高二化学选择性必修3第四章第一节糖类(共82张PPT)

文档属性

名称 高二化学选择性必修3第四章第一节糖类(共82张PPT)
格式 zip
文件大小 41.7MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-02-21 08:07:18

图片预览

文档简介

(共82张PPT)
第四章 第一节 糖类
高二年级 化学
知识回顾
1. 糖类的元素组成
元素组成
糖类 单糖 C、H、O
二糖 C、H、O
多糖 C、H、O
2. 单糖
(1)单糖的典型代表物
典型 代表物 代表物 分子式 代表物 在自然界的存在 代表物的用途
葡萄糖 果糖 C6H12O6 水果、蔬菜 营养物质、食品工业原料
(2)葡萄糖和果糖的结构式
H
H—C—OH



O
H—C—OH

H—C—OH

H—C—OH

H—C—OH

H—C

葡萄糖
的结构式
果糖
的结构式
H
H—C—OH



O
H—C—OH

H—C—OH

H—C—OH

H—C

H—C—OH

H

(3)葡萄糖的特征反应
葡萄糖在碱性、加热的条件下,能与银氨溶液反应,生成的银附着在试管壁上形成银镜;在加热的条件下,也可以与新制的氢氧化铜反应产生红色沉淀。应用上述反应可以检验葡萄糖的存在。
3. 二糖
(1)二糖的典型代表物
典型 代表物 代表物 分子式 代表物 在自然界的存在 代表物的用途
蔗糖 麦芽糖 C12H22O11 蔗糖:甘蔗、甜菜 麦芽糖:发芽的谷粒 营养物质、食品工业原料
(2)二糖的水解反应
二糖可以在稀酸的催化下,最终水解为葡萄糖或果糖。
C12H22O11
+ H2O
催化剂
C6H12O6
+ C6H12O6
葡萄糖
果糖
蔗糖
4. 多糖
(1)多糖的典型代表物
典型 代表物 代表物 分子式 代表物 在自然界的存在 代表物的用途
淀粉 纤维素 (C6H10O5)n 淀粉:植物的种子或块茎纤维素:植物的茎、叶 淀粉:营养物质、食品
工业原料
纤维素:造纸和纺织工业
原料
(2)多糖的水解反应
(3)淀粉的特征反应
多糖可以在稀酸的催化下,最终水解为葡萄糖。
+ n H2O
催化剂
n C6H12O6
葡萄糖
淀粉
(C6H10O5)n
在常温下,淀粉遇碘显蓝色。
糖类
典型
代表物
特殊、具体 一般、抽象
葡萄糖
性质相似的一类物质
研究有机化合物的一般步骤:
一、葡萄糖
分离
提纯
确定
实验式
确定
分子式
确定
结构式
任务1:确定葡萄糖的实验式。
【资料】
通过燃烧法测得 1.80 g葡萄糖完全燃烧,只得到 2.64 g
二氧化碳和 1.08 g水。
结论:
葡萄糖中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。
定性分析:
【资料】
通过燃烧法测得 1.80 g葡萄糖完全燃烧,只得到 2.64 g
二氧化碳和 1.08 g水。
反应物 生成物 物质 葡萄糖 O2 CO2 H2O
元素组成 ? O C、O H、O
定量分析:
【资料】
通过燃烧法测得 1.80 g葡萄糖完全燃烧,只得到 2.64 g
二氧化碳和 1.08 g水。
C
质量 0.72 g
定量分析:
【资料】
通过燃烧法测得 1.80 g葡萄糖完全燃烧,只得到 2.64 g
二氧化碳和 1.08 g水。
H
质量 0.12 g
葡萄糖中的各元素 C H
质量 0.72 g 0.12 g
定量分析:
【资料】
通过燃烧法测得 1.80 g葡萄糖完全燃烧,只得到 2.64 g
二氧化碳和 1.08 g水。
葡萄糖中的各元素 C H O
质量 0.72 g 0.12 g 0.96 g
【资料】
通过燃烧法测得 1.80 g葡萄糖完全燃烧,只得到 2.64 g
二氧化碳和 1.08 g水。
定量分析:
葡萄糖中的各元素 C H O
质量 0.72 g 0.12 g 0.96 g
物质的量 0.06 mol 0.12 mol 0.06 mol
【资料】
通过燃烧法测得 1.80 g葡萄糖完全燃烧,只得到 2.64 g
二氧化碳和 1.08 g水。
定量分析:
1. 葡萄糖的实验式为 CH2O
一、葡萄糖
分析:
思考:
如何确定葡萄糖的分子式?
元素分析
定量计算
确定
分子式
质谱法
葡萄糖
实验式
CH2O
【资料】
通过质谱法测定出葡萄糖的相对分子质量为180。
2. 葡萄糖的分子式为 C6H12O6
一、葡萄糖
任务2:确定葡萄糖的结构式。
思考:
请根据葡萄糖的分子式,推测其可能具有的结构。
葡萄糖的分子式为 C6H12O6
不饱和度为1
葡萄糖的结构
确定
分析:
预测
碳骨架
可能含有一个环状结构
官能团
可能含有一个不饱和双键
(一个碳碳双键或一个碳氧双键)
实验事实:
序号 资料信息
1 葡萄糖在一定条件下,可以被还原为直链己六醇
2 葡萄糖与足量的乙酸反应,生成葡萄糖五乙酸酯
3 葡萄糖在一定条件下,可以被溴水氧化为多羟基酸
4 在有机化合物分子中,若同一个碳原子上连有两个或两个以上羟基,这种结构不稳定
【资料1】
葡萄糖在一定条件下,可以被还原为直链己六醇。
结论:
葡萄糖分子中含有由六个碳原子构成的直链结构。
分析:
【资料2】
葡萄糖与足量的乙酸反应,生成葡萄糖五乙酸酯。
结论:
一个葡萄糖分子中含有五个羟基。
分析:
结论:
葡萄糖分子中含有醛基。
【资料3】
葡萄糖在一定条件下,可以被溴水氧化为多羟基酸。
分析:
【资料4】
在有机化合物分子中,若同一个碳原子上连有两个或两个
以上羟基,这种结构不稳定。
结论:
葡萄糖分子中的五个羟基分别连在五个不同的碳原子上。
分析:
3. 葡萄糖的结构
一、葡萄糖
CH2—CH—CH—CH—CH—CH

