4.1糖类 课件（共36张PPT）
文档属性
| 名称 | 4.1糖类 课件（共36张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.9MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-02-16 22:12:28 | ||
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文档简介
(共36张PPT)
第一节 糖类
第四章 生物大分子
学习目标
1.了解糖类的概念、分类及结构特点。
2.熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法。
3.知道常见的二糖、多糖的性质及它们之间的相互关系，学会淀粉的检验方法。
想一想：糖类在生命活动中起着何种重要作用？
一、认识糖类物质
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。
思考：1. 从分子结构上看，糖类物质有什么特点？
2. 糖类物质一般的分类方法有哪些，分别有哪些代表性物质？
糖类的组成：
很多糖类分子中氢原子和氧原子的数目比恰好为2:1，其组成可以用通式Cm(H2O)n表示
糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成
糖类习惯称碳水化合物
如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等
不准确
不符合通式Cn(H2O)m的也可能是糖类化合物，
符合通式Cn(H2O)m也可能不是糖。
如：鼠李糖 C6H12O5
如：乙酸 C2H4O2
从结构上看，糖类是多羟基酮、多羟基醛或它们的脱水缩合物。
单糖 寡糖(低聚糖) 多糖
概念 ______水解的糖 1 mol糖水解后能产生________mol单糖的糖 1 mol糖水解后能产生__________单糖的糖
代表物 _______、______ ______、________ ______、________
分子式 ________ __________ (C6H10O5)n
不能
2～10
葡萄糖
果糖
蔗糖
麦芽糖
C6H12O6
C12H22O11
10 mol以上
淀粉
纤维素
糖类的分类：
1. 葡萄糖
二、单糖
（1）存在：
（3）组成和结构：
C6H12O6
CH2OH-(CHOH)4-CHO 多羟基醛（5个羟基、1个醛基）
（2）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
葡萄糖是自然界中分布最广的单糖，因最初是从葡萄汁中分离得到而得名。葡萄糖存在于水果、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。
分子式：
结构简式：
（1）在一支洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液，加入l mL 10%葡萄糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。观察实验现象。
（2）在另一支试管中加入2 mL10%NaOH溶液，加入5滴5%CuSO4溶液，再加入2 mL10%葡萄糖溶液，加热。观察实验现象。
【实验4-1】
（3）将上述两个实验的现象与实验3-7和实验3-8的现象进行比较，你能得出什么结论？
现象：试管内壁出现光亮的银镜
现象：出现砖红色沉淀
结论：说明葡萄糖分子内含有醛基
（4）化学性质
① 银镜反应
②与新制Cu(OH)2悬浊液反应
醛基
加成反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH
氧化反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
Ni
③ 与高锰酸钾、溴水等强氧化剂反应
④催化加氢
医学用于检验尿糖
羟基
⑥使高锰酸钾褪色
⑤ 与Na反应
⑦酯化反应
置换反应
氧化反应
取代反应
消去反应
⑧与HX反应
⑨分子间脱水
1mol葡萄糖完全酯化，参加反应的乙酸为5mol，证明葡萄糖分子中有5个羟基
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，提供了维持生命活动所需要的能量。低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
C6H12O6+ 6O2 6CO2 + 6H2O
酶
⑩生理氧化
资料卡片
葡萄糖的环状结构
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。
2.果糖
（3）分子式：
C6H12O6
（2）物理性质：纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强，比蔗糖甜度高
CH2—CH—CH—CH—C—CH2OH
OH OH OH OH O
结构简式：
多羟基酮
属于酮糖
（1）存在：在水果和蜂蜜中含量较高
①氧化反应：
与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应
②加成反应
③酯化反应
④与活泼金属反应
（4）化学性质：
还原性糖（碱性条件下，会部分转化为葡萄糖；羰基受多个羟基的影响，有很强的还原性）
3.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。
醛
二者都含有醛基，
均属于 糖，
均具有还原性，
属于 糖
它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。
还原
1.蔗糖
（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，白糖、红糖、冰糖等主要成分都是蔗糖。
（2）物理性质：无色晶体，易溶于水，熔点186℃
（3）分子式：
C12H22O11
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
（4）化学性质
三、二糖
2. 麦芽糖
（3）组成和结构：
C12H22O11
由两分子葡萄糖脱水形成，有醛基——还原性糖
（2）物理性质：
白色晶体，易溶于水，有甜味
（4）化学性质：
还原性糖
水解反应：
C12H22O11+H2O 2C6H12O6
麦芽糖
葡萄糖
与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应
注：蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
分子式：
（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。麦芽糖有甜味，但甜度不及蔗糖。
【探究实验】
葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖
实验 步骤
实验 现象
实验 结论 蔗糖_______还原糖,麦芽糖_______还原糖 无明显现象
出现砖红色沉淀
不属于
属于
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。
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
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
二者不是同分异构体
四、多糖
1.淀粉
（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。
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。
