第四章 生命中的基础有机化学物质
第2节 糖类
三维目标
1. 知识技能
掌握糖类的主要代表物: 葡萄糖、 蔗糖、 淀粉 、纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系。
2. 过程方法
运用类推、迁移的方法掌握糖类主要代表物的性质,通过探究实验,完成知识的建构。
3. 情感态度价值观
通过单糖、双糖、多糖的探究实验,使学生进一步体验对化学物质的探究过程,理解科学探究的意义,学会科学探究的基本方法,提高科学探究的能力,体验科学探究大的乐趣。
教学重点:还原性糖和非还原性糖的检验,二塘多糖的水解。
教学难点:葡萄糖的结构和性质
课 时:1
新课引入:
利用古典文化视频直接导入课题,吸引了学生的眼球,也让听课的老师充满了期待,时间短,效果明显,也符合把国学,传统文化带入课堂。同时展示了一些常见糖类图片。
知识结构与板书设计
【引导】通过视频我能看到树上蚂蚁编成了汉字“庞涓死于此树下 —军师孙膑
【提问】蚂蚁为什么会编成“庞涓死于此树下—军师孙膑”这几个汉字呢?
【板书】 第2节 糖类
【板书】一、糖类概述
1、定义:
多羟基醛或多羟基酮,或者它们的脱水缩合物。
【讲解】从前曾把糖类叫做碳水化合物,理由是当时发现它们的组成符合通式Cn(H2O)m
2、糖的分类: 单糖 低聚糖 多糖
【板书】二、葡萄糖(glucose)与果糖(fructose)
【板书】1、葡萄糖
(1)物理性质与结构: 白色晶体 溶于水 不如蔗糖甜(葡萄汁 甜味水果 蜂蜜),分子式: C6H12O6 (180) 最简式: CH2O (30) 结构简式:
CH2OH-(CHOH)4-CHO
(2)化学性质:
①还原反应:
银镜反应:
与新制Cu(OH)2作用 :
【小组实验】
1、在一支洁净的试管中配制2 mL 的银氨溶液,加入1 mL 10%的葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴中加热3-5分钟,观察并记录实验现象。
2、在试管中加入2 mL 10% NaOH溶液,滴加5% CuSO4 溶液5滴,再加入2 mL 10%的葡萄糖溶液,加热。观察并记录实验现象。
②与氧气反应 (有氧呼吸和无氧呼吸)
③.酯化反应: 与乙酸 、 乙酸酐作用生成葡萄糖五乙酸酯
(3)制法: 淀粉催化(硫酸)水解
2、果糖
结构简式:CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH (多羟基酮)。
【板书】三、蔗糖与麦芽糖
蔗糖与麦芽糖的分子式相同,均为C12H22O11,蔗糖分子结构中不含醛基,无还原性,麦芽糖分子结构中有醛基,有还原性。
[讲]可用银氨溶液或新制的Cu(OH)2鉴别。葡萄糖、麦芽糖发生反应,有现象。蔗糖不反应,无现象。
2、水解反应
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6
麦芽糖 葡萄糖
[讲]在加热煮沸蔗糖溶液时,应避免蔗糖溶液剧烈沸腾发生喷溅损失;蔗糖水解完全后应先用NaOH或Na2CO3中和至中性,再用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验水解产物的还原性,否则实验容易失败。
[设问] 淀粉; 纤维素是否是糖?它们有无甜味?糖是怎样定义的?
【板书】
淀粉与纤维素
多糖是一个分子能水解成多个单糖分子的糖类。多糖是一类天然有机高分子化合物。常见的多糖有淀粉和纤维素,它们的分子都是由数目巨大的葡萄糖单元相互连接得到的,组成通式为(C6H10O5)n(n值不同,故淀粉和纤维素不是同分异构体)。它们在性质上与单糖、双糖有很大的区别,没有甜味且不溶于水。
1、淀粉
淀粉的存在:淀粉主要存在于植物的种子和块根里, 其中谷类中含淀粉较多
水解实验
( C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
实验讨论:
【总结】由淀粉水解制葡萄糖的过程中,判断淀粉尚未水解、正在水解(部分水解)和水解已完全的方法原理:淀粉无还原性且遇碘单质显蓝色,葡萄糖能发生银镜反应。具体见下表:
加入碘水
银镜反应实验
结论
变蓝
无银镜
尚未水解
变蓝
有银镜
部分水解
不变蓝
有银镜
水解已完全
【讲】淀粉在人体内也进行水解: 唾液淀粉酶; 胰液淀粉酶
(3)淀粉的用途: 制葡萄酒和酒精
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
2、纤维素
(1)纤维素的物性: 白色、无臭、无味的物质,不溶于水, 也不溶于一般有机溶剂
(2) (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6
[讲] 纤维素分子是由很多个葡萄糖单元构成.每一个葡萄糖单元有三个醇羟基, 因此,纤维素分子也可以用[C6H7O2(OH)3]n表示.由于醇羟基的存在, 所以纤维素能够表现出醇的一些性质, 如: 生成硝酸酯, 乙酸
课件24张PPT。第二节 糖类通过视频我能看到树上蚂蚁编成了汉字“庞涓死于此树下 —军师孙膑”思考:蚂蚁为什么会编成“庞涓死于此树下—军师孙膑”这几个汉字呢? 让我
看一看?
