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第三章 簡單的有機(jī)化合物
第三節(jié) 飲食中的有機(jī)化合物等
3.3.3 糖類
核心素養(yǎng)目標(biāo)
宏觀辨識(shí)與微觀探析：
能從元素組成、官能團(tuán)（如醛基、羥基等）角度分析糖類的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，建立 “結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)” 的化學(xué)思維。
證據(jù)推理與模型認(rèn)知：
基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（如碘水變藍(lán)）建立糖類的特征反應(yīng)模型，掌握物質(zhì)檢驗(yàn)的方法。
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究糖類的水解條件、葡萄糖的還原性及蛋白質(zhì)的性質(zhì)，培養(yǎng)基于證據(jù)的推理能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
重點(diǎn)
糖類的組成、結(jié)構(gòu)及主要性質(zhì)（如葡萄糖的還原性、淀粉的水解）。
官能團(tuán)與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系（如醛基、酯基、氨基和羧基的化學(xué)性質(zhì)）。
糖類在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用（如釀酒）。
難點(diǎn)
從微觀角度分析葡萄糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（如醛基和羥基的協(xié)同作用）。
糖類水解反應(yīng)的條件控制及產(chǎn)物檢驗(yàn)（如中和酸、堿性環(huán)境的調(diào)節(jié)）。
有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理理解。
課前導(dǎo)入
課前導(dǎo)入
同學(xué)們，大家肯定都吃過甜甜的糖果、軟糯的米飯吧，這些食物能給我們帶來滿滿的能量和幸福感。它們之所以能有這些作用，是因?yàn)槎己幸活愔匾奈镔|(zhì) —— 糖類。糖類不僅是大自然賦予我們的美味來源，還與生命活動(dòng)息息相關(guān)。那糖類究竟是什么，它又有哪些神奇的性質(zhì)呢？讓我們一起走進(jìn)今天的課堂，探索糖類的奧秘。
01
糖類
糖類
→糖類的定義：
糖類是一大類有機(jī)化合物，葡萄糖、蔗糖、淀粉和纖維素等都屬于糖類。
→糖類的組成：
糖類物質(zhì)是由 C、H、O 三種元素組成的，其組成大多可以用通式 Cn(H2O)m 表示，因此曾把它們稱為碳水化合物。
→糖的分類標(biāo)準(zhǔn)：
糖類可以根據(jù)其能否水解以及水解產(chǎn)物的不同來分類。
糖類物質(zhì)的分類
類別 單糖 低聚糖（以雙糖為例） 多糖
特點(diǎn) 不能再水解成更小的糖分子 1 mol 雙糖能水解成 2 mol 單糖 1 mol 多糖能水解成 n mol（n>10）單糖
化學(xué)式 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n
常見物質(zhì) 葡萄糖、果糖 蔗糖、麥芽糖 淀粉、纖維素
用途 可用于制造藥品、糖果等 可用作甜味劑 淀粉可用于制造葡萄糖和酒精；
纖維素可用于制造無煙火藥、電影膠片的片基、紙張等
→1 mol 低聚糖水解時(shí)能生成 2 ～ 10 mol單糖。低聚糖包括雙糖、三糖等。雙糖是最重要的低聚糖。
→淀粉和纖維素分子是由一定的結(jié)構(gòu)單元C6H10O5 重復(fù)連接而成的，化學(xué)式用 (C6H10O5)n表示，它們屬于天然高分子化合物。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析
◆實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
①試管中不顯藍(lán)色，②試管中顯藍(lán)色
③試管中有磚紅色沉淀生成
④試管中沒有磚紅色沉淀生成
◆現(xiàn)象分析：
說明淀粉在唾液淀粉酶的催化作用下完全水解，而②試管中含有淀粉；
淀粉水解生成的葡萄糖被氧化，氫氧化銅被還原成Cu2O，而④試管中氫氧化銅未被還原，無葡萄糖生成，淀粉未水解
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
淀粉在酸或酶的催化作用下可以逐步水解，最終生成葡萄糖：
根據(jù)乙醇的化學(xué)性質(zhì)可知，乙醇（羥基）不能與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)，故可推測是葡萄糖分子中的醛基具有還原性，能與弱氧化劑新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)，生成磚紅色的Cu2O沉淀
注意事項(xiàng)
→實(shí)驗(yàn)成功的條件:
堿性環(huán)境：與銀氨溶液反應(yīng)類似，該反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行，以保證的Cu(OH)2存在形式和反應(yīng)活性。如果溶液酸性過強(qiáng)，Cu(OH)2會(huì)與酸反應(yīng)而溶解，無法發(fā)生與葡萄糖的氧化還原反應(yīng)。
加熱至沸騰：加熱是為了提供反應(yīng)所需的能量，使反應(yīng)能夠順利進(jìn)行。只有加熱至沸騰，才能觀察到明顯的磚紅色沉淀現(xiàn)象。若加熱溫度不夠或加熱時(shí)間不足，可能導(dǎo)致反應(yīng)不完全，無法生成足夠量的Cu2O沉淀，影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。
現(xiàn)用現(xiàn)配：新制Cu(OH)2懸濁液需要現(xiàn)用現(xiàn)配，因?yàn)榉胖脮r(shí)間過長，Cu(OH)2會(huì)部分分解，影響其氧化性，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
葡萄糖
葡萄糖是一種重要的單糖，是生物體內(nèi)主要的能源物質(zhì)。正常人的血液里約含 0.1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的葡萄糖，血糖通常指的是血液中的葡萄糖。
葡萄糖的化學(xué)式為 C6H12O6，結(jié)構(gòu)式如下：
葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡式為CH2OH(CHOH)4CHO
葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)
醛基的性質(zhì)
與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀
羥基的性質(zhì)
與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣
發(fā)生催化氧化反應(yīng)
與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)
與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣
發(fā)生催化氧化反應(yīng)
與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)
02
多糖
淀粉
淀粉屬于天然高分子化合物，是一種重要的多糖，主要存在于植物的種子或塊根里，其中谷類含淀粉較多。
食物 淀粉含量
大米 80%
小麥 70%
馬鈴薯 20%
由于淀粉能在一定條件下水解生成葡萄糖，而葡萄糖在酒化酶的作用下能轉(zhuǎn)化為乙醇，因此工業(yè)上常以富含淀粉的農(nóng)作物為原料釀酒。
淀粉
淀粉在酸或酶的催化作用下可以逐步水解，最終生成葡萄糖；葡萄糖進(jìn)一步氧化成二氧化碳和水，人體從中得到相應(yīng)的能量。
食物中的淀粉
(C6H10O5)n
酶
糊精
(C6H10O5)n
（x＜n）
酶
麥芽糖C12H22O11
葡萄糖
C6H12O6
氧化
二氧化碳和水
淀粉在人體中的變化
纖維素
→纖維素的存在：纖維素也屬于多糖，是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的基本成分。一切植物都含有纖維素。
→纖維素的主要性質(zhì)：纖維素在一定條件下（如存在纖維素酶時(shí)）能水解生成葡萄糖。
→纖維素的主要用途：不過，人體內(nèi)不含纖維素水解所需要的酶，因此纖維素不能轉(zhuǎn)化為人體所需要的營養(yǎng)物質(zhì)。然而，食物中的纖維素在人體消化過程中有著重要的作用，它能刺激腸道蠕動(dòng)并分泌消化液，有助于食物的消化和排泄。因此，我們每天都應(yīng)攝入一定量富含纖維素的新鮮蔬菜。
物質(zhì) 淀粉 纖維素
相同點(diǎn) 都是多糖，都是天然高分子化合物，水解產(chǎn)物都是葡萄糖
不同點(diǎn) 雖然化學(xué)式都是(C6H10O5)n，但n值不同，所以二者不互為同分異構(gòu)體，淀粉遇I2變藍(lán)
主要用途 為人體提供能量： 刺激人體腸道蠕動(dòng)并分泌消化液，有助于食物的消化和排泄
淀粉與纖維素的異同點(diǎn)
淀粉水解程度的判斷檢驗(yàn)
淀粉溶液
稀硫酸
微熱
水解液
中和液
現(xiàn)象A
稍過量的NaOH溶液
銀氨溶液
水浴加熱
現(xiàn)象B
碘
水
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
項(xiàng)目 現(xiàn)象A 現(xiàn)象B 結(jié)論
① 未出現(xiàn)銀鏡 溶液變藍(lán)色 淀粉尚未水解
② 出現(xiàn)銀鏡 溶液變藍(lán)色 淀粉部分水解
③ 出現(xiàn)銀鏡 溶液未變藍(lán)色 淀粉完全水解
03
課堂小結(jié)
04
課堂練習(xí)
C
1.下列有關(guān)糖類物質(zhì)的敘述不正確的是(　　)
A．葡萄糖和果糖互為同分異構(gòu)體
B．蔗糖和麥芽糖互為同分異構(gòu)體
C．淀粉和纖維素互為同分異構(gòu)體
D．糖類可分為單糖、二糖和多糖
D
2.下列有關(guān)糖類的說法正確的是(　　)
A．糖類都符合通式Cn(H2O)m
B．符合通式Cn(H2O)m的都是糖類
C．纖維素沒有甜味，不屬于糖類，糖類都有甜味
D．糖類是人類維持生命的六大類營養(yǎng)素之一
D
3.某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案用以檢驗(yàn)淀粉水解的情況：

下列結(jié)論中正確的是(　　)
A．淀粉尚有部分未水解
B．淀粉已完全水解
C．淀粉沒有水解
D．淀粉已發(fā)生水解，但不知是否完全水解
B
4.將淀粉加入試管里，加適量的水，振蕩，加熱煮沸，取所得溶液3 mL，加15滴3 mol·L－1的硫酸溶液，加熱半分鐘，冷卻后加入新制的Cu(OH)2懸濁液，加熱后未見磚紅色沉淀，其原因可能是(　　)
①未用濃硫酸作催化劑
②加入Cu(OH)2懸濁液之前，未用NaOH溶液中和硫酸
③配制Cu(OH)2時(shí)，硫酸銅溶液太稀
④加熱時(shí)間不充分，淀粉沒有水解
⑤所配淀粉溶液濃度不夠
A．①② B．②④ C．①⑤ D．③⑤
Thanks
好好學(xué)習(xí)天天向上

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