2019-2020学年高中化学 第4章 第2节 糖类课件 新人教版选修5

第四章生命中的基础有机化学物质第二节糖类目标与素养：1.了解糖类的概念、分类及结构特点。(宏观辨识与微观探析)2.掌握葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素的组成和重要性质，熟悉它们之间的转化关系以及与烃的衍生物的关系。(变化观念与科学探究)3.能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。(社会责任)自主预习探新知一、糖类的组成和分类1．概念糖类是多羟基醛或多羟基酮和它们的脱水缩合物。2．组成通式大多数糖类的通式为____________；最早称为碳水化合物，由___________三种元素组成。C、H、OCm(H2O)n微点拨：①符合Cm(H2O)n的物质不一定都是糖，如HCHO，糖不一定都符合Cm(H2O)n，如脱氧核糖(C5H10O4)。②糖不都有甜味，如纤维素，有甜味的物质不一定是糖，如木糖醇。3．分类单糖低聚糖多糖概念____水解的糖1mol糖水解后能产生______mol单糖的糖1mol糖水解后能产生很多摩尔单糖的糖______、________、_______淀粉、纤维素代表物及分子式_____________________(C6H10O5)n不能2～10葡萄糖果糖蔗糖麦芽糖C6H12O6C12H22O11二、几种重要的糖1．葡萄糖与果糖(1)分子组成和结构特点(2)物理性质颜色、状态甜味溶解性葡萄糖白色晶体有易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚果糖无色晶体有在水、乙醇、乙醚中均______易溶(3)化学性质①葡萄糖a．还原性：与新制Cu(OH)2悬浊液反应、银镜反应、使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。b．不饱和性：与H2发生反应。c．与羧酸等发生取代反应。加成②果糖a．不饱和性：与H2发生反应。b．与羟酸等发生取代反应。加成(4)用途：葡萄糖用于制镜业、糖果制造业、医药业；为体弱和低血糖患者补充营养。2．蔗糖与麦芽糖(1)来源及用途名称存在常见物质分子式用途蔗糖大多数植物体内(甜菜、甘蔗中含量最高)红糖、白糖C12H22O11甜味食品麦芽糖发芽的谷粒和麦芽中饴糖C12H22O11甜味食品(2)物理性质①蔗糖：白色晶体，易溶于水，较难溶于乙醇，甜味仅次于果糖。②麦芽糖：白色晶体，易溶于水，有甜味，但甜味不如蔗糖。(3)化学性质——水解反应①蔗糖是一种二糖，可以在硫酸等催化剂的作用下水解生成葡萄糖和果糖，化学方程式为____________________________________②麦芽糖与蔗糖互为同分异构体，在硫酸等催化剂的作用下，麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖，化学方程式为___________________________。微点拨：麦芽糖为还原性二糖，蔗糖为非还原性二糖。3．淀粉与纤维素(1)相同点①都属于天然，属于多糖，分子式都可表示为______________。高分子化合物(C6H10O5)n②都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为淀粉：；纤维素：。③都不能发生银镜反应，均为非还原性糖。(C6H10O5)n＋nH2O――→酸或酶nC6H12O6(葡萄糖)(C6H10O5)n＋nH2O――→催化剂△nC6H12O6(葡萄糖)(2)不同点①通式中不同，不互为同分异构体。②遇碘呈现特殊的蓝色，纤维素不能。(3)淀粉的糊化在热水中淀粉颗粒会膨胀破裂，有一部分淀粉溶解在水里，另一部分悬浮在水中，形成胶状淀粉糊的过程。淀粉n(4)用途①淀粉：重要营养物质、食品工业原料(如制备葡萄糖、酿制食醋、酿酒)，也是药片中的赋形剂。②纤维素：用于纺织工业、造纸业等，还用于制备硝酸纤维素、醋酸纤维素等化工原料。微点拨：①淀粉和纤维素的分子式都表示为(C6H10O5)n，但由于n值不同，不互为同分异构体。②葡萄糖分解为乙醇的化学方程式为。③人体内不含消化纤维素的消化酶。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)所有的糖都有甜味，在分子组成上均满足Cm(H2O)n。()(2)所有糖类均可以发生水解反应。()(3)蔗糖与麦芽糖互称同分异构体，二者的水解产物不完全相同。()(4)淀粉、纤维素均为天然高分子化合物，且二者互为同分异构体。()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2．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)nB．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[答案]C3．(1)1mol葡萄糖发生银镜反应时生成________molAg，与乙酸酯化反应生成酯，理论上需要乙酸________mol。(2)蔗糖水解生成________，麦芽糖水解生成________。(3)写出淀粉水解的化学方程式______________________________________________________________________________。[答案](1)25(2)葡萄糖、果糖葡萄糖核心突破攻重难葡萄糖的主要性质及相关反应1.葡萄糖的性质反应类型试剂或条件表现性质的官能团加成反应H2/Ni银氨溶液新制Cu(OH)2悬浊液使溴水褪色醛基氧化反应生理氧化—酯化反应与乙酸等羟基有关化学方程式：(1)CH2OH(CHOH)4CHO＋H2――→Ni△CH2OH(CHOH)4CH2OH。(2)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH――→△CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。(3)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH――→△CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。(4)C6H12O6＋6O2――→一定条件6CO2＋6H2O。2．工业制备葡萄糖和酒精(1)工业制葡萄糖1．下列哪些变化是葡萄糖发生了还原反应()A．葡萄糖变成葡萄糖酸B．葡萄糖变成六元醇C．葡萄糖变成二氧化碳和水D．葡萄糖变成某种酯[答案]B2．乙醇、乙酸和葡萄糖三种溶液，只用一种试剂就能将它们区别开来，该试剂是()A．金属钠B．石蕊溶液C．新制氢氧化铜悬浊液D．NaHCO3溶液C[Na与乙醇、乙酸、葡萄糖均能反应放出氢气，故不能将它们区别；只有乙酸使石蕊溶液变红色，石蕊溶液不能区别乙醇和葡萄糖；NaHCO3只与乙酸反应放出CO2气体，不能区别乙醇和葡萄糖；新制Cu(OH)2悬浊液与乙醇加热到沸腾无红色沉淀生成，而与葡萄糖溶液加热到沸腾有红色沉淀生成，新制Cu(OH)2溶于乙酸，溶液显蓝色，故能区别三种液体。]糖的水解及其实验1.蔗糖的水解及实验探究实验操作现象结论加入银氨溶液的试管中产生银镜；加入新制的Cu(OH)2的试管中出现红色沉淀蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性微点拨：①盛蔗糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净。②蔗糖水解实验需要用水浴加热。③检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2，否则实验会失败。2．淀粉水解程度的实验设计(1)实验原理判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。(2)实验步骤(3)实验现象及结论现象A现象B结论①未出现银镜溶液变蓝色淀粉尚未水解②出现银镜溶液变蓝色淀粉部分水解③出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解3．下列实验操作和结论错误的是()A．用新制的Cu(OH)2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．浓硫酸可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素D．