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高中化學(xué) 專題5 生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ) 5.1.1 糖類課件 蘇教版選修5.ppt

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高中化學(xué) 專題5 生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ) 5.1.1 糖類課件 蘇教版選修5.ppt

第一單元 糖類 油脂 第1課時(shí) 糖類,【考試標(biāo)準(zhǔn)】,自 主 預(yù) 習(xí) 知識(shí)點(diǎn)一 糖類的組成及分類 糖類(carbohydrate)是指 或 以及能 生成它們的物質(zhì)。糖類可以分為 、 和 。低聚糖和多糖在一定條件下可以 生成單糖。單糖一般就是 或 ,不能進(jìn)一步水解。按照分子中所含碳原子數(shù)的多少,單糖可以分為 、 、 (如核糖、脫氧核糖)和 (如葡萄糖、半乳糖、果糖)等;按照與羰基連接的原子或原子團(tuán)的情況不同,單糖又可以分為 和 ,最簡(jiǎn)單的醛糖是 。,多羥基醛,多羥基酮,水解,單糖,低聚糖,多糖,水解,多羥基醛,多羥基酮,丙糖,丁糖,戊糖,己糖,醛糖,酮糖,甘油醛,知識(shí)點(diǎn)二 葡萄糖和果糖 葡萄糖(glucose)和果糖(fructose)的分子式都為 。葡萄糖屬于 ,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可表示為 ;果糖屬于 ,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以表示為 。,C6H12O6,己醛糖,CH2OH(CHOH)4CHO,己酮糖,CH2OH(CHOH)3COCH2OH,知識(shí)點(diǎn)三 二糖 通常把由不到 個(gè)單糖縮合形成的糖類化合物稱為低聚糖,低聚糖徹底水解后將得到 。低聚糖中以 最常見,二糖又以 (sucrose)、 (maltose)、 、 等最普遍。蔗糖、麥芽糖、乳糖、纖維二糖互為 ,分子式都為 。 蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),它在硫酸催化下會(huì)水解生成 和 。,20,單糖,二糖,蔗糖,麥芽糖,乳糖,纖維二糖,同分異構(gòu)體,C12H22O11,葡萄糖,果糖,果糖,二糖是由兩個(gè)單糖分子之間脫去一分子水形成的,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 、 和 都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。麥芽糖和纖維二糖水解后都只得到 ,乳糖水解后則得到 和 。麥芽糖和纖維二糖在結(jié)構(gòu)上僅存在微小差異,但是它們的性質(zhì)卻存在明顯的不同,如麥芽糖有甜味且能被人體水解,而纖維二糖無(wú)甜味且不能被人體水解。,麥芽糖,纖維二糖,乳糖,葡萄糖,半乳糖,葡萄糖,知識(shí)點(diǎn)四 多糖 多糖在自然界分布很廣,是生物體的重要組成成分。自然界中最常見的多糖是 (cellulose)和 (starch)。 淀粉和纖維素的組成都可以用 表示,在無(wú)機(jī)酸或酶的催化下,淀粉和纖維素可以發(fā)生水解反應(yīng)。淀粉在淀粉酶催化下水解生成 ,在酸催化下水解則生成 。纖維素完全水解后,得到 。,纖維素,淀粉,(C6H10O5)n,麥芽糖,葡萄糖,葡萄糖,葡萄糖,纖維素在一定條件下可與濃硝酸發(fā)生酯化反應(yīng)得到 (俗稱硝化纖維)。含氮量高的硝化纖維俗稱 ,它是一種烈性炸藥。纖維素還能與乙酸酐作用生成 (俗稱醋酸纖維),它常用于生產(chǎn)電影膠片片基。,火棉,纖維素乙酸酯,纖維素硝酸酯,纖維素依次用濃氫氧化鈉溶液、二硫化碳處理后可得粘膠液,將粘膠液壓入稀硫酸中,可以重新得到纖維素。人們把通過(guò)這種方法得到的纖維稱為 ,其中的短纖維稱為 ,長(zhǎng)纖維稱為 。與上述轉(zhuǎn)變相似,纖維素也能溶解在銅氨溶液中,將形成的溶液壓入稀酸中,也可以重新得到纖維素,這種纖維稱為 。,粘膠纖維,人造棉,人造絲,銅氨纖維,即 時(shí) 自 測(cè) 判斷正誤: 1碳水化合物就是碳的水合物 ( ) 2糖類就是有甜味的化合物 ( ) 3凡符合通式Cm(H2O)n的有機(jī)物就屬于糖類 ( ) 4糖類物質(zhì)完全燃燒,都能產(chǎn)生CO2和H2O ( ) 答案 1. 2. 3. 4.,探究一 葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 1實(shí)驗(yàn)探究葡萄糖分子組成和結(jié)構(gòu) (1)取1.80 g葡萄糖完全燃燒后,只得到2.64 g CO2和1.08 g H2O,其結(jié)論是葡萄糖分子中含有碳、氫、氧三種元素且最簡(jiǎn)式為CH2O。 (2)用質(zhì)譜法測(cè)定葡萄糖,相對(duì)分子質(zhì)量為180,計(jì)算得葡萄糖的分子式為C6H12O6。,(3)在一定條件下1.80 g葡萄糖與足量乙酸反應(yīng),生成酯的質(zhì)量為3.90 g,由此可說(shuō)明葡萄糖分子中含有5個(gè)羥基。 (4)葡萄糖與氫氣加成,生成直鏈化合物己六醇,葡萄糖分子中含有碳氧雙鍵。 (5)葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是CH2OH(CHOH)4CHO。,【例1】 分別取1 mol葡萄糖進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn): (1)銀鏡反應(yīng)時(shí),生成Ag的物質(zhì)的量為_mol,反應(yīng)后葡萄糖變?yōu)開,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是_。 (2)與乙酸反應(yīng)生成酯,理論上完全酯化需要_g乙酸。 (3)若使之完全轉(zhuǎn)化為CO2和H2O,所需氧氣的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為_L,反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。,【訓(xùn)練1】 下列有關(guān)葡萄糖的敘述中,錯(cuò)誤的是 ( ) A能加氫生成六元醇 B能發(fā)生銀鏡反應(yīng) C能與醇發(fā)生酯化反應(yīng) D能被氧化為CO2和H2O 解析 葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)4CHO,其分子中含有5個(gè)醇羥基和1個(gè)醛基。有醛基,可與氫加成能生成己六醇,與銀氨溶液反應(yīng)可生成銀鏡;有醇羥基,可與羧酸反應(yīng)生成酯;由C、H、O元素組成,能被氧化為CO2和H2O。 答案 C,課堂筆記: 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì),其分子結(jié)構(gòu)中必含有CHO,但不一定屬于醛類。目前已學(xué)過(guò)的能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì): 醛、 、甲酸鹽、 、 、麥芽糖等。,甲酸,甲酸酯,葡萄糖,探究二 二糖的水解 1蔗糖溶液、麥芽糖溶液還原性實(shí)驗(yàn)探究 (1)在盛有新制Cu(OH)2懸濁液的兩支試管中,一支試管中加入蔗糖溶液,另一支試管中加入麥芽糖溶液,分別加熱。實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象是加入蔗糖溶液的試管無(wú)明顯現(xiàn)象,加入麥芽糖溶液的試管有磚紅色沉淀生成。 (2)由上述實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是蔗糖分子中無(wú)醛基;麥芽糖分子中有醛基,具有還原性。,3其他二糖水解,【例2】 下列物質(zhì)中,在一定條件下既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)的是 ( ) A甲酸 B蔗糖 C葡萄糖 D麥芽糖 解析 能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說(shuō)明有機(jī)物結(jié)構(gòu)中含有醛基,排除B項(xiàng)。已學(xué)過(guò)的能發(fā)生水解反應(yīng)的有機(jī)物有鹵代烴、酯及二糖或多糖等。故D項(xiàng)符合題意。 答案 D,【訓(xùn)練2】 我國(guó)是糖類生產(chǎn)大國(guó),在各種糖中,蔗糖產(chǎn)量又居榜首。蔗糖是食品產(chǎn)業(yè)中的常用原料,也是許多化工行業(yè)中的一種重要原料。關(guān)于蔗糖有如下幾種說(shuō)法,請(qǐng)判斷其中不正確的是 ( ) A蔗糖不是淀粉水解的產(chǎn)物 B蔗糖的水解產(chǎn)物為葡萄糖 C蔗糖分子不含醛基 D蔗糖與麥芽糖互為同分異構(gòu)體 解析 蔗糖的水解產(chǎn)物為葡萄糖和果糖。 答案 B,探究三 多糖的性質(zhì)及應(yīng)用 1淀粉和纖維素屬于多糖,分子式均為(C6H10O5)n,每個(gè)葡萄糖單元仍有三個(gè)羥基,其分子式也可寫成C6H7O2(OH)3n,由于n值不同,它們不是同分異構(gòu)體,它們都屬于天然高分子化合物。,3纖維素是白色、無(wú)嗅、無(wú)味的具有纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。一般不溶于水和有機(jī)溶劑。 (1)纖維素與淀粉一樣,沒(méi)有還原性,但在強(qiáng)酸中的水解產(chǎn)物具有還原性。 (2)纖維素含有羥基,可以與硝酸、醋酸等發(fā)生酯化反應(yīng),生成重要的化工原料硝化纖維和醋酸纖維。