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、分类及结构性质，从生活中的甜味剂等实例导入，通过问题提示衔接官能团知识，搭建从单糖到二糖、多糖的学习支架，帮助学生系统掌握糖类的微观结构与化学性质。 其亮点在于结合实验探究（如葡萄糖还原性检验、淀粉水解实验）和结构对比（如葡萄糖与果糖的同分异构），培养科学思维与探究能力。联系健康饮食（乳糖不耐受）和甜味剂应用，渗透科学态度与责任，学生能深化结构决定性质的化学观念，教师可依托丰富案例实施互动教学。

第四章 生物大分子 第一节 糖 类 1.从糖类的官能团微观探析糖类的结构特点，了解糖类的分类，理解糖类的化学性质，掌握糖类的特殊性。 2.了解糖类在人体供能、储能等方面的作用，了解糖类的摄入和代谢与人体健康之间的关系，科学合理地搭配饮食。 核心素养 发展目标 糖类的组成和分类 一 多羟基醛 多羟基酮 单糖 葡萄糖 果糖 低聚糖 寡糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 (1)糖都符合通式Cm(H2O)n吗？符合通式Cm(H2O)n的物质都属于糖吗？ 提示　不一定，如脱氧核糖(C5H10O4)属于糖，但不符合通式Cm(H2O)n，乙酸(C2H4O2)符合通式Cm(H2O)n，但其属于羧酸，不属于糖。 (2)所有的糖类都能发生水解反应吗？ 提示　单糖不能发生水解反应。 (3)糖都有甜味吗？有甜味的物质都是糖吗？ 提示　多数糖有甜味，有的糖没有甜味，如纤维素等；有甜味的物质 不一定是糖，如木糖醇[ ]。 P107 科学·技术·社会 甜味剂是能赋予食物甜味的食品添加剂，按其营养价值可分为营养性甜味剂和非营养性甜味剂，按其来源可分为天然甜味剂和合成甜味剂。 一些甜味剂的甜度可以达到蔗糖的百倍以上，且代谢产生的热量低，不易使人发生龋齿，成本低廉。 阿斯巴甜（Aspartame），化学名天门冬酰苯丙氨酸甲酯，分子式 C14H18N2O5。 发现：1965年，美国化学家施拉特（James Schlatter）在合成抗溃疡药时意外发现。 性状：室温下为白色结晶粉末，甜度约为蔗糖的200倍，热量极低（约4 kcal/g，因用量极少可忽略）作为无糖/低糖甜味剂，广泛用于：无糖饮料（可乐、雪碧等）、酸奶、冰淇淋、口香糖、糖果、巧克力。 优点：零糖低卡、甜度高、口感接近蔗糖、不致龋齿、适合糖尿病人群 缺点：不耐高温 木糖醇，化学名戊五醇，分子式C5H12O5，天然存在于水果、蔬菜、桦木、玉米芯中，白色结晶粉末，甜度接近蔗糖。 性状：热量约2.4 kcal/g，低于蔗糖（4 kcal/g），属于低热量甜味剂。 代谢不依赖胰岛素，升糖指数极低，适合糖尿病人、控糖人群。多用于口香糖、牙膏、无糖糕点。 和阿斯巴甜简单区分 木糖醇：天然糖醇、可加热、护牙。 阿斯巴甜：人工合成、怕高温、甜度极高。 糖精钠，化学名邻苯甲酰磺酰亚胺钠，分子式C7H4NNaO3S·2H2O。 性状：外观白色结晶粉末，易溶于水，甜度蔗糖的300–500倍，极甜但后味苦、易溶于水。 热量：0热量，人体不代谢、不吸收，直接经肾脏排出。 允许用于无糖饮料、酱菜、蜜饯、饼干、糕点、口香糖、牙膏、药品，但婴幼儿食品禁用 和前两种代糖对比 糖精钠：人工、0卡、超甜、后味苦、可加热、曾有致癌争议、最便宜。 阿斯巴甜：人工、0卡、甜感自然、怕热。 木糖醇：天然、低卡、甜度接近蔗糖、护牙、可加热、吃多易腹泻。 单糖 二 1.葡萄糖 (1)物理性质 葡萄糖是一种 溶于水的 色晶体，熔点为146 ℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。 易 无 (2)化学性质 ①实验探究——还原性 实验操作     实验现象 试管内壁_______________ 生成___________ 出现光亮的银镜 砖红色沉淀 化学方程式 CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH 2Ag↓+CH2OH(CHOH)4COONH4 +3NH3+H2O CH2OH(CHOH)4CHO+ 2Cu(OH)2+NaOH Cu2O↓ +CH2OH(CHOH)4COONa+ 3H2O 实验 结论 葡萄糖(C6H12O6)分子中含有 ，属于 糖，有 性，属于还原糖 醛基 醛 还原 结合其他实验证明，葡萄糖分子中有5个羟基，是一种 。 结构简式：________________________________。 多羟基醛 ②氧化反应 +6O2 ，同时放出热量，提供维持生命活动所需要的能量。 应用：低血糖的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液来迅速补充营养。 ③葡萄糖的结构与性质的关系 6CO2+6H2O 缩醛反应 在一定条件下，醛和醇能发生加成反应，生成半缩醛（羟基醚）。 半缩醛一般不稳定，极易与另一分子醇脱水缩合形成缩醛（醚） p150 5题 葡萄糖的环状结构p104 α-D-吡喃葡萄糖 链状葡萄糖 β-D-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。  资料卡片 单糖分子中的醛基也能与它自身的羟基相互作用，形成了半缩醛 2024安徽 D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊 单糖。下列有关该物质说法正确的是( ) A. 分子式为C8H14O6N B. 能发生缩聚反应 C. 与葡萄糖互为同系物 D. 