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第1课时 糖类
第四节 基本营养物质
俗话说,民以食为天,美味的食物不仅满足人们饥饿时的渴望,同时还给我们提供了丰富的营养物质。
那么,食物中到底蕴含哪些营养物质呢?
它们被称为六大基本营养素。这些营养物质是维持生命活动的一系列化学过程的物质和能量基础。
蛋白质
糖类
油脂
维生素
无机盐
水
必须基本营养物质和食品工业的重要原料
生活中常见的糖类
又叫做碳水化合物,由C、H、O三种元素组成,这一类化合物的化学组成大多符合Cn(H2O) m 的通式。
植物种子或块茎
带甜味的水果
甘蔗等
棉花等
淀粉[(C6H10O5)n]
葡萄糖[C6H12O6]
蔗糖[C12H22O11]
纤维素[(C6H10O5)n]
人体摄入的糖类物质主要是淀粉!
糖类
糖类
“碳水化合物”
【注意】
①糖类不一定均符合通式Cn(H2O)m,如鼠李糖的分子式为C6H12O5;
②符合Cn(H2O)m的有机物也不一定是糖,如乙酸分子式可写为C2(H2O)2。
③并不是所有的糖类都有甜味,如淀粉、纤维素;
④有甜味的也不一定都是糖类,如木糖醇。
甜味
糖类
(依据:是否水解及水解产物的不同进行分类)
带甜味的水果
葡萄糖
蜂蜜
果糖
不能水解的糖
单糖
分子式:C6H12O6
葡萄糖和果糖的分子式完全相同,但分子结构不同,二者互为同分异构体
单糖
一分子二糖能水解成两分子单糖
二糖
甘蔗、甜菜
蔗糖
小麦等
乳汁
分子式:C12H22O11
麦芽糖
乳糖
蔗糖和麦芽糖的分子式相同,结构不同,也互为同分异构体
二糖
淀粉和纤维素是天然有机高分子,分子中的结构单元数目不同,分子式不同,不能互称为同分异构体
多糖
分子式: (C6H10O5)n
植物种子或块根
植物的茎、叶
淀粉
纤维素
一分子二糖能水解
成多分子单糖
多糖
糖类
板书
概念:又叫碳水化合物,大多符合通式Cn(H2O)m
组成元素:C、H、O
分
类
定义 代表物 分子式
单糖
双糖
多糖
葡萄糖、果糖
C6H12O6
蔗糖、麦芽糖、乳糖
C12H22O11
淀粉、纤维素
(C6H10O5)n
不能水解
1mol水解产生2mol单糖
1mol水解产生多mol单糖
结构简式:
多羟基醛
CH2 CH CH CH CH CHO
OH
OH
OH
OH
OH
CH2OH(CHOH)4 CHO
结构式:
羟基
醛基
葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,能溶于水,其分子式为C6H12O6
CH2 CH CH CH CH CHO
OH
OH
OH
OH
OH
通过官能团预测葡萄糖的化学性质
—OH
①与钠发生置换反应
②与乙酸等发生酯化反应
③与O2在Cu或Ag作催化剂是发生催化氧化
—CHO
有还原性 → —COOH
单糖
板书
葡
萄
糖
物性:有甜味的无色晶体,能溶于水。
组成结构
分子式:C6H12O6
官能团:五羟一醛
结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO
化性
—OH的性质
—CHO性质
【实验探究】
【实验7-7】
(1) 在试管中加入2mL10%NaOH溶液,滴加5滴5%CuSO4,溶液,得到新制的Cu(OH)2。再加入2mL10%葡萄糖溶液,加热,观察现象。
(2) 在洁净的试管中加入1mL2%AgNO3溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液。再加入1mL10% 葡萄糖溶液,振荡,然后放在水浴中加热,观察现象。
【实验7-7】
(1) 在试管中加入2mL10%NaOH溶液,滴加5滴5%CuSO4,溶液,得到新制的Cu(OH)2。再加入2mL10%葡萄糖溶液,加热,观察现象。
碱必须过量
现配现用
煮沸,但是不能沸太久,否则Cu(OH)2分解变成CuO
现象:产生砖红色沉淀(Cu2O)
葡萄糖
与银氨溶液反应
现象
结论
注意 葡萄糖具有还原性,在碱性条件下将Ag+还原为Ag
醛基有较强还原性
①配制银氨溶液:在AgNO3溶液中边振荡边逐滴加入稀氨水至产生的沉淀恰好溶解
②碱性条件
③水浴加热
产生光亮的银镜
银镜反应
板书
—CHO
性质
特征
反应
新制Cu(OH)2
悬浊液
碱性条件,加热
砖红色沉淀(Cu2O)
银镜
反应
注:试管必须洁净,银氨溶液须现用现配,且
加热过程中不能振荡试管。
银氨溶液 光亮银镜(Ag)
碱性条件,水浴△
配置银氨溶液:在AgNO3溶液中边振荡边逐滴
加入稀氨水至产生的沉淀恰好溶解。
使KMnO4溶液褪色
根据实验7-7,回答以下问题:
1.葡萄糖与新制Cu(OH)2反应的实验操作中,有哪些注意事项?
