7.4.1糖类 课件 -2026-2027学年高一下学期化学人教版必修第二册

第七章 有机化合物 第四节 基本营养物质 7.4.1 糖类 学习目标 通过葡萄糖和淀粉的组成、结构和性质，认识糖类物质在生产、生活中的重要应用，并能根据糖类物质的主要性质进行简单说明。 基本营养物质 有机物 无机物 糖类 蛋白质 油脂 维生素 无机盐 水 除水外，人体每天摄入量较大的是糖类、蛋白质和油脂这三类有机物，它们既是人体必需的基本营养物质，也是食品工业的重要原料 有机物 面食、谷物类 水果、蔬菜类 肉、鱼、奶、蛋类 脂肪、油类 主要成分 膳食宝塔 淀粉 维生素 油脂、蛋白质 油脂 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 来源： 6CO2 + 12H2O = C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 叶绿素 光 糖类是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源 葡萄糖 C6H12O6 果糖 C6H12O6 蔗糖 C12H22O11 麦芽糖 C12H22O11 淀粉 (C6H10O5)n 纤维素 (C6H10O5)n 一、糖类 1、组成 糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多可用Cn(H2O)m表示，糖类也被称为碳水化合物 C5H12O5 —— 核糖 C6H12O5 —— 鼠李糖 糖类 碳水化合物 ≠ HCHO —— 甲醛 CH3COOH —— 乙酸 一、糖类 2、分类 糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同，分为单糖、二糖、多糖 多糖通常没有甜味，有甜味的不一定是糖类，例如木糖醇、糖精【邻苯甲酰磺酰亚胺 C7H5NO3S】、甘油【丙三醇】 糖类 有甜味 ≠ 【思考】糖类一定有甜味？有甜味的一定是糖类？ 常见的糖类物质 类别 特点(水解产物) 代表物 代表物的分子式 是否互为同分异构体 代表物在自然界的存在 单糖 二糖 多糖 葡萄糖 果糖 C6H12O6 不能水解为更简单的糖分子 是 蔗糖 麦芽糖 乳糖 C12H22O11 水解后能生成两分子单糖 是 淀粉 纤维素 (C6H10O5)n 水解后能生成多分子单糖 否 混合物 二、单糖 — 葡萄糖（C6H12O6） 一种有甜味的无色晶体，能溶于水 1、物理性质： 2、分子式： 3、结构式： 5、性质预测： C6H12O6 CH2—CH—CH—CH—CH—C—H OH OH OH OH OH O 多羟基醛 4、结构简式： CH2OH(CHOH)4CHO 醛基的性质 羟基的性质 ★ 是多羟基醛、多羟基酮以及能水解而生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物 二、单糖 — 葡萄糖（C6H12O6） 2、化学性质： ① 与新制氢氧化铜反应 【实验7 - 7】 （1）在试管中加入2mL 10% NaOH溶液，滴加5滴 5% CuSO4溶液，得到新制的Cu(OH)2，再加入2mL 10% 葡萄糖溶液，加热，观察现象。 实验操作 实验现象 实验结论 应用 二、单糖 — 葡萄糖（C6H12O6） 2、化学性质： ① 与新制氢氧化铜反应 产生砖红色沉淀 葡萄糖具有还原性，被新制氢氧化铜氧化（—CHO被氧化成—COOH） 医疗上尿糖的检验 注意： ① 必须在碱性环境下进行 ③ 加热 ② Cu(OH)2必须新制 （Cu2O） 【思考】 1、实验过程中，NaOH过量的原因？ 2、—OH和—CHO在一定条件下都能被氧化，怎样设计实验证明是—CHO被氧化而不是—OH呢？ —CHO在碱性环境下才表现还原性 将乙醇和新制氢氧化铜混合加热，若无砖红色沉淀生成，则上述实验是—CHO被氧化 反应机理： CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → CH2OH(CHOH)4COONa + Cu2O↓ + 3H2O △ 二、单糖 — 葡萄糖（C6H12O6） 2、化学性质： ② 与银氨溶液反应 【实验7 - 7】 （2）在洁净的试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入2%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1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热，观察现象。 实验操作 实验现象 实验结论 应用 二、单糖 — 葡萄糖（C6H12O6） 2、化学性质： ② 与银氨溶液反应 在试管内壁形成光亮的银镜 葡萄糖具有还原性，银氨溶液中的Ag+被还原成Ag 注意： ① 必须在碱性条件下进行 ② 水浴加热 工业上用于制镜工业、热水瓶胆镀银等 二、单糖 — 葡萄糖（C6H12O6） 2、化学性质： ② 与银氨溶液反应 反应机理： Ag+ + NH3 ∙ H2O = AgOH↓ + NH4+ AgOH + 2NH3 ∙ H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2O 氢氧化二氨合银 银氨溶液的主要成分 CH2OH(CHOH)4CHO + 2Ag(NH3)2OH → 2Ag↓ + CH2OH(CHOH)4COONH4 + 3NH3 + H2O 水浴加热 稀氨水，不打↑ 葡萄糖酸铵 【思考】 1、葡萄糖能使酸性高锰酸钾溶液褪色吗？ 2、1mol 葡萄糖与足量Na反应生成 mol H2， 消耗 mol Na？ 