人教版高中化学必修二课件第三章第四节第1课时

【知识链接】 ①葡萄糖与银氨溶液反应的实验 该反应要求试管洁净,溶液呈碱性且使用水浴加热,温度不能过 高,否则难以生成光亮的银镜。实验结束后产生的银应用稀硝酸 清洗,还要注意银氨溶液必须要现用现配,不能存放。 ②葡萄糖与新制氢氧化铜的反应 新制氢氧化铜悬浊液中碱要过量,该反应要加热至沸腾。
一、葡萄糖的分子结构和化学性质 1.分子结构特点:
【变式训练】葡萄糖是一种单糖的主要原因是( ) A.在糖类结构中最简单 B.在所有糖类中碳原子数最少 C.分子中含有多个羟基 D.不能水解生成更简单的糖
【解析】选D。糖的分类是以能否水解及水解产物的多少进行 划分的。若不能水解成更简单的糖则为单糖,若能水解成更简单 的糖则为双糖或多糖。
【变式备选】下列有关葡萄糖的说法错误的是( ) A.葡萄糖的分子式是C6H12O6 B.葡萄糖能发生银镜反应 C.葡萄糖是人体重要的能量来源 D.葡萄糖在一定条件下能水解
2.化学性质:官能团决定物质的主要化学性质,因此葡萄糖兼有 醛基和羟基的性质。
【知识备选】葡萄糖的官能团与化学性质 葡萄糖兼有醛基和醇羟基的性质。发生在醛基上的反应有加成 反应(还原反应)、氧化反应;发生在羟基上的反应有酯化反 应、与活泼金属的置换反应。 1.加成反应(还原反应):在镍的催化和加热条件下,分子中的醛 基(—CHO)能与H2发生加成反应,葡萄糖被还原成六元醇。 CH2OH—(CHOH)4—CHO+H2CH催2O化△H(剂CHOH)4CH2OH(己六醇)
【解题指南】解答该题要注意以下3点: (1)检验葡萄糖用银氨溶液(产生银单质)或新制氢氧化铜悬浊液 (产生红色沉淀); (2)淀粉水解是酸性环境,葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应是 碱性环境; (3)据淀粉水解的方程式找出淀粉与葡萄糖的关系式。
【解析】淀粉水解条件是稀硫酸作催化剂,为检验水解产物葡萄 糖,应先加NaOH溶液中和稀硫酸,若测定淀粉水解率,则加入新 制Cu(OH)2悬浊液,通过测定生成Cu2O的量来推算淀粉水解了 多少。所以,淀粉水解时加入的A为稀硫酸,作催化剂;因为葡萄 糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应需要在碱性条件下进行,故加入 的B为NaOH溶液;C为新制Cu(OH)2。
【解析】选D。葡萄糖的分子式是C6H12O6,A正确;葡萄糖分子 中含有醛基,能发生银镜反应,但葡萄糖是单糖,不能发生水解反 应,B正确、D错误;葡萄糖在人体内完全氧化,释放能量,以供人 体生命活动所需,C正确。
类型二糖类的水解反应
【典例】某同学称取9g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率。
其过程如下: 淀粉溶液混合加A物混合物红加色B溶沉液淀
2.银镜反应:与新制银氨溶液反应(用于制镜、保温瓶胆上镀 银)。
3.与新制Cu(OH)2反应: CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH △ CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
4.酯化反应:与足量羧酸反应生成酯:
5.发酵生成酒精:C6H12O62C酒2H化5O酶H+2CO2↑ 6.生理氧化:在人体组织中,葡萄糖在酶的作用下,在37℃左右
【变式备选】某学生做葡萄糖的还原性实验时,取 1mol·L-1CuSO4溶液和0.5mol·L-1NaOH溶液各1mL,在一支洁净 的试管内混合后,向其中又加入5mL40%的葡萄糖,充分加热,结 果无红色沉淀出现。实验失败的原因可能是( ) A.葡萄糖不与新制氢氧化铜悬浊液反应 B.加入葡萄糖太少 C.加入NaOH溶液的量不够 D.加入CuSO4溶液的量不够
(3)某溶液中加入少量淀粉后呈蓝色,则该溶液中含有I-。()× 分析:淀粉遇单质碘变蓝色,遇I-不变色。 (4)可用氢氧化铜悬浊液检验病人是否患有糖尿病。()√ 分析:葡萄糖可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生红色沉淀。
2.问题思考: (1)淀粉和纤维素的化学式都是(C6H10O5)n,二者是同分异构体 吗?为什么? 分析:淀粉和纤维素不是同分异构体,因为二者的结构单元 (C6H10O5)组成相同,但数值不同,即n值不同。 (2)糖类都与银氨溶液反应产生光亮的银镜吗? 分析:不是,葡萄糖等含有醛基的糖才能与银氨溶液反应产生光 亮的银镜,蔗糖不能。
△
(1)填写各步所加试剂名称:A.