2.如何配制银氨溶液?
3.葡萄糖的两个实验中,它们的加热方式是否完全相同?
4.葡萄糖的两个实验中可分别观察到什么现象?体现了葡萄糖的什么性质?
(1)Cu(OH)2要现用现配;(2)配制Cu(OH)2时NaOH溶液要过量。
向硝酸银溶液中逐滴加入稀氨水,直到最初产生的沉淀恰好溶解为止。
操作Ⅰ加热煮沸;操作Ⅱ水浴加热
操作Ⅰ产生砖红色沉淀 Cu2O,操作Ⅱ试管内壁形成光亮的银镜。
氢氧化铜被还原成Cu2O,Ag+→ Ag, -CHO被氧化成-COOH,葡萄糖表现还原性。
单糖
板书
葡
萄
糖
物性:有甜味的无色晶体,能溶于水。
组成结构
分子式:C6H12O6
官能团:五羟一醛
结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO
化性
—OH的性质
—CHO性质
生理氧化或燃烧
果糖:自然界中甜度最大的糖
互为同分异构体
C6H12O6 2CH3CH2OH + 2CO2↑
葡萄糖
酶
二糖
板书
蔗糖、麦芽糖、乳糖互为同分异构体
C6H12O6 + C6H12O6
葡萄糖 果糖
催化剂
C12H22O11 + H2O
蔗糖
C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6
麦芽糖 葡萄糖
酸或酶
二糖 蔗糖 麦芽糖
分子式 物理性质 存在
结构特征
化学性质
C12H22O11(同分异构体)
白色晶体,溶于水
甘蔗、甜菜
麦芽、薯类
无醛基
有醛基
水解反应
葡萄糖和果糖
两分子葡萄糖
不发生银镜反应
可发生银镜反应
蔗糖与麦芽糖性质对比
?
淀粉与纤维素
(1)组成:通式为 ,
(2) 化学性质
a.特征反应:淀粉遇单质碘变蓝。
(C6H10O5)n
现象:馒头或土豆变蓝
【实验7-8】
(1) 回忆生物课中学习的检验淀粉的方法。将碘溶液滴到一片慢头或土豆上,观察现象。
操作
现象 有 生成
结论 水解生成的 ,
与新制的Cu(OH)2共热生成______
方程式
砖红色沉淀
葡萄糖
氧化亚
铜(Cu2O)
【实验7-8】
多糖
板书
淀粉、纤维素均为天然高分子化合物
淀粉特征反应:在常温下,遇碘 ( I2 ) 变蓝。
(C6H10O5)n + n H2O
淀粉(或纤维素)
nC6H12O6
葡萄糖
催化剂
思考与交流
1、淀粉、纤维素分子式均为(C6H10O5)n,是同分异构体吗?为什么
2、多糖一般为天然高分子化合物,那么淀粉、纤维素是否为纯净物?为什么
不是,因为它们的n值不同
不是,都是混合物,
因为(C6H10O5)n中n值不同
小结:高分子化合物都为混合物,都没有固定的熔沸点.