,4已知纖維素的結(jié)構(gòu)單元中含有3個(gè)羥基,所以纖維素的結(jié)構(gòu) 也可表示為 試寫出纖維素與濃 HNO3發(fā)生酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式,結(jié)論:淀粉部分水解。 根據(jù)上述操作現(xiàn)象,回答設(shè)計(jì)、結(jié)論是否正確。然后簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。 (1)甲方案_。 (2)乙方案_。 (3)丙方案_。 (4)丁方案_。,解析 本例是一道實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)型的例題,思考問(wèn)題應(yīng)緊緊圍繞淀粉的檢驗(yàn)和葡萄糖的檢驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行周到而又全面的分析,這是解決本題的關(guān)鍵。同時(shí)本題也較好地考查了文字表達(dá)能力。在具體設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意兩點(diǎn):在檢驗(yàn)葡萄糖存在時(shí),加銀氨溶液之前,要加堿中和溶液中的硫酸,否則銀氨絡(luò)離子要被破壞;檢驗(yàn)淀粉存在時(shí),不能是堿性溶液,因?yàn)榈饽芘cNaOH反應(yīng),因此水解液可以直接加碘水檢驗(yàn),不必先中和。 若淀粉水解完全時(shí),則在溶液中加入碘水,溶液不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色;若淀粉尚未水解時(shí),則加入銀氨溶液,水浴加熱,溶液不會(huì)發(fā)生銀鏡反應(yīng);若淀粉正在水解中,則既要用碘水檢驗(yàn)淀粉的存在,又要用銀氨溶液檢驗(yàn)有無(wú)葡萄糖或麥芽糖的存在。,答案 (1)設(shè)計(jì)和結(jié)論都不正確。設(shè)計(jì)不正確是因加入NaOH溶液呈堿性后,加入I2,I2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),沒(méi)有I2存在,不能證明淀粉是否存在;結(jié)論不正確是若淀粉部分水解,溶液中也會(huì)有淀粉存在 (2)設(shè)計(jì)和結(jié)論都不正確。因?yàn)樵谒嵝詶l件下,加入的銀氨溶液被破壞,不能與葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)。按方案乙的設(shè)計(jì),無(wú)銀鏡現(xiàn)象,淀粉可能是完全水解了也可能是部分水解了或完全未水解 (3)設(shè)計(jì)和結(jié)論都正確。按設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),有銀鏡現(xiàn)象,說(shuō)明淀粉已水解生成了葡萄糖 (4)設(shè)計(jì)和結(jié)論都正確。按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn),淀粉變藍(lán)又有銀鏡現(xiàn)象,說(shuō)明既有淀粉又有葡萄糖,即淀粉部分水解,【訓(xùn)練3】 向淀粉溶液中加入少量稀H2SO4,加熱使淀粉發(fā)生了水解反應(yīng),為測(cè)定其水解程度,所需的試劑是 ( ) 銀氨溶液 新制Cu(OH)2懸濁液 NaOH溶液 碘水 BaCl2 A B C D,解析 實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑闇y(cè)定淀粉的水解程度,其中包括:尚未水解;部分水解;完全水解。而淀粉水解的產(chǎn)物為葡萄糖,所以所需試劑為銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液,以檢驗(yàn)是否存在葡萄糖,若無(wú)銀鏡現(xiàn)象或磚紅色沉淀生成,則說(shuō)明淀粉尚未水解,若有此現(xiàn)象,則說(shuō)明淀粉已部分水解或全部水解。至于是部分水解還是全部水解,必須證明是否還存在淀粉,所以還需要碘水。又因銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng),不能在酸性條件下進(jìn)行,所以必須用堿中和作催化劑的H2SO4。 答案 C,課堂筆記: 驗(yàn)證淀粉的水解產(chǎn)物時(shí),首先要加入 調(diào)至堿性,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。要驗(yàn)證混合液中是否還有淀粉應(yīng)直接取水解后的混合液加碘水,而不能在加入NaOH溶液后再加碘水,因?yàn)?。,NaOH溶液,碘水與NaOH溶液反應(yīng),

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