碳水化合物PPT教学课件
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第十五章 碳水化合物
糖又称碳水化合物，是自然界存在最广泛的 一类有机物。
糖主要由碳、氢和氧三种元素组成。通式为 Cm(H2O)n，形式上像碳和水的化合物，故称碳水 化合物。 如葡萄糖、果糖等的分子式为C6H12O6， 蔗糖的分子式为C12H22O11。
第一节 碳水化合物的分类 第二节 单糖 第三节 单糖的化学性质 第四节 二糖
H C OH
CH2OH
费歇尔投影式
CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
CO
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
除丙酮糖外，所有的单糖分子中都含有手性 碳原子，因此有立体异构体。
己醛糖分子中有四个手性碳原子，有24=16个 立体异构体。葡萄糖是其中的一种。
己酮糖分子中有三个手性碳原子，有23=8个 旋光异构体，果糖是其中的一种。
•联系城市地域结构有关理论， 说明不同规模城市服务功能 的差异。
•举例说明地域文化对人口或 城市的影响
•运用有关资料，概括城市化 的过程和特点，并解释城市 化对地理环境的影响
教材内容 第一节 城市内部空间结构 第二节 不同等级城市的服 务功能 第三节 城市和城市化
（二）新旧教学背景对比 新（增）点集中： “城市内部空间结构”、“不同等级城市的服务功能”、“地 域文化对城市的影响”“”
凡能被托伦试剂和费林试剂氧化的糖叫做还原 糖 。不能被氧化的糖叫做非还原糖。单糖都是还原 糖。可以利用这两个反应来区别还原糖和非还原糖。
(2) 与溴水的反应
CHO
COOH
(CHOH)4 Br2-H2O (CHOH)4
CH2OH
CH2OH
葡萄糖酸
酮糖不与溴水反应，可用溴水来区别醛糖
和酮糖。
(3) 与稀硝酸的反应
第一节 碳水化合物的分类
单糖 不能再被水解成为更简单糖分子的糖 。
低聚糖 水解后每一分子能生成2~10个单糖分
糖
子的糖。例如二糖(蔗糖、麦芽糖等)、
三糖等都是低聚糖。
多糖 水解后每一分子能生成10个以上单糖分 子的糖。例如淀粉、纤维素等都是多糖。
第二节 单糖
根据分子的结构分类
醛糖 酮糖
单糖
丙糖
根据分子中所含碳原子的数目分类
蔗糖
葡萄糖 果糖
二、麦芽糖
2(C6H10O5)n + nH2O 淀粉酶 nC12H22O11
淀粉
麦芽糖
麦芽糖酶
C12H22O11 + H2O
2C6H12O6
麦芽糖
D-葡萄糖
第 二 章
城 市 与 城 市 化
一、教学目标的设定
（一）依据大纲，比照教材
课标要求
•运用实例，分析城市的空间 结构，解释成因
CHO (CHOH)4 CH2OH
COOH
HNO3 , H2O 100℃
(CHOH)4
COOH
葡萄糖二酸
2. 还原反应
CHO
CH2OH
(CHOH)4 NaBH4 (CHOH)4
CH2OH
CH2OH
葡萄糖醇（山梨醇）
还原剂有NaBH4、Na-Hg齐等，工业上则采用 催化加氢法。
3. 成脎反应
CHO
CHOH
(CHOH)3 CH2OH
葡萄糖
CH N NH
NHNH2（过量） C N NH
(CHOH)3 CH2OH
葡萄糖脎
CH2OH CO
(CHOH)3 CH2OH
果糖
CH N NH
NHNH2（过量） C N NH
(CHOH)3 CH2OH
果糖脎（葡萄糖脎）
糖脎都是不溶于水的亮黄色结晶体，不同的
糖脎具有不同的结晶形态和熔点，因此可用糖脎 的生成对糖进行鉴定。
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
HH O HO OH H
H OH
-D-葡萄糖
H OH
CH2OH H H O OH HO OH H H
H OH
-D-葡萄糖
第三节 单糖的化学性质
一、 氧化反应
1、 与托伦试剂、费林试剂反应 醛糖具有醛基， 能被弱氧化剂氧化。酮糖能在弱碱性条件下转变为 醛糖，所以单糖都可与托伦试剂、费林试剂反应， 分别生成银镜和氧化亚铜红棕色沉淀。
以上这些现象用开链式结构无法解释。
D-葡萄糖分子中，同时含有醛基和羟基， 因此能发生分子内的加成反应，生成环状半缩醛。 在溶液中单糖的开链式结构可转化为环状结构。
