(共37张PPT)
第四节
基本营养物质
第三章
有机化合物
第1课时
糖类
核心素养发展目标
1．通过阅读思考、讨论交流，了解食物中基本营养物质的成分，知道糖类组成元素、分类及主要特点。
2．通过观察分析葡萄糖和果糖的结构式，知道葡萄糖为多羟基醛和果糖为多羟基酮的结构特征，掌握其主要性质及应用。
3.通过实验探究、问题讨论，认识糖类的特征反应、水解反应，能进行简单的鉴别和正确书写糖类水解的化学方程式。加深糖类对人类日常生活、身体健康的重要性的认识。
美国汉堡
日
本
寿
司
扬
州
炒
饭
意
大
利
面
【情景导学1】生命由一些奇妙复杂的化学过程维持者着，人类为了维持生命与健康，除了阳光与空气外，必须摄取食物，食物的成分主要有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类，这些都是人类重要的营养物质，是生命活动的物质基础。糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物，这一节里我们就来学习有关它们的知识。首先学习较简单的葡萄糖和蔗糖。
活动一、食物中的营养物质、糖类
【阅读思考】阅读读教材P78页内容，思考人体所需要的主要营养物质是什么？人体获得主要营养物质的途径是什么？
【温馨提示】①脂肪、糖类、蛋白质是人体所需的三大营养物质，它们供给人体所需的全部热能。
②生命由一些奇妙复杂的化学过程维持者着，人类为了维持生命与健康，除了阳光与空气外，必须摄取食物，食物的成分主要有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类，这些都是人类重要的营养物质，是生命活动的物质基础。糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物。
【讨论交流1】（1）查阅资料，思考下列食物中的主要营养成分有哪些，填写下表内容：
食物
米饭
面食
蔬菜
肉类
油类
蛋类
主要营养成分
淀粉
淀粉
纤维素
蛋白质油脂
油脂
蛋白质
【讨论交流2】（2）食物中的主要营养物质从元素组成上看有何特点？
【温馨提示】三大营养物质除蛋白质含有N、S、P元素外，其他均是由
C、H、O
元素组成，其中蛋白质属于高分子化合物。
【讨论交流3】（3）什么是糖类，糖类是如何分类的？
【温馨提示】①糖类是绿色植物光合作用的产物，是由C、H、O三种元素组成的一大类有机化合物，葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素等都属于糖类。
②从结构上看，它一般是多羟基醛或多羟基酮，以及水解生成它们的物质。
③糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同，可以分为单糖、双糖和多糖三种。
④糖类组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示，因此过去曾把它们成为碳水化合物。随着对糖类结构的研究，人们发现碳水化合物这个名称并不能反映糖类的结构特点，其原因一是在分子中，氢原子和氧原子并不是以结合成水的形式存在；二是在有些分子中，H和O原子个数比并不等于2：1，例如鼠李糖C6H12O5；三是许多符合Cn(H2O)m通式的物质并不属于糖类，例如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2。
【问题探究1】（1）观察教材P78页表3－3，思考糖类代表物在分子组成上有什么特点？
定义
代表物
代表物的分子式
相互关系
单糖
不能再水解生成其他糖的糖
双糖
1mol水解生成2mol单糖的糖
多糖
1mol水解生成多摩尔单糖的糖
葡萄糖、
果糖
C6H12O6
同分异构体
蔗糖、麦芽糖
C12H22O11
同分异构体
淀粉、纤维素
通式(C6H10O5)n
n值不同，不属于同分异构体
【对应训练】
1．广告称某种品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)，不加糖，比加糖还甜，最适合糖尿病人食用。你认为下列判断不正确的是( )
A．糖尿病人应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心食用
B．这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑
C．不加糖不等于没有糖，糖尿病人食用需慎重
D．不能听从厂商或广告商的宣传，应询问医生
【答案】A【解析】由于糖尿病人应少吃含糖的食品，而该八宝粥虽未加糖，但它含有的桂圆、红豆、糯米等的主要成分是淀粉，而淀粉属于糖类，所以糖尿病人应慎用该八宝粥，故A错误，B、C、D均正确。
2．下列富含糖类的是(
)
A．①③④
B．①②④
C．②③④
D．①②③
【答案】
D【解析】玉米、大米中富含淀粉，属于糖类物质；棉花的主要成分是纤维素，属于多糖；鱼中富含蛋白质。
活动二、葡萄糖的结构与主要化学性质
【计算探究】实验测得：葡萄糖分子量为180，含C、H、O三种元素的质量分数为40%、6.7%、53.3%，求葡萄糖的分子式？
【温馨提示】计算过程（略）通过计算可知葡萄糖分子式为：C6H12O6
【思考讨论】观察样品，思考葡萄糖具有什么物理性质？根据葡萄糖的分子式，说明它可能含什么官能团？
【温馨提示】①葡萄糖是白色晶体，易溶于水，有甜味；②根据其分子式C6H12O6可知，其结构中可能含－CHO、－COOH、－OH等含氧官能团。
【实验探究】完成教材实验P79实验3-5（1），完成下表内容：
实验操作
实验现象
实验结论
注意事项
不加热溶液呈绛蓝色，加热至沸腾产生砖红色沉淀。
在加热煮沸的条件下葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应生成
砖红色沉淀，则其结构中含有官能团醛基－CHO。
葡萄糖碱性、加热条件下，还能与银氨溶液发生银镜反应，如暖瓶内胆镀银，可进一步证明葡萄糖结构中含有官能团醛基－CHO。
【问题探究1】（1）葡萄糖除具有上述性质外，还具有①1mol该未知物与5mol乙酸完全反应生成酯；②1mol该未知物与1molH2加成反应时，被还原成直链己六醇等性质，你能确定其结构简式吗？并写出与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式。
【温馨提示】能。1mol葡萄糖可与5mol乙酸完全反应生成酯，则其结构中含有5mol羟基，同一碳原上不能连接两个或多个羟基（不稳定），又与1molH2加成反应时，被还原成直链己六醇，故结构简式应该为：CH2OH(CHOH)4CHO，属于多羟基醛。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O
砖红色沉淀
CH2—CH—CH—CH—CH—C—H
||
O
|
OH
|
OH
|
OH
|
OH
|
OH
【问题探究2】（2）葡萄糖溶液能否被酸性高锰酸钾溶液、溴水氧化？还能与哪些物质反应？
【温馨提示】①葡萄糖结构中由于含有醛基（—CHO）具有还原性，所以能被酸性高锰酸钾溶液、酸性重铬酸钾溶液、溴水氧化。②葡萄糖除具有醛的性质外，因含有醇羟基，所以还能与活泼金属（如Na）、羧酸、O2等反应。
【问题探究3】（3）葡萄糖与果糖是同分异构体，结合教材P78页“学与问”，思考如何鉴别葡萄糖和果糖？
【温馨提示】①果糖无色晶体，易溶于水，有甜味（最甜）；②果糖的结构简式为CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CO-CH2OH，属于多羟基酮；③二者都属于还原性糖，可用溴水鉴别，前者因含有醛基能使溴水褪色，而后者不能。
CH2—CH—CH—CH—C—CH2
||
O
|
OH
|
OH
|
OH
|
OH
|
OH
【归纳小结】根据葡萄糖的分子式和结构简式可知，葡萄糖主要具有哪些化学性质？
【温馨提示】①与乙酸发生酯化反应生成酯；②能发生银镜反应；③能与新制氢氧化铜反应；④体内氧化：C6H12O6(s)
+
6
O2
(g)→6
CO2(g)
+
6
H2O(l)+能量
【应用探究1】（1）人生病不能正常饮食时，医生一般会注射葡萄糖水溶液这是为什么？
【温馨提示】葡萄糖在人体内的储存和被氧化：葡萄糖以肝糖元、肌糖元等形式被肝脏、肌肉等组织合成糖元而储存起来。需要时糖元转化为葡萄糖氧化释放出能量；1g的葡萄糖完全氧化放出约15.6kJ的热量。注射葡萄糖可迅速补充营养。
【应用探究2】（2）糖尿病人尿液检验的原理是什么？
【温馨提示】①糖尿病人尿液检验的原理是葡萄糖遇试纸中的氢氧化铜发生反应，生成红色的氧化亚铜（展示糖尿病人尿液检验的试纸）。
②工业制镜或热水瓶胆镀银的原理是葡萄糖能被弱氧化剂银氨溶液氧化,-CHO转化成-COOH。
△
CH2OH(CHOH)4CHO
+2Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O
△
CH2OH(CHOH)4CHO
+2Ag(NH3)2OH
CH2OH(CHOH)4COO
NH4+
3NH3
↑+2Ag
↓+H2O
【对应训练】
1.葡萄糖的结构简式为：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,其对应的性质中不正确的是( )
A.与钠反应放出氢气
B.可与乙酸发生酯化反应
C.能发生银镜反应
D.可使小苏打溶液冒出气泡
【答案】D【解析】葡萄糖含有羟基,故能与钠反应放出氢气,与乙酸发生酯化反应;含有醛基,能发生银镜反应;无羧基,所以不与NaHCO3反应,D错误。
2．下列关于某病人尿糖检验的做法正确的是( )
A．取尿样，加入新制Cu(OH)2悬浊液，观察发生的现象
B．取尿样，加H2SO4中和碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，观察发生的现象
C．取尿样，加入新制Cu(OH)2悬浊液，煮沸，观察发生的现象
D．取尿样，加入Cu(OH)2，煮沸，观察发生的现象
【答案】C【解析】
葡萄糖在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液共热，会产生砖红色(Cu2O)沉淀，此性质可用于尿糖的检验。
活动三、多糖的水解及应用
【阅读思考】阅读教材有关内容，思考什么是低聚糖？蔗糖有哪些物理性质及存在？
【温馨提示】①低聚糖是糖类水解后生成几个分子单糖的糖。如双糖、三糖等.
其中最重要的是双糖(蔗糖和麦芽糖)。高聚糖是水解后生成几个分子单糖的糖。如淀粉、纤维素等。
②双糖—蔗糖是无色晶体,溶于水(
可展示
冰糖、白砂糖样品)。主要存在于甘蔗、甜菜中等。
③低聚糖有甜味，能溶于水。高聚糖（高分子化合物）不甜，不溶于水或溶解性小。
【实验探究1】（1）完成教材P79页实验3-6，探究蔗糖的性质，并填写下表内容。
实验操作
实验现象
实验结论
水解方程式
——
最终有砖红色沉淀生成
无明显现象
蔗糖在硫酸催化作用下，水解产物和新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀
蔗糖是一种非还原性糖。
【实验探究2】（2）完成下列实验，探究淀粉的水解，并填写下表：
实验操作
实验现象
实验结论
将0.5
g淀粉放入试管，加入4
mL水，水浴加热；加入银氨溶液，水浴加热
将0.5
g淀粉加入试管中，加入4
mL
20%
的H2SO4，水浴加热。①取其少量溶液加入碘水；②另取少量溶液，用NaOH溶液中和H2SO4后，加入银氨溶液，水浴加热
水解方程式
无银镜出现
淀粉未水解
①加碘水变蓝色；
②出现银镜
淀粉遇碘单质变蓝色；在硫酸催化作用下，发生水解，生成的产物具有还原性
【问题探究1】（1）以上实验中稀硫酸起什么作用？水浴加热的优点有哪些？加入氢氧化钠溶液的目的是什么？
【温馨提示】稀硫酸起催化剂什么作用；水浴加热的优点是温度恒定，且温度不会太高（不会超过100℃）；加入氢氧化钠溶液的目的是中和水解后溶液中的硫酸呈碱性后，才能与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应产生红色沉淀。
【问题探究2】（2）葡萄糖能否水解？麦芽糖与蔗糖、纤维素与淀粉的水解有何不同？
【温馨提示】葡萄糖属于单糖不能水解；1分子蔗糖水解生成1分子葡萄糖和1分子过糖，而1分子麦芽糖水解生成2分子葡萄糖；纤维素和淀粉水解的最终产物都为葡萄糖，只不过纤维素水解比淀粉更困难。
【问题探究3】（3）淀粉和纤维素具有什么物理性质？分别主要存在于哪些物质中？
【温馨提示】①
淀粉具有白色、无气味、无味道、不溶于冷水、热水中“糊化”等性质。淀粉主要存在于植物光合作用的产物、种子或块根里，谷类中含淀粉较多，大米80%，小麦70%。淀粉分支链淀粉(80%，含有几千个葡萄糖单元，其相对分子质量为几十万
)和直链淀粉(20%含有几百个葡萄糖单元,
其相对分子质量为几万-十几万)；
②纤维素具有白色、无嗅无味、不溶于水、也不溶于一般有机溶剂等性质。纤维素是构成细胞壁的基础物质。木材约一半是纤维素；棉花是自然界中较纯粹的纤维素(92-95%)，脱脂棉和无灰滤纸是纯粹的纤维素。含有几千个葡萄糖单元，分子量几十万。
③淀粉和纤维素均为高分子化合物，高分子化合物均为混合物。
【问题探究4】（4）我们吃馒头咀嚼时为什么会感到有甜味？如何证明淀粉没有水解？部分水解？完全水解？
【温馨提示】①淀粉是一种多糖，属天然高分子化合物，虽然属糖类，但它本身没有甜味，在唾液淀粉酶的催化作用下，水解生成麦芽糖，故咀嚼后有甜味。②淀粉在体内的水解过程：
(C6H10O5)n
→
(C6H10O5)m
→
C12H22O11
→
C6H12O6
淀粉
糊精
麦芽糖
葡萄糖
③证明淀粉水解及水解程度的实验方案如下：
实验现象及结论：
情况
现象A
现象B
结论
①
溶液呈蓝色
未产生银镜
②
溶液呈蓝色
出现银镜
③
溶液不呈蓝色
出现银镜
未水解
部分水解
完全水解
【讨论交流】阅读教材P80内容，思考糖类物质的主要作用是什么？填写下表：
糖类
存在
主要应用
葡萄糖
蔗糖
淀粉
纤维素
水果、蔬菜、动物血液
工业原料、医药（葡萄糖针剂、合成维生素C等）
甘蔗、甜菜
日常生活的调味品（白糖、冰糖）等
植物种子核块茎（大米、小麦、马铃薯等）
人类的食物来源之一、生产葡萄糖和酒精
植物的茎、叶、果皮、蔬菜
人体中加强胃肠蠕动通便、造纸、造纤维素硝酸酯等
【对应训练】
1．只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这种试剂是( )
A．NaOH溶液
B．新制的Cu(OH)2悬浊液
C．石蕊溶液
D．Na2CO3溶液
【答案】B【解析】加入新制的Cu(OH)2悬浊液，无明显现象的是蔗糖溶液，新制的Cu(OH)2溶解得到蓝色溶液的是乙酸，加热时产生砖红色沉淀的是葡萄糖溶液。
2．糖元[(C6H10O5)n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏和肌肉中，所以又叫动物淀粉和肝糖。下列关于糖元的叙述正确的是( )
A．糖元与淀粉、纤维素互为同分异构体
B．糖元、淀粉、纤维素属于同系物
C．糖元水解的最终产物是葡萄糖
D．糖元具有还原性，能发生银镜反应
【答案】C【解析】糖元属于多糖，是一种高分子化合物，由于分子中的n值不同，所以与淀粉和纤维素不属于同分异构体，也不属于同系物；多糖不具有还原性。
3．下列有机物在酸性催化条件下发生水解反应，生成两种不同的有机物，且这两种有机物的相对分子质量相等，该有机物是( )
A．蔗糖
B．麦芽糖
C．丙酸丙酯
D．丙酸乙酯
【答案】
A【解析】
蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖，二者相对分子质量相等，是不同的有机物；麦芽糖水解只生成葡萄糖；丙酸丙酯和丙酸乙酯水解后生成的两种产物相对分子质量不同。
课堂检测
1．下列关于糖类的说法中不正确的是( )
A．糖类物质是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的来源
B．淀粉和纤维素属于糖类，所以具有甜味
C．蔗糖主要存在于甘蔗和甜菜中
D．葡萄糖可用于医疗输液
【答案】B【解析】淀粉和纤维素均属于糖类，但糖类物质不一定具有甜味，如纤维素没有甜味。
2.血糖是指血液中的葡萄糖，下列有关说法不正确的是
A．葡萄糖的分子式可表示为C6(H2O)6，则葡萄糖分子中含有6个H2O分子
B．葡萄糖与果糖互为同分异构体
C．葡萄糖与麦芽糖均含有醛基，但二者不互为同系物
D．淀粉与纤维素不互为同分异构体
【答案】A 【解析】
葡萄糖的分子式可表示为C6(H2O)6，表示葡萄糖分子中含有H、O两种元素的原子个数相当于6个H2O的组成，没有水分子存在，A错误；葡萄糖与果糖的分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，B正确；葡萄糖的分子式为C6H12O6，麦芽糖的分子式为C12H22O11，分子组成上不是相差“CH2”的整数倍，不互为同系物，C正确；淀粉和纤维素的化学式均可用(C6H10O5)n表示，但n值不同，故两者不互为同分异构体，D正确。
3.
下列说法错误的是
A.
蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B.
酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质
C.
植物油含不饱和脂肪酸酯，能使Br?/CCl4褪色
D.
淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
【答案】A【解析】果糖不能再发生水解，属于单糖，A错误；酶是由活细胞产生的具有催化活性和高度选择性的蛋白质，B正确；植物油属于油脂，其中含有碳碳不饱和键，因此能使Br2/CCl4溶液褪色，C正确；淀粉和纤维素均是多糖，其水解的最终产物均为葡萄糖，D正确。
4．对于淀粉和纤维素的下列说法中，正确的是( )
①它们都属于糖类，且互为同分异构体
②二者都能水解，且水解的最终产物相同
③二者含C、H、O三种元素的质量分数相同
④都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应，而纤维素不能
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
【答案】B【解析】淀粉和纤维素不属于同分异构体，①错误；淀粉和纤维素都能水解，且最终产物是葡萄糖，②正确；由其组成(C6H10O5)n可知，二者含C、H、O三种元素的质量分数相同，③正确；淀粉和纤维素都不能发生银镜反应，④错误。
5.
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
【答案】B【解析】淀粉水解需要稀硫酸作催化剂，而与新制氢氧化铜反应，在碱性条件下进行，故需要中和稀硫酸，因此操作步骤是②①④③①
，故选项B正确。
谢
谢
观
看