想一想?第二节 糖类一、糖类概述1、定义: 从前曾把糖类叫做碳水化合物,理由是当时发现它们的组成符合通式Cn(H2O)m(1)糖类化合物的化学式不一定符合此通式。如脱氧核糖 C5H10O4鼠李糖 C6H12O5(2)符合Cn(H2O)m的不一定是糖类化合物。如 CH2O 、C2H4O2 、C3H6O3(3)糖类中不含水,通式只表达各元素的比例关系。多羟基醛或多羟基酮,或者它们的脱水缩合物。一、糖类概述2、糖类的分类糖类单糖 (不能水解成更简单的糖)(依据:能否水解以及水解产物的多少)低聚糖 (1mol糖水解后能产生2-10mol单糖的糖)多糖(能水解成许多分子单糖的糖)葡萄糖、果糖、核糖等蔗糖、麦芽糖、乳糖等淀粉、纤维素等低聚糖单糖多糖( >10)
水解缩合水解缩聚水解缩合(2~10)二、葡萄糖和果糖 单糖是不能水解为更小糖分子的糖类。葡萄糖和果糖是两种重要的单糖二者互为同分异构体,分子式为C6H12O6。葡萄糖和果糖的结构简式分别为:葡萄糖果糖通过实验如何检验醛基?现在有葡萄糖和果糖如何通过实验来区分二者呢? 实验一、做葡萄糖与新配置的氢氧化铜悬浊液反应。
实验二、做葡萄糖与新配置银氨溶液实验二、葡萄糖和果糖1、葡萄糖①结构②物理性质
无色晶体、有甜味、可溶于水。存在
于葡萄及其他带有甜味的水果、蜂蜜
中,植物的种子、叶、根、花中。
官能团:-CHO-OHCH2OH -(CHOH)4 - CHO③化学性质:-CHO的性质:还原性?与溴水反应能燃烧能使酸性高锰酸钾褪色与银氨溶液及新制的Cu(OH)2反应能发生催化氧化加成:与氢气的反应1、葡萄糖——医学用于检验尿糖葡萄糖酸钠正己六醇——工业用以制镜葡萄糖酸铵△—OH的性质:取代反应与浓氢溴酸反应与羧酸发生酯化反应发生消去反应能发生氧化反应:与O2燃烧使酸性高锰酸钾褪色与O2催化氧化糖果制造:制镜工业:制药工业;输液时:加一定量葡萄糖④葡萄糖的作用人体内氧化反应-人体能量主要来源葡萄糖用途2、果糖分子式:C6H12O6结构简式: 官能团:-OHC12H22O11C12H22O11无色晶体,易溶于水,有甜味白色晶体,易溶于水,有甜味二糖,分子中无醛基重要的甜味食物可用做甜味食物二糖,分子中有醛基三、蔗糖和麦芽糖互为同分异构体生成两分子葡萄糖生成葡萄糖和果糖各一分子热水浴20%蔗
糖溶液银氨溶液热水浴无现象蔗糖 +
稀硫酸热水浴 NaOH
中和酸银氨溶液热水浴产生银镜三、蔗糖和麦芽糖 多糖是一个分子能水解成多个单糖分子的糖类。多糖是一类天然有机高分子化合物。常见的多糖有淀粉和纤维素,它们的分子都是由数目巨大的葡萄糖单元相互连接得到的,组成通式为(C6H10O5)n(n值不同,故淀粉和纤维素不是同分异构体)。它们在性质上与单糖、双糖有很大的区别,没有甜味且不溶于水。四、淀粉和纤维素淀粉的存在:
淀粉主要存在于植物的种子和块根里, 其中谷类中含淀粉较多
如:大米,小麦,马铃薯1、淀粉①淀粉是白色、无气味、无味道的粉末状物质;
②不溶于冷水;
③在热水中产生糊化作用(即食物由生变熟的过程)淀粉的物理性质淀粉的化学性质①通常淀粉不显还原性(非还原性糖)
②遇碘变蓝色
③淀粉在催化剂存在和加热下可以逐步水解,生成一系列比淀
粉分子小的化合物,最终生成还原性糖:葡萄糖。
④淀粉溶液具有胶体的性质用途: 2)人体能源3)工业原料:制葡萄糖、酒精1)食用可发生水解,但比淀粉水解困难
纤维素存在于一切植物中。物理性质:化学性质:2、纤维素白色、无味丝状固体物质。不溶于水及一般
有机溶剂纤维素的酯化反应棉麻纤维大量用于纺织工业
木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸
食物中的纤维素在人体内不能消化,但在肠道内能吸收粪便里的有毒物质,并促进肠蠕动,有利于防止便秘。纤维素的用途1.关于葡萄糖的下列说法中,错误的是( )
A.葡萄糖具有醇羟基,能和酸 发生酯化反应
B.葡萄糖能使溴水褪色
C.葡萄糖能被KMnO4(H+)氧化
D.葡萄糖可被还原为1-己醇D2.葡萄糖是单糖的原因是( )
A.在糖类中含碳原子数最少??