分子中含有σ键，不含π键 B 1.葡萄糖是一种重要的营养物质，在食品和医药工业中有广泛的应用。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，如图所示。 下列说法错误的是( ) A．一个吡喃葡萄糖分子中有5个手性碳原子 B．链状葡萄糖转化为环状结构葡萄糖的反应为加成反应 C．吡喃葡萄糖与吡喃葡萄糖互为对映异构体 D．在葡萄糖水溶液中，绝大多数葡萄糖为环状结构 C 2．葡萄糖是一种营养物质，其结构如图所示。下列关于葡萄糖的说法错误的是( ) A．属于烃的衍生物 B．分子中含有两种含氧官能团 C．能发生还原反应和水解反应 D．葡萄糖和麦芽糖都能发生银镜反应 C 3.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖。在葡萄糖水溶液中，存在链状和环状结构之间的平衡，示意图如下。 环状结构1             链状结构                    环状结构2 下列说法不正确的是( ) A.淀粉和纤维素均为天然有机高分子 B.链状结构分子中有4个手性碳原子 C.链状结构通过加成反应得到环状结松 D.环状结构1和环状结构2互为构造异构体 D 肿瘤的饥饿治疗通过葡萄糖的快速消耗，切断肿瘤营养物质的供应，达到“饿死”肿瘤细胞的效果。原理如下图所示： （O2(aq)代表溶解氧）。下列说法正确的是( ) A.β-D-葡萄糖与葡萄糖酸均具有6个手性碳原子 B.葡萄糖酸在一定条件下反应可分别得到五、六元环状物 C.β-D-葡萄糖不能与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应 D.β-D-葡萄糖和葡萄糖酸均可为人体供能 B 2.果糖 (1)物理性质及应用 纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强，在水果和 蜂蜜中含量较高，比蔗糖甜度高，广泛应用于食品和医药生产中。 (2)结构 分子式： 。 结构简式：___________________________________。 与葡萄糖互为 ，果糖属于多羟基酮，属于酮糖。 C6H12O6 同分异构体 果糖在稀碱溶液里发生酮式-烯醇式互变，使酮基变成醛基，使得 果糖具有还原性。葡萄糖能使溴水褪色，果糖不被溴水氧化。 3.核糖与脱氧核糖   核糖 脱氧核糖 分子式 C5H10O5 C5H10O4 结构简式     类别 多羟基___ 多羟基___ 特点 都是含5个碳原子的单糖——戊糖 应用 是 (RNA)的重要组成部分 是 (DNA)的重要组成部分 醛 醛 核糖核酸 脱氧核糖核酸 核糖 脱氧核糖 CHO C OH H C OH H CH2OH C OH H 核糖 CHO C OH H C OH H CH2OH C H H 脱氧核糖 25 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 (1)葡萄糖和果糖都可以与H2发生加成反应，与羧酸发生酯化反应 (2)果糖虽然也能发生银镜反应，但它的分子中没有醛基 (3)糖类都属于天然高分子 (4)葡萄糖可以使酸性KMnO4溶液和溴水褪色 (5)核糖和脱氧核糖分子式不同，不互为同分异构体 √ × √ √ √ 正误判断 最简单的醛糖是丙醛糖，又称甘油醛， 其结构简式为 CH2—CH—CHO 。甘油醛碳链中的第二个碳原子连有4个不同的原子或原子团， 这样的碳原子叫做不对称碳原子 （一般在其旁边标注*），也叫手性碳原子。 含有一个不对称碳原子的分子，由于4个原子或原子团在空间的排列不同，形成了两种不能重叠、互为镜像的对映异构体，人们把这样的分子称为手性分子。甘油醛的对映异 构体如图4-1所示，根据其构型不同分别称为D-甘油醛和L-甘油醛。自然界存在的葡萄糖和果糖都具有D构型。 OH OH * 糖类分子与手性 1.简单判断口诀 有手性、无对称，镜像不重合 → 互为对映体； 分子对称（内消旋）→ 无对映体。 2.标记方法 R/S 构型标记：直接区分一对对映体； D/L 多用于糖类、氨基酸； ± / d/l 表示旋光方向。 有机物M的合成路线如下，下列说法错误的是 A．X的分子式为C10H18O B．X、Y、Z所含官能团种类相同 C．X→Y的反应为加成反应 D．M具有对映异构体 B 二糖与多糖 三 1.二糖 (1)常见的二糖及其来源、用途和物理性质 类别 蔗糖 麦芽糖 分子式 __________ __________ 物理性质 色晶体， 溶于水，有甜味 白色晶体， 溶于水，有甜味但不及蔗糖 存在 甘蔗、甜菜 发芽的谷粒和麦芽 用途 _________ _______ 联系 互为___________ C12H22O11 C12H22O11 无 易 甜味食品 制饴糖 同分异构体 易 (2)化学性质 ①水解反应 +H2O __________+________； +H2O __________。 ②实验探究——蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖 p106 实验步骤 实验现象 实验结论   试管内无明显现象 蔗糖分子中无 ，为非还原糖；麦芽糖分子中含有 ，是 糖   试管内产生砖红色沉淀 醛基 醛基 还原 乳糖 乳糖(C12H22O11)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。 为什么有人饮用牛奶后容易出现腹泻？ 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。  