高中化学 第三章第4节第1课时单糖和二糖教案 新人教版必修2

第三章有机化合物

第四节基本营养物质

第1课时：单糖和二糖

【教学过程】

【展示】

（1）健美运动员的图片和健美运动员的一天饮食。

进餐次数进餐时间进餐内容

第一餐上午7：00 2-3个鸡蛋，1块面包

第二餐上午9：30 2个鸡蛋，1种水果

第三餐中午12：00 米饭或面食，蔬菜，一种动物蛋白（数量自定）

第四餐下午2：00 1块面包，土豆和水果

第五餐晚上6：00 米饭，土豆或面食，肉类或鸡蛋或鱼，蔬菜（数量自定）

第六餐晚上8：00 1杯牛奶或1-2鸡蛋

（2）各类美食图片，复习食物中包含的六大类营养物质

．．．．．．．：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。

[情景创设]俗话说：“人是铁饭是钢，一顿不吃饿得慌。”人要保持正常的生命活动，就必须饮食，必须摄取营养物质。在你的饮食中，每日摄取的有机物主要有哪些，你知道它们的主要成分吗？

【归纳小结】摄取的主要有机物及其主要成分：

有机物面食蔬菜肉类油类蛋类

主要成分淀粉纤维素、维生素油脂、蛋白质油脂蛋白质人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。为了能从化学角度去认识这些物质，我们首先来了解这些基本营养物质的化学组成。

元素组成代表物代表物分子

糖类单糖C、H、O 葡萄糖、果糖C6H12O6

双糖C、H、O 蔗糖、麦芽糖C12H22O11 多糖C、H、O 淀粉、纤维素(C6H10O5）n

油脂油

C、H、O 植物油不饱和高级脂肪酸甘油

酯

脂C、H、O 动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯

蛋白质C、H、O、N、S、P等酶、肌肉、毛发等氨基酸连成的高分子

【学与问】教科书P78

1、根据表3—3，分析单糖、双糖、多糖在元素组成和分子式上各有什么特点？都含有

C、H、O三种元素，

2、葡萄糖和果糖，蔗糖和麦芽糖分别具有相同的分子式，但却具有不同的性质，试推测原因。互为同分异构体

【过渡】葡萄糖是一种重要的单糖，它存在于葡萄和其它有甜味的水果里；正常人的血液里约含0.1%

．．．．的葡萄糖。它的结构和性质如何呢？

【讲述】

【导引】葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖化学式相同，结构不同互为同分异构体，但淀粉和纤

维素属于高分子化合物，其分子是由一定的结构单元C6H10O5重复连接而成的，因此淀粉和纤维素的化学式可用(C6H10O5)n表示，由于n值不同，二者不是同分异构体。

【探究实验】学生进行分组实验，在试管中加入2mLNaOH溶液，滴加5%CuSO4溶液4～5滴，混匀，立即加入2mL 10%葡萄糖溶液，在酒精灯上加热至沸腾，观察发生的现象。【探究实验】教师演示实验：银镜反应：取一试管配制银氨溶液然后加入少量葡萄糖溶液，水浴加热,观察现象。

