第四章 第一节 糖类(讲义及解析)-2024-2025学年高二化学选择性必修3(人教版2019)
选修三.有机化学基础(周星星·化学)
第四章 生物大分子
第一节 糖类
一、糖类的组成、定义和分类
组成 | 糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成,很多糖类分子中氢原子和氧原子的数目比恰好为2∶1,其组成可以用通式Cm(H2O)n来表示,如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等,所以糖类化合物也被称为碳水化合物 |
定义 | 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 |
分类 | 根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为: ①单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如:葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等 ②寡糖:1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2 mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、蔗糖和乳糖等 ③多糖:1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为多糖,如:淀粉、纤维素和糖原等 |
注意
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【对点训练1】
1.对于糖类化合物的概念叙述正确的是( )
A.含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物
B.是碳和水的化合物,又称碳水化合物
C.有甜味的物质
D.一般是多羟基醛或多羟基酮及它们的脱水缩合物
2.下列说法中正确的是( )
A.糖类物质的分子通式都可用Cm(H2O)n来表示
B.凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类
C.糖类都能发生水解反应
D.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合物
3下列关于糖类的叙述正确的是( )
①含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物属于糖类
②糖类是碳和水的化合物,又称碳水化合物
③凡是能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类
④糖类是多羟基醛或多羟基酮及能水解生成它们的物质
⑤符合Cm(H2O)n的有机物都是糖类
A.①② B.③⑤ C.④ D.①④
4.根据糖类的定义,下列物质中属于糖类的是( )
A.CH2OH(CHOH)2CHO B.CH3CH(OH)CH2CHO
C. D.
5.现有下列物质:①纤维素 ②甲酸甲酯 ③淀粉 ④甲醛 ⑤丙酸 ⑥乳酸 ⑦乙二醇 ⑧乙酸。其中符合Cm(H2O)n的组成,但不属于糖类的是( )
A.②③④⑥ B.②④⑥⑧ C.①③④⑦ D.②③⑤⑧
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二、单糖
1.葡萄糖——还原性糖
(1)存在
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)分子式与结构特点:葡萄糖分子中有一个醛基和五个羟基,属于醛糖
分子式 | 结构式 | 结构简式 | 最简式 | 官能团 |
C6H12O6 | CH2OH(CHOH)4CHO | CH2O,符合此简式的有:甲醛、乙酸、甲酸甲酯等 | 羟基、醛基 |
(3)物理性质: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
(4)化学性质:葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生加成、氧化、酯化等反应
①氧化反应——体现葡萄糖具有还原性
a.生理氧化或燃烧:C6H12O6+6O26CO2+6H2O 同时放出能量,提供维持生命活动所需要的能量。 应用:低血糖的患者可静脉注射葡萄糖溶液来补充营养
b.被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化
【实验探究1】
实验步骤 | 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 |
实验操作 | |
实验现象 | 有银镜生成 |
实验结论 | 葡萄糖(C6H12O6)分子中含有醛基,属于醛糖,有还原性,属于还原糖 |
反应方程式 | CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH |
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【实验探究1】
实验步骤 | 在一支洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液,滴入5滴5% CuSO4溶液,振荡。再加入2 mL 10%蔗糖溶液,加热,观察实验现象 |
实验操作 | |
实验现象 | 试管内无明显现象 |
实验结论 | 蔗糖分子中无醛基,是非还原性糖 |
【实验探究2】
实验步骤 | 在一支洁净的试管中加入1 mL 10%蔗糖溶液和5滴10% H2SO4溶液,加热煮沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性,加入银氨溶液或新制备的Cu(OH)2,加热,观察实验现象 |
实验操作 |
|
实验现象 | 加入银氨溶液的试管中产生银镜;加入新制的Cu(OH)2的试管中出现红色沉淀 |
实验结论 | 蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性 |
反应方程式 | 蔗糖是一种二糖,可以在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖 |
注意
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