1、第一节 生命的基础能源糖类学习目标1.了解糖类的组成和分类。2了解葡萄糖的还原性、淀粉的水解以及糖类在人体内的消化和功能。3了解纤维素的组成和性质。课堂互动讲练 知能优化演练 第一节 生命的基础能源糖类课前自主学案 一、糖类概述1组成糖类是由_三种元素组成的一类有机化合物。糖类也叫做_，原因是它们的化学组成大多符合通式_。自主学习 课前自主学案 C、H、O碳水化合物Cn(H2O)m2典型代表物质种类 单糖 二糖 多糖 代表物名称 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素 分子式 _ _ _ _ C6H12O6 C12H22O11(C6H10O5)n(C6H10O5)n 二、葡萄糖是怎样供给能量的1葡萄糖的组
2、成及物理性质葡萄糖的分子式是_，结构简式是_，是一种_色晶体，有_味，_溶于水。C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO白甜能2葡萄糖的还原性实验步骤 实验现象 _ 试管内壁有银镜生成 化学方程式CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH42Ag3NH3H2O 葡萄糖酸铵实验结论葡萄糖与银氨溶液在_的条件下发生化学反应，形成银镜，这说明葡萄糖具有_水浴加热还原性3葡萄糖是人体内最重要的供能物质三、淀粉是如何消化的1淀粉的组成与结构淀粉是一种重要的多糖，其分子式为_，其中n值为几百到几千。淀粉是一种相对分子质量很大的天然高分子化合物。2物理性质淀粉
3、是一种白色、无味道的粉末状物质。_溶于冷水，在热水中淀粉颗粒会膨胀，一部分溶解在水里，另一部分悬浮在水里，形成胶状淀粉糊。(C6H10O5)n不3化学性质水解反应(1)在人体内的水解过程淀粉淀粉酶麦芽糖 麦芽糖酶葡萄糖。化学方程式为：2(C6H10O5n淀粉nH2O淀粉酶 nC12H22O11，麦芽糖四、纤维素有什么生理功能1纤维素的组成及物理性质(1)组成：分子式：_，属于天然有机高分子化合物。(2)物理性质：白色、无气味、无味道的纤维状结构的物质，_溶于水，也_溶于一般有机溶剂。(C6H10O5)n不不2纤维素的水解(1)在浓 H2SO4的催化作用下发生水解，其化学方程式为_。(2)人体内
4、没有能使纤维素水解的酶，因此纤维素在人体内不能消化，不能作为人类的营养食物。(C6H10O5)n(纤维素)nH2O 催化剂nC6H12O6(葡萄糖)3纤维素的生理功能(1)刺激肠道蠕动和分泌消化液，有助于食物的消化和废物的排泄。(2)减少有害物质与肠黏膜接触时间，预防疾病。(3)降低胆固醇。(4)预防和治疗糖尿病等。1糖类都可以用通式Cn(H2O)m表示吗？符合通式Cn(H2O)m的物质都是糖类吗？【提示】有些糖的组成并不符合通式Cn(H2O)m，如鼠李糖(C6H12O5)；有些组成符合通式Cn(H2O)m的物质并不是糖，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)。问题探究 2根据葡萄糖的分子结
5、构，你还能说出它有哪些化学性质吗？【提示】根据葡萄糖的分子结构，葡萄糖含有羟基，所以葡萄糖还能发生催化氧化反应生成醛，能和羧酸发生酯化反应生成酯。3糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，设想怎样去检验一个患者的病情？【提示】(1)医院用专门仪器检测。(2)家庭中用尿糖试纸浸入尿液中，约1秒钟后取出，在1分钟内观察试纸的颜色，并与标准比色板对照，即能得到测定结果。4米饭没有甜味，但咀嚼后有甜味，为什么？【提示】淀粉是一种多糖，属于天然高分子化合物，但它本身没有甜味；在唾液淀粉酶的催化作用下，淀粉可水解生成麦芽糖，故咀嚼后有甜味。自主体验 1现有下列物质：纤维素 甲酸甲酯 淀粉 甲醛丙酸 乳酸(羟基丙酸)
6、乙二醇 乙酸。其中符合 Cn(H2O)m 的组成，但不属于糖类的是()A BCD解析：选B。用排除法：从名称看纤维素、淀粉均为多糖，不符合题意，则A、C肯定不是正确选项。B、D中均有、，则观察、是否符合题意。为丙酸，其分子式为C3H6O2，不符合碳水化合物组成。选项分子式为C3H6O3，且不属于糖类，故选B。2(2011年广州高二检测)医院中检查病人的尿液时，向尿液中加入新制的碱性氢氧化铜悬浊液并加热，若观察到砖红色沉淀，则说明该病人的尿液中含有()A食醋B白酒C食盐D葡萄糖解析：选D。葡萄糖中含有醛基，能与氢氧化铜反应出现砖红色沉淀。3对于蔗糖的说法中，不确切的是()A蔗糖是重要的二糖，它的
