4.2《糖类》PPT课件（新人教版-选修5）
文档属性
| 名称 | 4.2《糖类》PPT课件（新人教版-选修5） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 214.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-06-12 16:49:39 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中化学》
选修5
4.2《糖类》
教学目标
知识与技能：
（1）使学生掌握糖类的主要代表物: 葡萄糖、 蔗糖、 淀粉 、纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系。
（2）能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
过程与方法：
运用类推、迁移的方法掌握糖类主要代表物的性质，通过探究实验，完成知识的建构。通过合作探究，再次体会到实验是学习和研究物质化学性质的重要方法。
情感态度与价值观：
通过单糖、双糖、多糖的探究实验，使学生进一步体验对化学物质的探究过程，理解科学探究的意义，学会科学探究的基本方法，提高科学探究的能力，体验科学探究大的乐趣。
通过对糖类在实际生活中的应用的了解，认识化学物质对人类社会的重要意义。
教学重点：
掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质，它们之间的相互转变以及与烃的衍生物的关系。
教学难点：
糖类的概念、葡萄糖的结构和性质、纤维素的酯化。
人们对糖类物质的认识从它燃烧总生成CO2和H2O开始，故认为糖类物质的组成元素是C、H、O；而且很多糖类物质中H、O个数之比为2∶1,故把它们称为碳水化合物，通式为Cm(H2O)n
但实际上，糖类物质中
①在糖分子中，氢原子和氧原子并不是以结合成水的形式存在；
②符合Cn(H2O)m的不一定是糖类化合物
CH2O 、C2H4O2 、C3H6O3
⑤没有甜味的也可能是糖。
③不符合此通式的不一定不是糖类化合物
脱氧核糖C5H10O4
④有甜味的不一定是糖。
例如：甘油
例如：淀粉、纤维素
强调：
糖类
碳水化合物
甜味物质
糖类
糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
一、糖类
1、定义
2、分类
单糖
低聚糖
多糖
不能再发生水解的糖
能水解成较少分子单糖的糖。
能水解成多分子单糖的糖
葡萄糖、果糖、
核糖等
蔗糖、麦
芽糖等；
淀粉、纤
维素等。
3、糖的分类及相互转化
低聚糖
单糖
多糖
水解
缩合
水解
缩聚
水解
缩合
（2~10）
（ >10）
根据下列信息推出葡萄糖的分子结构：
1、在一定条件下，1mol葡萄糖与1molH2反应，还原成己六醇
2、 葡萄糖能发生酯化反应生成五乙酸葡萄糖（提示：同一个C原子上连接2个羟基不稳定）
3、 葡萄糖分子被氧化，碳链并不断裂，而是生含6个C原子的葡萄糖酸
说明分子中有双键，也说明是直链化合物
说明葡萄糖分子中有5个—OH，且分别连在5个C原子上
说明葡萄糖分子中含有一个—CHO
科学推理:
二、葡萄糖与果糖
1、葡萄糖：
2、果糖：
OH H OH H OH O
H—C—C—C—C—C—C—H
H OH H OH H
OH H OH H O OH
H—C—C—C—C—C—C—H
H OH H OH H
分子式：C6H12O6
分子式：C6H12O6
从结构上看，葡萄糖和果糖可能具有怎样的化学性质？
互为同分异构体
3、葡萄糖的物理性质及存在
无色晶体，熔点为146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖，易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚。葡萄糖存在于葡萄及其他带有甜味的水果、蜂蜜中，植物的种子、叶、根、花中。
4、葡萄糖的重要化学性质
葡萄糖是一种多羟基醛。
①醛基的性质：
银镜反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH
△
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
与新制Cu(OH)2反应
与H2加成
实验注意事项
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
△
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
