内容正文:
人教版必修第二册
第七章 有机化合物
第四节 基本营养物质
第1课时 糖类
【学习目标与核心素养】
学习目标
1、知道糖类的组成、性质和用途,掌握葡萄糖的结构和主要化学性质。
2、掌握油脂、蛋白质的组成和主要性质。
3、了解基本营养物质在日常生活中的应用。
核心素养
1、微观探析:能从官能团的角度认识糖类、油脂、蛋白质的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念。
2、科学探究:对糖类、油脂、蛋白质的结构、性质提出可能的假设,设计实验探究葡萄糖、淀粉、蛋白质的性质。
思考:我们在生活中接触到的营养物质主要有哪一些?
【思考与交流】
糖类
蛋白质
油脂
能提供能量的基本营养物质!
食品 面食 青菜 肉类 油类 蛋类
主要成分 淀粉 纤维素、维生素 油脂、蛋白质 油脂 蛋白质
【引入】
随着人类生活水平的提高,社会上相继出现了许多“富贵病”,如肥胖、糖尿病等。糖尿病患者的饮食中是不能富含糖类物质的,食品外包装上标有“无糖”“无蔗糖”字样。从化学角度来看,这些食品真的无糖吗?所有的糖都有甜味吗?有甜味的就一定是糖吗?
本课时我们将来学习有关基本营养物质的知识。
类别 特点 代表物 分子式 在自然界的存在
单糖 不能水解为更
简单的糖分子 葡萄糖、
果糖 C6H12O6
同分异构体 葡萄糖和果糖:
水果、蜂蜜
二糖 水解后能生
成两分子单糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 C12H22O11
同分异构体 蔗糖:甘蔗、甜菜乳糖:哺乳动物的乳汁
多糖 水解后能生成多分子单糖 淀粉、
纤维素 (C6H10O5)n
不属于同分异构体 淀粉:植物的种子或块根纤维素:植物的茎、叶
一、糖类
2、通式:Cn(H2O)m
碳水化合物
①符合该通式的一定是糖类吗?
②糖类一定符合该通式吗?
如:甲醛、乙酸
如:鼠李糖C6H12O5
1、分类:
糖类化合物都有甜味吗?有甜味的都是糖类化合物吗?
3.蔗糖、麦芽糖水解
蔗糖和麦芽糖分子式都为 ,两者互为 。
C12H22O11
同分异构体
通式为(C6H10O5)n,属于天然有机高分子化合物
一、糖类
b.水解反应
蔗糖水解:C12H22O11+H2O C6H12O6 + C6H12O6
葡萄糖 果糖
麦芽糖水解:C12H22O11+H2O 2C6H12O6
葡萄糖
4.淀粉、纤维素水解
a.特征反应:淀粉遇单质碘变蓝。
一、糖类
5.常见的单糖-葡萄糖
结构简式:
多羟基醛
CH2 CH CH CH CH CHO
OH
OH
OH
OH
OH
CH2OH(CHOH)4 CHO
结构式:
羟基
醛基
葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,能溶于水,其分子式为C6H12O6
①与钠发生置换反应
②与醋酸等发生酯化反应
③与O2在Cu或Ag作催化剂发生催化氧化
④醛基有还原性,氧化成—COOH
所有糖类都有甜味,都能溶于水?
纤维素
①与新制的氢氧化铜反应
【实验7-7】
(1) 在试管中加入2mL10%NaOH溶液,滴加5滴 5%CuSO4 溶液,得到新制的Cu(OH)2(悬浊液)。再加入2mL10%葡萄糖溶液,加热,观察现象。
直接加热
一、糖类
5.常见的单糖-葡萄糖
碱性环境
【实验7-7】
(2) 在洁净的试管中加入1mL2%AgNO3溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液。再加入1mL10% 葡萄糖溶液,振荡,然后放在水浴中加热,观察现象。
②与新制的银氨溶液反应
银镜反应
水浴加热
一、糖类
5.常见的单糖-葡萄糖
实验现象:
试管中有砖红色沉淀生成
实验结论:
葡萄糖具有还原性(醛基),能被弱氧化剂新制的氢氧化铜氧化,生成砖红色Cu2O沉淀。
【注意事项】
新制Cu(OH)2配制
现用现配
NaOH溶液一定要过量(溶液呈碱性)
△
CH2OH(CHOH)4CHO +2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
医疗上用于检查糖尿病等
加热煮沸
①与新制的氢氧化铜反应
在试管内壁形成光亮的银镜
实验现象:
葡萄糖具有还原性,在碱性条件下能被弱氧化剂银氨溶液氧化, Ag+ 被还原为Ag。
实验结论:
【注意事项】
①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。
②碱性条件
③水浴加热
②与新制的银氨溶液反应
葡萄糖溶液能使酸性KMnO4溶液褪色
含有醛基(-CHO)的有机物,都能发生这两个反应
1.下列关于糖类的说法错误的是( )
A.糖类都含碳、氢和氧元素
B.麦芽糖和蔗糖化学式(C12H22O11)相同,它们是同分异构体
C.淀粉和纤维素化学式[(C6H10O5)n]相同,它们是同分异构体
D.多糖可以水解成单糖,单糖不能再水解成更小的糖分子
2.葡萄糖的结构简式:CH2OH—CHOH—CHOH— CHOH—CHOH—CHO,下列对其性质的描述不正确的是( )
A.与钠反应放出氢气 B.可与乙酸发生取代反应
C.能发生氧化反应 D.可使小苏打溶液冒出气泡
D
C
3. 核糖是合成核酸的重要原料,其结构简式为CH2OH(CHOH)3CHO,下列关于核糖的叙述中,正确的是( )
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.可以与银氨溶液作用形成银镜
C.与葡萄糖互为同系物
D.1 mol核糖能与过量的钠反应生成1 mol氢气
B
4.糖类在人体内都能被消化和吸收( )
×
提示 人体内没有消化纤维素的酶,纤维素不能被消化和吸收。
【实验7-8】
(2) 在试管中加入0.5g淀粉和4mL 2mol/L H2SO4溶液,加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液,将溶液调至碱性,再加入少量新制的Cu(OH)2,加热。观察并解释实验现象。
一、糖类
6.淀粉的性质
水解:酸性条件
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实验注意事项: 碱必须过量,使Cu(OH)2呈悬
【思考与讨论】
如何判断淀粉是完全水解、部分水解还是尚未水解?需要用到哪些试剂?如何操作?
①完全水解:
②部分水解:
③尚未水解:
没有淀粉,只有葡萄糖
有淀粉,有葡萄糖
只有淀粉,没有葡萄糖
有银镜/砖红色沉淀,碘水不变蓝
有银镜/砖红色沉淀,碘水显蓝色
无银镜/砖红色沉淀,碘水显蓝色
淀粉溶液
稀H2SO4
∆
水解液
现象A
中和液
(呈碱性)
现象B
碘水
NaOH
溶液
银氨溶液
∆
(1) 摄入人体内的淀粉在酶的催化作用下也可以发生逐步水解,最终生成葡萄糖。葡萄糖经缓慢氧化转变为二氧化碳和水,同时放出能量。
体内氧化: C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O
酶
发酵酿酒: C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑
酶
一、糖类
6.淀粉的性质
课堂小结
1.向淀粉中加入少量硫酸,并加热使之发生水解,为测定水解的程度所需的试剂是( )
①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制的氢氧化铜 ④碘水 ⑤BaCl2溶液
A.①⑤ B.只有②④ C.①②④ D.②③④
C
解析: 淀粉在稀硫酸催化下水解,最终产物是葡萄糖。如果未发生水解,则溶液不能发生银镜反应[或与新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀];如果部分水解,则既能发生银镜反应[或与新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀],又能遇碘水变蓝;如果已完全水解,则遇碘水不显蓝色。因此,选择碘水和银氨溶液或新制的氢氧化铜可确定有无淀粉存在和有无葡萄糖生成,但检验水解产物前必须加碱来中和酸。
2.青苹果汁遇到碘酒时显蓝色,熟苹果汁能与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,这说明( )