7、摩尔质量是葡萄糖的二倍B纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不发生银镜反应C在蔗糖与稀硫酸共热后，滴入银氨溶液，水浴加热后看不到银镜产生D在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑并有泡沫出现解析：选A。A项，蔗糖的摩尔质量不是葡萄糖的二倍。1分子结构葡萄糖在溶液里的一些性质表明，它的结构简式为：课堂互动讲练 要点一葡萄糖的结构与性质 2化学性质葡萄糖具有醇和醛的性质(1)醛的性质能被银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液等弱氧化剂氧化，显示还原性。化学方程式为：(2)多元醇的性质：1 mol葡萄糖(C6H12O6)最多可与5 mol CH3COOH反应生成酯。(3)燃烧或生理氧化并放出能量：C6H12
8、O66O26CO26H2O。3做葡萄糖与银氨溶液和新制氢氧化铜反应实验时应注意的问题葡萄糖与银氨溶液反应以及与新制的氢氧化铜反应，都需要加热，但是加热的方式不一样。与银氨溶液反应时，是在水浴中加热，加热过程中试管不能振荡；与新制的氢氧化铜反应时，则直接在酒精灯火焰上加热至沸腾。另外，这两个实验都必须在碱性条件下进行，所以实验中使用的葡萄糖溶液如果是由二糖或多糖在酸性条件下水解得到的，实验前必须加入氢氧化钠，将其调节至碱性。(2010年北京海淀区高二期中)关于葡萄糖的说法错误的是()A葡萄糖的分子式是C6H12O6，是一种多羟基醛，因而具有醛和醇的性质B葡萄糖是碳水化合物，因为它的分子是由6个碳
9、原子和6个水分子组成的C葡萄糖是人体内最重要的供能物质D葡萄糖是单糖例1【解析】这道题涉及了葡萄糖的结构和性质等方面的知识。葡萄糖是一种重要的单糖，是人体内最重要的供能物质，因此C、D选项正确。糖类也叫做碳水化合物，但是这个名称并不能反映葡萄糖的分子结构，它不是碳的水化物，而是多羟基醛。根据有机物的结构决定性质的事实，可知葡萄糖应该具有醇和醛的性质。所以，A选项正确，B选项错误。【答案】B【易误警示】把糖类称为“碳水化合物”，只是历史沿用的叫法，这个名称并不能真实反映糖类的组成和结构特征。由葡萄糖的结构简式可知，它是一种五羟基的醛。变式训练1 分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：(1)银镜反应
10、时，需氢氧化二氨合银_mol，反应后经酸化葡萄糖变为_，其结构简式为_。(2)与醋酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需_g醋酸。(3)若使之全部转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为_L，反应的化学方程式为_解析：答案：(1)2 葡萄糖酸 CH2OH(CHOH)4COOH(2)300(3)134.4 C6H12O6(葡萄糖)6O2酶6CO26H2O要点二淀粉和纤维素的结构和性质 名称 淀粉 纤维素 分子通式(C6H10O5)n(C6H10O5)n 分子内结构单元 C6H10O5(葡萄糖结构单元)C6H10O5(葡萄糖结构单元)n值 几百到几千 约几千 名称 淀粉 纤维素 相对 分子质
11、量 几万到几十万 几十万到几百万 分子 结构关系 都是由C6H10O5结构单元构成的高分子，但分子内C6H10O5结构单元数目不同，分子结构不同 物质属类 多糖；天然有机高分子化合物；混合物 名称 淀粉 纤维素 自然存在 植物的块根或种子中 一切植物中均含有 物理性质 白色、无气味、无味道的粉末，不溶于冷水，部分溶于热水 白色、无气味、无味道具有纤维状结构的物质。既不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂 名称 淀粉 纤维素 主要化学性质 无还原性。在稀酸或淀粉酶的催化下水解。水解逐步进行，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终产物是葡萄糖 遇碘(I2)变蓝 无还原性。能水解，但比淀粉难水解。浓酸或稀酸
12、并加压或有关酶(不是淀粉酶)的催化下，纤维素逐步水解，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终产物是葡萄糖 主要用途 作为人和动物的食物，作工业原料(制造葡萄糖和酒精等)用于纺织工业、造纸、制造硝酸纤维、醋酸纤维、黏胶纤维等，作动物的食物(2011年黄冈中学高二月考)关于淀粉和纤维素两种物质，下列说法中正确的是()A两者都能水解，但水解的最终产物不同B两者含C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体C它们都属于糖类，且都是高分子化合物D都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应例2【解析】淀粉和纤维素都属于多糖，在一定条件下均能水解，最终产物都是葡萄糖；淀粉和纤维素的组成均可用(
