7.4.1 葡萄糖 单糖 课件-2024～2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第七章　　有机化合物 第四节　　基本营养物质 第1课时　单糖 你的一日三餐都吃些什么？它们分别为人体补充了什么？ 新课导入 俗话说，民以食为天，美味的食物不仅满足人们饥饿时的渴望，同时还给我们提供了丰富的营养物质。 新课导入 思考：食物中到底蕴含哪些营养物质呢？ 油脂 食物中的营养物质主要包括： 蛋白质 糖类 维生素 无机盐 人体必需的基本营养物质 新课导入 水 核心素养 发展目标 1.知道糖类的组成、重要性质和主要用途，增强宏观辨识与微观探析能力。 2.认识葡萄糖的分子结构，掌握葡萄糖和淀粉的特征反应，培养变化观念与平衡思想。 3.能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度，培养科学探究与创新意识。 5 目 录 一、糖类的组成及分类 二、葡萄糖的结构及性质 三、蔗糖、淀粉、纤维素的性质及其应用 6 糖类是绿色植物光合作用的产物，也是人类最重要的能量来源。常见的糖类有哪些呢？ 有种甜叫做“看着就甜” 葡萄糖 麦芽糖 果糖 你知道的糖类有哪些？ 阅读课本83页表7-3 人体摄入的糖类物质主要是淀粉! 蔗糖 淀粉 纤维素 糖类的组成及分类 > < 一 2、组成：由 、 、 三种元素组成， 碳 氢 氧 3、大多数糖符合通式 ，糖类旧称为 。 Cn(H2O)m 碳水化合物 1、定义： 糖是多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合物。 一、糖类的组成与分类 糖类是绿色植物光合作用的产物，人类最重要的能量来源。 糖类≠碳水化合物 糖类物质中的H、O，并不是以水的形式存在的； （1）符合通式Cn(H2O)m可能不是糖， 如：甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）符合通式但不是糖。 不符合通式Cn(H2O)m的也可能是糖类化合物， 如：脱氧核糖 C5H10O4、鼠李糖（C6H12O5）不符合Cn(H2O)m ，但属于糖类 　　 注意点： L-鼠李糖，甲基戊糖，属于单糖类，不仅可作为医学检测试剂，又能作为食品添加剂用于高档咖啡、饮料中 作者编号：35003 有甜味的不一定是糖，如：甘油；没有甜味的也可能是糖，如：淀粉、纤维素。　　 （2）糖类≠甜味。 人工甜味剂：糖精、安赛蜜、三氯蔗糖、阿斯巴甜、木糖醇等代糖 思考：糖一定甜么？只有糖有甜味么？ 安赛蜜的结构式 甜度约为蔗糖的30 倍 糖精的结构式 糖精的甜度是蔗糖的200～700 倍 学生活动：观察教材P83页表7－3中几种常见糖类的代表物，思考它们在分子组成上 有什么特点？填写表格内容。 组成 定义 代表物 代表物分子式 相互关系 单糖 二糖 多糖 一般由C、H、O三种元素组成。大多数分子式可用通式Cm(H2O)n来表示 不能再水解生成其他糖的糖 1mol水解生成2mol单糖的糖 1mol水解生成多摩尔单糖的糖 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素 C6H12O6 C12H22O11 通式(C6H10O5)n n值不同，不属于同分异构体 同分异构体 同分异构体 4.糖类的分类 混合物 01 同分异构体 葡萄糖 果糖 01 【生活中常见的糖类】 带甜味的水果 葡萄糖 蜂蜜 果糖 甘蔗 蔗糖 小麦 麦芽糖 山药 淀粉 棉花 纤维素 5、主要存在及用途 [(C6H10O5)n] [C6H12O6] [C12H22O11] 食品加工、 医疗输液 食用白糖、冰糖 食物、生产葡萄糖和酒精 加强肠胃蠕动、造纸 01 1.判断正误 (1)糖类都是有甜味的物质，有甜味的物质就是糖 (2)糖类的分子组成可写为Cn(H2O)m，只要符合Cn(H2O)m的有机物就属于糖类 (3)葡萄糖、果糖互为同分异构体，淀粉和纤维素也互为同分异构体 (4)淀粉、纤维素都是高分子，都属于混合物 应用体验 × × × √ 2.中国是世界上最早制糖的国家之一，人体所需70%左右的能量由糖提供。下列说法正确的是 A.公元674年，我国发明的用黄泥浆使红糖脱色的方法，是利用了黄泥浆的吸 　附性 B.唐大历年间，四川遂宁出现用甘蔗制取冰糖的方法，冰糖的主要成分是葡萄糖 C.饴糖是以米(淀粉)和麦芽经过糖化熬煮而成的糖，饴糖就是葡萄糖 D.“床头冬酿压琼浆”中的“冬酿”指的是蜂蜜，蜂蜜中几乎不含单糖(葡萄 　糖和果糖) A 应用体验 应用体验 黄泥浆使红糖脱色是物理过程，利用的是黄泥浆的吸附性，A项正确；冰糖的主要成分是蔗糖，B项错误； 饴糖的主要成分是麦芽糖，C项错误； 蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖，还含有其他营养物质，D项错误。 