向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸，加热几分钟，然后加入银氨溶液，水浴加热，不能发生银镜反应，证明蔗糖不水解D[麦芽糖属于还原性糖，而蔗糖是非还原性糖，利用新制的Cu(OH)2可鉴别，A项正确；产生银镜只能说明蔗糖水解生成了葡萄糖，但蔗糖是否水解完全则无法确定，B项正确；浓硫酸使蔗糖脱水变黑，蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，只剩下C，则证明蔗糖含C、H、O三种元素，C项正确；银镜反应要在碱性条件下进行，故应先在蔗糖水解液中加入碱性溶液中和作催化剂的稀硫酸，D项错误。]4．通过实验来验证淀粉水解可生成还原性糖，其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③加入碱液至溶液呈碱性④加入新制的Cu(OH)2悬浊液⑤加入几滴稀硫酸⑥再加热A．①②⑤⑥④③B．①⑤②④⑥③C．①⑤②③④⑥D．①⑥④⑤③②C[验证淀粉水解可生成还原性糖的实验，大体可分以下两步：第一步是先使淀粉水解(稀硫酸作催化剂)；第二步是验证淀粉的水解产物为还原性的糖[加新制Cu(OH)2悬浊液前要先加过量的NaOH溶液，以中和稀硫酸]。]还原性糖与非还原性糖还原性糖是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀。反之，则为非还原性糖。当堂达标提素养1．下列关于糖类的叙述正确的是()①含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物属于糖类②糖类是碳和水的化合物，又称碳水化合物③凡是能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类④糖类是多羟基醛或多羟基酮及能水解生成它们的物质⑤符合Cm(H2O)n的有机物都是糖类A．①②B．③⑤C．④D．①④C[糖类含有碳、氢、氧三种元素，但含有碳、氢、氧三种元素的化合物的种类很多，如醇、醛、羧酸等，所以不能用“含有碳、氢、氧”来定义糖类，①错误。大多数糖类化合物可用通式Cm(H2O)n表示，最早被称为“碳水化合物”，这只是说明了其组成，并不表示这类物质的结构，故绝对不是碳和水的化合物，且随着化学学科的发展，人们发现称糖类为“碳水化合物”并不准确，②错误。有甜味的物质不一定是糖类，如甘油有甜味，但不是糖类，糖类也不一定有甜味，如淀粉和纤维素，③错误。HCHO，CH3COOH也符合Cm(H2O)n，但不是糖，⑤错误。]2．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C[纤维素、蔗糖和脂肪在一定条件下均能发生水解反应，但葡萄糖不能，故C错。]3．下列物质中既能发生水解反应，也能发生银镜反应，其水解产物中还有能发生银镜反应的是()①乙醛②葡萄糖③甲酸甲酯④蔗糖⑤麦芽糖⑥纤维素⑦淀粉A．①②⑤B．③④⑥C．③⑤D．④⑤C[能发生水解反应的物质有③④⑤⑥⑦，能发生银镜反应的物质有①②③⑤，水解产物中有能发生银镜反应的物质有③④⑤⑥⑦，故C正确。]4．某糖在酸性条件下发生水解反应，生成相对分子质量相等的两种不同的有机物，则该糖可能是()A．蔗糖B．麦芽糖C．甲酸乙酯D．丙酸乙酯A[蔗糖在酸性条件下发生水解反应，生成相对分子质量相等的葡萄糖和果糖。]5．某同学称取9g淀粉溶于水，测定淀粉水解的百分率，其操作步骤如图所示。淀粉溶液――→加A混合液→取很少量混合液――→加碘水溶液变蓝色加B混合液――→加银氨溶液水浴加热沉淀提示：少量溶液计算时忽略不计。试回答下列问题：(1)所加试剂A是________，B是________。(2)只加A，不加B是否可以？________(填“可以”或“不可以”)，理由是_______________________________________________________________________________________________。(3)当析出2.16g沉淀时，淀粉的水解百分率是_______________。[解析]淀粉在酸性条件下发生水解反应，故A可为稀硫酸。淀粉水解的最终产物是葡萄糖，葡萄糖分子中含有醛基，可与银氨溶液发生银镜反应，但银镜反应必须在碱性条件下进行，故B可为NaOH溶液。遇碘变蓝是淀粉的特性，混合液中加入碘水，溶液变蓝，说明其中还有淀粉存在；混合液与银氨溶液发生反应，有Ag生成，则证明淀粉已部分水解生成葡萄糖。2.16gAg的物质的量为2.16g108g·mol－1＝0