13、C6H10O5)n表示，C、H、O的质量分数都相同，但因n值不同，二者不属于同分异构体。【答案】C【易误警示】(1)虽然淀粉和纤维素的分子式相同，都为(C6H10O5)n但由于n值不固定，故它们不互为同分异构体。(2)淀粉和纤维素都不具有还原性，即不能发生银镜反应，不能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应，但都可发生水解反应。变式训练 2 某广告称某种牌号的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不加糖，比加糖还甜，最适合糖尿病人食用。你认为下列判断不正确的是()A这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑，不甜不等于没有糖B不加糖不等于没有糖，糖尿病人食用要慎重C不要听从厂商和广告商的宣传，应咨询医生D糖尿病人应
14、少吃含糖食品，该八宝粥未加糖可以放心食用解析：选D。由于八宝粥含有淀粉，而淀粉是多糖，它可以水解生成葡萄糖，所以该食品中不加糖并不代表不含糖，故糖尿病人吃该类食品应慎重。淀粉在酸的催化作用下能够发生水解，最终生成葡萄糖，反应物淀粉遇碘水变蓝色，但不能发生银镜反应，产物葡萄糖遇碘水不变色，但能发生银镜反应。据此我们可以用碘水和银氨溶液(或新制氢氧化铜)来检验淀粉在酸性溶液中水解是否进行完全，其思维导图如下：要点三淀粉水解程度的判断 实现现象及结论表：序号 现象A 现象B 结论 1 溶液变蓝色 未出现银镜 淀粉尚未水解 2 溶液变蓝色 出现银镜 淀粉部分水解 3 溶液不变蓝色 出现银镜 淀粉完全水
15、解 总结：淀粉水解的程度分为三种情况：一种情况是完全水解，加碘水溶液未变蓝，能发生银镜反应；第二种情况是完全不水解或没有水解产生葡萄糖，加碘水溶液变蓝，但不能发生银镜反应；第三种情况是部分水解，既可以使溶液变蓝，又能发生银镜反应。特别提醒：水解液中加NaOH中和酸以后再加碘液检验淀粉的存在时，可能即使有淀粉存在，也不变蓝，因为若碱过量，I2与NaOH会发生反应，所以检验淀粉的存在时最好在加碱之前检验。现有三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况：方案甲：淀粉液稀硫酸水解液碘水,溶液变蓝结论：淀粉尚未水解方案乙：淀粉液稀硫酸水解液 银氨溶液微热 无银镜产生结论：淀粉完全没有水解方案丙：淀粉液稀硫酸水
16、解液 NaOH 溶液,中和液银氨溶液微热 有银镜现象结论：淀粉已经水解例3根据上述操作、现象，首先回答结论是否正确，然后简要说明理由：(1)方案甲_；(2)方案乙_；(3)方案丙_。【思路点拨】解答本题要注意以下两点：(1)明确银镜反应发生的条件。(2)分析结论中水解程度的有关说法。【解析】方案甲，溶液变蓝色，说明其中含有淀粉，但不能说明淀粉没有水解。方案乙，无银镜生成，是操作错误，淀粉在酸性条件下水解，但银镜反应需在弱碱性条件下发生，故该方案不会发生银镜反应，但不能说明淀粉没有水解。方案丙，有银镜生成说明溶液中有葡萄糖，说明淀粉已经水解。【答案】(1)不正确。因为最终溶液变蓝色，只能说明溶液
17、中含有淀粉，但不能说明淀粉没有水解(2)不正确。淀粉水解液呈酸性，不能发生银镜反应，因此不能推断淀粉没有水解(3)正确。有银镜现象，因此可以推断淀粉水解【规律方法】淀粉和纤维素水解产物检验实验淀粉和纤维素都是可水解的糖，淀粉的水解是稀硫酸作催化剂，而纤维素的水解则是浓硫酸作催化剂，它们水解的产物都主要是葡萄糖，可以采用银氨溶液或新制氢氧化铜来检验，但银氨溶液与还原性糖的实验条件是碱性的；还原性糖与新制的Cu(OH)2悬浊液的反应也不能在酸性溶液中进行，所以水解反应的催化剂硫酸必须在加入氧化剂之前用NaOH溶液将其中和，否则实验就会失败。变式训练3 某同学称取9 g淀粉溶于水，测定淀粉的水解百分率，其程序如下：(1)各步加入的试剂为A_，B_。(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以，_。其理由是_。(3)当生成2.16 g沉淀时，淀粉水解率是_。解析：淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，A应为H2SO4。葡萄糖可与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应，但该反应必须在弱碱性条件下进行，故B应为NaOH。淀粉遇I2显蓝色。n(Ag)2.16 g108 gmol10.02 mol，需 0.01 mol 葡萄糖水解率0.01180 g9 g100%20%。答案：(1)H2SO4 NaOH(2)不可以 葡萄糖与银氨溶液反应必须在弱碱性条件下进行(3)20%
