4.1糖类第一课时 单糖 课件-2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修3

该高中化学课件聚焦糖类的组成分类及单糖（葡萄糖、果糖、核糖等）的结构与性质，通过生活情景（如酿酒、糖尿病检测）导入，衔接羟基、醛基等官能团知识，搭建多官能团化合物学习支架。 其亮点在于结合实验探究（葡萄糖银镜反应、果糖还原性验证）与问题驱动（结构预测性质），融合科学探究与实践、科学思维。通过对比归纳（葡萄糖与果糖）、联系生活应用，强化结构决定性质的化学观念。学生提升实验与应用能力，教师可高效开展教学与概念辨析。

第四章 生物大分子 第一节 糖类 第一课时 单糖 学习目标 1.认识常见糖类代表物的组成、结构和典型性质，能够说明单糖、二糖和多糖的区别与联系。 2.了解葡萄糖的结构特点和主要性质，能通过实验探究认识葡萄糖的化学性质。深化对多官能团有机化合物中羟基和醛基性质的认识。 3.了解果糖、核糖与脱氧核糖。 一 糖类的组成和分类 植物茎叶中的纤维素 一、糖类的组成和分类 还是很多生物体的__________，如植物细胞壁的主要成分________。 糖类在生命活动中起着重要作用，是__________________的主要来源, 也是重要的______________,如植物体内的淀粉和动物体内的______ 日常食用的蔗糖 粮食中的淀粉 人体血液中的葡萄糖 生物体所需能量 能量储存物质 糖原 结构成分 纤维素 1.糖类的组成 很多糖类分子中氢原子和氧原子的数目比恰好为______， 其组成可以用通式____________表示 糖类化合物一般由_______________三种元素组成 碳、氢、氧 2:1 Cm(H2O)n 糖类习惯称碳水化合物 如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等 不准确 ❐符合Cm(H2O)n通式的不一定是糖。例如：乙酸C2H4O2、乳酸C3H6O3。 ❐糖不一定符合Cm(H2O)n通式。例如：脱氧核糖C5H10O4、鼠李糖C6H12O5 糖类 碳水化合物 糖类 甜味物质 ❐有甜味的不一定是糖。如：某些食品添加剂、甘油。 ❐糖不一定都有甜味。淀粉、纤维素就没有甜味。 一、糖类的组成和分类 2.糖类的定义 从结构上看,糖类是__________ 、__________或,____________________。 多羟基醛 多羟基酮 它们的脱水缩合物 单糖 寡糖(低聚糖) 多糖 概念 ______水解的糖 1 mol糖水解后能产生________mol单糖的糖 1 mol糖水解后能产生__________单糖的糖 代表物 _______、______ ______、________ ______、________ 分子式　 ________ __________ (C6H10O5)n 不能 2～10 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 C6H12O6 C12H22O11 10 mol以上 淀粉 纤维素 缩合一般指两个或更多反应物生成一个主要产物，并伴随着失去H2O等小分子的反应。 一、糖类的组成和分类 【典例1】　下列叙述正确的是(　　)。 A.糖类物质都是有甜味的 B.凡是由C、H、O三种元素组成的有机化合物都是糖类 C.糖类物质又叫碳水化合物,其组成可用通式Cm(H2O)n表示 D.糖类一般是多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合物 【归纳总结】 理解糖类的几个注意点 1.糖类不一定符合通式Cm(H2O)n,符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物。 2.糖类不一定有甜味，有甜味的不一定是糖类。 3.糖类不是都能水解，单糖不能水解。 D 　【训练1】　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 B 二 单糖 1. 葡萄糖 (2)物理性质: (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。 无色晶体，熔点146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚。 因最早是从葡萄汁中分离得到而得名。 自然界中分布最广的单糖 [代表物：葡萄糖、果糖、核糖与脱氧核糖] 二、单糖 (3)分子组成和结构 结构简式： 官能团： 分子式： C6H12O6 CH2 CH CH CH CH CHO OH OH OH OH OH 五羟基己醛 相对分子质量： 实验式： CH2O 180 球棍模型 羟基—OH、 醛基—CHO 多羟基醛 还原性糖 或CH2OH(CHOH)4CHO；或 1. 葡萄糖 问题探究 根据葡萄糖的结构，你能预测葡萄糖的哪些化学性质？如何验证？ 