2019-2020年高中化学 第2章 第3节 第2课时 糖类课件 鲁科版选修5

第2章官能团与有机化学反应烃的衍生物第3节醛和酮糖类第2课时糖类目标与素养：1.知道糖的分类，能够列举出常见的单糖、双糖和多糖的实例。(宏观辨识)2.了解糖类的组成和结构特点。(微观探析)3.了解葡萄糖、麦芽糖具有还原性，双糖能水解成单糖，多糖能水解成葡萄糖。(变化观念)4.结合糖类物质之间的转化说明糖类与生命活动的关系。(社会责任)自主预习探新知一、糖类概述单糖1．糖类概述(1)概念分子中有两个或两个以上羟基的___________以及水解后可以生成_________或多羟基酮的有机化合物。醛或酮多羟基醛(2)糖类的组成糖类由C、H、O三种元素组成，官能团为、—CHO或。(3)分类不能水解为更小糖分子蔗糖麦芽糖淀粉、纤维素葡糖糖—OH糖类物质都有甜味吗？提示：糖类物质不都有甜味，如淀粉、纤维素均无甜味。2．单糖(1)葡萄糖①分子式：C6H12O6。②结构简式：。③官能团：、。④物理性质：白色晶体，溶于水，有甜味。⑤化学性质CH2OH—(CHOH)4—CHO易—CHO—OH银氨溶液酯化(2)果糖①分子式：，与葡萄糖互为。③甜度：自然界中甜度最大的单糖。(3)核糖①分子式：。②结构简式：。C6H12O6同分异构体C5H10O5CH2OH—(CHOH)3—CHO(4)脱氧核糖①分子式：。②结构简式：(2­脱氧核糖)。C5H10O4CH2OH—(CHOH)2—CH2—CHO二、双糖和多糖1．双糖名称蔗糖麦芽糖相似点①组成相同，分子式均为，互为②都属于双糖，每摩尔水解后生成两摩尔单糖③水解产物都能发生银镜反应，都能被新制的Cu(OH)2悬浊液氧化④都具有甜味(蔗糖更甜)C12H22O11同分异构体官能团不含醛基(非还原性糖)含有醛基(还原性糖)化学性质____发生银镜反应，____被新制Cu(OH)2悬浊液氧化__发生银镜反应，__被新制Cu(OH)2悬浊液氧化不同点水解产物__________________________用途制甜味食物、红糖、白糖等制甜味食物、饴糖等葡萄糖不能不能能能葡萄糖和果糖如何鉴别蔗糖和麦芽糖？提示：蔗糖分子结构中没有醛基，所以没有还原性，麦芽糖分子结构中含有醛基，是一种还原性糖，可用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液来鉴别蔗糖和麦芽糖。2．多糖名称淀粉纤维素存在植物种子、块根等棉花、木材等通式__________________________结构特点由几百个到几千个单糖单元构成的高分子化合物由几千个单糖单元构成的高分子化合物物理性质白色粉末、无气味，不溶于冷水，无甜味白色、无气味，不溶于水，无甜味(C6H10O5)n(C6H10O5)n加碘水淀粉与碘作用呈______纤维素与碘不作用，不变蓝水解在淀粉酶作用下水解成________，在无机酸作用下水解成在无机酸催化作用下水解，最后生成，比淀粉水解困难化学性质酯化不能发生酯化反应生成火棉、胶棉和醋酸纤维葡萄糖蓝色麦芽糖葡萄糖淀粉和纤维素互为同分异构体吗？提示：不是。淀粉和纤维素是由几百到几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物，它们的组成通式都是(C6H10O5)n，但因为n值不固定，因此不属于同分异构体。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)所有的糖都有甜味，有甜味的物质是糖。()(2)葡萄糖与果糖加氢产物互为同分异构体。()(3)单糖与双糖都能发生银镜反应。()(4)糖都是天然高分子化合物。()(5)核糖和脱氧核糖分子式均符合通式Cn(H2O)m。()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×(5)×2．下列物质不属于糖类的是()A．CH2OHCHOHCHOHCHOB．CH2OHCHOHCHOHCH2CHOC．CH2OHCHOD．CH2OH(CHOH)3COCH2OH[答案]C3．下列关于淀粉和纤维素的叙述中，不正确的是()A．它们都能在人体内消化提供能量B．它们都是混合物C．它们都可以发生水解，其最终产物都是葡萄糖D．它们都是天然高分子化合物[答案]A核心突破攻重难葡萄糖的性质1.加成反应CH2OH(CHOH)4CHO＋H2――→Ni△CH2OH(CHOH)4CH2OH2．氧化反应(1)银镜反应：CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH――→△CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O(2)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH――→△CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O(3)生理氧化反应C6H12O6(s)＋6O2(g)―→6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2804kJ·mol－1(4)使溴水和酸性高锰酸钾溶液退色。3．酯化反应：(1mol葡萄糖消耗5mol乙酸，1个葡萄糖分子含5个羟基)4．发酵生成酒精C6H12O6――→酒化酶2C2H5OH＋2CO2↑5．工业制法C6H10O5n＋nH2O――→酸或酶nC6H12O6淀粉葡萄糖【典例1】分别取1mol葡萄糖进行下列实验：(1)银镜反应时，需银氨络合离子________mol，反应后葡萄糖变为________，其结构简式是__________________________。(2)与乙酸反应生成酯，理论上完全酯化需要________g乙酸。(3)若使之完全转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为________L，反应的化学方程式是_________________________________________________________________________。[答案](1)2葡萄糖酸铵CH2OH(CHOH)4COONH4(2)300(3)134.4CH2OH(CHOH)4CHO＋6O2――→点燃6CO2＋6H2O(1)葡萄糖发生银镜反应的实验操作是什么？(2)1mol葡萄糖与足量的钠反应，产生标准状况下气体的体积是________L。[答案](1)在一支洁净的试管中配制2mL的银氨溶液，加入1mL10%的葡萄糖溶液，振荡，水浴中加热3～5min。