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1、第1课时 糖 类 专题5 第一单元 糖类 油脂 学习目标定位 知识内容必考要求加试要求 1 葡萄糖的结构简式及其重要化学性质 2 糖类的分类及判断 3 常见二糖的性质及差异 4 淀粉 纤维素的化学性质及主要用途 c b b b 目标定位1 认识糖类的组成和性质特点 能正确判断单糖 二糖和多 糖 2 通过实验探究认识蔗糖 淀粉 纤维素的性质 知道其他常 见二糖的性质及其差异 3 能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发方面的应用 4 了解糖类与人体健康的关系 5 了解纤维素的酯化反应 新知导学 达标检测 内容索引 新知导学 1 糖类的组成 1 组成 糖类是由 三种元素组成的一类有机化合物 大多数
2、糖 类的分子组成可用通式 来表示 n m可以相同 也可以不同 2 概念 糖类为 以及能水解生成它们的物质 一 糖类的组成与分类 C H O Cm H2O n 多羟基醛多羟基酮 2 糖类的分类 1 单糖 一般是指 或 不能进一步水解 按照分子中所含碳原子数的多少 单糖分为丙糖 丁糖 戊糖 如核 糖 脱氧核糖 和己糖 如葡萄糖 半乳糖 果糖 等 按照与羰基连接的原子或原子团情况不同 单糖分为 和 最简单的醛糖是 2 低聚糖 由不到20个单糖缩合形成的糖类化合物 3 多糖 如 和 多羟基醛多羟基酮 醛糖酮糖 甘油醛 淀粉纤维素 例1 下列说法中正确的是 A 糖类物质的分子通式都可用Cm H2O n来
3、表示 B 凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类 C 糖类都能发生水解反应 D 糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合物 答案解析 解析 有些符合通式Cm H2O n的物质不属于糖类 如乙酸 CH3COOH 甲酸甲酯 HCOOCH3 等 有些不符合通式Cm H2O n的物质却属于糖 类 如脱氧核糖C5H10O4 糖类不一定都具有甜味 有甜味的物质也不 一定是糖类 如淀粉属于糖类但无甜味 糖精有甜味但不属于糖类 多 糖能最终水解生成多分子的单糖 而单糖却是不能水解的糖类 糖类从 分子结构上看 一般是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合 物 易错警示 大多数糖类的组成可以用通式Cm
4、H2O n表示 其中m和n可以相同也可 以不同 通式的使用有一定的限度 少数糖类不符合通式 如脱氧核糖 C5H10O4 鼠李糖 C6H12O5 少数符合糖类通式的物质不是糖类 如 乙酸 CH3COOH 甲酸甲酯 HCOOCH3 通式只表明糖类的元素组成 并不反映糖类的结构 糖类分子中并不存在水分子 1 实验探究葡萄糖分子组成和结构 试将下列各步实验操作得出的结论 填在横线上 1 取1 80 g葡萄糖完全燃烧后 只得到2 64 g CO2和1 08 g H2O 其结论 是 2 用质谱法测定葡萄糖的相对分子质量为180 计算得葡萄糖的分子式 为 二 葡萄糖与果糖 含有碳 氢 氧三种元素且最简式为C
5、H2O C6H12O6 3 在一定条件下1 80 g葡萄糖与足量乙酸反应 生成酯的质量为3 90 g 由此可说明葡萄糖分子中含有 4 葡萄糖与氢气加成 生成直链化合物己六醇 葡萄糖分子中含有 5 葡萄糖的结构简式是 5个羟基 CH2OH CHOH 4CHO 碳氧 双键 2 根据下列要求完成实验 并回答下列问题 1 在一支洁净试管中配制2 mL银氨溶液 加入1 mL 10 葡萄糖溶液 振 荡并在水浴中加热 观察到的实验现象是 反应的 化学方程式是 2 在试管中配制Cu OH 2悬浊液 加入2 mL 10 葡萄糖溶液 加热 观察 到的实验现象是 反应的化学方程式是 CH2OH CHOH 4CHO
