4.1 糖类课件(共29张PPT)2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修3
文档属性
| 名称 | 4.1 糖类课件(共29张PPT)2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修3 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 10.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-05 21:03:52 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第一节 糖类
第四章 生物大分子
新课导入
粮食中的淀粉(C6H10O5)n
人体血液中的葡萄糖C6H12O6
红糖中的蔗糖C12H22O11
植物茎叶中的纤维素(C6H10O5)n
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。
蜂蜜中的果糖C6H12O6
麦芽糖C12H22O11
1. 糖类的组成
糖类都是由碳、氢、氧三种元素组成的，组成通式为Cm(H2O)n。
从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
随着化学的发展，人们发现并不是所有糖的组成都符合上述通式，如脱氧核糖（C5H10O4），而某些符合此通式的物质却不属于糖类，如乙酸（C2H4O2）。因此，碳水化合物这一名称并不准确，但因沿用已久，目前仍在使用。
糖类 碳水化合物
糖类 甜味物质
糖类的组成和分类
单糖 寡糖(低聚糖) 多糖
概念 不能水解的糖 1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的糖 1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的糖
代表物及分子式 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 淀粉、纤维素、糖原
C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n
2. 糖类的分类
糖类的组成和分类
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。
单糖
1. 葡萄糖(醛糖)
葡萄糖是易溶于水的无色晶体，熔点为146 ℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。
C6H12O6
操作 现象
(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 mL 10% NaOH溶液，加入5滴5% CuSO4溶液，再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热。观察实验现象。
试管内壁出现光亮的银镜
出现砖红色沉淀
CH2OH(CHOH)4CHO
单糖
葡萄糖具有醛和醇的特征反应
还原性：与新制Cu(OH)2悬浊液反应、银镜反应、使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。
不饱和性：与H2发生加成反应。
与羧酸等发生取代反应。1 mol葡萄糖可以与5 mol乙酸发生酯化反应。
体内氧化反应提供能量，是一种重要的营养物质。
C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O
酶
单糖
葡萄糖具有醛和醇的特征反应
反应类型 试剂或条件 表现性质的官能团
加成反应 H2/Ni 醛基
氧化反应 银氨溶液
新制Cu(OH)2悬浊液
使溴水褪色
生理氧化 —
酯化反应 与乙酸等 羟基
单糖
分子式：
结构式：
结构简式：
官能团：
物理性质：无色；有甜味；在水、乙醇、乙醚中易溶
C6H12O6
化学性质
能和酸发生酯化反应
与氢气生成醇；
果糖在水果和蜂蜜中含量较高，广泛用于食品和医药的生成中。
单糖
2. 果糖(酮糖)
类别 葡萄糖 果糖
分子式 C6H12O6 C6H12O6
结构简式 CH2OH(CHOH)4CHO
化学 性质 ①能和酸发生酯化反应 ②能和银氨溶液发生银镜反应 ③能与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生红色沉淀 ④与H2加成生成醇 ①能和酸发生酯化反应 ②与H2加成生成醇
相互关系 互为同分异构体
用途 用于制镜、糖果、医药等行业 主要用于食品工业
单糖
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。它们都是含有5个碳原子的单糖—— 戊糖，均为醛糖，具有还原性。
核糖
脱氧核糖
单糖
3. 核糖和脱氧核糖
手性碳原子：在分子中连有4个不同的原子或原子团的碳原子叫做不对称碳原子，也叫手性碳原子。
手性分子：含有手性碳原子存在不能重叠、互为镜像的对映异构体的分子称手性分子。
为手性分子。
单糖
4. 糖类分子与手性
如
名称 存在 常见物质 分子式 用途
蔗糖 大多数植物体中 (甜菜、甘蔗中含量最高) 红糖、白糖 C12H22O11 甜味食品
麦芽糖 发芽的谷粒和麦芽中 饴糖 C12H22O11 甜味食品
(1)来源及用途
二糖
1. 蔗糖和麦芽糖
蔗糖：无色晶体，易溶于水，熔点186℃，较难溶于乙醇，甜味仅次于果糖。
麦芽糖：无色晶体，易溶于水，有甜味，但甜味不如蔗糖。
二糖
(2)物理性质
蔗糖：在酸和酶的作用下，蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖。
麦芽糖：在酸或酶催化下，麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖。
二糖
(3)化学性质
操作 现象 结论
加蔗糖溶液的试管无明显现象，加麦芽糖溶液的试管内壁出现光亮的银镜
加蔗糖溶液的试管无明显现象，加麦芽糖溶液的试管中出现砖红色沉淀
