(共18张PPT)
糖 类
三维目标
思维激活
目前市场上有许多专供糖尿病病人食用的“无糖食品”,包括无糖糕点、无糖奶粉、无糖八宝粥等,你知道什么是无糖食品吗?是不是所有的糖都有甜味?
知识与技能 使学生了解糖类的组成和分类;掌握葡萄糖的结构简式和重要性质,并了解其用途;了解果糖的性质和它在结构上跟葡萄糖的差别
过程与方法 启发引导、实验探究、分组讨论、归纳总结
情感、态度
与价值观 通过本节的教学培养实验操作能力;通过分组实验,培养学习化学的兴趣及探究科学知识的精神
自学导引
一、糖的组成和分类
1.糖的组成
糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。糖类的组成通常用通式Cm(H2O)n表示,因而又称为碳水化合物。
2.糖的分类
根据糖能否水解及水解产物的多少,可分为
二、葡萄糖与果糖
1.结构
(1)葡萄糖
分子式:C6H12O6
结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO
实验式:CH2O
官能团:醛基(—CHO)、羟基(—OH)
葡萄糖是一种多羟基醛,属醛糖。
(2)果糖
分子式:C6H12O6
结构简式:CH2OH(CHOH)3COCH2OH
官能团:酮基(CO)、羟基(—OH)
果糖是一种多羟基酮,属酮糖。
总结:葡萄糖与果糖互为同分异构体。
2.化学性质
(1)葡萄糖与氢气反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH(己六醇)。
(2)葡萄糖与银氨溶液反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3。
(3)葡萄糖与氢氧化铜悬浊液反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O。
三、二糖
1.蔗糖是一种典型的二糖,其分子式为C12H22O11。
2.麦芽糖分子式为C12H22O11,结构中有醛基,具有还原性,与蔗糖互为同分异构体。水解反应的化学方程式为。
四、多糖
1.淀粉
(1)组成
通式为(C6H10O5)n,属天然有机高分子化合物。
(2)性质
①不溶于冷水,在热水中形成胶状淀粉糊。
②水解反应: 。
③特征反应
淀粉遇碘溶液显蓝色,利用此反应可以鉴定淀粉的存在。
(3)用途
淀粉是食物的重要成分,同时还是重要的食品工业原料,葡萄糖转化为酒精的化学方程式为
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑。
2.纤维素
(1)组成:组成通式为(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n,属天然有机高分子化合物。
(2)性质
①一般不溶于水和有机溶剂
②水解反应
纤维素在强酸的催化作用下,发生水解反应生成葡萄
糖,化学方程式为 。
③酯化反应
纤维素中的葡萄糖单元含有醇羟基,可与硝酸、醋酸发生酯化反应。
名师解惑
一、糖类
1.单糖、二糖、多糖的比较
种类 代表性
物质 分子结
构特征 重要化
学性质 用途
单糖 葡萄糖
C6H12O6 既含有醛基,又含有多个羟基 还原性:能发生银镜反应,能将新制Cu(OH)2还原成Cu2O氧化性:能与H2加成 (1)医用:静脉注射,为体弱和血糖过低的患者补充营养
(2)用于制镜工业、制造糖果等
二糖 蔗糖、
麦芽糖
C12H22O11 能水解生成两分子单糖 水解生成单糖 作甜味食物,用于制造糖果
(续表)
2.单糖、二糖、多糖的转化关系
多糖 二糖(低聚糖) 单糖
种类 代表性
物质 分子结
构特征 重要化
学性质 用途
多糖 淀粉、
纤维素
(C6H10O5)n 能水解生成多个分子单糖 水解生成单糖 淀粉:供食用、制造葡萄糖和酒精;
纤维素:用于纺织、造纸、制造硝酸纤维、醋酸纤维、黏胶纤维
二、淀粉水解程度的判断方法
淀粉在酸的作用下能够发生水解,其水解的最终产物是葡萄糖。反应物淀粉遇碘单质变蓝色,但不能发生银镜反应;产物葡萄糖能发生银镜反应,但遇碘单质不变蓝色,利用这一性质可以判断淀粉在水溶液中是否发生水解和水解是否进行完全。其规律是:
(1)若淀粉没有水解,其溶液中没有葡萄糖,则不能发生银镜反应。
(2)若淀粉完全水解,其溶液中没有淀粉,则遇碘单质不变蓝色。
(3)若淀粉只有部分水解,其溶液中既有淀粉又有葡萄糖,则既能发生银镜反应,又能遇碘单质变蓝色。
三、糖类水解方程式的书写
在有机反应的方程式中,有机物之间的转化涉及的是常见的官能团的转化时,通常用结构简式来表示有机物。如:
CH2OH(CHOH)4CHO+H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
但对于有些糖类的反应,并不涉及常见官能团之间的转化,比如糖类的水解方程式,此时可用分子式或分子通式来表示糖类物质,并在其下方标明糖类名称即可。如:
蔗糖水解的化学方程式可表示为:
C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
淀粉水解的化学方程式可表示为:
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6
淀粉 葡萄糖
此外有机物燃烧的方程式中,也可用分子式表示有机物。
典例导析
知识点1:糖类物质概念的考查
例1 下列有关糖类物质的叙述中正确的是( )
A.糖类是有甜味的物质
B.由C、H、O三种元素组成的无机物属于糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物,其分子式都可用通式Cn(H2O)m表示
D.糖类一般是多羟基醛或多羟基酮,以及能水解产生它们的物质
解析 通常单糖和低聚糖甜,而高聚糖不甜,A项错误;糖类属有机物,B项错误;大部分糖类的分子式可用Cn(H2O)m表示,但有些糖不符合,C项错误;D项糖类的概念正确。
答案 D
跟踪练习1 对于淀粉和纤维素,下列叙述中正确的是( )
A.互为同分异构体
B.化学性质相同
C.碳、氢、氧元素的质量比相同
D.都能发生银镜反应
答案 C
知识点2:淀粉水解程度的判断及水解物的检验
例2 某学生设计了四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
方案甲:淀粉液 水解液 中和液
溶液变蓝
结论:淀粉完全没有水解。
方案乙:淀粉液 水解液 无银镜现象
结论:淀粉完全没有水解。
方案丙:淀粉液 水解液 中和液
有银镜现象
结论:淀粉已经水解。
结论:淀粉部分水解。
请分别判断四种设计方案及结论是否正确?并说出其原因。
解析 实验方案设计时要注意两点:其一是检验葡萄糖存在时,水解液加银氨溶液之前一定要加碱中和水解液中的硫酸,否则银氨络离子要被破坏;其二是检验淀粉存在时,不能是碱性溶液,因为碘和NaOH会反应:I2+2NaOH=NaIO+NaI+H2O。
答案 (1)方案甲结论不正确。因为淀粉可能部分水解,因为未水解的残留淀粉也会与碘水反应使溶液变蓝。
(2)方案乙设计不正确,结论也不正确。因为在酸性条件下,加入的银氨溶液被破坏,不能与葡萄糖发生银镜反应,按方案乙设计进行操作,无银镜现象,可能是淀粉没有水解,也可能是部分水解。
(3)方案丙设计和结论都正确。按设计方案进行实验,有银镜现象,说明淀粉已水解为葡萄糖。
(4)方案丁设计和结论都正确。按设计方案进行实验,淀粉变蓝又有银镜现象,说明既有淀粉又有葡萄糖,淀粉部分水解。
跟踪练习2 通过实验验证淀粉水解生成还原性的糖,实验包括下列一些操作过程,这些操作过程的正确排列顺序是________。
①取少量淀粉加水配成溶液 ②加热煮沸 ③加入烧碱溶液并中和至呈碱性 ④加入新制的Cu(OH)2 ⑤加入几滴稀H2SO4 ⑥水浴加热
解析 淀粉在无机酸的催化作用下,水浴加热可发生水解反应而产生葡萄糖,要检验是否有葡萄糖生成,应先加碱中和催化剂酸使溶呈碱性后,再加入新制的Cu(OH)2,加热煮沸,观察有无红色沉淀。
答案 ①⑤⑥③④②