生成己六醇。
氧化性、还原性
现象：得绛蓝色溶液，生成砖红色沉淀。
② 羟基的性质：
与活泼金属反应产生H2
与酸发生酯化反应
思考：若1mol葡萄糖完全酯化，需要乙酸多少摩尔？
③生理氧化反应：
C6H12O6（s）+6O2(g)→6CO2（g）＋6H2O（l）+放热
人体能量的主要来源
④其他的氧化形式
⑤发酵生成酒精
C6H12O6 2C2H5OH +2CO2
酒化酶
5．葡萄糖的制法
6．葡萄糖的用途
营养物质、制药工业
镀银工业、制酒工业
7、果糖：
分子式：C6H12O6
结构简式：
CH2OHCHOHCHOHCHOHCOCH2OH
多羟基酮，是葡萄糖的同分异构体。
在碱性条件下,果糖分子中羰基受多个羟基的影响有很强的还原性,所以果糖能被银氨溶液和新制氢氧化铜氧化。
在酸性条件下，果糖不被溴水氧化，可用溴水区分葡萄糖和果糖。也可用澄清的石灰水来区分。
分子的手性
碳原子上连有四个不相同的原子或原子团,这样的碳原子叫做“不对称碳原子”，也叫做“手性分子”。
科学视野
象人的两只手，由于五指的构型不同，左手和右手互为实物和镜像关系，但不能完全重叠，称为手性。
例如：
乳酸分子
CH3 C COOH
H
OH
的中间碳原子就是手性碳原子。
*
它在空间的构型有两种：（呈镜像对称，但不能完全重叠。）
手性分子两种构型生理活性的差别
见教材81页
分析葡萄糖分子中存在的手性碳原子。
OH H OH H OH O
H—C—C—C—C—C—C—H
H OH H OH H
自然界的葡萄糖和果糖都是D-型结构
HO— C —H
CHO
CH2—OH
H— C —OH
CHO
CH2—OH
D-甘油醛
L-甘油醛
H— C —OH
CHO
CH2—OH
HO— C —H
H— C —OH
H— C —OH
HO— C —H
C=O
CH2—OH
H— C —OH
H— C —OH
CH2—OH
D-葡萄糖
D-果糖
二、蔗糖与麦芽糖
1、从结构上看，什么是蔗糖 什么是麦芽糖？
蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水形成
的二糖，而麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水形成
的二糖。（二者分子式均为C12H22O11）
2、蔗糖的存在和物理性质
存在于甘蔗（南方）和甜菜（北方）中。无色晶体，易溶于水，有甜味，是重要的甜味剂。
麦芽糖主要由淀粉水解得来。
3、蔗糖和麦芽糖的化学性质
演示对比实验：
银氨溶液
银氨溶液
热水浴
热水浴
无现象
产生
银镜
热水浴
热水浴
20%蔗
糖溶液
20%麦芽糖溶液
无还原性
有还原性
蔗糖：
麦芽糖：
化学性质：
同分异构体
演示对比实验：
热水浴
20%蔗
糖溶液
银氨溶液
热水浴
无现象
蔗糖 +
稀硫酸
热水浴
NaOH
中和酸
银氨溶液
热水浴
产生
银镜
C6H12O6 + C6H12O6
(葡萄糖) (果糖)
催化剂
C12H22O11 + H2O
(蔗糖)
→
→
葡萄糖 还原性糖
(有－CHO) 不能水解 单糖
蔗糖 非还原性糖
(无－CHO) 水解成一分子葡萄糖一分子果糖 二糖
C6H12O6 + C6H12O6
(葡萄糖) (果糖)
催化剂
C12H22O11 + H2O
(蔗糖)
●蔗糖与葡萄糖的比较：
●蔗糖与麦芽糖的比较：
蔗糖 C12H22O11
同分异构 非还原性糖
(无－CHO) 水解成一分子葡萄糖，一分子果糖 二糖
麦芽糖 还原性糖
(有－CHO) 水解成二分子葡萄糖 二糖
C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6
(麦芽糖) (葡萄糖)
催化剂
三．淀粉与纤维素
【多糖（C6H10O5）n】
（C6H10O5）n＝
[C6H7O2 （OH ）3] n
但在淀粉和纤维素中，所包含的单糖单元数目不相同，因而n值不同，所以二者不是同分异构体。
1．淀粉
存在：存在于植物的种子和块根里。
结构：含有几百到几千个单糖单元（C6H10O5）
。每个结构单元式量：162。相对分子质量从几
万到几十万；属于天然有机高分子化合物。
物理性质：白色、无气味、无味道的粉末状物质，不溶于冷水，在热水中产生糊化作用（即食物由生变熟的过程）
淀粉的化学性质
①通常淀粉不显还原性
②遇碘变蓝色
③淀粉在催化剂（如酸）存在和加热下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终生成还原性单糖：葡萄糖。
催化剂
（C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6