从醛基（—CHO）和羟基（—OH）考虑化学性质。 可用特征反应检验官能团。 实验4-1（1） 实验4-1（2） 实验步骤 实验现象 试管壁上有______生成 试管中出现______________ 注意事项 实验结论 葡萄糖对银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂表现出_____性， 属于______糖。葡萄糖的分子式为C6H12O6，分子中含有_______，属于_______糖。 银镜 砖红色沉淀 还原 还原 醛基 醛 完成课本P103页实验4-1 a.必须在碱性条件下进行，即NaOH要过量 b.加热 a.配制银氨溶液：在AgNO3溶液中边振荡边逐滴加入稀氨水至产生的沉淀恰好溶解b.碱性条件 c.水浴加热 a.银镜反应 —醛基（—CHO）的性质 + 2 Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4CHO △ CH2OH(CHOH)4COONH4 + 3NH3 + H2O + 2 Ag 应用：工业上制镜、热水瓶瓶胆 b.与新制Cu(OH)2反应 应用：医院利用此反应检验病人是否患有糖尿病 + 2 Cu(OH)2 + NaOH CH2OH(CHOH)4CHO CH2OH(CHOH)4COONa +Cu2O +3H2O △ （4）化学性质 1. 葡萄糖 ①氧化反应 —醛基（—CHO）的性质 与H2加成: c.葡萄糖也可以使溴水、酸性高锰酸钾褪色 —醛基（—CHO）的性质 CH2OH(CHOH)4CHO+H2 → CH2OH(CHOH)4CH2OH Ni △ （4）化学性质 1. 葡萄糖 ①氧化反应 ②加成反应—醛基（—CHO）的性质 （4）化学性质 1. 葡萄糖 ③发生羟基（—OH）可以发生的反应： 与Na反应产生H2 置换反应 使高锰酸钾褪色 氧化反应 酯化反应 取代反应 与HX反应 分子间脱水 消去反应 羟基 1mol葡萄糖完全酯化，参加反应的乙酸为5mol，证明葡萄糖分子中有5个羟基 5 CH3COOH + CHO (CHOH )4 CH2OH 浓H2SO4 5 五乙酸葡萄糖酯 + CHO (CHOOCCH 3) 4 CH2OOCCH3 H2O （4）化学性质 1. 葡萄糖 情景一：生物课上体验了葡萄酒 的酿造过程，你知道用葡萄酿酒 的原理吗？ 【走近生活】 ④ 酒化酶分解产生乙醇： C6H12O6 2C2H5OH+ 2CO2 酒化酶 酿酒 （4）化学性质 1. 葡萄糖 C6H12O6（s）+ 6O2(g) 6CO2(g)+6H2O（l）ΔH＝－2 804 kJ·mol－1 走近生活】 情景二：当人处于低血糖或体弱状态时，常常口服或注射葡萄溶液起什么作用？ 酶 为生命活动提供能量，是生命活动的物质基础。 ⑤ 生理氧化反应——a、有氧呼吸 有氧呼吸 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。 （4）化学性质 1. 葡萄糖 【走近生活】 情景三： 长时间坐着写字会感到腰、肩酸痛。很久没运动，偶尔登山第二天必定小腿酸胀得厉害。你能解释产生这些现象的原因吗？ C6H12O6 2CH3CH COOH（乳酸） 酶 OH ⑥生理氧化反应——b、无氧呼吸 无氧呼吸 　　 α­D­吡喃葡萄糖 链状葡萄糖 β­D­吡喃葡萄糖 葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用，形成两种六元环状结构。在葡萄糖水溶液中，存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡，其中绝大部分葡萄糖为环状结构。很多单糖，以及寡糖和多糖中的单糖单元多以环状结构的形式存在。 葡萄糖的环状结构 资料卡片 【典例2】糖尿病是由于体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合征，摄入高热量食品和缺少运动易导致糖尿病。尿糖是指尿液中的葡萄糖。下列关于某病人尿糖检验的做法正确的是(　　) A．取尿样，加入新制Cu(OH)2悬浊液，观察发生的现象 B．取尿样，加H2SO4中和碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，观察发生的现象 C．取尿样，加入新制Cu(OH)2悬浊液，煮沸，观察发生的现象 D．取尿样，加入Cu(OH)2悬浊液，煮沸，观察发生的现象 C 【训练2】葡萄糖的结构简式 CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,下列对应的性质中不正确的是(　　)。 A.1 mol葡萄糖与足量金属钠反应能放出2.5 mol H2 B.1 mol葡萄糖与足量乙酸发生取代反应最多可消耗5 mol 乙酸 C.能发生银镜反应,与新制的Cu(OH)2共热能生成砖红色沉淀 D.1 mol葡萄糖与足量小苏打溶液反应能生成2.5 mol CO2气体 D 2.