4.1 糖类 课件-2024-2025学年高二下学期化学人教版选择性必修3

授课人：李丽萍 人教版•化学•2019选择性必修3 第四章 生物大分子 第一节 糖类 15 八月 2025 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素 糖类是一类重要的有机化合物，在生命活动中起着重要作用，是生物体所需能量的主要来源，是重要的能量储存物质，也是很多生物体的结构成分。 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n (C6H10O5)n 一、糖类的组成和分类 1.组成： 一般由碳、氢、氧三种元素组成，大多数糖符合通式Cm(H2O)n 又称碳水化合物。 【思考】糖类一定符合通式Cm(H2O)n吗？符合通式Cm(H2O)n一定是糖类吗？ (2)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物 (1)有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n 脱氧核糖 C5H10O4 乙酸 C2H4O2 甲醛 CH2O (3)有甜味的不一定是糖，如甘油、木糖醇等；没有甜味的也可能是糖，如淀粉、纤维素等。 鼠李糖 C6H12O5 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。 2.定义： 葡萄糖 CH2OH C C C C CHO H HO H H OH H OH OH 大鹿化学 果糖 C C C C CH2OH HO H H O H OH OH CH2OH 酮糖 醛糖 最小的酮糖 最小的醛糖 CH2OH C H O H OH C 甘油醛 CH2OH C O CH2OH 二羟基丙酮 3.分类——根据糖类能否水解以及水解后的产物 糖类 根据水解情况 单糖 寡糖/低聚糖 多糖 不能水解的糖 如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖 如蔗糖、麦芽糖、乳糖 1分子多糖可水解生成10分子以上单糖 如淀粉、纤维素、糖原 能水解生成2～10 mol单糖 糖类 还原性糖 非还原性糖 能与银氨溶液反应 能与氢氧化铜溶液反应 —— 醛糖，如葡萄糖 —— 酮糖，如果糖 注意：果糖在稀碱溶液里发生酮式-烯醇式互变，使酮羰基变成醛基，使得果糖具有还原性。 3.分类——根据是否具有还原性 1.葡萄糖 动物的血液和淋巴液。 (1)存在——水果、蜂蜜，以及植物的种子、叶、根、花中。 (3)物理性质： 易溶于水的无色晶体， 熔点146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。 (2)分子结构——多羟基醛 CH2OH(CHOH)4CHO 结构简式： 二、单糖 根据葡萄糖的结构预测其化学性质？ 醛基的性质 羟基的性质 （4）化学性质： 【实验4-1】 ①工业制镜或热水瓶胆镀银等 ②医学用于检验尿糖 (1)葡萄糖与银氨溶液 在一支洁净的试管中配制约2mL银氨溶液，加入lmL10%葡萄糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。 现象： CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH CH2OH(CHOH)4COONH4 + 2Ag↓ + 3NH3 + H2O 试管内壁形成光亮的银镜 结论：葡萄糖中含有醛基，具有还原性，是一种还原性糖。 (2)葡萄糖与新制氢氧化铜 在另一支试管中加入2mL10%NaOH溶液，加入5滴5%CuSO4溶液，再加入2mL10%葡萄糖溶液，加热。 现象： 生成砖红色沉淀 （医学检验糖尿病） CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O↓ + 3H2O CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH (3)生物酶作用 C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O 酶 a.葡萄糖易于被人体吸收，经酶的催化反生氧化反应放出热量，提供了维持生命活动所需要的能量。 b.低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。 有氧时的氧化反应 无氧分解生成乳酸 分解生成乙醇(酿酒) CH2OH(CHOH)4CHO 2CH3CH(OH)COOH 酶 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑ 酒曲酶 【资料卡片】 葡萄糖的环状结构 思考：链状葡萄糖转化为环状葡萄糖的反应属于什么反应类型？ α­D­吡喃葡萄糖 链状葡萄糖 β­D­吡喃葡萄糖 2.果糖——与葡萄糖互为同分异构体 (1)存在 果糖于水果和蜂蜜中含量较高，它比蔗糖的甜度高。 (3)物理性质： 纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，乙醇和乙醚，吸湿性强，熔点103～105℃，最甜的糖。 (2)分子结构——多羟基酮： CH2OH(CHOH)3COCH2OH 结构简式： (4)化学性质： 果糖分子中含有酮羰基和醇羟基，同样具有酮和醇的性质。 碱性条件下，果糖会发生异构化反应生成葡萄糖——还原性糖 (5)用途： 广泛用于食品和医药的生成中。 3.核糖和脱氧核糖 核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸（RNA）与脱氧核糖核酸（DNA）的重要组成部分。 二者都含有醛基，均属于还原糖，均具有还原性，属于醛糖。 核糖 脱氧核糖 戊糖 含有5个碳原子的单糖 【资料卡片】—— 糖类分子与手性 思考：试剂瓶上这个“D”是什么意思呢？ 葡萄糖 果糖 D型糖和L型糖是对映异构体，它们的结构不同。在D型糖中，手性碳原子上的-OH在右边，而L型糖中，手性碳原子上的-OH在左边。 D型糖的稳定性较好，以游离态存在于葡萄、蜂蜜、甜水果、动物的血液、脊髓液和淋巴液等中，又作为多糖的组分及糖甙的形式广存于自然界中。而L型糖在常温常压下稳定，避免氧化物接触。 CH2OH C H O H OH C D-甘油醛 * CH2OH C H O HO H C L-甘油醛 * 三、二糖 蔗糖 无色晶体，易溶于水，甜味仅次于果糖，最常用的甜味剂 白色晶体，易溶于水， 有甜味，约为蔗糖1/3 麦芽糖 C12H22O11 主要存在于发芽的谷粒和麦芽中 在甘蔗和甜菜中含量最丰富 化学性质： 酸或酶 C12H22O11＋H2O C6H12O6＋ C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖 酸或酶 C12H22O11＋H2O 2C6H12O6 麦芽糖 葡萄糖 【问题】葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖？ 【探究】——葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖？ 实验内容 实验现象 结论 (1)在一支洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液，加入 1 mL 10%蔗糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。观察实验现象。 (2)在一支洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液，加入 1 mL 10%麦芽糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。观察实验现象。 未出现银镜 试管壁上出现 光亮的银镜 蔗糖不属于还原糖 麦芽糖属于还原糖 ——鉴别蔗糖和麦芽糖的方法 资料卡片——乳糖 乳糖的分子式为C12H22O11，与蔗糖、麦芽糖互为同分异构体。 资料卡片——甜味剂 四、多糖 淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成的，属于天然有机高分子。 粮食中的淀粉(C6H10O5)n 茎叶中的纤维素(C6H10O5)n 淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万 淀粉和纤维素分子中所含的葡萄糖单元数目，即n值不同，不互为同分异构体 1.淀粉 (1)存在： 淀粉是绿色植物光合作用的产物，是植物储存营养物质的一种形式，在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。 (2)结构： 天然淀粉中有直链淀粉和支链淀粉，支链淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比较黏的口感。 (3)物理性质 白色粉末，无甜味，不溶于冷水。热水中部分溶解，形成胶状的淀粉糊。 (4)化学性质 ①淀粉的特征反应：遇碘单质变蓝，可以利用该性质检验淀粉或碘单质 ②淀粉不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。 ③淀粉分子的葡萄糖单元中存在醇羟基，可以发生酯化反应。 ④淀粉在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。 酸或酶 (C6H10O5)n＋nH2O nC6H12O6 【探究】——淀粉水解程度的判断(即淀粉未水解、部分水解、完全水解） 现象A 现象B 结论 ① 未出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉尚未水解 ② 出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉部分水解 ③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 现象 B 碘水 淀粉 溶液 水解液 中和液 现象 A 稀硫酸 微热 NaOH溶液 银氨溶液 加热 (5)用途 课本P108 淀粉/淀粉水解生成的葡萄糖 发酵 燃料乙醇、白酒、食醋、味精， 以及氨基酸、抗生素等药物 淀粉酯化 可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等 2.纤维素 (1)存在： (2)结构 纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖，参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作用 (3)物理性质 白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。 (4)化学性质 结论：纤维素在酸性条件下发生了水解，生成了葡萄糖。 现象：产生砖红色沉淀 【实验4-2】 ①不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖； ②在酸或酶的作用下水解： （C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 酸或酶 纤维素 葡萄糖 (5)用途 ①棉和麻的纤维大量用于纺织工业 ②一些富含纤维素的物质，如木材、秸秆等是造纸的原料 ③纤维素用来制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维 (C6H10O5)n 纤维素 含有羟基 纤维素硝酸酯—硝酸纤维 纤维素醋酸酯—醋酸纤维 黏胶纤维 化学处理 长纤维—人造丝 短纤维—人造棉 醋酸纤维：不易燃烧，可用于生产塑料、过滤膜、胶片等 硝酸纤维：极易燃烧。可用于生产火药、塑料和涂料等。 糖类 基础概念 葡萄糖 果糖 组成 定义 分类 存在 分子结构 物理性质 存在 分子结构 物理性质 化学性质---具有醇和酮的特性 【小结】 糖类 二糖 蔗糖 /麦芽糖 多糖 淀粉/纤维素 存在 物理性质 化学性质 存在 物理性质 化学性质 用途 用途 化学性质---具有醇和醛的特性 THANKS Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$