加C溶液 △
;B.
;
C.
。
(2)只加A溶液而不加B溶液是否可以?
,
理由是 。
(3)当析出1.44g红色沉淀时,淀粉的水解率是_____________ [已知:1mol葡萄糖能与新制Cu(OH)2反应生成1mol红色沉淀 Cu2O]。 (4)某淀粉的相对分子质量为13932,则它是由_______个葡萄糖 分子缩合而成的。
【解析】选D。葡萄糖的分子结构为CH2OH(CHOH)4CHO,分 子中含有5个—OH和1个—CHO:有—CHO,可与新制的
Cu(OH)2悬浊液反应生成Cu2O红色沉淀;有—OH可与金属钠 反应生成H2,也可与羧酸反应(属于取代反应)生成酯;但不能和 NaOH溶液反应,故D项错误。
【互动探究】 (1)葡萄糖除了能与新制Cu(OH)2悬浊液反应外,还能与银氨溶 液反应,表现了哪种官能团的性质? 提示:二者都表现了醛基的性质。 (2)葡萄糖能使酸性高锰酸钾溶液褪色吗? 提示:能,类比乙醇能使酸性高锰酸钾溶液褪色可判断葡萄糖也 能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
C.蛋白质 D.葡萄糖
【解析】选D。医院里利用葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液加热 下产生红色沉淀,来测定病人尿中是否含有葡萄糖。
2.广告称某种品牌的八宝粥(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.糖尿病人应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用 B.这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑 C.不加糖不等于没有糖,糖尿病人食用需慎重 D.不能听从厂商或广告商的宣传,应询问医生
二、糖类 1.分类及代表物:
代表物
单糖 双糖 多糖
名称 _葡__萄__糖__、果糖 _蔗__糖__、麦芽糖 _淀__粉__、纤维素
分子式 _C_6H_1_2_O_6 _C_1_2H_2_2_O_11_ _(_C_6H_1_0_O_5)_n_
关系 互为_同__分__异__构__体__ 互为_同Biblioteka Baidu_分__异__构__体__ 不属于同分异构体
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第四节 基本营养物质
第1课时 糖 类
1.掌握糖类的组成和主要性质、主要用途。 2.掌握葡萄糖的分子结构和主要化学性质。 3.能够设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度。
一、基本营养物质 1.种类:食物中的营养物质主要包括:_糖__类__、_油__脂__、_蛋__白__质_、 维生素、无机盐和水,且前三类物质是动物性和植物性食物中 的基本营养物质。 2.组成元素:糖类、油脂、蛋白质组成的共同元素为_C_、__H_、__O_, 蛋白质除含有上述几种元素外还含有_N_、__S_、__P_等元素。
(3)(C6H10O5)n+nH2稀O硫n酸C6H12O6 淀粉葡萄糖
设水解的淀粉质量为x,则 (C6H10O5)n～nC6H12O6～nCu2O 162n144n x1.44g 解得 x=162n×1.44g÷144n=1.62g, 淀粉的水解率为1.62÷9×100%=18%。 (4)由淀粉化学式知其相对分子质量为162n=13932,n=86,即该 淀粉由86个葡萄糖分子缩合而成。
出现银镜 出现银镜
结论 未水解 部分水解 完全水解
【知识备选】蔗糖与麦芽糖的比较
蔗糖
麦芽糖
分子式 结构特点
C12H22O11(互为同分异构体)
无醛基
有醛基
来源
在植物体内生成
淀粉水解生成
还原性 性
质 水解
无
水解生成1分子葡萄糖 和1分子果糖
有 水解生成2分子葡萄糖
【学而后思】 (1)从反应条件及反应产物判断淀粉和蔗糖水解时有何共同特 点? 提示:二者水解均用稀硫酸作催化剂且水浴加热,水解产物都有 葡萄糖。 (2)某同学取淀粉的水解产物适量加入银氨溶液并水浴加热但 并未产生光亮的银镜,可能的原因是什么? 提示:该同学没有在水解液中加入氢氧化钠溶液将催化剂硫酸中 和,故加入银氨溶液后硫酸把银氨溶液反应掉,无法发生银镜反 应。
二、糖类的水解反应 1.糖类的水解规律:
类型 单糖 双糖 多糖
水解规律 不发生水解 1mol水解生成2mol单糖分子 1mol水解生成很多单糖分子
实例 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素
2.淀粉水解程度的检验:
实验现象及结论
情况 ① ② ③
现象A 溶液呈蓝色 溶液呈蓝色 溶液不呈蓝色
现象B 未产生银镜
答案:(1)稀硫酸 NaOH 新制Cu(OH)2 (2)不可以 醛基与新制Cu(OH)2反应只能在碱性条件下发生, 此时的酸性环境破坏了新制Cu(OH)2 (3)18%(4)86
【名师点评】讲评该题要注意以下3点: (1)要熟悉淀粉水解的基本步骤及各步骤中试剂的作用; (2)能熟练写出淀粉水解的化学方程式; (3)要有简单的物质的量的运算能力。
【解析】选C。做葡萄糖和新制Cu(OH)2悬浊液反应实验时,应 注意:①反应要在碱性条件下进行,即NaOH要过量;②实验需加 热。
1.(2013·沈阳高一检测)医院里检验糖尿病的方法是将病人尿
液加入到CuSO4和NaOH的混合液中,加热煮沸后产生红色沉淀说 明病人的尿中含有( )
A.脂肪
B.乙酸
(1)糖类就是有甜味的物质,有甜味的物质就是糖。()×
分析:糖类不一定有甜味,如淀粉是糖,但无甜味;有甜味的物质
不一定是糖,如甘油有甜味,但甘油是醇。
(2)葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6,二者互为同分异构体。
()
√
分析:葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6,但二者的分子结构不 同,二者互为同分异构体。
【方法规律】糖类水解的几点规律 (1)单糖(葡萄糖和果糖)不水解,双糖(蔗糖和麦芽糖)、多糖(淀 粉和纤维素)水解均用稀硫酸作催化剂,且水解产物均有葡萄糖。 (2)糖类水解反应方程式与一般的化学反应方程式不同 之处是要在分子式的下面注明名称。 (3)检验淀粉的水解产物葡萄糖时,一定要先用氢氧化钠溶液中 和掉作催化剂用的稀硫酸,再加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊 液。
类型一葡萄糖的结构与性质 【典例】下列有关葡萄糖的叙述中,错误的是( ) A.能与金属钠反应 B.能与羧酸发生取代反应 C.能与新制Cu(OH)2悬浊液反应 D.能与NaOH溶液反应
【解题指南】解答该题要注意以下3点: (1)官能团决定性质:分子中含醛基和羟基; (2)酯化反应属于取代反应; (3)葡萄糖是单糖。
进行氧化反应并放出热量,提供人体活动所需能量。 C6H12O6(s)+6O2(g)6C3O霉72℃(g)+6H2O(l) ΔH=-2804kJ·mol-1
【学而后思】 (1)葡萄糖的最简式是CH2O,具有相同最简式的分子还有哪些?
提示:甲醛(HCHO)、甲酸甲酯()、乙酸 (CH3COOH)、乳酸(C3H6O3)和果糖(C6H12O6)的最简式都是CH2 (2)根据葡萄糖的结构简式判断1mol葡萄糖在一定条件下能与 多少摩尔乙酸发生酯化反应? 提示:1mol葡萄糖含有5mol羟基,能与5mol乙酸发生酯化反 应。
【解析】选A。由于糖尿病人应少吃含糖的食品,而该八宝粥虽 未加糖,但它含有的桂圆、红豆、糯米等的主要成分是淀粉,而 淀粉属于糖类,所以糖尿病人应慎用该八宝粥,故A项错误,B、C、 D项均正确。
2.糖类的化学性质: (1)特征反应:
实验操作
实验现象
应用
葡 加入银氨溶液①并加热 形成_光__亮__的__银__镜__
检验葡
萄 糖
加入新制氢氧化铜②加热
产生_红__色__沉__淀__
萄糖
淀粉
加入碘水
溶液变_蓝__
检验 淀粉
(2)水解反应: ①蔗糖的水解
实验现象及结论: 最终有_红__色__沉__淀__生成,说明蔗糖水解有_葡__萄__糖__生成。水解反 应方程式为
___________________________________________
②多糖的水解 淀粉和纤维素水解的最终产物均是葡萄糖,淀粉水解反应方程
式为________________________________________
3.糖类在生产、生活中的应用(连线):
【思考辨析】
1.判断正误: