(共30张PPT)
第3节 醛和酮 糖类和核酸 课时2
1.了解糖的分类,能够列举出常见的单糖、双糖和多糖;了解糖类的组成和结构特点;
2.了解葡萄糖、果糖、麦芽糖具有还原性,双糖、多糖能水解成单糖;
3.结合糖类物质之间的转化,说明糖类与生命活动的关系。
联想 · 质疑
联想 · 质疑
日常食用的蔗糖
粮食中的淀粉
植物茎叶中的纤维素
人体血液中的葡萄糖
葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素都是糖类,那么,它们的结构和性质是怎样的呢?
一、糖类
糖类:
分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。
单糖 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
活动 · 探究
活动 · 探究
几种糖的性质
【实验目的】
【实验用品】
1. 通过完成葡萄糖与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液的反应,掌握醛基的检验方法。
2. 了解蔗糖、淀粉、纤维素的基本性质,知道这几种糖与葡萄糖之间的关系。
葡萄糖溶液,蔗糖溶液,淀粉溶液,纤维素(脱脂棉),银氨溶液,稀硫酸(1:5),
90% 硫酸,10% NaOH 溶液,2% CuSO4 溶液,碘水;
pH 试纸,试管,烧杯,胶头滴管,玻璃棒,酒精灯,三脚架,石棉网,试管夹等。
【实验方案实施】
1. 葡萄糖中醛基的检验
实验内容 实验操作 实验现象 解释或结论
用银氨溶液 检验醛基
用新制氢氧 化铜悬浊液 检验醛基
(1)取一支洁净的试管,加入 1 mL 葡萄糖溶液(2)向葡萄糖溶液中加入 2 mL 银氨溶液,不要振荡
(3)将混合液平稳地放在 60 ℃左右的水浴中微热,观察实验现象。
试管壁上产生银镜
葡萄糖能被[Ag(NH3)2]OH氧化。
(1) 配制氢氧化铜悬浊液:向试管中加入2 mL 10% NaOH 溶液,再加入 5 ~ 6 滴 2% CuSO4 溶液
(2)向新制氢氧化铜悬浊液中加入 2 mL葡萄糖溶液,加热,观察颜色变化。
试管内产生
砖红色沉淀
葡萄糖能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化。
【实验方案实施】
2. 蔗糖、淀粉的性质
实验内容 实验操作 实验现象 解释或结论
蔗糖的水解
(1)取两支试管,分别加入 1 mL 蔗糖溶液
(2)向一份蔗糖溶液中加入 2~3 滴稀硫酸,水浴加热几分钟,再加入 NaOH 溶液调节至碱性
(3)向两支试管中分别加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,观察实验现象
加入新制氢氧化铜悬浊液的试管内产生砖红色沉淀。
蔗糖溶液的水解产物与新制Cu(OH)2悬浊液反应,产物含有还原性糖。
【实验方案实施】
2. 蔗糖、淀粉的性质
实验内容 实验操作 实验现象 解释或结论
淀粉的水解
(1)取两支试管,分别加入1mL 淀粉溶液
(2)向一份淀粉溶液中加入 2~3 滴稀硫酸,水浴加热几分钟,取出试管冷却至室温
(3)从两支试管中分别取出少量溶液,滴加碘水观察现象
(4)将两支试管中的溶液分别用 NaOH 溶液调节至碱性,加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,观察实验现象
(3)试管中未出现蓝色加入新制氢氧化铜悬浊液后,试管出现砖红色沉淀。
淀粉在酸催化和加热的条件下发生水解反应,产物具有还原性。
Ⅰ.在检验淀粉水解产物的实验中,加入NaOH溶液的目的是什么
思考与交流
中和水解液中的稀硫酸,调节溶液的pH至碱性,确保后面的实验顺利进行。
Ⅱ.如何检验淀粉水解程度?
淀 粉
部分水解:
加入碘水显蓝色;
产生砖红色沉淀。
完全水解:加入碘水,不显蓝色
没有水解:无砖红色沉淀产生
【实验方案实施】
3. 纤维素的性质
实验内容 实验操作 实验现象 解释或结论
纤维素 的水解
(1)将一团脱脂棉放入干净试管中,加入几滴 90% 硫酸,用玻璃棒将脱脂棉搅成糊状。小火微热(注意不要使溶液溅出),得到亮棕色溶液,再加入NaOH 溶液调节至碱性
(2)在上述溶液中加入新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,观察实验现象
试管出现
砖红色沉淀
纤维素在浓硫酸作用下发生了水解反应,生成了具有还原性的物质。
思考与交流
葡萄糖具有还原性能被弱氧化剂[Ag(NH3)2]OH、新制Cu(OH)2悬浊液氧化。
蔗糖、淀粉、纤维素均能水解生成具有还原性的葡萄糖。
最终产物均为葡萄糖,在人体内的转化是在酶催化下转化为葡萄糖,本实验是在酸性条件下转化为葡萄糖。
Ⅰ.你对实验中研究的几种糖有了哪些了解?
Ⅱ. 通过实验,你对蔗糖、淀粉、纤维素与葡萄糖之间的关系有了哪些认识?
Ⅲ.糖是生命体的重要能源物质,你认为蔗糖、淀粉在人体内的转化过程与本实验中的 转化过程相比,有哪些区别和联系?
1. 单糖
(1)葡萄糖
C6H12O6
分子式:
根据葡萄糖分子的结构,推测其还能发生哪些反应?
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
①还原性:
②葡萄糖在人体内的氧化反应:
③不饱和性:与H2发生加成反应。
④与羧酸发生酯化反应
C6H12O6+ 6O2 6CO2 + 6H2O
酶
1. 单糖
(1)葡萄糖
(2)果糖
C6H12O6
分子式:
果糖是自然界中甜度最高的单糖,是一种六碳酮糖。
(与葡萄糖互为同分异构体)
①加成反应(催化加氢)
②酯化反应
③与活泼金属反应
2. 双糖
蔗糖 麦芽糖
分子式
分子结构
化学性质
C12H22O11
C12H22O11
分子中无醛基
分子中有醛基
非还原性糖
还原性糖
分子式:
3. 多糖
(1)淀粉
(C6H10O5)n
天然高分子化合物
c.酯化反应:分子中葡萄糖单元中有醇羟基,与羧酸发生酯化反应。
d.在酸或酶的作用下水解,其水解反应方程式为:
b.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。
a.淀粉遇I2 变蓝,可以用碘水检验淀粉。
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
淀粉
H+
葡萄糖
△
①化学性质
②应用
在食品工业上淀粉可用于制备葡萄糖、酿造酒和醋。如淀粉水解后产生的葡萄糖可在酒化酶的作用下产生乙醇。
C6H12O6 2CH3CH2OH+2CO2↑
酒化酶
(2)纤维素
植物细胞壁的主要成分
分子式:
(C6H10O5)n
分布最广的天然高分子化合物
可通过酯化反应制得硝酸纤维、醋酸纤维。
①用途
4.五碳醛糖与核酸
核糖
(C5H10O5)
脱氧核糖
(C5H10O4)
核糖和脱氧核糖是生命遗传物质——核酸的重要组成部分。
(1)五碳醛糖
脱氧核糖与碱基、磷酸基团共同组成脱氧核糖核苷酸。
分子间脱水连接
脱氧核糖与碱基、磷酸基团共同组成脱氧核糖核苷酸。
脱氧
核糖
磷酸
碱 基
脱氧核糖核苷酸
A:腺嘌呤
G:鸟嘌呤
T:胸腺嘧啶
C:胞嘧啶
(2)核酸
脱氧核糖与碱基、磷酸基团共同组成脱氧核糖核苷酸。
脱氧
核糖
磷酸
碱 基
A:腺嘌呤
G:鸟嘌呤
T:胸腺嘧啶
C:胞嘧啶
脱氧
核糖
磷酸
碱 基
脱氧
核糖
磷酸
碱 基
脱氧核糖核酸
DNA
多个脱氧核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的脱氧核糖核苷酸链。
交流 · 研讨
交流 · 研讨
找出DNA分子中的氢键,尝试从氢键的角度认识DNA分子的碱基配对原则。
A-T
G-C
环式核糖与碱基、磷酸基团共同组成核糖核苷酸。
核糖
磷酸
碱 基
核糖
磷酸
碱 基
核糖
磷酸
碱 基
多个核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的核糖核苷酸链。
核糖核酸
RNA
A:腺嘌呤
G:鸟嘌呤
U:尿嘧啶
C:胞嘧啶
A-U
G-C
归纳
DNA RNA
基本单位
五碳糖
含氮碱基
结 构
DNA、RNA的区别
脱氧核糖核苷酸 核糖核苷酸
脱氧核糖 核糖
A G C T A G C U
双螺旋结构 单链结构
大多数生命的遗传物质是DNA(少数RNA病毒除外)。在以DNA为遗传物质的生命中,DNA是遗传信息的储存物质。RNA则称作遗传信使,参与遗传信息的传递和表达。因此,可以说核酸是生命体遗传信息的分子载体。
游离的
核苷酸
DNA精准复制
转录
翻译
tRNA
蛋白质
1.判断下列说法是否正确,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1).糖类物质都是有甜味的。( )
(2)蔗糖是双糖,它的相对分子质量是单糖葡萄糖的二倍。( )
(3)蔗糖和麦芽糖均能水解,其水解产物都是葡萄糖。( )
(5)核酸分为DNA和RNA,是一类含磷的生物高分子。 ( )
(6)葡萄糖、蔗糖、麦芽糖都可发生银镜反应。( )
【练一练】
2.下列有关葡萄糖的叙述中,错误的是( )
A.能加氢生成六元醇
B.能发生银镜反应
C.能与醇发生酯化反应
D.能被氧化为CO2和H2O
C
3.进行淀粉水解实验,同时检验水解是否完全和水解产物,除加入淀粉和水之外,还需加入的试剂及加入顺序最好是( )
A.碘水→NaOH溶液→新制Ca(OH)2悬浊液
B.H2SO4溶液→碘水→NaOH溶液→新制Ca(OH)2悬浊液
C.H2SO4溶液→NaOH溶液→碘水→新制Ca(OH)2悬浊液
D.H2SO4溶液→碘水→新制Ca(OH)2悬浊液
B
4.如图是核酸的基本组成单位核苷酸的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.比较组成DNA与RNA的④,只有②存在不同
B.若③是T,则④叫胸腺嘧啶脱氧核糖核酸
C.若③是尿嘧啶,则②是脱氧核糖
D.若②是脱氧核糖,则④构成的核酸是遗传物质的主要载体
D
脱氧核糖核苷酸(脱氧核糖+碱基+磷酸基团)
核糖核苷酸(核糖+碱基+磷酸基团)
DNA
RNA
淀粉
纤维素
遇碘变蓝、非还原糖
食品工业上制葡萄糖、酿酒、酿醋
制造硝酸纤维、醋酸纤维
蔗糖
麦芽糖
水解生成葡萄糖和果糖
还原性糖,水解生成葡萄糖
葡萄糖
果糖
多羟基醛
银镜反应、与新制Cu(OH)2悬浊液、酯化反应、催化加氢
多羟基酮
催化加氢、酯化反应、与活泼金属反应
高分子化合物
糖类和核酸
单糖
双糖
多糖
五碳醛糖与核酸