4.1 糖类 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、单糖二糖多糖的结构与性质，以生活实例如粮食淀粉、血液葡萄糖及传统文化糖人导入，构建从单糖到二糖再到多糖的递进式知识支架，帮助学生衔接前后内容。 其亮点在于通过实验探究葡萄糖结构、淀粉水解程度检验等活动，结合对比分析蔗糖与麦芽糖、淀粉与纤维素的性质差异，培养科学探究与实践及科学思维能力。强调结构决定性质的化学观念，助力学生理解知识应用，为教师提供丰富教学素材。

第四章 生物大分子 第一节 糖类 课时1 糖类的组成和分类 单糖 选择性必修3 2. 掌握葡萄糖和果糖的分子组成与结构，知道二者分子式均为C6H12O6，互为同分异构体，明确葡萄糖是多羟基醛、果糖是多羟基酮；掌握葡萄糖的物理性质与化学性质，能利用性质差异鉴别葡萄糖和果糖。 学习目标 本节重点 本节难点 1. 了解糖类在生命活动中的重要作用，掌握糖类的组成和现代定义，明确“碳水化合物”名称的局限性，能依据水解特点和还原性对糖类进行分类； 2 教师点拨 《生活中的“糖类”》 糖类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，也是重要的能量储存物质，如植物体内的淀粉和动物体内的糖原，还是很多生物体的结构成分，如植物细胞壁的主要成分纤维素。 粮食中的淀粉 (C6H10O5)n 血液中的葡萄糖 C6H12O6 食用的蔗糖 C12H22O11 茎叶中的纤维素 (C6H10O5)n 教师点拨 一、糖类的组成和分类 由C、H、O 三种元素组成，又叫碳水化合物 组成 很多糖类分子中H和O的数目比恰好为 2∶1，大多数糖类化合物的分子式可用通式Cn(H2O)m来表示，m与n是可以相同、也可以不同的正整数 通式 ② 符合Cm(H2O)n通式不一定都是糖类化合物 ① 有些糖分子式不符合Cm(H2O)n 脱氧核糖C5H10O4 5∶2 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。因此，糖类物质不完全属于碳水化合物，也不等于甜味物质 鼠李糖C6H12O5 12∶5 教师点拨 糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。 结构 葡萄糖 CH2OH C C C C CHO H HO H H OH H OH OH 缩合一般指两个或更多的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。 大鹿化学 果糖 C C C C CH2OH HO H H O H OH OH CH2OH 醛糖 酮糖 教师点拨 单糖C6H12O6：通常将不能水解的糖：葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等。 寡糖C12H22O11：1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2 mol单糖，则称为二糖，常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖等。 多糖(C6H10O5)n：1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖：淀粉、纤维素和糖原等。 多糖 寡糖 单糖 水解 水解 根据糖类能否水解以及水解后的产物 结构 根据是否具有还原性 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 教师点拨 二、葡萄糖和果糖 葡萄糖 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。 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。 官能团： 羟基、醛基 分子式： 最简式： 结构简式： C6H12O6 CH2O CH2OH(CHOH)4CHO 教师点拨 果糖 物理性质 纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强熔点103～105℃，最甜的糖；果糖是一种多羟基酮，属于酮糖。 官能团： 羟基、酮羰基 分子式： 最简式： 结构简式： C6H12O6 CH2O CH2OH(CHOH)3COCH2OH 注意 果糖于水果和蜂蜜中含量较高，它比蔗糖的甜度高。 果糖不含醛基不能使溴水褪色，但酸性KMnO4溶液褪色。可用溴水区分葡萄糖和果糖。 教师点拨 葡萄糖分子结构的探究 1. 分离提纯 蒸馏 萃取 重结晶等 2. 确定实验式 元素定量分析：燃烧法(李比希法) 1.80 g葡萄糖完全燃烧，得2.64 g CO2和1.08 g H2O m(C)＝2.64 g×12/44 ＝0.72 g m(O)＝1.8 g－0.84 g＝0.96 g CO2中C的质量 H2O中H的质量 m(H)＝1.08 g×2/18 ＝0.12 g m(C)＋m(H)＝0.72 g＋0.12 g＝0.84 g 0.06 mol 0.12 mol 0.06 mol 故n(C):n(H):n(O)=0.06mol:0.12mol:0.06mol=1:2:1，该物质的最简式CH2O 3. 