【归纳板书】学生实验

．．．．现象：

．．．砖红色沉淀是Cu2O，可见Cu(OH)2被还原了，葡萄糖被氧化了，分子中的醛基被氧化成羧基，所以葡萄糖具有还原性。

结论：碱性条件下加热时，葡萄糖

＋2 +1

可与新制的Cu(OH)2反应→ 产生砖红色Cu2O沉淀,葡萄糖是还原性糖。

教师演示实验现象

．．．．．．．．：试管壁上有光亮的银镜出现。

结论：葡萄糖在碱性条件下加热，能从银氨溶液中还原出单质银，是一种还原性糖。

（一）葡萄糖

1、分子结构

分子式：C6H12O6结构式：（略）结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO

从葡萄糖的结构式可以看出，其分子中除-OH外还含有一个特殊的原子团，这

个原子团称为醛基

．．，醛基能被弱氧化剂氧化成羧基。

葡萄糖和果糖具有相同的分子式，但却具有不同结构式，决定了不同的化学性质，互

为同分异构体

．．．．．。

2、物理性质：白色晶体，溶于水，有甜味。

3、化学性质：

（1）氧化反应（还原性）

【实验】特征反应

．．．．

①与新制的氢氧化铜反应→加热→产生红色的氧化亚铜沉淀

②与银氨溶液反应（即银镜反应）→产生光亮的银镜

【思考】葡萄糖的这一性质有什么实际用途？患有糖尿病的人的尿液中含有葡萄糖，设想怎样去检验一个病人是否患有糖尿病？利用葡萄糖的特征反应。

（2）生理氧化反应：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 ＋6H2O，释放出能量。

4、存在：葡萄糖、果糖是单糖，主要存在于水果和蔬菜中，动物的血液中也含有葡萄糖，人体正常血糖的含量为100mL 血液中约含葡萄糖80~100 mg。

5、用途：葡萄糖是重要的工业原料，主要用于食品加工、医疗输液、合成补钙药物及维生素C等。

(二)蔗糖:

1、分子结构：

蔗糖：分子结构中不存在醛基，属非还原性糖

．．．．．。

麦芽糖：分子结构中存在醛基，属还原性糖

．．．．。

蔗糖和麦芽糖:低聚糖（二糖）二者分子式相同（C12H22O11），结构式不同，互为同分异

．．．

构体

．．。

2、物理性质：无色晶体，溶于水，有甜味。

【探究实验】

（1）取少量蔗糖溶液，加入少量新制的氢氧化铜,加热煮沸,观察现象。

（2）取少量蔗糖溶液，加入3~5滴稀硫酸。加热后向该试管中加氢氧化钠溶液调节溶液pH到碱性，再加入少量新制的氢氧化铜,加热煮沸,观察现象。

（1）现象：没有变化

结论：蔗糖无还原性（麦芽糖具有还原性）;

（2）现象：出现砖红色沉淀

结论：蔗糖水解有葡萄糖生成

3、化学性质：蔗糖无还原性,（麦芽糖具有还原性）;蔗糖水解有葡萄糖生成

反应原理：C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6（催化剂，加热的条件下）

蔗糖果糖葡萄糖

C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6（催化剂，加热的条件下）

麦芽糖葡萄糖

4、存在：主要存在于甘蔗（含糖质量分数为11%~17%）和甜菜（含糖质量分数为14%~26%）中。食用的冰糖、白糖都属于蔗糖。

5、用途：是主要的食品添加剂。

【课堂练习】

1、将蔗糖与稀H2SO4共煮后，向溶液中加入新制Cu(OH)2，加热至沸腾一直未见红色沉淀产生，其原因是________________。

解析：水解反应中稀H2SO4是催化剂，性质不变，加入的Cu(OH)2被H2SO4溶解生成CuSO4，无法发生Cu(OH)2与醛基的反应。答案：未加NaOH溶液中和酸，酸溶解了Cu(OH)2。

2、低聚糖中的乳糖是一种二糖，棉子糖是一种三糖。乳糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和半乳糖；棉子糖水解可生成蔗糖和半乳糖。推断乳糖的分子式为：。若棉子糖发生水解的最终产物都是单糖，该糖水解的化学方程式为：。

解析：C12H22O11+C6H1206一H20 C18H32016

(蔗糖) (半乳糖) (棉子糖)

再由题意，棉子糖水解的最终产物都是单糖。可知蔗糖又继续水解成为葡萄糖和果糖，所以棉子糖水解的化学方程式为：C18H32016+2H2O C6H1206 + C6H1206+ C6H1206

(棉子糖) (半乳糖) (葡萄糖) (果糖)