资料卡片 2.多糖 和 是最重要的多糖，属于天然有机高分子，分子式为 ，其中的葡萄糖单元中一般有三个羟基，也可表示为 。因为n值不同，故二者 同分异构体。 (1)淀粉 存在：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。 结构：天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。 淀粉 纤维素 (C6H10O5)n [C6H7O2(OH)3]n 不互为 性质： +nH2O 蓝 应用：经发酵可生产燃料乙醇、白酒、 食醋、味精、氨基酸、抗生素等，经 酯化后可用于生产食品添加剂、表面 活性剂、可降解塑料等。 (2)纤维素 ①存在及物理性质 存在：参与构成植物的细胞壁。 物理性质：白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水和一般 的有机溶剂。 实验现象： 。 实验结论：在酸或酶的催化下可发生水解，最终生成葡萄糖。 化学方程式：+nH2O ___________。 b.酯化反应：分子结构中含有 ，能发生酯化反应。 c.无还原性： 被弱氧化剂氧化，属于 。 有砖红色沉淀生成 羟基 不能 非还原糖 ②化学性质 a.水解反应 实验操作：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。 ③用途 纤维素是纺织、造纸工业的原料，还可以用来制造纤维素硝酸酯、 纤维素乙酸酯和黏胶纤维等。 为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60~80 ℃的水浴加热5~6 min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。 实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。 实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。 实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。 (2)设计甲和乙是为了探究______对淀粉水解的影响，设计甲和丙是 为了探究_______对淀粉水解的影响。  温度 催化剂 没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸 (3)实验1失败的原因是__________________________________。  (4)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是_________________。  氢氧化钠与碘反应 (1)写出淀粉水解的化学方程式：__________________________。  +nH2O (1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和酸，以免硫酸与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应，导致实验失败。 (2)用I2检验淀粉时，应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水，因I2与NaOH溶液反应，则会影响淀粉的检验。 归纳总结 1.正误判断 (1)麦芽糖和蔗糖互为同分异构体，但是二者的水解产物不同 (2)用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖 (3)淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示，所以二者互为同分异构体 (4)(2023·海南，2A)土豆片遇到碘溶液，呈蓝色 (5)糖尿病患者不宜吃粽子，因为糯米中含大量的葡萄糖会使血糖升高 (6)(2024·新课标卷，7C)竹子可用于造纸，纸的主要成分是纤维素 (7)(2024·湖北，1C)造纸工艺中，用草木灰浸泡树皮，促进纤维素溶解 √ × √ √ × √ × (8)(2024·安徽，3C)将白糖熬制成焦糖汁，利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色 (9)(2023·浙江1月选考，8A)从分子结构上看糖类都是多羟基醛及其缩合产物 (10)(2022·辽宁，13D)检验淀粉是否发生了水解，可向淀粉水解溶液中加入碘水 × × × 以淀粉为原料制取食用香料F的路线如图所示。 回答下列问题： (1)A中含有的官能团的名称为___________，F的分子式为________。  (2)E的结构简式为_________________，D+E→F的反应类型为_________ _____________。 羟基、醛基 C5H8O4 CH3CH(OH)COOH 酯化反应 (或取代反应) (3)B→C的化学方程式为__________________________________。  (4)A、B、C、D、E、F中，_____(填字母)能与氢气发生加成反应。 (5)完全燃烧等物质的量的A、B、C、D、E，消耗氧气的量从大到小的顺序为____________(填字母)。  AC 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O A>B=E>C>D $