确定分子式 测定相对分子质量：(质谱) Mr[(CH2O)n] ＝180，n＝6 教师点拨 C2H2O 一定条件，1.80 g葡萄糖与乙酸完全酯化生成相应的酯3.90 g 1 mol羟基与乙酸发生酯化反应，生成酯的质量比原物质的质量增加42 g CH3 C O OH C2H5 O H 浓硫酸 加热 CH3 C O C2H5 O H2O n(葡萄糖)＝0.01 mol 1 mol葡萄糖中有5 mol羟基 m(葡萄糖)＝1.80 g 现增加：3.90 g－1.80 g＝2.10 g，含有羟基：0.05 mol 1 mol 42 g ＝ x 2.1 g 4. 确定分子结构 波谱分析(红外光谱，核磁共振氢谱，X射线衍射) 实验探究 教师点拨 在一支洁净的试管中配制约 2 mL 银氨溶液，加入1 mL 10% 葡萄糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。 试管内壁形成光亮的银镜 H2O＋2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4 CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH 加热水浴 在另一支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，加 5 滴 5% CuSO4 溶液，再加入 2 mL 10%葡萄糖溶液，加热。 加热 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O 砖红色沉淀 结论：葡萄糖对银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性，属于还原糖 教师点拨 还原性 不饱和性 醛基 与新制的Cu(OH)2悬浊液反应、银镜反应 与H2发生加成反应 CH2OH(CHOH)4CH2OH CH2OH(CHOH)4CHO＋H2 一定条件 6CO2＋6H2O C6H12O6＋6O2 酶 ΔH＝2870kJ•mol-1 氧化反应 与KMnO4(H+)、溴水等强氧化剂反应 发酵成醇 2C2H5OH＋2CO2↑ C6H12O6 酒化酶 酿酒的原理反应 葡萄糖易于被人体吸收，经酶的催化发生氧化反应放出热量。 教师点拨 醇羟基 CH2OH(CHOH)4CHO＋5CH3COOH 一定条件 CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO＋5H2O 酯化反应： 置换反应 氧化反应 取代反应 消去反应 与HX反应 分子间脱水 1 mol葡萄糖完全酯化，反应的乙酸为5mol，证明葡萄糖分子中有5个羟基。 与活泼金属反应 醇羟基的氧化 1mol葡萄糖与足量Na反应产生2.5 mol H2 教师点拨 糖类分子与手性 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 * 第四章 生物大分子 第一节 糖类 课时2 二糖 多糖 选择性必修3 2. 了解淀粉、纤维素的存在、物理性质与实际用途，知道二者的分子通式均为(C6H10O5)n，理解因聚合度n不同二者不互为同分异构体，掌握二者的水解反应，学会淀粉水解程度的检验方法。 学习目标 本节重点 本节难点 1. 了解蔗糖、麦芽糖的自然存在与物理性质，掌握二者的结构差异，能写出二者水解反应的化学方程式，区分二者还原性的不同，掌握蔗糖水解产物的检验方法； 16 教师点拨 糖人在中国的传统文化中，有着悠久的历史。它起源于唐代，盛行于明清时期。糖人之所以如此美味，是因为它选用了优质的原材料——蔗糖和麦芽糖。这些原材料经过精心熬制，形成了富有弹性和韧性的糖稀。 画糖人 吹糖人 塑糖人 教师点拨 一、二糖 白糖 红糖 冰糖 C12H22O11 蔗糖 蔗糖是最常用的甜味剂，也是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。 无色晶体，熔点186℃，易溶于水，甜味仅次果糖，最常用的甜味剂 物理性质 教师点拨 在酸或酶的作用下，蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖 酸或酶 C12H22O11＋H2O C6H12O6＋ C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖 化学性质 蔗糖 水解液 中和液 产生红色沉淀↓ 检验蔗糖的水解产物 稀硫酸 水浴加热 稀NaOH 呈弱碱性 新制Cu(OH)2 悬浊液，加热 ①盛蔗糖的试管要预先洗净，先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净；②蔗糖水解实验需用水浴加热；③检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2，否则实验会失败 教师点拨 C12H22O11 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。 物理性质 在酸或酶的作用下，麦芽糖可水解生成葡萄糖 酸或酶 C12H22O11＋H2O 2C6H12O6 麦芽糖 葡萄糖 麦芽糖糖浆 教师点拨 【问题】葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖？ 试管内无明显现象 蔗糖分子中无醛基，是非还原性糖 出现砖红色沉淀 蔗糖分子中有醛基，是还原性糖 教师点拨 乳糖也是一种常见的二糖 ，主要存在于哺乳动物的乳汁中，可用于婴儿食品、糖果、药物等的生产。乳糖经发酵产生的乳酸是酸奶酸味的主要来源。部分人群由于肠道内缺乏乳糖酶导致乳糖消化吸收障碍，饮用牛奶后容易出现腹胀、腹泻等乳糖不耐受的症状。 教师点拨   蔗糖 麦芽糖 分子式 分子 结构 分子中 醛基 分子中 醛基 互为同分异构体，都是二糖 化学 性质 水解生成_____________ 水解生成_______ 非还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应 还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应 鉴别 方法 向其溶液中分别加入银氨溶液，水浴加热，能发生银镜反应的是麦芽糖，不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别) C12H22O11 C12H22O11 无 有 葡萄糖和果糖 葡萄糖 教师点拨 二、多糖 (C6H10O5)n 淀粉 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、块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。 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。 物理性质 淀粉和纤维素是最重要的多糖，属于天然有机高分子 小麦 玉米 水稻 红薯 土豆 教师点拨 化学性质 (1) 淀粉特征反应：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 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑ 酒化酶 C2H5OH 氧 化 CH3COOH 燃料乙醇、白酒 食醋、味精、氨基酸和抗生素 注意：淀粉遇到碘离子或碘酸根离子不变色 食品添加剂 教师点拨 【实验探究】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和碘水检验淀粉是否水解及水解是否已进行完全。 (2) 实验步骤 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 硫酸铜溶液 加热 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 用I2检验淀粉取水解后的混合液；若取中和液加碘水，因I2与NaOH溶液反应影响检验 教师点拨 (C6H10O5)n 纤维素 自然界中分布最广泛的一种多糖，参与构成植物的细胞壁，起着保护和支持作用。 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 。 物理性质 化学性质 酯化反应 ：纤维素+浓硝酸→纤维素硝酸酯 （俗称硝化纤维）含氮最高的硝化纤维俗称火棉，它是一种烈性炸药 酯化反应 ：纤维素+醋酸→纤维素乙酸酯 （俗称醋酸纤维） 常用于生产塑料、过滤膜、胶片等 教师点拨 【实验探究】纤维素性质探究实验 (1) 实验步骤 在试管中放入少量脱脂棉，加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸，用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性，再滴入3滴5% CuSO4溶液，加热，观察并解释实验现象。 砖红色沉 淀生成 酸或酶 (C6H10O5)n＋nH2O nC6H12O6 (2) 不能被氢氧化铜等弱氧化剂氧化 属于非还原糖。 教师点拨 【实验探究】纤维素性质探究实验 (1) 实验步骤 在试管中放入少量脱脂棉，加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸，用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性，再滴入3滴5% CuSO4溶液，加热，观察并解释实验现象。 酸或酶 (C6H10O5)n＋nH2O nC6H12O6 (2) 不能被氢氧化铜等弱氧化剂氧化 属于非还原糖。 脱脂棉 水+浓H2SO4 水解液 NaOH溶液 CuSO4溶液 砖红色沉淀 教师点拨   淀粉 纤维素 通式 (C6H10O5)n 关系 ① 不是同分异构体(n值不等)，也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团) ② 都是天然有机高分子化合物（混合物） 结构 含几百个到几千个葡萄糖单元 分子中含有几千个葡萄糖单元 物理 性质 白色、无味、固态粉末，不溶于冷水，热水中发生糊化作用 白色、无味、具有纤维状结构的固体，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂 化学性质 ① 无还原性 ② 能水解生成葡萄糖 ③ 遇碘单质变蓝 ① 无还原性 ② 能水解生成葡萄糖(难) ③ 能发生酯化反应 教师点拨 二、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 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $