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高中化学选修五同步备课参考课件14

时间:2018-06-14


第2课时

糖类

教师用书独具演示

●课标要求 认识糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加 工和生物质能源开发上的应用。

●课标解读 1.了解糖与醛、酮在结构上的联系;知道糖的分类, 知道葡萄糖、麦芽糖的还原性和多糖的水解反应。 2.联系生活、生产和相关科学知识,理解糖类在食品 加工、能源开发和生命活动中的重要作用。

●教学地位 糖类与生命现象,人类生活密切相关,由于其结构与醛 酮密切相关,所以放在本节教材中介绍,这样可以使学生更 深刻地认识糖,也可以拓展他们对醛羰基和酮羰基的认识。 糖类的组成和性质特点,糖类物质之间的转化是本课时教材 的重要内容。

●新课导入建议

你知道糖类在生命活动过程中起着什么作用?我们平常 用的作业本中含有什么?

+ ●教学流程设计

演示结束

课 标 解 读 重 点 难 点 1.认识糖类的概念、 1.从分子组成上认 组成和分类。 识糖类物质之间的 2.了解葡萄糖、果 相互关系,从官能 糖的结构和性质。 团结构上理解它们 3.了解二糖、多糖 性质的差异。(重 的结构和水解过程。 点) 4.结合糖类物质之 2.掌握还原性糖性 间的转化说明糖类 质检验方法。(难 与生命活动的关系。 点)

糖类概述

1.概念 分子中有两个或两个以上羟基的 醛或酮 以及水解后可 以生成 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 —OH 、 或多羟基酮的有机化合物。

—CHO或



3.分类 (1)单糖 不能水解为更小糖分子的糖类,如 葡萄糖 、 果糖 、 核糖、脱氧核糖等。 (2)低聚糖 1 mol糖水解后能产生 2~10 mol 单糖的糖类。水解后 得2 mol单糖的称为 双糖 ,得3 mol单糖的称为 叁糖 。 (3)多糖:1 mol糖分子能水解成n mol(n> 10 )单糖的糖 类,如 淀粉 、

纤维素

等。

+ 1.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。

单糖
1.葡萄糖 (1)化学式:C6H12O6。 (2)结构简式: CH2OH—(CHOH)4—CHO (3)官能团: —CHO 、 。

—OH



(4)物理性质:白色晶体,易溶于水,有甜味。

(5)化学性质

银氨溶液 新制Cu(OH)2悬浊液 O2 H2 酯化

2.果糖 (1)分子式: C6H12O6 (2)结构简式: ,与葡萄糖互为同分异构体 。

(3)甜度:自然界中甜度最大的单糖。

3.核糖 (1)分子式: C5H10O5 。 。

(2)结构简式: CH2OH—(CHOH)3—CHO 4.脱氧核糖 (1)分子式: C5H10O4 。

(2)结构简式:CH2OH—(CHOH)2—CH2—CHO



+ 2.葡萄糖与果糖结构上有何异同? + 【提示】

葡萄糖与果糖分子式同为 C6H12O6,二者互为同分异构体。葡萄糖分 子内有醛基,果糖分子内有一个羰基。

双糖

常见的双糖有麦芽糖和蔗糖,分子式均为 C12H22O11 , 但麦芽糖分子中有醛基具有还原性,蔗糖分子中不含醛基, 无还原性,二者互为 式为: H C12H22O11(麦芽糖)+H2O――→ 2C6H12O6(葡萄糖) △ H C12H22O11(蔗糖)+H2O――→ △
C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
+ +

同分异构体 ,二者水解的化学方程

+ 3.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。

多糖
1.淀粉 (1)组成:通式为 (2)水解反应 淀粉发生水解反应的化学方程式为:

(C6H10O5)n



H+ (C6H10O5)n(淀粉)+nH2O――→nC6H12O6(葡萄糖) △ 。
水解产物在酒化酶的作用下可酿酒,反应方程式为: 酒化酶 C6H12O6 ――→ 2C2H5OH+2CO2 。

(3)特征反应 利用淀粉遇I2 变蓝 的性质可以鉴定淀粉的存在。

2.纤维素 (1)组成:通式为 (C6H10O5)n (2)水解反应 纤维素在90%浓硫酸的催化作用下,发生水解反应的化 学方程式为:(C6H10O5)n(纤维素)+nH2O nC6H12O6(葡萄糖)。 浓H2SO4 ――→ △ 。

(3)酯化反应 纤维素中的葡萄糖单元含有 羟基 ,可以表现出 醇

的性质,与硝酸发生酯化反应制得纤维素硝酸酯(俗名

硝酸纤维


),与乙酸发生酯化反应制得纤维素乙酸酯(俗 )。

醋酸纤维

+ 4.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。

糖类的结构、性质和代表物

【提示】

葡萄糖的结构中含有—CHO,果糖的结构

+ 【问题导思】
中含有 ,根据它们结构的不同可用银氨溶液或新制 + ①怎样鉴别葡萄糖和果糖? Cu(OH)2悬浊液来鉴别。

②蔗糖和麦芽糖有什么相互关系?它们的性质有哪些不 同? 【提示】
蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。蔗糖不含醛

基,是非还原性糖,水解生成葡萄糖和果糖;麦芽糖含有醛 基,是还原性糖,水解只生成葡萄糖。
③淀粉和纤维素均为纯净物吗?怎样鉴定淀粉的存在?

【提示】

淀粉和纤维素的分子通式均为(C6H10O5)n,

但其中n不同,所以二者均为混合物。利用淀粉遇I2变蓝的 性质可以鉴定淀粉的存在。

葡萄糖除能被[Ag(NH3)2]OH、新制Cu(OH)2悬浊液等弱 氧化剂氧化外,还能被KMnO4(H+)、溴水等强氧化剂氧 化。

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 C.葡萄糖 ) B.蔗糖 D.麦芽糖

【解析】

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是二糖能水解,同时又是还 原性糖,能发生银镜反应。
【答案】 D

1.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 )

【解析】

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。
【答案】 B

【教师备课资源】(教师用书独具) 糖类概念的理解 1.糖类不都是甜的,如淀粉、纤维素均无甜味,但它 们属于多糖;有甜味的物质未必是糖,如糖精不是糖。 2.糖类过去又称碳水化合物,是因为大多数糖可用通 式Cn(H2O)m表示。在学习中应注意: ①该通式只表明糖类由C、H、O三种元素组成,并未 反应糖类的结构特点,其中的H、O并未结合成H2O。

②有些属于糖类的物质不符合该通式,如脱氧核糖 C5H10O4,而有些符合该通式的又不属于糖类,如甲醛

(HCHO),乙酸(CH3COOH),乳酸(

)。

下列有关糖类物质概念的叙述中,正确的是 ( A.糖类是具有甜味的物质 B.糖类是具有 Cn(H2O)m 通式的物质 C.糖类是含有醛基或羰基的物质 D.糖类一般是多羟基醛或多羟基酮以及能水解产生它 们的物质
【答案】 D

)

淀粉水解程度的判断及水解产物的检验

+ 【问题导思】 + ①判断淀粉的水解程度的方法是什么? + 【提示】

通常根据银氨溶液或新制 Cu(OH)2悬浊液,碘水与淀粉水解液混合 反应的现象来判断淀粉的水解程度。 + ②怎样证明淀粉已水解完全,应如何进行 操作?
+ 【提示】

向淀粉水解液中先加NaOH溶 液,再加入银氨溶液水浴加热有银镜出现, 向淀粉水解液滴加碘水,溶液不变色,则 可证明淀粉水解完全。

1.实验原理 用银氨溶液或新制的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

3.实验现象及结论 现象 A ① 未出现银镜 ② ③ 出现银镜 出现银镜 现象 B 溶液变蓝色 溶液变蓝色 结论 淀粉尚未水解 淀粉部分水解

溶液不变蓝色 淀粉完全水解

某同学设计了四个实验方案,用以检验淀粉的 水解情况。
硫酸 NaOH溶液 方案甲:淀粉液 ――→ 水解液 ――――――→ 中和液 △ 碘水 ――→溶液未变蓝 结论:淀粉已经完全水解。 硫酸 银氨溶液 方案乙:淀粉液――→水解液――――→无银镜出现 △ 加热 结论:淀粉完全没有水解。

硫酸 NaOH溶液 方案丙:淀粉液 ――→ 水解液 ――――――→ 中和液 △ 银氨溶液 ――――→有银镜出现 加热 结论:淀粉已经完全水解。

结论:淀粉部分水解。 上述四种方案的设计与结论是否正确?并简述理由。

【解析】

设计实验方案时要注意两点:其一是检验葡

萄糖存在时,水解液加银氨溶液之前一定要先加碱中和水解 液中的硫酸,否则银氨络离子会被破坏;其二是检验淀粉存 在时,不能在碱性条件下进行,因为碘和NaOH会发生反 应;I2+2NaOH===NaIO+NaI+H2O,因此水解液应直接 加碘水检验,而不能先中和。

