高中化學(xué) 第四章 生命中的基礎(chǔ)有機化學(xué)物質(zhì) 4.2 糖類課件 新人教版選修5.ppt

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1、第二節(jié)糖類,1.能記住糖類的組成和性質(zhì)特點,能舉例說明糖類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應(yīng)用。 2.通過單糖、二糖、多糖的探究實驗,進一步體驗對化學(xué)物質(zhì)探究的過程,能說出科學(xué)探究的意義,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法,提高科學(xué)探究的能力。,一,二,三,一、糖類的組成和分類 1.糖類的組成 從分子結(jié)構(gòu)看,糖類可定義為多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。通常用通式Cm(H2O)n表示。 糖類的分子組成都可以用Cm(H2O)n來表示嗎?組成符合Cm(H2O)n的有機物一定屬于糖類嗎? 提示:糖類的分子組成并不是都符合Cm(H2O)n,如鼠李糖分子式為C6H12O5,脫氧核糖的分子式為C5H10O4。組成符

2、合Cm(H2O)n的有機物不一定屬于糖類,如乙酸C2H4O2、乳酸C3H6O3、甲醛CH2O等,分子組成符合Cm(H2O)n,但它們并不屬于糖類。,四,,,,,,一,二,三,2.糖類的分類 根據(jù)水解情況分為以下幾類: (1)單糖:不能水解的糖,如葡萄糖、果糖等。 (2)低聚糖:1 mol糖水解后能產(chǎn)生210 mol單糖。其中能生成2 mol單糖的糖又叫二糖,如麥芽糖和蔗糖等。 (3)多糖:1 mol糖水解后能產(chǎn)生很多摩爾單糖,如淀粉、纖維素等。,四,,,,,,,,一,二,三,二、葡萄糖與果糖 1.葡萄糖 (1)分子組成和結(jié)構(gòu)特點。 分子式:C6H12O6,結(jié)構(gòu)簡式:CH2OH(CHOH)4CH

3、O。 官能團:OH、CHO。 (2)物理性質(zhì)。,(3)化學(xué)性質(zhì)。,四,,,,,,,,,,,,,,一,二,三,(4)用途。 葡萄糖用于制鏡業(yè)、糖果制造業(yè)、醫(yī)藥工業(yè),體弱和低血糖患者可利用靜脈注射葡萄糖溶液的方式來迅速補充營養(yǎng)。 2.果糖 (1)分子組成和結(jié)構(gòu)特點。 分子式:C6H12O6,結(jié)構(gòu)簡式: 。 官能團: 、OH。 (2)物理性質(zhì)。 顏色:無色;甜味:有;溶解性:在水、乙醇、乙醚中易溶。,,四,,,,,,,,一,二,三,三、蔗糖和麥芽糖 1.存在、組成及用途,四,,,,一,二,三,2.化學(xué)性質(zhì) (1)氧化反應(yīng)。 蔗糖為非還原性糖;麥芽糖分子結(jié)構(gòu)中含有醛基,是還

4、原性糖,可與銀氨溶液、新制Cu(OH)2等氧化劑發(fā)生反應(yīng)。 (2)水解反應(yīng)。 在酸性條件下,蔗糖、麥芽糖水解的化學(xué)方程式分別為,四,,,,,,一,二,三,四,四、淀粉和纖維素 1.淀粉 (1)組成。 通式為(C6H10O5)n,屬于天然有機高分子化合物。 (2)性質(zhì)。 不溶于冷水,在熱水中形成膠狀淀粉糊。 特征反應(yīng):淀粉遇碘溶液顯藍(lán)色,利用此反應(yīng)可以鑒定淀粉的存在。 (3)用途。 淀粉是食物的重要成分,同時還是重要的食品工業(yè)原料,葡萄糖轉(zhuǎn)化為酒精的化學(xué)方程式為C6H12O6 2C2H5OH+2CO2。,,,,,,一,二,三,四,2.纖維素 (1)組成。 通式為(C6H10O5)n,