B.不能水解成为更简单的糖
C.结构最简单????????????????
D.分子中只有一个醛基B当堂检测3.下列有机物既能在常温下溶于水,又能发生银镜反应的是( )
A.甲醇??? B. 甲酸乙酯
C.葡萄糖? D.苯酚C4. 在一定的条件下,既可以发生氧化反应,又可以发生还原反应,又可以和酸发生酯化反应的是( )
A.乙醇 B.乙醛
C.乙酸 D.葡萄糖D5. 淀粉和纤维素不属于同分异构体的原因是( )
A.物理性质、化学性质不同 B.组成元素不同
C. 包含的单糖单元数目不相同 D. 分子结构不相同
C再见!第四章第2节糖类评测练习
1.下列关于糖类的说法正确的是 ( )
A.糖类物质的组成都符合Cm(H2O)n
B.单糖就是分子组成简单的糖
C.含有醛基的糖就是还原性糖
D.淀粉、纤维素都是多糖,其分子式相同
2.葡萄糖是一种单糖的主要原因是 ( )
A.糖类中含碳原子数最少
B.不能水解成更简单的糖
C.分子中只有一个醛基
D.糖类中结构最简单
3.下列各项中的两种物质既不是同分异构体,也不是同系物的是 ( )
A.葡萄糖和果糖 B.蔗糖和麦芽糖
C.甲醛和乙醛 D.葡萄糖和蔗糖
4.蔬菜、水果中富含纤维素,纤维素被食入人体后的作用是 ( )
A.为人体内的化学反应提供原料
B.为维持人体生命活动提供能量
C.加强胃肠蠕动,具有通便功能
D.人体中没有水解纤维素的酶,纤维素在人体中没有任何作用
5.下列关于葡萄糖与果糖的说法中不正确的是 ( )
A.两者互为同分异构体 B.两者都易溶于水
C.两者都是六碳糖 D.葡萄糖比果糖要甜
6.下列说法不正确的是 ( )
A.蔗糖不是淀粉水解的产物
B.蔗糖的水解产物能发生银镜反应
C.蔗糖是多烃基的醛类化合物
D.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
7.下列说法中错误的是 ( )
A.通常蔗糖和淀粉都不显还原性
B.用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇
C.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
D.纤维素分子是由葡萄糖单元组成的,可以表现出一些多元醇的性质
8.下列实验操作和结论错误的是( )
A.用新制Cu(OH)2悬浊液可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能证明是否完全转化
C.浓H2SO4可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.蔗糖溶液中滴加几滴稀H2SO4,水浴加热几分钟,加入到银氨溶液中,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解
9.有下列物质:①碘水;②银氨溶液;③NaOH溶液;④稀硫酸;⑤浓硫酸。在进行淀粉的水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)时,除淀粉外,还需使用上述试剂或其中一部分,判断使用的试剂及其先后顺序为 ( )
A.④①③② B.①④②③
C.⑤①③② D.①⑤②③
10、某有机物A分子式为CxHyOz,15 g A完全燃烧生成22 g CO2和9 g H2O。
(1)该有机物的最简式是____________。
(2)若A是一种无色具有强烈刺激性气味的气体,具有还原性,则其 结构简式是__________。
(3)若A和Na2CO3混合有气体放出,和醇能发生酯化反应,则A的结构简式为______________。
(4)若A是易挥发有水果香味的液体,能发生水解反应,则其结构简式为____________。
(5)若其分子结构中含有6个碳原子,具有多元醇和醛的性质,则其结构简式为____________。
答案:1、C、2、B、3、D、4、C 、5、D、6、C、7、C、8、D、9、A、
10、(1)CH2O (2)HCHO (3)CH3COOH (4)HCOOCH3 (5)CH2OH(CHOH)4CHO