内容正文:
第七章 有机化合物
第四节 基本营养物质
课时1 糖类
人教版必修第二册
学习目标
本节重点
能从组成、结构等多角度认识糖类及其分类。
能从官能团的角度预测萄萄糖的化学性质,并能根据其性质设计检验方法。
本节难点
知道蔗糖、淀粉等糖类的水解反应及其产物,能根据性质检验淀粉及淀粉水解产物。
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新课导入
油脂
在人体所摄入的物质中,根据人体所需营养素,可分为六大类:
蛋白质
糖类
维生素
无机盐
水
人体必需的基本营养物质
蛋白质含有N、S、P元素外,其他均是由 C、H、O 元素组成;其中,蛋白质属于高分子化合物糖类;油脂和蛋白质都是天然的有机化合物。
教师点拨
一、糖类
植物种子或块茎
带甜味的水果
甘蔗等
棉花等
淀粉[(C6H10O5)n]
葡萄糖[C6H12O6]
蔗糖[C12H22O11]
纤维素[(C6H10O5)n]
生活中常见的糖类
碳水化合物:由C、H、O三种元素组成,这类化合物的化学组成大多符合Cn(H2O)m 的通式
教师点拨
糖类的组成与分类
(依据:是否水解及水解产物的不同进行分类)
葡萄糖[C6H12O6]
果糖[C6H12O6]
单糖
二糖
多糖
不能再水解成更简单的糖
蔗糖
麦芽糖
乳糖
一分子二糖能水解成两分子单糖
葡萄糖/果糖,蔗糖/麦芽糖的分子式完全相同,但分子结构不同,二者互为同分异构体。
纤维素[(C6H10O5)n ]
淀粉[(C6H10O5)n ]
1mol水解生成多摩尔单糖的糖
教师点拨
① 随着对糖类结构的研究,人们发现碳水化合物这个名称并不能反映糖类的结构特点,因为糖类分子中氢原子和氧原子并不是以结合成水的形式存在,且有些糖类分子中,H和O原子个数比并不等于2:1,例如鼠李糖C6H12O5。
② 许多符合Cn(H2O)m通式的物质并不属于糖类,例如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等。
③ 糖类中淀粉和纤维素是天然有机高分子化合物,是混合物,分子中的结构单元数目不同,分子式不同,不能互称为同分异构体;人体摄入的糖类物质主要是淀粉。
教师点拨
葡萄糖
葡萄糖是最重要的单糖,是构成多种二糖和多糖的基本单元
物理性质
有甜味的无色晶体,能溶于水有甜,但不如蔗糖甜
分子式
结构简式
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
结构式
C
C
C
C
C
C
H
O
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
OH
H
化学性质
与金属钠反应
发生催化氧化反应
与乙酸发生酯化反应
二、单糖-葡萄糖
教师点拨
现 象:试管内出现砖红色沉淀
结 论:葡萄糖具有还原性,出现的砖红色沉淀为氧化亚铜(Cu2O)。
在加热条件下,葡萄糖把新制的氢氧化铜还原为Cu2O,CHO被氧化为COOH
应用
尿液检验原理是葡萄糖遇试纸中的氢氧化铜发生反应,生成红色的氧化亚铜。
葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应
+2
+1
被氧化
教师点拨
现 象:在试管内壁上附一层银镜
结 论:葡萄糖具有还原性,能被弱氧化剂如银氨溶液氧化,产生光亮的银镜(Ag)。
葡萄糖与与银氨溶液反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
检验葡萄糖(醛基—CHO)
在碱性,水浴加热条件下,葡萄糖与新制的银氨溶液反应,析出Ag单质:
教师点拨
葡萄糖的两个实验中可分别观察到什么现象?体现了葡萄糖的什么性质?
(1) Cu(OH)2要现用现配;
(2) 配制Cu(OH)2时NaOH溶液要过量。
向硝酸银溶液中逐滴加入稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止。
操作Ⅰ:加热煮沸;操作Ⅱ:水浴加热
葡萄糖与新制Cu(OH)2反应的实验操作中,有哪些注意事项?
如何配制银氨溶液?
葡萄糖的两个实验中,它们的加热方式是否完全相同?
操作Ⅰ:产生砖红色沉淀 Cu2O,操作Ⅱ:试管内壁形成光亮的银镜。氢氧化铜被还原成Cu2O,Ag+→ Ag, -CHO被氧化成-COOH,葡萄糖表现还原性。
教师点拨
蔗糖/麦芽糖在一定条件下可以和水作用转化为葡萄糖(即发生水解反应)
三、二糖-蔗糖/麦芽糖
蔗糖属于二糖或双糖,无色晶体,溶于水( 冰糖、白砂糖),存在于甘蔗、甜菜中。
四、多糖-淀粉
淀粉属于多糖,高分子化合物,具有白色、无气味、无味道、不溶于冷水、热水中“糊化”等性质。
纤维素也属于多糖,高分子化合物,白色、无味、不溶于水、也不溶于一般有机溶剂等性质。纤维素是构成细胞壁的基础物质。
教师点拨
为什么馒头、米饭在嘴里会越嚼越甜?
淀粉的特征反应和水解反应
淀粉遇单质碘变蓝
① 淀粉与碘的显色反应
② 淀粉的水解反应
葡萄糖
(C6H10O5)n + nH2O
nC6H12O6
催化剂
淀粉(纤维素)
现 象:最终有砖红色沉淀生成
结 论:淀粉水解生成的葡萄糖,与新制的Cu(OH)2共热生成氧化亚铜
C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O
酶
教师点拨
为什么馒头、米饭在嘴里会越嚼越甜?
① 检验淀粉:必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,碘与NaOH溶液反应;
② 淀粉的水解实验是用稀硫酸作催化剂,而与银镜反应或新制Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行,所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。
③ 淀粉在体内的水解过程:
(C6H10O5)n → (C6H10O5)m → C12H22O11 → C6H12O6
淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖
【温馨提示】我们吃馒头咀嚼时会感到有甜味是因为淀粉是一种多糖,属天然高分子化合物,虽然属糖类,但它本身没有甜味,在唾液淀粉酶的催化作用下,水解生成麦芽糖,故咀嚼后有甜味。
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