科学探究
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。
NaOH
溶液
淀粉液
硫酸
△
水解液
碘水
现象A
溶液呈碱性
现象B
银氨溶液
水浴△
现象A 现象B 结论
溶液变蓝
无银镜生成
淀粉没有水解
溶液变蓝
有银镜生成
淀粉部分水解
溶液无现象
有银镜生成
淀粉完全水解
淀粉和纤维素的用途
糖类在生产、生活中的应用
“代糖”那些事
代糖是指除糖以外,另一种可为食物添加甜味
的物质,又叫甜味剂。代糖的种类是很多的,根据产生热量的多少,
可 以分为营养性的甜味剂(可产生热量)和非营养性的甜味剂(无热量)。
营养性甜味剂也就是食用后会产生热量的代糖,但产生的热量比蔗
糖低,如山梨醇、甘露醇、木糖醇。
非营养性甜味剂又被人们叫做低能量甜味剂,只需要很少的量就
可以产生足够的甜度,且几乎不含热量。目前市面上常见的代糖主
要有安赛蜜、阿斯巴甜、木糖醇、纽甜、糖精、甜蜜素、甜菊糖苷、
三氯蔗糖等。
葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖
分子式 何种糖类 银镜反应
是否还原性糖
是否水解 C6H12O6
C12H22O11
单糖
二糖
√
√
×
√
是
是
否
是
否
是
小结:
?
达标训练
1、葡萄糖能发生银镜反应,也能与新制氢氧化铜悬浊液反应,是因为葡萄糖分子中含有( )
A 羟基 B 羧基 C 醛基 D 羰基
2、把氢氧化钠和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中微热时,如果观察到红色沉淀,说明溶液中含有( )
A.食醋 B.白酒 C.食盐 D.葡萄糖
C
D
3、淀粉和纤维素不属于同分异构体的原因( )
A.组成元素不同
B.物理性质、化学性质不同
C.包含单糖的单元数目n不相同
D.分子结构不相同
C
4、葡萄糖是单糖的主要原因正确的是( )
A、在糖类物质中含碳原子最少
B、不能水解成更简单的糖
C、分子中只有一个醛基
D、结构最简单
B
5、下列说法正确的是:
A、葡萄糖与蔗糖互为同系物
B、蔗糖与麦芽糖互为同系物
C、在蔗糖中加入稀硫酸加热,会发生水解反应
D、蔗糖、麦芽糖的水解反应产物相同
C
6、青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果能还原银氨溶液,这说明
A.青苹果中只含淀粉不含糖类
B.熟苹果中只含糖类不含淀粉
C.苹果转熟时淀粉水解为单糖
D.苹果转熟时单糖聚合成淀粉
C
7、将淀粉水解,并用新制的Cu(OH) 2浊液检验其水解产物的实验中,要进行的主要操作是:①加热;②滴入稀硫酸;③加入新制的Cu(OH) 2悬浊液;④加入足量的氢氧化钠溶液.以上各步操作的先后顺序排列正确的是( )
A.①②③④① B.②①④③①
C.②④①③① D.③④①②①
B
8、下列有关糖类的叙述正确的是( )
A.含1 mol葡萄糖的水溶液与足量金属钠反应,最多生成2.5 mol H2
B.酿酒过程是淀粉先水解成葡萄糖,葡萄糖再分解成乙醇和二氧化碳
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,供人体组织的营养需要
D.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍
B
9、糖类是生命的基础能源,下列关于糖类的说法中,正确的是( )
A.糖类都可以水解
B.糖类是具有甜味的物质
C.糖类都含有C、H、O元素
D.糖类都符合Cn(H2O)m的通式
C
10、能证明淀粉已经完全水解的试剂是( )
A.碘化钾溶液 B.银氨溶液
C.碘水 D.酚酞溶液
C
11、能够用来检验某糖尿病病人的尿液中是否含葡萄糖的试剂是( )
A.氨水 B.金属钠
C.新制Cu(OH)2悬浊液 D.硝酸银溶液
C