蔗糖分子内无醛基，是非还原糖；麦芽糖分子内含有醛基，是还原糖
取两支洁净的试管，分别在试管中配制约2 mL银氨溶液，分别加入1 mL蔗糖溶液、麦芽糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。观察实验现象。
另取两支试管，向其中分别加入2 mL 10% NaOH溶液，加入5滴5% CuSO4溶液，再分别加入2 mL蔗糖溶液、麦芽糖溶液，加热。观察实验现象。
二糖
实验探究
乳糖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。
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。
二糖
2. 乳糖
淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是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。
分子式可以表示为(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n，但二者的n值不同，二者不是同分异构体。
多糖
多糖
1. 淀粉
(1)存在和结构
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。
直链淀粉结构示意图
支链淀粉结构示意图
多糖
热水
淀粉是白色粉末状物质，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。
多糖
(2)物理性质
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。
分子中存在醇羟基，可以发生酯化反应。
在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。
淀粉遇碘变蓝，可以利用该现象检验淀粉的存在。
多糖
(3)化学性质
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
淀粉尚未水解
淀粉部分水解
淀粉完全水解
多糖
(4)淀粉水解程度判断
分子式：（C6H10O5)n 或[C6H7O2(OH)3]n
存在：纤维素参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸秆中存在大量纤维素。
物理性质：纤维素是白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。
多糖
2. 纤维素
纤维素的化学性质
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。
酯化反应：可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。
在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。
多糖
淀粉 纤维素
分子结构 分子通式 (C6H10O5)n
相对分子质量 可达到几十万 可达到几百万
分子结构关系 都是由葡萄糖结构单元(C6H10O5)构成的天然有机高分子，但分子内葡萄糖结构单元数目不同，不是同分异构体。
化学性质 共性 无还原性，水解最终生成葡萄糖
特性 遇碘变蓝 分子中含有醇羟基，能与醋酸、硝酸等发生酯化反应
多糖
知识小结
知识小结
本节内容结束
第一节 糖类
第四章 生物大分子
新课导入
粮食中的淀粉(C6H10O5)n
人体血液中的葡萄糖C6H12O6
红糖中的蔗糖C12H22O11
植物茎叶中的纤维素(C6H10O5)n
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。
蜂蜜中的果糖C6H12O6
麦芽糖C12H22O11
1. 糖类的组成
糖类都是由碳、氢、氧三种元素组成的，组成通式为Cm(H2O)n。
从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
随着化学的发展，人们发现并不是所有糖的组成都符合上述通式，如脱氧核糖（C5H10O4），而某些符合此通式的物质却不属于糖类，如乙酸（C2H4O2）。因此，碳水化合物这一名称并不准确，但因沿用已久，目前仍在使用。
糖类 碳水化合物
糖类 甜味物质
糖类的组成和分类
单糖 寡糖(低聚糖) 多糖
概念 不能水解的糖 1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的糖 1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的糖
代表物及分子式 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 淀粉、纤维素、糖原
C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n
2. 糖类的分类
糖类的组成和分类
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。
单糖
1. 葡萄糖(醛糖)
葡萄糖是易溶于水的无色晶体，熔点为146 ℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。
C6H12O6
操作 现象
(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 mL 10% NaOH溶液，加入5滴5% CuSO4溶液，再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热。观察实验现象。
试管内壁出现光亮的银镜
出现砖红色沉淀
CH2OH(CHOH)4CHO
单糖
葡萄糖具有醛和醇的特征反应
还原性：与新制Cu(OH)2悬浊液反应、银镜反应、使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。
不饱和性：与H2发生加成反应。