A.青苹果中只含淀粉 B.熟苹果中只含单糖
C.苹果转熟时单糖聚合成淀粉 D.苹果转熟时淀粉水解为葡萄糖
D
解析: 青苹果汁遇碘显蓝色只能说明含有淀粉,熟苹果汁与新制的Cu(OH)2作用生成砖红色沉淀,只能说明含有还原性的糖,在苹果转熟时淀粉逐渐水解生成葡萄糖。
3.下列有关糖类的叙述正确的是( )
A.含1 mol葡萄糖的水溶液与足量金属钠反应,最多生成2.5 mol H2
B.酿酒过程是淀粉先水解成葡萄糖,葡萄糖再分解成乙醇和二氧化碳
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,供人体组织的营养需要
D.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍
B
解析 虽然1 mol葡萄糖含5 mol的羟基,和钠反应可以生成2.5 mol H2,但溶液中有水,也可以和水反应生成H2,故生成H2大于2.5 mol,A项错误;
在人体内,淀粉在酶的作用下,经过一系列过程,最后生成葡萄糖,故C错误;
蔗糖分子式为C12H22O11,可水解生成2分子葡萄糖(C6H12O6),故相对分子质量不是两倍关系,故D错误。
C
4.能证明淀粉已经完全水解的试剂是( )
A.碘化钾溶液 B.银氨溶液
C.碘水 D.酚酞溶液
解析: 淀粉溶液水解后溶液加入碘水,不变蓝色,则证明淀粉已完全水解。
5.糖类是生命的基础能源,下列关于糖类的说法中,正确的是( )
A.糖类都可以水解 B.糖类是具有甜味的物质
C.糖类都含有C、H、O元素 D.糖类都符合Cn(H2O)m的通式
C
解析: 单糖不能水解,多糖如纤维素等无甜味,并不是所有的糖都符合Cn(H2O)m的通式,如鼠李糖分子式为C6H12O5,故正确选择为C项。
6.把氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中,加热时如果发现有红色的沉淀产生,说明该尿液中含有( )
A.醋酸 B.酒精 C.葡萄糖 D.食盐
C
解析: NaOH溶液和CuSO4溶液混合,发生复分解反应生成Cu(OH)2沉淀,加入尿液中加热时产生砖红色的沉淀,说明反应生成了Cu2O,从而得出尿液中含有葡萄糖。
7.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,其对应的性质中不正确的是
( )
A.与钠反应放出氢气 B.可与乙酸发生酯化反应
C.能发生银镜反应 D.可与小苏打溶液反应,产生气泡
D
解析: 葡萄糖分子中含有羟基,故能与钠反应放出氢气,与乙酸发生酯化反应;含有醛基,能发生银镜反应;无羧基,所以不与NaHCO3反应。
8.糖尿病患者的糖代谢功能紊乱,以高血糖为主要标志,因此平时饮食应注意减少糖类的摄入量。血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法不正确的是
( )
A.葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个H2O
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体
C.糖尿病病人尿糖较高,可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖
D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
A
解析: A项,葡萄糖分子中不存在H2O分子;B项,葡萄糖和果糖的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体;C项,葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀;D项,淀粉水解的最终产物是葡萄糖。
9.下列实验操作及结论正确的是( )
A.钠和乙醇反应的现象与钠和水反应的现象相同
B.在淀粉溶液中加入20%的稀硫酸加热一段时间后,加入新制Cu(OH)2共热,无砖红色沉淀,证明淀粉未水解
C.在2 mL 10%的NaOH溶液中加入5滴5% CuSO4溶液振荡,加入葡萄糖溶液并加热,出现砖红色沉淀,证明葡萄糖具有还原性
D.在乙醇溶液中插入一根红热的铜丝,铜丝由黑变红能证明醇被还原
C
解析: 钠的密度比乙醇大、比水小,钠和乙醇反应时沉于液面以下,钠和水反应时会浮于水面上,且反应速率更快,现象不相同,A错误;在淀粉溶液中加入20%的稀硫酸加热一段时间后,要先加NaOH溶液中和至弱碱性,再加入新制Cu(OH)2共热,若无砖红色沉淀,才能证明淀粉未水解,B错误;葡萄糖分子中含有醛基,能被新制的氢氧化铜氧化。在2 mL 10%的NaOH溶液中加入5滴5%的CuSO4溶液振荡,加入葡萄糖溶液并加热,出现砖红色沉淀,证明葡萄糖具有还原性,C正确;在乙醇溶液中插入一根红热的铜丝,铜丝由黑变红,能证明乙醇被氧化,D错误。
Lavf58.28.100
酿酒过程为淀粉+水葡萄糖乙醇和CO2,故B项正确;
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