单糖的环状结构投影式不能反映各个基团的 相对空间关系。一般采用哈沃斯（Haworth） 透 视式来表示单糖的半缩醛环状结构。
CHO
Baidu Nhomakorabea
H
OH
CHO (CHOH)4 + 2 Ag(NH3)2 OH CH2OH
COONH4 (CHOH)4 + 2Ag + 3NH3 + H2O CH2OH
葡萄糖酸铵
CHO (CHOH)4 + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH
COONa (CHOH)4 + Cu2O + 3H2O CH2OH
葡萄糖酸钠
丁糖 戊糖
己糖
这两种分类方法常结合使用。例如，核糖是戊醛 糖，葡萄糖是己醛糖，果糖是己酮糖等。
自然界中的单糖以戊醛糖、己醛糖和己酮糖分布 最为普遍。
一、葡萄糖
1. 链状结构
构造式
CHO
H C OH
D-葡萄糖
HO C H H C OH
H C OH
D-果糖
CH2OH CH2OH CO HO C H H C OH
单糖的名称可用R/S标记法，表示时需要把每
一个手性碳原子标记出来。如天然葡萄糖的名称
是：（2R，3S，4R，5R）-2，3，4，5，6-五羟基
己醛。
CHO
CHO
H C OH
H
OH
HO C H
HO
H
H C OH
H
OH
H C OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
2.单糖的环状结构
实验事实 (1) 葡萄糖不能与亚硫酸氢钠饱和水溶液反应。 (2) 葡萄糖与乙醇反应时，1mol葡萄糖仅与 1mol乙醇而不是2mol乙醇生成缩醛。 (3) 用新配置的葡萄糖水溶液测定其比旋光度， 所得数值是+112°。且随着时间的推移，比旋光度 数值连续下降，直至降到+52.7°才不发生变化。这 种比旋光度会发生变化的现象，叫做变旋光现象。
（不是从聚落角度切入的）
（三）教材结构关系分析
单个
功能分区
地域结构
城 城市
市 与
群体 规模大小
城 市
等级体系
4. 成苷反应
CH2OH
CH2OH
CH2OH
O OH
CH3OH
CHOH
O OH
O OCH3 + OH
HO OH
HCl HO
OCH3 HO
OH
OH
苷由糖和非糖部分组成，非糖部分叫做糖苷 配基。糖和糖苷配基之间连接的键（如—O—）称 为苷键。
第四节 二糖
一、蔗糖
转化酶
C12H22O11 + H2O
C6H12O6 + C6H12O6
糖又称碳水化合物，是自然界存在最广泛的 一类有机物。
糖主要由碳、氢和氧三种元素组成。通式为 Cm(H2O)n，形式上像碳和水的化合物，故称碳水 化合物。 如葡萄糖、果糖等的分子式为C6H12O6， 蔗糖的分子式为C12H22O11。
第一节 碳水化合物的分类 第二节 单糖 第三节 单糖的化学性质 第四节 二糖
H C OH
CH2OH
费歇尔投影式
CHO
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
CO
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
除丙酮糖外，所有的单糖分子中都含有手性 碳原子，因此有立体异构体。
己醛糖分子中有四个手性碳原子，有24=16个 立体异构体。葡萄糖是其中的一种。
己酮糖分子中有三个手性碳原子，有23=8个 旋光异构体，果糖是其中的一种。
•联系城市地域结构有关理论， 说明不同规模城市服务功能 的差异。
•举例说明地域文化对人口或 城市的影响
•运用有关资料，概括城市化 的过程和特点，并解释城市 化对地理环境的影响
教材内容 第一节 城市内部空间结构 第二节 不同等级城市的服 务功能 第三节 城市和城市化
（二）新旧教学背景对比 新（增）点集中： “城市内部空间结构”、“不同等级城市的服务功能”、“地 域文化对城市的影响”“”
凡能被托伦试剂和费林试剂氧化的糖叫做还原 糖 。不能被氧化的糖叫做非还原糖。单糖都是还原 糖。可以利用这两个反应来区别还原糖和非还原糖。
(2) 与溴水的反应
CHO
COOH
(CHOH)4 Br2-H2O (CHOH)4
CH2OH
CH2OH
葡萄糖酸
酮糖不与溴水反应，可用溴水来区别醛糖
和酮糖。
(3) 与稀硝酸的反应