3、1mol 葡萄糖最多能和 mol乙酸发生酯化反应？ 葡萄糖 可以，葡萄糖中含有羟基（—OH）、醛基（—CHO），可以被氧化成羧基（—COOH） 2.5 5 5 二、单糖 — 葡萄糖（C6H12O6） 2、化学性质： CH2—CH—CH—CH—CH—C—H OH OH OH OH OH O ③ 与Na反应 ④ 酯化反应 ⑤ 氧化反应 a. 羟基与O2在Cu / Ag催化下加热发生催化氧化 b. 醛基的氧化 c. 生理氧化 ⑥ 分解反应 △H = -2804 kJ · mol-1 C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2↑ 葡萄糖 酒化酶 C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O 酶 ★ 此性质常用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇 C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O 点燃 三、二糖（C12H22O11） 类别 蔗糖 麦芽糖 分子式 物理性质 存在 结构特征 化学性质 水解及产物 C12H22O11（互为同分异构体） 白色晶体，易溶于水 甘蔗、甜菜 麦芽、薯类 无醛基 有醛基 不发生银镜反应 可发生银镜反应 C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 蔗糖 葡萄糖 果糖 催化剂 C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6 麦芽糖 葡萄糖 催化剂 ★ 1mol 二糖能水解成2mol 单糖 （非还原性糖） （还原性糖） 【思考】为什么馒头、米饭在嘴里会越嚼越甜？ 淀粉(无甜味)被唾液淀粉酶部分水解成麦芽糖(有甜味) 四、多糖 — 淀粉（C6H10O5)n 【实验7 - 8】 （1）回忆生物课中学习的检验淀粉的方法。将碘溶液滴到一片馒头或土豆上，观察现象。 淀粉遇单质碘变蓝 I2 嵌入淀粉螺旋链的轴心部位，形成有色包合物 2、无还原性（纤维素同） 四、多糖 — 淀粉（C6H10O5)n 1、淀粉遇单质碘变蓝 3、水解生成葡萄糖 【实验7 - 8】 （2）在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 2 mol/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。 四、多糖 — 淀粉（C6H10O5)n 3、 水解生成葡萄糖 实验操作 实验现象 实验结论 实验原理 产生砖红色沉淀（Cu2O） 淀粉水解生成的葡萄糖，与新制的Cu(OH)2共热生成Cu2O (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 淀粉 葡萄糖 催化剂 ★ 1mol 多糖能水解成nmol 单糖 催化剂 中和硫酸，使溶液呈碱性 四、多糖 — 纤维素（C6H10O5)n 1、水解反应： 2、人体的摄入： 3、用途： (C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6 纤维素 葡萄糖 催化剂 应摄入一定量的蔬菜、水果和粗粮等含纤维素较多的食物 食草动物的体内有纤维素水解酶，可将纤维素水解生成葡萄糖。人体内没有类似的酶，无法吸收和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化 注意： 1、淀粉、纤维素的分子式均可表示为(C6H10O5)n，但二者的n值不同，二者不互为同分异构体 2、蔗糖、淀粉、纤维素水解的催化剂均为稀硫酸，在检验其水解产物之前需加NaOH溶液中和硫酸，因为葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液的反应都必须在碱性环境中进行 3、糖类的结构式比较复杂，一般用分子式表示，为了区别，一般在分子式下面标上糖类的名称，防止混淆 四、多糖 淀粉水解程度的判断检验（完全水解、部分水解、未水解） 【思考】能不能直接取水解液做银镜反应检验淀粉是否水解？ 【思考】能不能取中和液加入碘水，检验淀粉是否还存在？ 现象A 现象B或现象C 结论 溶液呈蓝色 B：未产生砖红色沉淀 C：未产生银镜 溶液呈蓝色 B：产生砖红色沉淀 C：产生银镜 溶液不呈蓝色 B：产生砖红色沉淀 C：产生银镜 未水解 部分水解 完全水解 不能，碱性环境 不能 I2 + 2NaOH = NaI + NaIO + H2O 【思考】 1、如何证明淀粉的水解液中还存在淀粉？ 3、如何证明淀粉部分水解？ 2、如何设计实验证明淀粉的水解已经开始？ 取少量淀粉的水解液，滴加碘溶液后，溶液变蓝 取少量淀粉的水解液，加入NaOH溶液使溶液呈碱性，再加入新制的氢氧化铜，加热至沸腾，有砖红色沉淀生成 ① 取少量淀粉的水解液，滴加碘溶液后，溶液变蓝 ② 另取少量淀粉的水解液，加入NaOH溶液使溶液呈碱性，再加入新制的氢氧化铜，加热至沸腾，有砖红色沉淀生成 糖类的相互转化 C6H12O6 缩合 C12H22O11 水解 发酵 C2H5OH + CO2 氧化 CO2 + H2O 光合 缩合 水解 (C6H10O5)n “糖苷键” 遇酸易水解 一定条件 葡萄糖（链状结构） 葡萄糖（环状结构） 互变 葡萄糖 + 葡萄糖 → 麦芽糖 + 水 缩合 葡萄糖 + 果糖 → 蔗糖 + 水 缩合 葡萄糖 + 半乳糖 → 乳糖 + 水 缩合 n葡萄糖 → 纤维素或淀粉 + n水 缩合聚合 葡萄糖 + 葡萄糖 → 麦芽糖（二糖） + 水 缩合 【课堂小结】 糖类 $