果糖 (1) 物性： (2) 分子式： (3) 结构简式： 无色晶体，易溶于水，熔点为103-105℃，它不易结晶，通常为黏稠性液体，易溶于水、乙醇和乙醚，吸湿性强。 C6H12O6 多羟基酮 与葡萄糖互为同分异构体 O CH2—CH—CH—CH—C—CH2 OH OH OH OH OH = 或 CH2OH(CHOH)3COCH2OH 果糖在水果和蜂蜜中含量较高，广泛用于食品和医药的生成中。 (4) 官能团： 羟基 酮羰基 23 异构化反应 其主要原因是果糖中具有酮羰基，在碱性条件下易转化为烯二醇中间体，它可异构化为醛式，所以果糖也可以发生银镜反应和与新制Cu(OH)2反应 （碱性条件） （碱性条件） (5)化学性质 ① 多元醇和酮的性质 如：与金属钠反应、酯化反应、能与H2加成反应等 ② 体内氧化，程度缓慢 ③ 特例：果糖也有还原性(碱性条件下，果糖会发生异构化反应生成葡萄糖) 葡萄糖是醛糖，具有还原性。果糖是酮糖，是否也像葡萄糖一样具有还原性？ 请你设计实验探究果糖是否具有还原性? 【实验】在试管中加入2 mL 10%NaOH溶液，滴加5%CuSO4溶液5滴，再加入2mL10%果糖溶液加热，有____________产生. 砖红色沉淀 思考1:能否用银氨溶液鉴别葡萄糖和果糖？ 不能 在碱性条件下,果糖分子中羰基受多个羟基的影响有很强的还原性. 思考2：根据醛基可以被氧化剂氧化这一性质，应如何鉴别果糖和葡萄糖，并写出对应的化学方程式。 CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2O→CH2OH(CHOH)4COOH+2HBr 结论:可用溴水区分葡萄糖和果糖。 提醒：在酸性条件下果糖分子不能发生结构异构化,所以果糖不被溴水氧化 葡萄糖能使溴水褪色。 科学探究 葡萄糖 果糖 分子式 结构简式 官能团 类别 物理性质 用途 用于制镜、糖果、医药等行业 主要用于食品工业 相互关系 C6H12O6 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO —OH和—CHO —OH和 互为同分异构体 单糖 单糖 白色晶体，有甜味，易溶于水，稍易溶于乙醇，不溶于乙醚 纯净的果糖是无色晶体，不易结晶，通常为黏稠性液体，易溶于水、乙醇和乙醚 对比归纳 【典例3】下列有关葡萄糖与果糖的说法中，不正确的是(　　) ①二者互为同分异构体　  ②二者都易溶于水　   ③二者都能燃烧，生成CO2和H2O　  ④葡萄糖能发生酯化反应，而果糖不能　     ⑤都能与H2发生加成反应生成六元醇　 ⑥果糖是最甜的糖，而葡萄糖并不甜 A.①②③ B.④⑤ C.④⑥ D.⑥ C 【训练3】〔双选〕近几年一种新型的甜味剂木糖醇悄悄地走入生活,因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味足、溶解性好、适合糖尿病患者等优点。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不正确的是(　 　) A．木糖醇与葡萄糖、果糖不一样，它属于单糖 B．木糖醇不属于乙醇同系物 C．木糖醇是一种五元醇，最多可与5mol冰醋酸发生反应 D．木糖醇不含醛基，不能使酸性KMnO4溶液褪色 AD 3．核糖与脱氧核糖 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。 H—C—OH — H—C—OH — H—C—OH — H2C—OH C — — H ‖ O H—C—H — H—C—OH — H—C—OH — H2C—OH C — — H ‖ O 核糖：C5H10O5 脱氧核糖：C5H10O4 二者都含有醛基，均属于醛糖，均具有还原性，属于还原糖。 知识拓展 糖类分子与手性 最简单的醛糖是丙醛糖，又称甘油醛，其结构简式为： 。 连有4个不同的原子或原子团的碳原子叫做不对称碳原子，也叫手性碳原子，如甘油醛分子中注*号的碳原子。 有手性碳原子的分子存在对映异构体。人们把这样的分子称为手性分子。 L-甘油醛 D-甘油醛 【典例4】核糖是合成核酸的重要原料,结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。下列关于核糖的叙述正确的是(　　)。 A.与葡萄糖互为同分异构体 B.可以与银氨溶液发生银镜反应 C.可以与氯化铁溶液作用显色 D.可以使紫色石蕊溶液变红 B 【训练4】苏糖核酸分子与脱氧核糖核酸(DNA)分子结构相似，苏糖核酸简称TNA，是DNA和RNA的“近亲”。已知苏糖的结构简式为 ， 以下有关苏糖的说法不正确的是(　　) A．苏糖能发生银镜反应                          B．苏糖分子中存在手性碳原子 C．苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应       D．苏糖与葡萄糖互为同分异构体 D Lavf59.27.100 $