4.1 生物大分子 第1课时（2）（教学课件）化学沪科版选择性必修3

该高中化学课件聚焦二糖（蔗糖、麦芽糖）和多糖（淀粉、纤维素）的组成结构、性质转化及应用，通过“生活中的进阶糖”实例和“积木连接”类比导入，以单糖为基础搭建知识支架，衔接复杂糖类的学习脉络。 其亮点在于结合科学探究与实践，设计蔗糖麦芽糖还原性检验、淀粉水解程度判断等实验，通过对比表格梳理物质差异，渗透结构决定性质的化学观念。学生能提升证据推理能力，教师可借助清晰知识框架高效教学，增强化学与生活的联系。

4.1　 生物大分子 沪科版选择性必修3 第4章 生物大分子 与合成高分子 第2课时 二糖 多糖 知识导航 多糖 2 二糖 1 知识导航 明·学习目标 了解二糖(蔗糖、麦芽糖)和多糖(淀粉、纤维素)的组成和结构特点。 掌握二糖和多糖的水解反应，了解它们的主要物理性质 理解单糖、二糖、多糖之间的相互转化关系 知道二糖和多糖在生产、生活中的广泛应用 01 02 03 04 认识结构 掌握性质 理解转化 了解应用 引·新课导入 生活中的“进阶糖”--二糖与多糖 从单糖到复杂糖类：单糖可以通过化学键连接，形成更复杂的糖类。这些“进阶”糖类在我们的衣食住行中随处可见。 二糖 · 蔗糖 由两分子单糖脱水缩合而成。是我们生活中红糖、白糖的主要成分，为身体提供快速能量。 多糖 · 淀粉 由多个单糖分子脱水缩合而成的高分子化合物。米饭、面包、土豆中的主要成分，是人体主要的能量来源。 多糖 · 纤维素 同样是高分子多糖，是棉花、木材、植物茎秆的主要成分。虽然人体难以消化，但却是肠道健康的“清道夫”。 引·新课导入 从“积木”到“建筑” -- 二糖与多糖的奥秘 连接方式 二糖和多糖是如何由单糖“手拉手”连接起来的？这种连接方式对它们的性质有什么影响？ 性质差异 为什么蔗糖有甜味，而淀粉和纤维素没有？为什么我们能消化淀粉，却不能消化纤维素？ 今天，我们就来重点学习二糖和多糖的结构特点、主要性质和相互转化。 01 二糖 探·知识奥秘 二糖 (1)存在：蔗糖是最常用的甜味剂，也是在自然界中分布最广的一种二糖，存在于大多数植物体中，在甘蔗和甜菜中含量最丰富。白糖、红糖、冰糖等主要成分都是蔗糖。 ◌ 认识二糖及其化学性质 蔗糖 探·知识奥秘 二糖 (2)物理性质：无色晶体，易溶于水。 ◌ 认识二糖及其化学性质 蔗糖 分子式 C12H22O11 摩尔质量g/mol 342.3 外观 无色晶体 熔点/ ℃ 186 探·知识奥秘 二糖 ◌ 认识二糖及其化学性质 蔗糖的化学性质 探·知识奥秘 二糖 ◌ 认识二糖及其化学性质 蔗糖的化学性质 可以在酸或酶的作用下，水解生成葡萄糖和果糖，化学方程式为： C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 稀硫酸 注意：要检验蔗糖水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸，再加入银氨溶液或新制的Cu(OH)2进行检验。 蔗糖 葡萄糖 果糖 探·知识奥秘 二糖 ◌ 麦芽糖 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体 (1)存在：麦芽糖主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，是淀粉水解过程中的一种中间产物。使用含淀粉酶的麦芽作用于淀粉可制得饴糖，其主要成分为麦芽糖。 发芽的小麦 (2)物理性质：白色晶体，易溶于水，有甜味，但甜度不及蔗糖。 分子式 C12H22O11 摩尔质量g/mol 342.3 外观 白色晶体 探·知识奥秘 二糖 ◌ 认识二糖及其化学性质 麦芽糖的化学性质 麦芽糖在酸或酶的作用下，水解生成葡萄糖 水解反应： C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 酸或酶 与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应 麦芽糖 葡萄糖 思考：如何利用化学性质鉴别蔗糖和麦芽糖？ 探·知识奥秘 二糖 ◌ 认识二糖及其化学性质 葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖 (1)在蔗糖和麦芽糖中直接加入新制的Cu(OH)2加热: 实验步骤     实验现象 无明显现象 出现砖红色沉淀 实验结论 蔗糖不属于还原糖,麦芽糖属于还原糖 探·知识奥秘 二糖 ◌ 认识二糖及其化学性质 葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖 (2)用银氨溶液检验蔗糖和麦芽糖是否有还原性 实验内容     实验现象 无明显现象 试管内壁出现一层光亮银镜 实验结论 蔗糖不属于还原糖, 麦芽糖属于还原糖 探·知识奥秘 二糖 ◌ 蔗糖和麦芽糖 蔗糖 麦芽糖 相似性 ①组成相同，分子式均为C12H22O11，互为同分异构体； ②都属于二糖，均能水解生成单糖。 不 同 点 水解产物 葡萄糖和果糖 葡萄糖 化学性质 不能发生银镜反应，也不能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化。 能发生银镜反应，也能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化。 还原性 非还原糖 还原糖 探·知识奥秘 二糖 ◌ 蔗糖和麦芽糖 ①水解反应 稀硫酸 水浴, △ 蔗糖 水解液 稀NaOH 呈弱碱性 中和液 新制Cu(OH)2 悬浊液, △ 产生红色沉淀↓ 稀硫酸做催化剂； NaOH中和硫酸使溶液呈碱性 ②脱水反应 C12H22O11 12C + 11H2O 浓硫酸 ③与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应 蔗糖：非还原性糖，不能反应 麦芽糖：还原性糖，能反应 练·技能实战 1.下列关于蔗糖属于非还原型糖，而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中，正确的是（ ） A．验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序：④③ B．验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序：③⑤ C．验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①④⑤ D．验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①⑤②④⑤ D 练·技能实战 2.关于蔗糖的说法中错误的是（ ） A．蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖相对分子质量的两倍 B．纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液微热，不发生银镜反应 C．在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，用水浴加热，看不到银镜生成 D．在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有泡沫出现 A 02 多糖 探·知识奥秘 多糖 淀粉和纤维素是最重要的多糖，由大量葡萄糖单元相互连接组成的，属于天然有机高分子，淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万。 直链淀粉结构示意图 支链淀粉结构示意图 纤维素结构示意图 淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n，葡萄糖单元中一般仍有三个羟基，所以也可表示为[C6H7O2(OH)3]n。 淀粉和纤维素分子中所包含的葡萄糖单元数目(即n值)不同，二者的组成与结构不同。故二者不是同分异构体。 探·知识奥秘 多糖 (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。 ◌ 认识多糖及其化学性质 淀粉 天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。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。 探·知识奥秘 多糖 (2)物理性质：白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水，在热水中淀粉会部分溶解，形成胶状的淀粉糊。 ◌ 认识多糖及其化学性质 淀粉 探·知识奥秘 多糖 ◌ 淀粉的检验和水解 探·知识奥秘 多糖 ①特征反应：淀粉遇碘显蓝色，利用该现象可检验淀粉的存在。 ◌ 认识多糖及其化学性质 化学性质--非还原性糖 ②酯化反应--分子中葡萄糖单元有醇羟基 ③水解反应--在酸或酶的作用下水解，生成一系列产物，最终生成葡萄糖。 (C6H10O5)n + nH2O　　　 nC6H12O6 酸或酶 淀粉 葡萄糖 探·知识奥秘 多糖 ◌ 探究实验--淀粉水解程度的判断 ①实验原理：用银氨溶液或新制Cu(OH)2和碘水来检验 淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。 ②实验步骤： 稀硫酸 微热 淀粉溶液 水解液 NaOH溶液 中和液 银氨溶液 水浴加热 现象A 碘水 现象B ③实验现象及结论 ： 实验 现象A 现象B 结论 1 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解 2 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解 3 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 探·知识奥秘 多糖 ①淀粉是食物的一种重要成分，也是重要的工业原料。 ◌ 认识多糖及其化学性质 用途 ②以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料，经发酵可以得到多种产品。 如燃料乙醇、白酒、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等药物。 C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑ 酒化酶 ③淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等。 探·知识奥秘 多糖 ◌ 认识多糖及其化学性质 纤维素 (1)存在：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。 (2)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。 探·知识奥秘 多糖 ◌ 认识多糖及其化学性质 纤维素的性质 探·知识奥秘 多糖 ◌ 认识多糖及其化学性质 纤维素化学性质--非还原性糖 水解反应：在酸或酶的作用下水解，生成一系列产物，最终生成葡萄糖。 (C6H10O5)n + nH2O　　　 nC6H12O6 稀硫酸 加热 纤维素 葡萄糖 实验结论：纤维素水解后产物有还原性，最终产生葡萄糖 纤维素可发生水解，但比淀粉水解困难，用90%的浓硫酸作催化剂。 探·知识奥秘 多糖 ◌ 认识多糖及其化学性质 纤维素 (3)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黏胶纤维是用木材、秸秆等富含纤维素的物质经化学处理后通过纺丝而制成的再生纤维。 黏胶纤维中的长纤维称为人造丝，短纤维称为人造棉 探·知识奥秘 多糖 ◌ 淀粉和纤维素 淀粉 纤维素 分子结构 分子通式 (C6H10O5)n 相对分子质量 可达到几十万 可达到几百万 分子结构关系 都是由葡萄糖结构单元(C6H10O5)构成的天然有机高分子，但分子内葡萄糖结构单元数目不同，不是同分异构体。 化学性质 共性 无还原性 水解最终生成葡萄糖 特性 遇碘变蓝 分子中含有醇羟基，能与醋酸、硝酸等发生酯化反应 练·技能实战 3.淀粉经过下列变化：淀粉→单糖→酒精→乙烯→……→草酸(HOOC—COOH)，在该变化过程中，下列反应类型一定没有涉及的是（ ） ①加成反应　②氧化反应　③还原反应　④消去反应　 ⑤取代反应　⑥水解反应　⑦酯化反应　⑧加聚反应 A．①③④ B．⑦⑧ C．④⑤⑥ D．①④⑥ B 练·技能实战 4.（多选）对于淀粉和纤维素两物质，下列说法正确的是（ ） A．二者都能水解，水解的最终产物相同 B．二者含C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体 C．它们都属于糖类，且都是天然高分子 D．都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应，而纤维素不能 A C 感谢 您的聆听 沪科版选择性必修3 Thank You $