6、2Ag NH3 2OH 试管内壁有银镜生成 CH2OH CHOH 4COONH4 2Ag 3NH3 H2O 有砖红色沉淀生成 CH2OH CHOH 4CHO 2Cu OH 2 NaOH CH2OH CHOH 4COONa Cu2O 3H2O 归纳总结 葡萄糖和果糖的比较 类别葡萄糖果糖 分子式C6H12O6C6H12O6 物理 性质 白色晶体 有甜味 易溶于水 无色晶体 有甜味 易溶于水 乙醇和乙醚 结构 简式 CH2OH CHOH CHOH CHOH CHOH CHO 多羟基醛 CH2OH CHOH CHOH CHOH CO CH2OH 多羟基酮 化学性质 能和酸发生酯化反应 能和银氨溶液发
7、生银镜反应 能与新制的氢氧化铜悬浊液反 应产生砖红色沉淀 与H2加成生成醇 能与酸发生酯化反应 与H2加成生成醇 相互关系互为同分异构体 用途用于制镜 糖果 医药等行业主要用于食品工业 例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 解析 葡萄糖的结构简式为CH2OH CHOH 4CHO 其分子中含有五个醇 羟基和一个醛基 含有醛基 可与氢气加成得到六元醇 与银氨溶液反 应可生成银镜 含有醇羟基 可与羧酸反应生成酯 葡萄糖由C H O 三种元素组成 可燃烧生成CO2和H2O 在人体中被氧化为CO2和H2O
8、答案解析 例3 已知苏糖的结构简式为 以下有关苏糖的说法 不正确的是 A 苏糖能发生银镜反应 B 苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同 C 苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应 D 苏糖与葡萄糖互为同分异构体 解析 有 CHO能发生银镜反应 苏糖与甲酸甲酯的最简式相同 所以 含碳量相同 有 CHO能发生加成反应 有 OH能发生取代反应 苏糖 与葡萄糖的分子式不相同 不互为同分异构体 答案解析 1 蔗糖溶液 麦芽糖溶液还原性实验探究 实验操作 向银氨溶液中滴入蔗糖或麦芽 糖溶液 水浴加热 实验现象 加入蔗糖溶液的试管无明显现 象 加入麦芽糖溶液的试管有银镜生成 三 低聚糖的性质 实验结论 蔗糖分子
9、中无醛基 麦芽糖分子中有醛基 具有还原性 2 蔗糖水解及其产物性质实验探究 向蔗糖溶液中加入稀硫酸 加热一段时 间后 再加入NaOH溶液 调节溶液呈碱 性 再加入银氨溶液或新制的Cu OH 2悬 浊液 加热 可见有 或 出现 银镜砖红色沉淀 可得出实验结论 蔗糖在硫酸的催化作用下水解 产物中有还原性糖 归纳总结 蔗糖与麦芽糖的比较 蔗糖麦芽糖 分子式 分子结构 分子中 醛基分子中 醛基 互为同分异构体 都是二糖 C12H22O11C12H22O11 有无 化学性质水解生成葡萄糖和果糖水解生成葡萄糖 非还原性糖 与银氨溶液或新制 Cu OH 2悬浊液不反应 还原性糖 与银氨溶液或新 制Cu OH
10、 2悬浊液反应 鉴别方法 向其溶液中分别加入银氨溶液 水浴加热 能发生银镜反应的 是麦芽糖 不能发生银镜反应的是蔗糖 也可用新制的氢氧化铜 悬浊液鉴别 例4 下列物质中 在一定条件下既能发生银镜反应 又能发生水解反应 的是 甲酸甲酯 蔗糖 葡萄糖 麦芽糖 A B C D 解析 能发生银镜反应 说明有机物结构中含有醛基 能发生水解反应的 有卤代烃 酯及低聚糖或多糖等 甲酸甲酯中有 CHO和 COO 能 发生银镜反应 也能发生水解反应 蔗糖能发生水解反应 但无 CHO 葡萄糖能发生银镜反应 但不能水解 麦芽糖能发生银镜反应 也能发生 水解反应 答案解析 理解感悟 1 能发生银镜反应的物质 其分子结
11、构中必含有 CHO 但不一定属 于醛类 目前已学过的能发生银镜反应的物质 醛 甲酸 甲酸盐 甲 酸酯 葡萄糖 麦芽糖等 2 能发生水解反应的物质主要有卤代烃 酯 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素等 卤代烃在碱性条件下水解 酯在酸性或碱性条件下均能水解 其中碱性条件下水解趋于完全 蔗糖 麦芽糖在稀硫酸作催化剂条件 下能水解 此外可溶性的酚盐 羧酸盐等也可发生水解 使溶液呈碱 性 例如 CH3COONa H2O CH3COOH NaOH 例5 2017 杭州调研 为证明无还原性的蔗糖水解后的生成物有还原性 可能有如下实验步骤 加入稀硫酸 加入几滴CuSO4溶液 加热 加入蒸馏水 加入烧碱溶液至碱性 加入
12、新制的Cu OH 2悬浊液 最佳顺序是 A B C D 解析 加热既是蔗糖在催化作用下水解反应的条件 也是其水解产物与新 制Cu OH 2悬浊液发生反应的条件 加入稀硫酸用来催化蔗糖水解 加入 烧碱溶液是为了中和用作催化剂的稀硫酸 故选D 答案解析 1 组成 淀粉和纤维素组成都可以用 表示 淀粉分子中含有几百到几 千个葡萄糖单元 纤维素分子中所含的葡萄糖单元更多 四 多糖 淀粉和纤维素 C6H10O5 n 2 性质 1 水解反应 在无机酸和酶的催化下 淀粉和纤维素可以发生水解反应 淀粉在淀粉 酶催化下水解生成 在酸催化下水解则生成 纤维素 完全水解的化学方程式为 麦芽糖葡萄糖 2 纤维素的硝化
13、 纤维素在一定条件下可与浓硝酸发生酯化反应得到纤维素硝酸酯 俗称硝 化纤维 化学方程式为 含氮量高的硝化纤维俗称火棉 它是一种烈性炸药 3 用途 1 多糖是生物体重要的组成成分 纤维素是构成植物 的基础物质 淀粉则是植物 的主要形式 2 人类对纤维素利用历史悠久 其中 是杰出代表 3 纤维是一种烈性炸药 纤维用于生产电影胶片片基 纤维用于生产人造丝或人造棉 细胞壁 贮存能量 造纸术 硝化醋酸粘胶 归纳总结 检验淀粉水解程度的方法 有银镜产生 淀粉已经水解 无银镜产生 淀粉未水解 2 水解液 溶液变蓝 淀粉未水解完全或未水解溶液不变蓝 淀粉完全水解 例6 某学生设计了以下四个实验方案 用以检验淀
14、粉的水解情况 结论 淀粉部分水解 根据上述操作现象 回答设计 结论是否正确 然后简要说明理由 1 甲方案 设计和结论都不正确 设计不正确是因加入NaOH溶液呈碱性 后 加入I2 I2与NaOH溶液发生反应 没有I2存在 不能证明淀粉是否 存在 结论不正确是因为若淀粉部分水解 溶液中也会有淀粉存在 答案解析 解析 在具体设计实验时 要注意两点 一是在检验葡萄糖存在时 加 银氨溶液之前 要加碱中和溶液中的硫酸 否则银氨络离子要被破坏 二是检验淀粉存在时 不能是碱性溶液 因为碘能与NaOH反应 因此 水解液可以直接加碘水检验 不必先中和 若淀粉水解完全时 则在溶 液中加入碘水 溶液不会出现蓝色 若淀
15、粉尚未水解时 则加入银氨溶 液 水浴加热 溶液不会出现银镜反应 若淀粉部分水解 则既要用碘 水检验淀粉的存在 又要用银氨溶液检验葡萄糖的存在 2 乙方案 3 丙方案 4 丁方案 设计和结论都不正确 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 按方案乙的设计 无银镜现象 淀粉可能是完全水解 也可能是部分水解或尚未水解 设计和结论都正确 按设计的方案进行实验 有银镜现象 说明淀粉已水解生成了葡萄糖 设计和结论都正确 按设计方案进行实验 溶液变蓝又有银 镜现象 说明既有淀粉又有葡萄糖 淀粉部分水解 答案 规律方法 1 由于糖类水解常用无机酸 一般是稀硫酸 作催化剂 检验水解产
16、物之 前 必须先加碱中和酸 以免硫酸与银氨溶液或新制Cu OH 2悬浊液反应 导致实验失败 2 用I2检验淀粉时 应直接取水解后的混合液加碘水 若取中和液加碘 水 因I2与NaOH溶液反应影响淀粉的检验 学习小结 糖类相互转化关系如下图所示 达标检测 1 根据糖类的定义 下列物质中属于糖类的是 A CH2OH CHOH 2CHOB CH3CH OH CH2CHO C D 答案 12345 解析 根据糖类的定义可以看出 A项是多羟基醛属于糖类 B项是单羟基醛 C项是多羟基酸 它们均不属于糖类 解析 2 下列实验能达到预期目的的是 A 向葡萄糖溶液中加入足量NaOH溶液后 再加入新制氢氧化铜悬浊液 加热 可观察到产生黑色沉淀 B 向米汤中加入含碘的食盐 观察是否有颜色的变化 检验含碘食盐中是 否含碘酸钾 C 向蔗糖的水解液中加入新制的氢氧化铜悬浊液并加热 检验水解产物中 是否有葡萄糖的生成 D 向淀粉溶液中加入稀硫酸 加热后再用NaOH溶液中和并做银镜反应实 验 检验淀粉是否水解 答案解析 12345 解析 葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀氧化亚铜 遇淀粉变蓝是碘单质的性质