与羧酸等发生取代反应。1 mol葡萄糖可以与5 mol乙酸发生酯化反应。
体内氧化反应提供能量，是一种重要的营养物质。
C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O
酶
单糖
葡萄糖具有醛和醇的特征反应
反应类型 试剂或条件 表现性质的官能团
加成反应 H2/Ni 醛基
氧化反应 银氨溶液
新制Cu(OH)2悬浊液
使溴水褪色
生理氧化 —
酯化反应 与乙酸等 羟基
单糖
分子式：
结构式：
结构简式：
官能团：
物理性质：无色；有甜味；在水、乙醇、乙醚中易溶
C6H12O6
化学性质
能和酸发生酯化反应
与氢气生成醇；
果糖在水果和蜂蜜中含量较高，广泛用于食品和医药的生成中。
单糖
2. 果糖(酮糖)
类别 葡萄糖 果糖
分子式 C6H12O6 C6H12O6
结构简式 CH2OH(CHOH)4CHO
化学 性质 ①能和酸发生酯化反应 ②能和银氨溶液发生银镜反应 ③能与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生红色沉淀 ④与H2加成生成醇 ①能和酸发生酯化反应 ②与H2加成生成醇
相互关系 互为同分异构体
用途 用于制镜、糖果、医药等行业 主要用于食品工业
单糖
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。它们都是含有5个碳原子的单糖—— 戊糖，均为醛糖，具有还原性。
核糖
脱氧核糖
单糖
3. 核糖和脱氧核糖
手性碳原子：在分子中连有4个不同的原子或原子团的碳原子叫做不对称碳原子，也叫手性碳原子。
手性分子：含有手性碳原子存在不能重叠、互为镜像的对映异构体的分子称手性分子。
为手性分子。
单糖
4. 糖类分子与手性
如
名称 存在 常见物质 分子式 用途
蔗糖 大多数植物体中 (甜菜、甘蔗中含量最高) 红糖、白糖 C12H22O11 甜味食品
麦芽糖 发芽的谷粒和麦芽中 饴糖 C12H22O11 甜味食品
(1)来源及用途
二糖
1. 蔗糖和麦芽糖
蔗糖：无色晶体，易溶于水，熔点186℃，较难溶于乙醇，甜味仅次于果糖。
麦芽糖：无色晶体，易溶于水，有甜味，但甜味不如蔗糖。
二糖
(2)物理性质
蔗糖：在酸和酶的作用下，蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖。
麦芽糖：在酸或酶催化下，麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖。
二糖
(3)化学性质
操作 现象 结论
加蔗糖溶液的试管无明显现象，加麦芽糖溶液的试管内壁出现光亮的银镜
加蔗糖溶液的试管无明显现象，加麦芽糖溶液的试管中出现砖红色沉淀
蔗糖分子内无醛基，是非还原糖；麦芽糖分子内含有醛基，是还原糖
取两支洁净的试管，分别在试管中配制约2 mL银氨溶液，分别加入1 mL蔗糖溶液、麦芽糖溶液，振荡，然后在水浴中加热。观察实验现象。
另取两支试管，向其中分别加入2 mL 10% NaOH溶液，加入5滴5% CuSO4溶液，再分别加入2 mL蔗糖溶液、麦芽糖溶液，加热。观察实验现象。
二糖
实验探究
乳糖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。
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。
二糖
2. 乳糖
淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是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。
分子式可以表示为(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n，但二者的n值不同，二者不是同分异构体。
多糖
多糖
1. 淀粉
(1)存在和结构
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。
直链淀粉结构示意图
支链淀粉结构示意图
多糖
热水
淀粉是白色粉末状物质，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。
多糖
(2)物理性质
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。
分子中存在醇羟基，可以发生酯化反应。
在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。
淀粉遇碘变蓝，可以利用该现象检验淀粉的存在。
多糖
(3)化学性质
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
淀粉尚未水解
淀粉部分水解
淀粉完全水解
多糖
(4)淀粉水解程度判断
分子式：（C6H10O5)n 或[C6H7O2(OH)3]n
存在：纤维素参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸秆中存在大量纤维素。
物理性质：纤维素是白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。
多糖
2. 纤维素
纤维素的化学性质
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。
酯化反应：可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。
在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。
多糖
淀粉 纤维素
分子结构 分子通式 (C6H10O5)n
相对分子质量 可达到几十万 可达到几百万
分子结构关系 都是由葡萄糖结构单元(C6H10O5)构成的天然有机高分子，但分子内葡萄糖结构单元数目不同，不是同分异构体。
化学性质 共性 无还原性，水解最终生成葡萄糖
特性 遇碘变蓝 分子中含有醇羟基，能与醋酸、硝酸等发生酯化反应
多糖
知识小结
知识小结
本节内容结束