5、屬于天然有機高分子化合物。 (2)性質(zhì)。 白色無味纖維狀物質(zhì),一般不溶于水和有機溶劑。 水解反應(yīng):纖維素在強酸的催化作用下,發(fā)生水解反應(yīng)生成葡萄糖,化學(xué)方程式為 酯化反應(yīng):纖維素中的葡萄糖單元含有醇羥基,可與硝酸、醋酸發(fā)生酯化反應(yīng)。,,,,,,,一,二,三,四,(3)用途。 纖維素可用于紡織工業(yè)、造紙等,還可以用來制備硝酸纖維、醋酸纖維等化工原料。 淀粉和纖維素具有相同的分子式,二者是否互為同分異構(gòu)體? 提示:淀粉和纖維素通式中的n值不是確定的值,二者不屬于同分異構(gòu)體。,,,,一,二,一、糖類還原性的檢驗及水解產(chǎn)物中葡萄糖的檢驗 1.糖類的還原性 糖類的還原性是指糖類分子中含有醛基,能發(fā)生銀鏡

6、反應(yīng)或與新制Cu(OH)2反應(yīng)。若糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或不被新制Cu(OH)2氧化,則該糖不具有還原性,為非還原性糖。 2.水解產(chǎn)物中葡萄糖的檢驗 (1)水解條件。 蔗糖:稀硫酸(15)作催化劑,水浴加熱。 纖維素:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的濃硫酸作催化劑,小火微熱。 淀粉:稀硫酸作催化劑,微熱。 (2)水解產(chǎn)物中葡萄糖的檢驗。 欲檢驗水解產(chǎn)物中的葡萄糖,必須先加入NaOH溶液中和其中的硫酸,使溶液呈堿性,再加入銀氨溶液或新制Cu(OH)2進行檢驗。,一,二,3.中學(xué)階段發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì) 醛類、甲酸、甲酸酯類、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖。 特別提醒在檢驗?zāi)撤N物質(zhì)是否存在時,一定要注意所用試劑是否與待檢物中

7、的其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),若存在這樣的物質(zhì),應(yīng)先除去。如檢驗鹵代烴中是否含有鹵素原子時,應(yīng)先加入NaOH溶液再加熱,發(fā)生反應(yīng)RX+NaOH ROH+NaX,然后再加入足量的稀硝酸酸化,最后才加入AgNO3溶液。此處加入足量稀硝酸酸化的目的就是防止剩余的NaOH與AgNO3反應(yīng)。,一,二,二、淀粉水解程度的判斷及水解產(chǎn)物的檢驗 1.實驗原理 用銀氨溶液或新制Cu(OH)2和碘水來檢驗淀粉在水溶液中是否發(fā)生了水解及水解是否已進行完全。 2.實驗步驟,一,二,3.實驗現(xiàn)象及結(jié)論,特別提醒(1)驗證水解產(chǎn)物時,首先要加入NaOH溶液中和H2SO4后再進行后續(xù)實驗。 (2)要驗證混合液中是否還有淀粉應(yīng)直接

8、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,因碘水能與NaOH溶液反應(yīng)。,知識點1,知識點2,知識點3,知識點1 糖類,【例題1】 (2016全國乙,節(jié)選)下列關(guān)于糖類的說法正確的是(填標(biāo)號)。 a.糖類都有甜味,具有CnH2mOm的通式 b.麥芽糖水解生成互為同分異構(gòu)體的葡萄糖和果糖 c.用銀鏡反應(yīng)不能判斷淀粉水解是否完全 d.淀粉和纖維素都屬于多糖類天然高分子化合物 解析:a選項,糖類不一定都有甜味,如淀粉和纖維素?zé)o甜味,也不是都滿足CnH2mOm的通式,如鼠李糖為C6H12O5;b選項,麥芽糖水解產(chǎn)生葡萄糖,不產(chǎn)生果糖;c選項,水解是否完全需要檢驗淀粉是否存在,應(yīng)該用碘

9、水檢驗,正確;d選項正確。 答案:cd 點撥解題關(guān)鍵點是要清楚糖類物質(zhì)的概念和組成。,知識點1,知識點2,知識點3,知識點2 葡萄糖的性質(zhì) 【例題2】 分別取1 mol葡萄糖進行下列實驗: (1)銀鏡反應(yīng)時,需銀氨絡(luò)合離子mol,反應(yīng)后葡萄糖變?yōu)?其結(jié)構(gòu)簡式是。 (2)與乙酸反應(yīng)生成酯,從理論上講完全酯化需要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。 解析:根據(jù)葡萄糖的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行推斷,即:發(fā)生銀鏡反應(yīng)時,1 mol醛基被2 mol ,反應(yīng)后葡萄糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖酸銨。葡萄糖分子中含有5個羥基,完全酯化時,從理論上講,

10、1 mol葡萄糖需5 mol乙酸。若使1 mol葡萄糖(分子式為C6H12O6)完全轉(zhuǎn)化為CO2和H2O需6 mol氧氣。,知識點1,知識點2,知識點3,答案:(1)2葡萄糖酸銨CH2OH(CHOH)4COONH4 (2)300 (3)134.4CH2OH(CHOH)4CHO+6O2 6CO2+6H2O 點撥對葡萄糖的組成、結(jié)構(gòu)應(yīng)深刻理解。烴的含氧衍生物燃燒時耗氧量的計算,可將物質(zhì)的分子式寫成(CxHy)a(CO2)b(H2O)c的形式來推算,只有(CxHy)a消耗O2。,知識點1,知識點2,知識點3,知識點3 淀粉的水解 【例題3】 某學(xué)生設(shè)計了如下三個實驗方案,用以檢驗淀粉的水解程

11、度。,結(jié)論:淀粉水解完全。,知識點1,知識點2,知識點3,根據(jù)上述三方案操作及現(xiàn)象首先回答結(jié)論是否正確,然后簡要說明理由。如果三個方案均不合理,請另設(shè)計一個方案來證明淀粉已經(jīng)水解完全了。 (1)方案甲:; (2)方案乙:; (3)方案丙:; (4)你的方案:。,知識點1,知識點2,知識點3,解析:淀粉的特征反應(yīng)是遇I2變藍(lán)色,淀粉水解產(chǎn)物葡萄糖的特征反應(yīng)是銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2的反應(yīng),同時理清所用催化劑硫酸對特征反應(yīng)的干擾。 (1)水解液使碘水變藍(lán),只能說明淀粉存在,但是不能證明是否已經(jīng)開始水解;(2)因稀硫酸是該反應(yīng)的催化劑,在反應(yīng)中并未被消耗,溶液為酸性,而銀鏡反應(yīng)需在堿性溶液中進

12、行;(3)該實驗只能說明淀粉已經(jīng)水解,但是缺乏相關(guān)的現(xiàn)象驗證淀粉是否還存在,故該結(jié)論的證據(jù)不足;(4)為證明淀粉已經(jīng)完全水解,可在丙方案的基礎(chǔ)上添加“取水解液,加入碘水,無明顯現(xiàn)象,證明淀粉不存在”,即證明淀粉水解完全。,知識點1,知識點2,知識點3,答案:(1)甲方案結(jié)論不正確。這是因為加碘水溶液變藍(lán)色有兩種情況:淀粉完全沒有水解;淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解的結(jié)論 (2)乙方案結(jié)論不正確。淀粉水解完全后應(yīng)用稀堿中和淀粉溶液中的硫酸,然后再做銀鏡反應(yīng)實驗。本方案中無銀鏡現(xiàn)象出現(xiàn)可能是因為溶液pH<7,故該溶液中淀粉可能尚未水解,也可能水解完全或部分水解 (3)丙方案結(jié)論不正確。實驗只能證明淀粉已經(jīng)水解或正在水解,沒有證明是否仍有淀粉存在,所以無法證明淀粉水解完全 (4)合理的方案應(yīng)該是:,結(jié)論:淀粉水解完全,知識點1,知識點2,知識點3,點撥該題屬于實驗評價型試題,設(shè)置了三套已知方案,由學(xué)生進行適宜的評價后,再設(shè)計一套更為合理的實驗方案。但是其基礎(chǔ)知識是非常明確的,就是證明淀粉、葡萄糖是否存在以確定淀粉的水解程度。像這樣的實驗一定要明確其知識基礎(chǔ),加上嚴(yán)密的實驗設(shè)計方案,如本題中一定要先將水解液中和,才能檢驗葡萄糖是否存在。,