【答案】

甲设计不正确,结论不正确。因为加碱中和

时,若碱过量,碘将与NaOH发生反应,不能说明有无淀粉 存在。 乙设计不正确,结论也不正确。因为在酸性条件下,加 入的银氨溶液会被破坏,不能与葡萄糖发生银镜反应,按此 方案进行操作的结果,不能说明淀粉是否发生水解。 丙结论不正确。因为淀粉部分水解也会出现题中所述现 象。 丁设计和结论都正确,按此方案操作,淀粉变蓝又有银 镜出现,则说明既有淀粉又有葡萄糖。

(1)银镜反应的发生需要碱性环境。 (2)用I2检验淀粉存在时,不能在碱性条件下进行。

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
【解析】 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。
【答案】 D

+ 1.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】

葡萄糖分子的结构简式为 + CH2OH(CHOH)4CHO,其分子中含有5个醇 羟基和1个醛基,可与氢气加成得到六元 醇,与银氨溶液反应可生成银镜;与羧酸 反应生成酯;由于没有羧基,不能与醇发 生酯化反应,C错。葡萄糖由C、H、O三 种元素组成,可被氧化为CO2和H2O。 + 【答案】 C

+ 2.糖是人们日常生活中不可缺少的一类

+
+

+
+

重要物质,下列有关糖类物质的叙述中, 正确的是( ) A.葡萄糖在酒化酶作用下水解生成乙醇 和二氧化碳 B.淀粉、纤维素都是天然有机高分子化 合物,分子式都可以写成(C6H10O5)n,二者 互为同分异构体 C.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体 D.蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素都能水 解且水解的最终产物都是葡萄糖

+ 【解析】

葡萄糖转化为乙醇的反应是分 解反应,不是水解反应,A不正确;淀粉 和纤维素不是同分异构体,B不正确;蔗 糖的水解产物是葡萄糖和果糖,D不正确。 + 【答案】 C

+ 3.某学生进行淀粉的水解实验,并检验

+
+

+
+

水解产物是否含有葡萄糖。他的操作如下: 在淀粉中加入3~5 mL 20%的稀硫酸;将 混合液煮沸几分钟,冷却;在冷却后的溶 液中加入银氨溶液,水浴加热。实验结果 没有银镜产生。其原因是( ) A.淀粉尚未水解 B.加热时间不够 C.煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化 剂的酸 D.淀粉水解的产物中没有葡萄糖

+ 【解析】

银镜反应需要在碱性条件下进 行,而淀粉水解的催化剂为稀H2SO4,故 在检验水解产物葡萄糖之前要先用NaOH 溶液中和至溶液呈碱性。 + 【答案】 C

+ 4.(2013·惠阳高二质检)验证淀粉水解可

+

+ +

+

生成葡萄糖,进行了下列实验,该实验中 操作步骤的排列顺序正确的是( ) ①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入Cu(OH)2悬浊液 ④加入几滴稀硫 酸 ⑤再加热 ⑥加入NaOH溶液,调pH至碱性 A.④②⑥③⑤ B.①⑤②⑥④③ C.①②④⑤③⑥ D.①④⑤⑥③②

+ 【解析】

淀粉需要在稀硫酸作催化剂的 条件下加热才能发生水解生成葡萄糖,加 入Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖之前必须先 加入NaOH溶液中和稀硫酸,并调pH至碱 性。 + 【答案】 D

+ 5.有A、B、C、D四种有机物,均由碳、

+
+ +

+

氢、氧三种元素组成,A、B的实验式相同, B、C的分子式相同,B、C在一定条件下相 互作用可生成D。常温常压下,A为气体, B、C、D均为固体。四种物质均易溶于水, A、B可发生银镜反应,B的相对分子质量 是A的6倍。 (1)确定四种有机物的名称: A________、B________、C________、 D________。 (2)写出D的同分异构体发生水解的化学方 程式: ____________________________________

+ 【解析】

由题意,四种有机物,均由碳、 氢、氧三种元素组成,而由C、H、O三种 元素组成的有机物中仅有甲醛(HCHO)在常 温常压下为气体,故A为甲醛,A、B的实 验式相同且B的相对分子质量是A的6倍, 其分子式为C6H12O6,能发生银镜反应,可 确定其为葡萄糖,而C与B为同分异构体, 应为果糖;B、C作用可生成D,则D为蔗 糖,它的同分异构体为麦芽糖。

+ 【答案】

(1)甲醛 葡萄糖 果糖 蔗糖

△ (3)CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH――→ CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O

课时作业(十二)


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