OH

OH

OH

OH

OH

O

葡萄糖的链式结构
小结:
有机化合物的分子式
依据不饱和度
碳骨架
官能团
有机化合物
的结构
实验事实
资料信息
验证
波谱分析
验证
预测
思考:
请对比观察乙醛和葡萄糖的红外光谱、核磁共振氢谱,
你对葡萄糖的结构还有哪些认识?
CH2—CH—CH—CH—CH—CH

OH

OH

OH

OH

OH

O

CH3—CH

O

葡萄糖的链式结构
乙醛的结构简式
4. 葡萄糖的还原性
一、葡萄糖
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Ag(NH3)2OH

+ 2Ag↓ + 3NH3 + H2O
CH2OH(CHOH)4COONH4
(1)葡萄糖的银镜反应
应用:
在工业上利用银镜反应来制镜子或保温瓶胆。
4. 葡萄糖的还原性
一、葡萄糖
(2)葡萄糖和新制的氢氧化铜反应
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH

+ Cu2O↓ + 3H2O
CH2OH(CHOH)4COONa
应用:
根据葡萄糖与氢氧化铜反应原理制备的试纸,可以测定糖尿病患者血液或尿液中的葡萄糖含量。
C6H12O6 (s) + 6O2 (g)
6CO2 (g) + 6H2O (l)
1 mol 葡萄糖完全氧化时可以放出 2804 kJ的热量。
葡萄糖是一种重要的营养物质。它在人体组织中,在酶的催化下发生氧化反应,放出热量,以维持人体生命活动所需要的能量。
4. 葡萄糖的还原性
一、葡萄糖
(3)葡萄糖在人体组织中发生的氧化反应
小结:
结构
特点
物质
性质
决定
反映
葡萄糖
关注
表现
验证
有机
反应
糖类
典型
代表物
特殊、具体 一般、抽象
葡萄糖
性质相似的一类物质
任务4:探究几种糖的还原性。
【试剂】
10% 果糖溶液、10% 麦芽糖溶液、10% 蔗糖溶液、
新制的银氨溶液、新制的氢氧化铜。
请你选择以下试剂设计实验,探究果糖、麦芽糖和蔗糖是否具有还原性。
任务4:探究几种糖的还原性。
果糖 麦芽糖 蔗糖
实验操作
预测现象 及结论
探究果糖、麦芽糖和蔗糖是否具有还原性。
实验事实 果糖 麦芽糖 蔗糖
银镜反应 有银镜产生 有银镜产生 没有银镜产生
与新制 氢氧化铜反应 产生红色沉淀 产生红色沉淀 不产生红色沉淀
是否具有 还原性 有还原性 有还原性 无还原性
思考:
为什么有些糖类物质有还原性?
分析:
CH2—CH—CH—CH—CH—CH

