以得出什么结论？ 提示： 情况 现象A 现象B 结论 ① 溶液呈蓝色 未产生银镜 未水解 ② 溶液呈蓝色 出现银镜 部分水解 ③ 溶液不呈蓝色 出现银镜 完全水解 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 2．在检验淀粉的水解产物时，为什么不能向水解液中直接加入新制Cu(OH)2悬浊液？ 提示：淀粉的水解是用稀硫酸作催化剂，水解液显酸性。新制Cu(OH)2悬浊液在酸性条件下不存在。用新制Cu(OH)2悬浊液检验淀粉的水解产物葡萄糖时，需在碱性条件下进行，所以需先加入过量的NaOH溶液完全中和催化剂稀硫酸后，才能加入新制Cu(OH)2悬浊液进行后续实验。 3．实验时能否在中和液中直接加入碘水检验是否存在淀粉？ 提示：不能。因为I2与NaOH溶液发生反应，故无法检验淀粉的存在。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 1．糖类还原性的检验 糖类还原性是指糖类中的醛基被氧化的性质。某些糖类有较强的还原性，能被银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化。若糖类不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖，如蔗糖等。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 2．水解产物中葡萄糖的检验 (1)水解条件 ①蔗糖：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。 ②纤维素：90%的硫酸作催化剂，小火微热。 ③淀粉：稀酸或酶催化，水浴加热。 (2)水解产物中葡萄糖的检验：欲检验糖类水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和其中的酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 方法规律 三个重要实验的条件 (1)银镜反应：①水浴加热；②碱性(因为酸会消耗银氨溶液)。 (2)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应：①加热煮沸；②碱性[因为酸与Cu(OH)2反应]。 (3)检验淀粉水解是否完全时，要在水解液中加入碘水，不能在加入氢氧化钠溶液后再加碘水。 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 1．下列说法正确的是(　　) A．淀粉和纤维素互为同分异构体 B．纤维素通过水解反应可制得纤维素硝酸酯 C．淀粉和纤维素水解都可以生成葡萄糖 D．葡萄糖、链式核糖、环式核糖中都含有醛基 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) C　[淀粉和纤维素都是天然有机高分子化合物，两者的聚合度n值不同，所以淀粉和纤维素不互为同分异构体，A错误；一定条件下纤维素与浓硝酸、浓硫酸共热发生酯化反应生成纤维素硝酸酯，B错误；一定条件下淀粉和纤维素都能发生水解反应生成葡萄糖，C正确；环式核糖中不含有醛基，D错误。] 2．下列实验操作正确的是(　　) A．蔗糖溶液中加入稀硫酸，加热，然后加入银氨溶液，水浴加热，有银镜生成 B．在硫酸铜溶液中加入几滴稀NaOH溶液后，加入葡萄糖溶液，煮沸后，有砖红色沉淀析出 C．在淀粉溶液中加入唾液(含淀粉酶)，水浴加热(36 ℃左右)，冷却后加入银氨溶液，再水浴加热，有银镜生成 D．在淀粉溶液中加入稀硫酸，微热后，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，无明显现象，说明淀粉没有水解 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) C　[银镜反应须在碱性环境下进行，应该先加碱中和稀硫酸，再做后续实验；B项NaOH用量太少；D项在加新制Cu(OH)2悬浊液之前应先加NaOH溶液，中和催化剂稀硫酸。] 1．下列糖类，属于还原性二糖的是(　　) A．麦芽糖　　B．葡萄糖　　C．蔗糖　　D．淀粉 5 学习效果　随堂评估 √ 2 4 3 题号 1 A　[A项，麦芽糖是二糖，分子中有醛基，能发生银镜反应，也能和新制氢氧化铜悬浊液反应，属于还原性二糖；B项，葡萄糖是还原性单糖；C项，蔗糖是二糖，但没有醛基，不属于还原性二糖；D项，淀粉是非还原性多糖。] 第2课时　糖类和核酸(基础课) 2．木糖醇是一种白色粉末状的结晶，分子式为C5H12O5，结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH，下列有关木糖醇的叙述中不正确的是(　　) A．木糖醇与葡萄糖、果糖不一样，它不属于单糖 B．木糖醇不能跟新制氢氧化铜悬浊液反应 C．木糖醇不与乙醇互为同系物 D．木糖醇是一种五元醇，可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应 5 2 3 题号 1 4 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) B　[木糖醇中只含有醇羟基，不属于糖类，A正确；木糖醇属于多元醇，能和氢氧化铜反应，B错误；木糖醇属于多元醇，乙醇属于一元醇，二者不互为同系物，C正确；木糖醇含五个醇羟基，可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应，D正确。] 5 2 3 题号 1 4 3．下列物质中，在一定条件下既能发生水解反应，又能发生银镜反应的是(　　) A．蔗糖　　　B．葡萄糖　　　C．果糖　　　D．麦芽糖 5 2 3 题号 4 1 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 4．某同学进行蔗糖水解实验，并检验产物中的醛基，操作如下：向试管Ⅰ中加入1 mL 20%蔗糖溶液，加入3滴稀硫酸，水浴加热5分钟。打开盛有10%NaOH溶液的试剂瓶，将玻璃瓶塞倒放，取1 mL溶液加入试管Ⅱ，盖紧瓶塞；向试管Ⅱ中加入5滴2%CuSO4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ，用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有(　　) A．1处　　　B．2处　　　C．3处　　　D．4处 5 2 4 3 题号 1 √ 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) B　[第1处错误：利用新制氢氧化铜悬浊液检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时，溶液需呈碱性，否则作水解催化剂的稀硫酸会和氢氧化铜反应，导致实验失败，题干实验过程中蔗糖水解后溶液未冷却并使溶液呈碱性；第2处错误：NaOH溶液具有强碱性，不能用玻璃瓶塞，否则NaOH与玻璃瓶塞中的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3。] 5 2 4 3 题号 1 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) 5．为了检验淀粉水解的产物，设计如下实验方案： 请回答下列问题： (1)试剂1为稀硫酸，其作用是_________。 (2)试剂2为____________________，其作用是______________________，使检验水解产物的实验得以顺利进行。 2 4 3 题号 1 5 作催化剂 NaOH溶液(合理即可) 中和作催化剂的稀 硫酸 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) (3)反应①的化学方程式为__________________________________ _________________。 (4)为检验淀粉液是否已完全水解，取少量水解液于试管中，加入碘水，则证明淀粉未完全水解的现象是___________。 (5)如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入新制Cu(OH)2悬浊液，能否实现实验目的___(填“能”或“否”)，若否，其原因是 ____________________________________。 2 4 3 题号 1 5 (C6H10O5)n(淀粉)＋nH2O nC6H12O6(葡萄糖) 溶液显蓝色 否 稀硫酸能与Cu(OH)2反应而使实验失败 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) [解析]　淀粉液在稀硫酸催化作用下水解产生葡萄糖，要检验水解产生的葡萄糖，要先向水解后的溶液中加入NaOH溶液，中和催化剂稀硫酸，使溶液显碱性，然后向其中加入新制Cu(OH)2悬浊液混合加热煮沸，若产生砖红色沉淀，就证明产生了含有醛基的葡萄糖的存在。若淀粉未水解完全，可根据碘单质遇淀粉溶液变为蓝色进行判断。 2 4 3 题号 1 5 必备知识 关键能力 课时分层作业 学习效果 第2课时　糖类和核酸(基础课) $$