淀粉 葡萄糖
酸或酶
思考1：如何设计实验判断淀粉的水解程度。没有水解、部分水解、完全水解。
思考2：解释为什么在吃馒头或米饭时，
多加咀嚼就会感到有甜味？
答：淀粉在人体内进行水解。人在咀嚼馒头时，淀粉受唾液所含淀粉酶（一种蛋白质）的催化作用，开始水解，生成了一部分葡萄糖。
（淀粉在小肠里，在胰脏分泌出的淀粉酶的作用下，继续进行水解。生成的葡萄糖经过肠壁的吸收，进入血液，供人体组织的营养需要。）
淀粉的用途
（1）淀粉是食物的重要成分，是人体的重要能源；
（2）可用于制葡萄糖和酒精等；
（3）淀粉在淀粉酶的作用下，先转化为麦芽糖，再转化为葡萄糖，在酒化酶的作用下，转化为乙醇：
C6H12O6 2C2H5OH +2 CO2
催化剂
2、纤维素
存在：纤维素存在于一切植物中。（例如棉花、木材、麻中），是构成植物细胞壁的基础物质。
结构：分子中含有约几千个单糖单元（C6H10O5）n ；n值为几千；属于天然高分子化合物；纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖。
物理性质
白色、无嗅、无味的具有纤维状结构的物质。一般不溶于水和有机溶剂，但在一定条件下，某些酸、碱和盐的水溶液可使纤维素溶胀或溶解。
纤维素的化学性质
①、分子中无—CHO，本身不显还原性
②
②、可发生水解，但比淀粉水解困难，
水解产物（葡萄糖）具有还原性。
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
纤维素 葡萄糖
浓硫酸或酶
△
③、其单糖单元中含有－OH，所以能与乙酸、硝酸等发生酯化反应。
与乙酸发生酯化反应生成醋酸纤维。
思考：纤维素单糖单元中被酯化的羟基个数与纤维素质量增加的关系。
（C6H7O2）
OH
OH
OH
n
3n HO－NO2
＋
（C6H7O2）
O—NO2
O—NO2
O—NO2
n
浓硫酸
3nH2O
＋
与硝酸发生酯化反应生成纤维素三硝酸酯(硝酸纤维)
纤维素的用途
a、棉麻纤维大量用于纺织工业
b、木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸
c、制造纤维素硝酸酯（硝酸纤维）。根据含N量分为火棉（含N量较高，用于制造无烟火药）、胶棉（含N量较低，用于制赛璐璐和油漆）
d、制造纤维素乙酸酯（醋酸纤维），不易着火，用于制胶片
e、制造粘胶纤维（NaOH、CS2处理后所得，其中的长纤维称人造丝，短纤维称人造棉）
f、食物中的纤维素有利于人的消化。
新课标人教版课件系列
《高中化学》
选修5
4.2《糖类》
教学目标
知识与技能：
（1）使学生掌握糖类的主要代表物: 葡萄糖、 蔗糖、 淀粉 、纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系。
（2）能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
过程与方法：
运用类推、迁移的方法掌握糖类主要代表物的性质，通过探究实验，完成知识的建构。通过合作探究，再次体会到实验是学习和研究物质化学性质的重要方法。
情感态度与价值观：
通过单糖、双糖、多糖的探究实验，使学生进一步体验对化学物质的探究过程，理解科学探究的意义，学会科学探究的基本方法，提高科学探究的能力，体验科学探究大的乐趣。
通过对糖类在实际生活中的应用的了解，认识化学物质对人类社会的重要意义。
教学重点：
掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质，它们之间的相互转变以及与烃的衍生物的关系。
教学难点：
糖类的概念、葡萄糖的结构和性质、纤维素的酯化。
人们对糖类物质的认识从它燃烧总生成CO2和H2O开始，故认为糖类物质的组成元素是C、H、O；而且很多糖类物质中H、O个数之比为2∶1,故把它们称为碳水化合物，通式为Cm(H2O)n
但实际上，糖类物质中
①在糖分子中，氢原子和氧原子并不是以结合成水的形式存在；
②符合Cn(H2O)m的不一定是糖类化合物
CH2O 、C2H4O2 、C3H6O3
⑤没有甜味的也可能是糖。
③不符合此通式的不一定不是糖类化合物
脱氧核糖C5H10O4
④有甜味的不一定是糖。
例如：甘油
例如：淀粉、纤维素
强调：
糖类
碳水化合物
甜味物质
糖类
糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
一、糖类
1、定义
2、分类
单糖
低聚糖
多糖
不能再发生水解的糖
能水解成较少分子单糖的糖。
能水解成多分子单糖的糖
葡萄糖、果糖、
核糖等
蔗糖、麦
芽糖等；
淀粉、纤
维素等。
3、糖的分类及相互转化
低聚糖
单糖
多糖
水解
缩合
水解
缩聚
水解
缩合
（2~10）
（ >10）
根据下列信息推出葡萄糖的分子结构：
1、在一定条件下，1mol葡萄糖与1molH2反应，还原成己六醇
2、 葡萄糖能发生酯化反应生成五乙酸葡萄糖（提示：同一个C原子上连接2个羟基不稳定）
3、 葡萄糖分子被氧化，碳链并不断裂，而是生含6个C原子的葡萄糖酸
说明分子中有双键，也说明是直链化合物
说明葡萄糖分子中有5个—OH，且分别连在5个C原子上
说明葡萄糖分子中含有一个—CHO
科学推理:
二、葡萄糖与果糖
1、葡萄糖：
2、果糖：
OH H OH H OH O
H—C—C—C—C—C—C—H
H OH H OH H
OH H OH H O OH
H—C—C—C—C—C—C—H
H OH H OH H
分子式：C6H12O6
分子式：C6H12O6
从结构上看，葡萄糖和果糖可能具有怎样的化学性质？
互为同分异构体
3、葡萄糖的物理性质及存在
无色晶体，熔点为146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖，易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚。葡萄糖存在于葡萄及其他带有甜味的水果、蜂蜜中，植物的种子、叶、根、花中。
4、葡萄糖的重要化学性质
葡萄糖是一种多羟基醛。
①醛基的性质：
银镜反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH
△
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
与新制Cu(OH)2反应
与H2加成
实验注意事项
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
△
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
生成己六醇。
氧化性、还原性
现象：得绛蓝色溶液，生成砖红色沉淀。
② 羟基的性质：
与活泼金属反应产生H2
与酸发生酯化反应
思考：若1mol葡萄糖完全酯化，需要乙酸多少摩尔？
③生理氧化反应：
C6H12O6（s）+6O2(g)→6CO2（g）＋6H2O（l）+放热
人体能量的主要来源
④其他的氧化形式
⑤发酵生成酒精
C6H12O6 2C2H5OH +2CO2
酒化酶
5．葡萄糖的制法
6．葡萄糖的用途
营养物质、制药工业
镀银工业、制酒工业
7、果糖：
分子式：C6H12O6
结构简式：
CH2OHCHOHCHOHCHOHCOCH2OH
多羟基酮，是葡萄糖的同分异构体。
在碱性条件下,果糖分子中羰基受多个羟基的影响有很强的还原性,所以果糖能被银氨溶液和新制氢氧化铜氧化。
在酸性条件下，果糖不被溴水氧化，可用溴水区分葡萄糖和果糖。也可用澄清的石灰水来区分。
分子的手性
碳原子上连有四个不相同的原子或原子团,这样的碳原子叫做“不对称碳原子”，也叫做“手性分子”。
科学视野
象人的两只手，由于五指的构型不同，左手和右手互为实物和镜像关系，但不能完全重叠，称为手性。
例如：
乳酸分子
CH3 C COOH
H
OH
的中间碳原子就是手性碳原子。
*
它在空间的构型有两种：（呈镜像对称，但不能完全重叠。）
手性分子两种构型生理活性的差别
见教材81页
分析葡萄糖分子中存在的手性碳原子。
OH H OH H OH O
H—C—C—C—C—C—C—H
H OH H OH H
自然界的葡萄糖和果糖都是D-型结构
HO— C —H
CHO
CH2—OH
H— C —OH
CHO
CH2—OH
D-甘油醛
L-甘油醛
H— C —OH
CHO
CH2—OH
HO— C —H
H— C —OH
H— C —OH
HO— C —H
C=O
CH2—OH
H— C —OH
H— C —OH
CH2—OH
D-葡萄糖
D-果糖
二、蔗糖与麦芽糖
1、从结构上看，什么是蔗糖 什么是麦芽糖？
蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水形成
的二糖，而麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水形成
的二糖。（二者分子式均为C12H22O11）
2、蔗糖的存在和物理性质
存在于甘蔗（南方）和甜菜（北方）中。无色晶体，易溶于水，有甜味，是重要的甜味剂。
麦芽糖主要由淀粉水解得来。
3、蔗糖和麦芽糖的化学性质
演示对比实验：
银氨溶液
银氨溶液
热水浴
热水浴
无现象
产生
银镜
热水浴
热水浴
20%蔗
糖溶液
20%麦芽糖溶液
无还原性
有还原性
蔗糖：
麦芽糖：
化学性质：
同分异构体
演示对比实验：
热水浴
20%蔗
糖溶液
银氨溶液
热水浴
无现象
蔗糖 +
稀硫酸
热水浴
NaOH
中和酸
银氨溶液
热水浴
产生
银镜
C6H12O6 + C6H12O6
(葡萄糖) (果糖)
催化剂
C12H22O11 + H2O
(蔗糖)
→
→
葡萄糖 还原性糖
(有－CHO) 不能水解 单糖
蔗糖 非还原性糖
(无－CHO) 水解成一分子葡萄糖一分子果糖 二糖
C6H12O6 + C6H12O6
(葡萄糖) (果糖)
催化剂
C12H22O11 + H2O
(蔗糖)
●蔗糖与葡萄糖的比较：
●蔗糖与麦芽糖的比较：
蔗糖 C12H22O11
同分异构 非还原性糖
(无－CHO) 水解成一分子葡萄糖，一分子果糖 二糖
麦芽糖 还原性糖
(有－CHO) 水解成二分子葡萄糖 二糖
C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6
(麦芽糖) (葡萄糖)
催化剂
三．淀粉与纤维素
【多糖（C6H10O5）n】
（C6H10O5）n＝
[C6H7O2 （OH ）3] n
但在淀粉和纤维素中，所包含的单糖单元数目不相同，因而n值不同，所以二者不是同分异构体。
1．淀粉
存在：存在于植物的种子和块根里。
结构：含有几百到几千个单糖单元（C6H10O5）
。每个结构单元式量：162。相对分子质量从几
万到几十万；属于天然有机高分子化合物。
物理性质：白色、无气味、无味道的粉末状物质，不溶于冷水，在热水中产生糊化作用（即食物由生变熟的过程）
淀粉的化学性质
①通常淀粉不显还原性
②遇碘变蓝色
③淀粉在催化剂（如酸）存在和加热下可以逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终生成还原性单糖：葡萄糖。
催化剂
（C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6
淀粉 葡萄糖
酸或酶
思考1：如何设计实验判断淀粉的水解程度。没有水解、部分水解、完全水解。
思考2：解释为什么在吃馒头或米饭时，
多加咀嚼就会感到有甜味？
答：淀粉在人体内进行水解。人在咀嚼馒头时，淀粉受唾液所含淀粉酶（一种蛋白质）的催化作用，开始水解，生成了一部分葡萄糖。
（淀粉在小肠里，在胰脏分泌出的淀粉酶的作用下，继续进行水解。生成的葡萄糖经过肠壁的吸收，进入血液，供人体组织的营养需要。）
淀粉的用途
（1）淀粉是食物的重要成分，是人体的重要能源；
（2）可用于制葡萄糖和酒精等；
（3）淀粉在淀粉酶的作用下，先转化为麦芽糖，再转化为葡萄糖，在酒化酶的作用下，转化为乙醇：
C6H12O6 2C2H5OH +2 CO2
催化剂
2、纤维素
存在：纤维素存在于一切植物中。（例如棉花、木材、麻中），是构成植物细胞壁的基础物质。
结构：分子中含有约几千个单糖单元（C6H10O5）n ；n值为几千；属于天然高分子化合物；纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖。
物理性质
白色、无嗅、无味的具有纤维状结构的物质。一般不溶于水和有机溶剂，但在一定条件下，某些酸、碱和盐的水溶液可使纤维素溶胀或溶解。
纤维素的化学性质
①、分子中无—CHO，本身不显还原性
②
②、可发生水解，但比淀粉水解困难，
水解产物（葡萄糖）具有还原性。
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
纤维素 葡萄糖
浓硫酸或酶
△
③、其单糖单元中含有－OH，所以能与乙酸、硝酸等发生酯化反应。
与乙酸发生酯化反应生成醋酸纤维。
思考：纤维素单糖单元中被酯化的羟基个数与纤维素质量增加的关系。
（C6H7O2）
OH
OH
OH
n
3n HO－NO2
＋
（C6H7O2）
O—NO2
O—NO2
O—NO2
n
浓硫酸
3nH2O
＋
与硝酸发生酯化反应生成纤维素三硝酸酯(硝酸纤维)
纤维素的用途
a、棉麻纤维大量用于纺织工业
b、木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸
c、制造纤维素硝酸酯（硝酸纤维）。根据含N量分为火棉（含N量较高，用于制造无烟火药）、胶棉（含N量较低，用于制赛璐璐和油漆）
d、制造纤维素乙酸酯（醋酸纤维），不易着火，用于制胶片
e、制造粘胶纤维（NaOH、CS2处理后所得，其中的长纤维称人造丝，短纤维称人造棉）
f、食物中的纤维素有利于人的消化。