OH

OH

OH

OH

OH

O

葡萄糖的链式结构
CH2—CH—CH—CH—C—CH2

OH

OH

OH

OH

OH

O

果糖的结构简式
思考:
为什么有些糖类物质具有还原性?
1. 认识几种糖的还原性
二、糖类的化学性质
(1)葡萄糖、果糖和麦芽糖等具有还原性
(2)
醛基
还原性
决定
反映
糖类物质
关注
氧化
反应
与新制的氢氧化铜反应
发生银镜反应
表现
验证
任务5:验证几种糖的水解反应。
【试剂】
20% 蔗糖溶液、淀粉溶液、稀硫酸、稀NaOH溶液、
新制的银氨溶液、新制的氢氧化铜。
请你选择以下试剂设计实验,验证蔗糖和淀粉可以发生水解反应。
任务5:验证几种糖的水解反应。
蔗糖 淀粉
实验操作
预测现象 及结论
验证蔗糖和淀粉能够发生水解反应。
蔗糖 (水解反应前) 葡萄糖、果糖
(水解反应后)
是否有还原性 无还原性 有还原性
能否发生 银镜反应 不能反应 能反应
能否与新制的氢氧化铜反应 不能反应 能反应
分析:
如何验证蔗糖能够发生水解反应?
淀粉 (水解反应前) 葡萄糖
(水解反应后)
是否有还原性 无还原性 有还原性
能否发生 银镜反应 不能反应 能反应
能否与新制的氢氧化铜反应 不能反应 能反应
分析:
如何验证淀粉能够发生水解反应?
2. 认识几种糖的水解反应
二、糖类的化学性质
C12H22O11
+ H2O
催化剂
C6H12O6
+ C6H12O6
葡萄糖
果糖
蔗糖
C12H22O11
+ H2O
酸或酶
2C6H12O6
葡萄糖
麦芽糖
(1)二糖的水解反应
2. 认识几种糖的水解反应
二、糖类的化学性质
(2)多糖的水解反应
+ n H2O
酸或酶
n C6H12O6
葡萄糖
淀粉
(C6H10O5)n
纤维素的水解:牛、马、羊等食草动物胃中的微生物能分泌出纤维素水解酶,它能将纤维素水解生成葡萄糖。
糖类
典型
代表物
特殊、具体 一般、抽象
葡萄糖
性质相似的一类物质
类别 单糖 低聚糖 多糖
特点 不能水解的糖 1 mol 糖水解后能产生 2~10 mol 单糖。其中以二糖最为重要 1 mol 糖水解后能产生很多摩尔单糖。多糖属于天然高分子
三、糖类的分类
根据能否水解以及水解后的产物,糖类可以分为单糖、低聚糖和多糖。
思考:
什么是糖类?
直觉感受:
有甜味的物质就是糖类吗?
CH2OH(CHOH)3CH2OH
木糖醇的结构简式为
举例 是否有甜味 有机化合物类别
木糖醇 有甜味 醇
纤维素 无甜味 糖类
人们发现大多数糖类化合物中氢和氧原子的比例恰好为2∶1,相当于水的组成,因此用通式Cm(H2O) n表示,所以糖类最早被称为“碳水化合物”。随着化学学科的发展,人们发现并不是所有
的糖分子中氢和氧原子的比例都是2∶1 。
分子式的形式:
有机化合物的分子式可以表示为Cm(H2O) n ,被称作“碳水化合物”的就是糖类吗?
举例 分子式 分子中氢和氧原子的比例 有机化合物类别
乙酸 C2H4O2 2∶1 酸
脱氧核糖 C5H10O4 5∶2 糖类
分子式的形式:
可以用通式Cm(H2O) n表示,被称作“碳水化合物”的就是糖类吗?
四、糖类的定义
从分子结构上看,糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
思维方法总结
碳骨架
和官能团
官能团中
化学键的变化
有机化合物的结构
有机化合物的性质
有机反应
有机化合物中的反应部位
练习:
实验现象 乙酸溶液 葡萄糖溶液 蔗糖溶液
鉴别试剂 现象1 现象2 现象3
分析:
若只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液和
蔗糖溶液。这种试剂可能是什么?
实验现象 乙酸溶液 葡萄糖溶液 蔗糖溶液
新制的 氢氧化铜 沉淀溶解 加热后产生 红色沉淀 无明显变化
练习:
分析:
若只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液和
蔗糖溶液。这种试剂可能是什么?