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。
（2）物理性质：
由于其分子中葡萄糖单元醇羟基的存在，淀粉可以发生酯化反应。
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）化学性质：
淀粉在酸或酶的作用下水解，生成一系列产物，最终生成葡萄糖。
特征反应：淀粉遇碘显蓝色，利用该现象可检验淀粉的存在。
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。
淀粉水解程度的判断
【探究实验】
（1）实验原理
（2）实验步骤
实验 现象A 现象B 结论
1 未出现银镜 溶液变蓝色
2 出现银镜 溶液变蓝色
3 出现银镜 溶液不变蓝色
（3）实验现象及结论
淀粉尚未水解
淀粉部分水解
淀粉完全水解
（4）用途
淀粉是食物的一种重要成分，也是重要的工业原料
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
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
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2↑
酒化酶
2.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。
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
（2）物理性质：
现象：出现砖红色沉淀
【实验4-2】
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，再滴加3滴5%CuSO4溶液，加热，观察并解释实验现象。
（3）化学性质：
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
不能被氢氧化铜等弱氧化剂氧化：
属于非还原糖。
酯化反应：
①纤维素+浓硝酸→纤维素硝酸酯
含氮最高的硝化纤维俗称火棉，它是一种烈性炸药
②纤维素+醋酸→纤维素乙酸酯
常用于生产塑料、过滤膜、胶片等
（俗称硝化纤维）
（俗称醋酸纤维）
用于生产火药、塑料和涂料等
（4）用途：
棉和麻的纤维大量用于纺织工业。
一些富含纤维素的物质，如木材、秸秆等是造纸的原料。
纤维素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。
通过纺丝而制成的再生纤维。
黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝，
短纤维称为人造棉
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
课堂小结
糖类
糖类的组成和分类
葡萄糖和果糖
葡萄糖的检验
蔗糖和麦芽糖
蔗糖和麦芽糖的区别
淀粉和纤维素
淀粉水解程度的检验
当堂检测
1.对于下列反应,葡萄糖不能发生的是( )
A.酯化反应 B.氧化反应
C.还原反应 D.水解反应
2.下列物质能发生水解反应,且水解产物是同分异构体的是( )
A.淀粉 B.纤维素
C.麦芽糖 D.蔗糖
D
D
3.下列关于淀粉和纤维素的叙述中,不正确的是( )
A.它们的通式都是(C6H10O5)n,是同分异构体
B.它们都是混合物
C.它们都可以发生水解,其最终产物都是葡萄糖
D.它们都是天然高分子化合物
A
4.可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液的试剂是（ ）
A.银氨溶液
B.新制的氢氧化铜
C.石蕊溶液
D.碳酸钠溶液
A
5.某同学设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况。下列结论正确的是( )
A.淀粉尚有部分未水解 B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解 D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
D
本节内容结束
第一节 糖类
第四章 生物大分子
学习目标
1.了解糖类的概念、分类及结构特点。
2.熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法。
3.知道常见的二糖、多糖的性质及它们之间的相互关系，学会淀粉的检验方法。
想一想：糖类在生命活动中起着何种重要作用？
一、认识糖类物质
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。
思考：1. 从分子结构上看，糖类物质有什么特点？
2. 糖类物质一般的分类方法有哪些，分别有哪些代表性物质？
糖类的组成：
很多糖类分子中氢原子和氧原子的数目比恰好为2:1，其组成可以用通式Cm(H2O)n表示
糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成
糖类习惯称碳水化合物
如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等
不准确
不符合通式Cn(H2O)m的也可能是糖类化合物，
符合通式Cn(H2O)m也可能不是糖。
如：鼠李糖 C6H12O5
如：乙酸 C2H4O2
从结构上看，糖类是多羟基酮、多羟基醛或它们的脱水缩合物。
单糖 寡糖(低聚糖) 多糖
概念 ______水解的糖 1 mol糖水解后能产生________mol单糖的糖 1 mol糖水解后能产生__________单糖的糖
代表物 _______、______ ______、________ ______、________
分子式 ________ __________ (C6H10O5)n
不能
2～10
葡萄糖
果糖
蔗糖
麦芽糖
C6H12O6
C12H22O11
10 mol以上
淀粉
纤维素
糖类的分类：
1. 葡萄糖
二、单糖
（1）存在：
（3）组成和结构：
C6H12O6
CH2OH-(CHOH)4-CHO 多羟基醛（5个羟基、1个醛基）
（2）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
葡萄糖是自然界中分布最广的单糖，因最初是从葡萄汁中分离得到而得名。葡萄糖存在于水果、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。
分子式：
结构简式：
（1）在一支洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液，加入l mL 10%葡萄糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。观察实验现象。
（2）在另一支试管中加入2 mL10%NaOH溶液，加入5滴5%CuSO4溶液，再加入2 mL10%葡萄糖溶液，加热。观察实验现象。
【实验4-1】
（3）将上述两个实验的现象与实验3-7和实验3-8的现象进行比较，你能得出什么结论？
现象：试管内壁出现光亮的银镜
现象：出现砖红色沉淀
结论：说明葡萄糖分子内含有醛基
（4）化学性质
① 银镜反应
②与新制Cu(OH)2悬浊液反应
醛基
加成反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH
氧化反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
Ni
③ 与高锰酸钾、溴水等强氧化剂反应
④催化加氢
医学用于检验尿糖
羟基
⑥使高锰酸钾褪色
⑤ 与Na反应
⑦酯化反应
置换反应
氧化反应
取代反应
消去反应
⑧与HX反应
⑨分子间脱水
1mol葡萄糖完全酯化，参加反应的乙酸为5mol，证明葡萄糖分子中有5个羟基
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，提供了维持生命活动所需要的能量。低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
C6H12O6+ 6O2 6CO2 + 6H2O
酶
⑩生理氧化
资料卡片
葡萄糖的环状结构
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。
2.果糖
（3）分子式：
C6H12O6
（2）物理性质：纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强，比蔗糖甜度高
CH2—CH—CH—CH—C—CH2OH
OH OH OH OH O
结构简式：
多羟基酮
属于酮糖
（1）存在：在水果和蜂蜜中含量较高
①氧化反应：
与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应
②加成反应
③酯化反应
④与活泼金属反应
（4）化学性质：
还原性糖（碱性条件下，会部分转化为葡萄糖；羰基受多个羟基的影响，有很强的还原性）
3.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。
醛
二者都含有醛基，
均属于 糖，
均具有还原性，
属于 糖
它们都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。
还原
1.蔗糖
（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，白糖、红糖、冰糖等主要成分都是蔗糖。
（2）物理性质：无色晶体，易溶于水，熔点186℃
（3）分子式：
C12H22O11
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
（4）化学性质
三、二糖
2. 麦芽糖
（3）组成和结构：
C12H22O11
由两分子葡萄糖脱水形成，有醛基——还原性糖
（2）物理性质：
白色晶体，易溶于水，有甜味
（4）化学性质：
还原性糖
水解反应：
C12H22O11+H2O 2C6H12O6
麦芽糖
葡萄糖
与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应
注：蔗糖和麦芽糖互为同分异构体
分子式：
（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。麦芽糖有甜味，但甜度不及蔗糖。
【探究实验】
葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖
实验 步骤
实验 现象
实验 结论 蔗糖_______还原糖,麦芽糖_______还原糖 无明显现象
出现砖红色沉淀
不属于
属于
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。
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
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
二者不是同分异构体
四、多糖
1.淀粉
（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。
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。
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。
（2）物理性质：
由于其分子中葡萄糖单元醇羟基的存在，淀粉可以发生酯化反应。
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）化学性质：
淀粉在酸或酶的作用下水解，生成一系列产物，最终生成葡萄糖。
特征反应：淀粉遇碘显蓝色，利用该现象可检验淀粉的存在。
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。
淀粉水解程度的判断
【探究实验】
（1）实验原理
（2）实验步骤
实验 现象A 现象B 结论
1 未出现银镜 溶液变蓝色
2 出现银镜 溶液变蓝色
3 出现银镜 溶液不变蓝色
（3）实验现象及结论
淀粉尚未水解
淀粉部分水解
淀粉完全水解
（4）用途
淀粉是食物的一种重要成分，也是重要的工业原料
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
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
C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2↑
酒化酶
2.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。
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
（2）物理性质：
现象：出现砖红色沉淀
【实验4-2】
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，再滴加3滴5%CuSO4溶液，加热，观察并解释实验现象。
（3）化学性质：
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
不能被氢氧化铜等弱氧化剂氧化：
属于非还原糖。
酯化反应：
①纤维素+浓硝酸→纤维素硝酸酯
含氮最高的硝化纤维俗称火棉，它是一种烈性炸药
②纤维素+醋酸→纤维素乙酸酯
常用于生产塑料、过滤膜、胶片等
（俗称硝化纤维）
（俗称醋酸纤维）
用于生产火药、塑料和涂料等
（4）用途：
棉和麻的纤维大量用于纺织工业。
一些富含纤维素的物质，如木材、秸秆等是造纸的原料。
纤维素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。
通过纺丝而制成的再生纤维。
黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝，
短纤维称为人造棉
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
课堂小结
糖类
糖类的组成和分类
葡萄糖和果糖
葡萄糖的检验
蔗糖和麦芽糖
蔗糖和麦芽糖的区别
淀粉和纤维素
淀粉水解程度的检验
当堂检测
1.对于下列反应,葡萄糖不能发生的是( )
A.酯化反应 B.氧化反应
C.还原反应 D.水解反应
2.下列物质能发生水解反应,且水解产物是同分异构体的是( )
A.淀粉 B.纤维素
C.麦芽糖 D.蔗糖
D
D
3.下列关于淀粉和纤维素的叙述中,不正确的是( )
A.它们的通式都是(C6H10O5)n,是同分异构体
B.它们都是混合物
C.它们都可以发生水解,其最终产物都是葡萄糖
D.它们都是天然高分子化合物
A
4.可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液的试剂是（ ）
A.银氨溶液
B.新制的氢氧化铜
C.石蕊溶液
D.碳酸钠溶液
A
5.某同学设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况。下列结论正确的是( )
A.淀粉尚有部分未水解 B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解 D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
D
本节内容结束