返回 > < 二 葡萄糖的结构及性质 H C O H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H 葡萄糖的结构式 多羟基醛 醛基 C O H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H 果糖的结构式 羰基 多羟基酮 资料卡片——葡萄糖与果糖的结构 葡萄糖和果糖分子式相同而结构不同，互为 。 同分异构体 21 结构简式 分子式 官能团 本质 羟基 醛基 醛糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 结构式： 醛基 羟基：5个 二、葡萄糖 1.物理性质：有甜味， 晶体，____溶于水。 2.组成和结构： 无色 易 02 醇的性质： 醛的性质： 置换反应、氧化反应、取代反应、消去反应 氧化反应、还原反应 已知葡萄糖的结构式，你觉得它有哪些化学性质？ 你的推测利用了什么化学思想？ C C C C C C H O H H H H H OH OH OH OH OH H 醛基 羟基 官能团决定物质的主要化学性质，因此 葡萄糖兼有醛基和羟基的性质 作者编号：35003 ①与Na反应放出氢气； 1mol葡萄糖能与足量钠生成 mol氢气。 ②Cu/Ag催化下与O2催化氧化成醛/酮 ③与羧酸发生酯化反应。 1mol葡萄糖最多能与 mol乙酸反应。 2.5 5 （1）葡萄糖体现醇的性质： 置换反应、氧化反应、取代反应、消去反应 3、葡萄糖的化学性质 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑ 酶 ④发酵生成酒精 ⑤生理氧化反应： C6H12O6(s) + 6O2(g) →6CO2(g) + 6H2O(l) 作者编号：35003 5 5 五乙酸葡萄糖酯 + CHO (CHOOCCH 3) 4 CH2OOCCH3 H2O CH3COOH + CHO (CHOH )4 CH2OH 酯化反应(有多元醇的性质): 浓H2SO4 作者编号：35003 思考：醛基有什么化学性质？ 醛基 有还原性，能被氧化剂氧化 → —COOH 教材P84 作者编号：35003 结论 操作 现象 反应原理 (1)新制Cu(OH)2悬浊液反应 试管内产生砖红色沉淀 葡萄糖具有还原性，能把新制Cu(OH)2悬浊液还原为砖红色沉淀Cu2O （2）葡萄糖体现醛的性质： 葡萄糖 加热 CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O 注意： ①必须在碱性条件下进行，即NaOH过量 ②加热 应用：可用于检验葡萄糖/醛基，医学用于检验尿糖 葡萄糖的特征反应 醛基（-CHO）的氧化反应需要克服较高的活化能。 常温下，与弱氧化剂新制氢氧化铜的反应速率极慢，几乎无法观察到现象。加热至沸腾提供足够的能量，促进反应发生。 （1）Cu(OH)2必须是新制的。 氢氧化铜悬浊液久置后会形成氧化铜（CuO）等不溶性沉淀，失去与醛基反应的活性，无法检验。 （2）新制氢氧化铜溶液在配制时需要——将硫酸铜滴入氢氧化钠 （3）确保溶液环境为碱性（NaOH要过量） （4）要加热 制备氢氧化铜时，是向氢氧化钠溶液中逐滴加入硫酸铜溶液（原因是为了控制溶液的pH值，确保在强碱性环境下生成氢氧化铜沉淀。‌ 如果反过来操作，向硫酸铜中加入氢氧化钠，由于硫酸铜溶液显酸性，生成的氢氧化铜会立即与酸反应，导致无法有效生成沉淀‌） 操作   现象 结论 (2) 葡萄糖与新制银氨溶液的反应： 试管底部产生光亮的银镜 葡萄糖具有还原性，葡萄糖可以将银氨溶液中的银离子还原为单质银。 注意：①必须在碱性条件下进行 ②水浴加热 银镜反应 水浴加热 葡萄糖被新制银氨溶液氧化 。 -CHO被氧化成-COOH。 ①②分别发生了什么反应？尝试写出对应化学方程式 ②AgOH + 2NH3∙H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2O。 ①AgNO3+NH3∙H2O = AgOH↓+NH4NO3。 氢氧化二氨合银 配置银氨溶液分两步: 产生银镜: CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 检验葡萄糖/醛基，工业制镜或热水瓶胆镀银 应用： 【小结】 葡萄糖的特征反应 应用：这两个反应均可检验葡萄糖的存在。 医疗上可用葡萄糖的特征反应检测糖尿病患者的血糖和尿糖。 特别提醒　上述两个反应均需要在碱性条件下进行。 且制取氢氧化铜时，NaOH溶液必须过量； 配制银氨溶液时，滴加氨水的量必须使沉淀恰好溶解。 ☆☆含有醛基的物质能发生银镜反应和与新制Cu(OH)2反应, 可检验醛基(-CHO)的存在. 巩固提升 写出乙醛与新制氢氧化铜、新制银氨溶液的反应方程式。 R-CHO+2Cu(OH)2+NaOH R-COONa+Cu2O↓+3H2O R-CHO+2[Ag(NH3)2]OH R-COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 总结含醛基物质与新制氢氧化铜和新制银氨溶液的反应通式？ CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O↓+3H2O CH3CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH3COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O 1.判断正误 (1)葡萄糖具有还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色 (2)配制银氨溶液时，应将2%的AgNO3溶液滴入过量的2%的稀氨水中 (3)1 mol葡萄糖可以和5 mol乙酸发生酯化反应 (4)葡萄糖溶液呈酸性，可和NaHCO3反应生成CO2 (5)在葡萄糖与新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应中，葡萄糖均被氧化 应用体验 × √ √ × √ 2.在试管中加入2 mL 10% CuSO4溶液，滴加5滴5% NaOH溶液，得到新制的Cu(OH)2，再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热，未出现砖红色沉淀，下列对其原因的分析正确的是 A.葡萄糖的分子结构中不含能与新制的Cu(OH)2反应的官能团 B.该反应需要在碱性条件下才能进行，而实验条件是酸性 C.加热温度没有达到该反应所需要的范围 D.所加葡萄糖溶液太少，导致反应现象不明显 应用体验 B 葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应，不仅需要加热，还需要在碱性条件下才能进行。 3.葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质，下列关于葡萄糖的说法正确的是 A.葡萄糖是一种单糖，能发生水解反应 B.葡萄糖分子中有5个羟基和1个醛基 C.常温下，葡萄糖可与新制的Cu(OH)2反应 D.葡萄糖固体中加入少量水和浓硫酸搅拌，浓硫酸只表现吸水性 应用体验 B 应用体验 葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，含有5个羟基和1个醛基，是不能水解的糖，属于单糖，A错误，B正确； 能和新制的Cu(OH)2在加热条件下发生反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀，C错误； 葡萄糖固体中加入少量水和浓硫酸搅拌，浓硫酸表现吸水性、脱水性和强氧化性，D错误。 返回 葡萄糖溶液能否使酸性KMnO4溶液褪色? 葡萄糖溶液能使酸性KMnO4溶液褪色， 因为酸性KMnO4溶液的氧化性比新制Cu(OH)2和银氨溶液都强，为强氧化剂。 思考： （3）加成反应(还原反应) CH2OH(CHOH)4CHO ＋ H2 Ni △ CH2OH(CHOH)4CH2OH 正己六醇 （2）氧化反应 银镜反应及与新制Cu(OH)2反应，使酸性KMnO4和溴水褪色、催化氧化 葡萄糖是人体内的重要能源物质： 生理氧化反应： C6H12O6(s) + 6O2(g) →6CO2(g) + 6H2O(l)+ 2804kJ 放热 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑ 酶 发酵生成酒精 作者编号：35003 4.用途 ①生活上——糖类; ②工业上——制镜; ③医药上——迅速补充营养、制葡萄糖酸钙等。 营养物质 镀银工业 制药工业 制酒工业 作者编号：35003 结构简式： CH2—CH—CH—CH—C—CH2OH OH OH OH OH O C6H12O6 多羟基酮 物理性质：纯净的果糖为无色晶体，通常为粘稠性液体，易溶于水、乙醇和乙醚。 葡萄糖与果糖互为同分异构体，葡萄糖是一种多羟基醛（醛糖），果糖是一种多羟基酮（酮糖），果糖分子中并无醛基存在，看来似乎不能发生银镜反应，但其实不然，其主要原因是果糖在碱性溶液中可发生反应生成醛基。因此果糖也可以发生银镜反应与斐林反应。 羰基 单糖——果糖 作者编号：35003 Lavf58.28.100 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.75 $$