(2)56下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是()A．加金属钠看是否有氢气放出B．与新制的氢氧化铜悬浊液混合后共热，观察是否有砖红色沉淀生成C．与醋酸和浓硫酸共热，观察是否有果香味物质生成D．加入酸性KMnO4溶液，看溶液是否退色B[检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的Cu(OH)2悬浊液混合后共热，看是否有砖红色沉淀生成来判定，当然也可借助银镜反应来检验葡萄糖。]糖类水解的实验1.糖类还原性的检验糖类还原性是指糖类中的醛基被氧化的性质。某些糖类有较强的还原性，能被银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化。若糖类不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖，如蔗糖。2．水解产物中葡萄糖的检验(1)水解条件①蔗糖：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。②纤维素：90%的浓硫酸作催化剂，小火微热。③淀粉：稀酸或酶催化，水浴加热。(2)水解产物中葡萄糖的检验：欲要检验糖类水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和其中的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。3．淀粉水解程度的判断(1)实验原理用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。(2)实验步骤淀粉溶液――→稀硫酸微热水解液――→NaOH溶液中和液――→银氨溶液水浴加热现象A(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【典例2】某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：下列结论正确的是()A．淀粉尚有部分未水解B．淀粉已完全水解C．淀粉没有水解D．淀粉已发生水解，但不知是否完全水解D[向中和液中加入银氨溶液有银镜生成，说明发生了水解，中和液呈碱性，向其中加入I2不能检验淀粉是否存在。]1不能在中和液中加入碘水检验淀粉，因为碘与氢氧化钠溶液反应。2不能在水解液中直接加入银氨溶液来检验葡萄糖的存在，原因是银镜反应需在碱性条件下进行。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()A．乙酸甲酯B．蔗糖C．葡萄糖D．麦芽糖D[A的结构简式为，由此可知虽然能水解但没有醛基，B为非还原性糖，不能发生银镜反应，C为单糖不能水解，D是双糖能水解，同时又是还原性糖，能发生银镜反应。]当堂达标提素养1．下列说法正确的是()A．凡符合Cn(H2O)m通式的化合物一定属于糖类，不符合此通式的不属于糖类B．凡能溶于水且有甜味的化合物都属于糖类C．葡萄糖是一种单糖的主要原因是它是一种多羟基糖D．葡萄糖和乙醛的分子式中都含有醛基，它们都具有还原性D[有些符合通式Cn(H2O)m的物质不属于糖类，如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)；有些不符合通式Cn(H2O)m的物质属于糖类，如鼠李糖(C6H12O5)。糖类不一定都有甜味，如淀粉；有甜味的物质也不一定是糖类，如甘油。葡萄糖是单糖的主要原因是它不能水解为更小的糖分子。]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[答案]C3．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．蔗糖是多羟基的醛类化合物D．蔗糖与麦芽糖互为同分异构体C[淀粉水解先得到麦芽糖，然后在麦芽糖酶的作用下最终水解成葡萄糖，A正确；蔗糖水解的产物为葡萄糖和果糖，其中葡萄糖可以发生银镜反应，B正确；蔗糖是一种多羟基酮，而不是多羟基醛，C不正确；蔗糖和麦芽糖的分子式都是C12H22O11，但结构不同，所以互为同分异构体，D正确。]4．青苹果汁遇碘溶液显蓝色，熟苹果汁能还原银氨溶液，这说明()A．青苹果中只含淀粉不含糖类B．熟苹果中只含糖类不含淀粉C．苹果转熟时淀粉水解为单糖D．苹果转熟时单糖聚合成淀粉[答案]C5．为了检验淀粉水解的产物，设计如下实验方案：淀粉液――→试剂1①△水解液――→试剂2②混合液――――→新制的CuOH2③△红色沉淀请回答下列问题：(1)试剂1为20%的H2SO4溶液，其作用是___________________________________________________________________。(2)试剂2为____________，其作用是_____________________，使检验水解产物的实验得以顺利进行；发生反应的离子方程式为_____________________________________________________。(3)反应①的化学方程式为_____________________________。(4)为检验淀粉液是否已完全水解，取少量水解液于试管中，加入碘水，则证明淀粉未完全水解的现象是_________________________________________________________________________。(5)如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3，能否实现实验目的________(填“能”或“否”)，若不能，其原因是_______________________________________________，最简单的改正措施是____________________________。[解析]淀粉是高分子化合物，在稀硫酸作催化剂的条件下发生水解反应生成葡萄糖。葡萄糖中含有醛基，可发生银镜反应，也可被新制取的氢氧化铜悬浊液氧化，产生砖红色沉淀。但在反应前一定要先加入碱将稀硫酸中和，使反应处于碱性环境中，否则实验失败，看不到实验现象。最简单的改正措施是直接向溶液中加入稍过量的NaOH溶液来调整溶液的酸碱性。淀粉遇碘变蓝色，常利用这个性质来检验淀粉或碘的存在。[答案](1)作催化剂(2)NaOH溶液中和作催化剂的硫酸H＋＋OH－===H2O(3)(C6H10O5)