第一节 碳水化合物的分类
单糖 不能再被水解成为更简单糖分子的糖 。
低聚糖 水解后每一分子能生成2~10个单糖分
糖
子的糖。例如二糖(蔗糖、麦芽糖等)、
三糖等都是低聚糖。
多糖 水解后每一分子能生成10个以上单糖分 子的糖。例如淀粉、纤维素等都是多糖。
第二节 单糖
根据分子的结构分类
醛糖 酮糖
单糖
丙糖
根据分子中所含碳原子的数目分类
蔗糖
葡萄糖 果糖
二、麦芽糖
2(C6H10O5)n + nH2O 淀粉酶 nC12H22O11
淀粉
麦芽糖
麦芽糖酶
C12H22O11 + H2O
2C6H12O6
麦芽糖
D-葡萄糖
第 二 章
城 市 与 城 市 化
一、教学目标的设定
（一）依据大纲，比照教材
课标要求
•运用实例，分析城市的空间 结构，解释成因
CHO (CHOH)4 CH2OH
COOH
HNO3 , H2O 100℃
(CHOH)4
COOH
葡萄糖二酸
2. 还原反应
CHO
CH2OH
(CHOH)4 NaBH4 (CHOH)4
CH2OH
CH2OH
葡萄糖醇（山梨醇）
还原剂有NaBH4、Na-Hg齐等，工业上则采用 催化加氢法。
3. 成脎反应
CHO
CHOH
(CHOH)3 CH2OH
葡萄糖
CH N NH
NHNH2（过量） C N NH
(CHOH)3 CH2OH
葡萄糖脎
CH2OH CO
(CHOH)3 CH2OH
果糖
CH N NH
NHNH2（过量） C N NH
(CHOH)3 CH2OH
果糖脎（葡萄糖脎）
糖脎都是不溶于水的亮黄色结晶体，不同的
糖脎具有不同的结晶形态和熔点，因此可用糖脎 的生成对糖进行鉴定。
HO
H
H
OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
HH O HO OH H
H OH
-D-葡萄糖
H OH
CH2OH H H O OH HO OH H H
H OH
-D-葡萄糖
第三节 单糖的化学性质
一、 氧化反应
1、 与托伦试剂、费林试剂反应 醛糖具有醛基， 能被弱氧化剂氧化。酮糖能在弱碱性条件下转变为 醛糖，所以单糖都可与托伦试剂、费林试剂反应， 分别生成银镜和氧化亚铜红棕色沉淀。
以上这些现象用开链式结构无法解释。
D-葡萄糖分子中，同时含有醛基和羟基， 因此能发生分子内的加成反应，生成环状半缩醛。 在溶液中单糖的开链式结构可转化为环状结构。
单糖的环状结构投影式不能反映各个基团的 相对空间关系。一般采用哈沃斯（Haworth） 透 视式来表示单糖的半缩醛环状结构。
CHO
Baidu Nhomakorabea
H
OH
CHO (CHOH)4 + 2 Ag(NH3)2 OH CH2OH
COONH4 (CHOH)4 + 2Ag + 3NH3 + H2O CH2OH
葡萄糖酸铵
CHO (CHOH)4 + 2Cu(OH)2 + NaOH CH2OH
COONa (CHOH)4 + Cu2O + 3H2O CH2OH
葡萄糖酸钠
丁糖 戊糖
己糖
这两种分类方法常结合使用。例如，核糖是戊醛 糖，葡萄糖是己醛糖，果糖是己酮糖等。
自然界中的单糖以戊醛糖、己醛糖和己酮糖分布 最为普遍。
一、葡萄糖
1. 链状结构
构造式
CHO
H C OH
D-葡萄糖
HO C H H C OH
H C OH
D-果糖
CH2OH CH2OH CO HO C H H C OH
单糖的名称可用R/S标记法，表示时需要把每
一个手性碳原子标记出来。如天然葡萄糖的名称
是：（2R，3S，4R，5R）-2，3，4，5，6-五羟基
己醛。
CHO
CHO
H C OH
H
OH
HO C H
HO
H
H C OH
H
OH
H C OH
H
OH
CH2OH
CH2OH
2.单糖的环状结构
实验事实 (1) 葡萄糖不能与亚硫酸氢钠饱和水溶液反应。 (2) 葡萄糖与乙醇反应时，1mol葡萄糖仅与 1mol乙醇而不是2mol乙醇生成缩醛。 (3) 用新配置的葡萄糖水溶液测定其比旋光度， 所得数值是+112°。且随着时间的推移，比旋光度 数值连续下降，直至降到+52.7°才不发生变化。这 种比旋光度会发生变化的现象，叫做变旋光现象。
（不是从聚落角度切入的）
（三）教材结构关系分析
单个
功能分区
地域结构
城 城市
市 与
群体 规模大小
城 市
等级体系
4. 成苷反应
CH2OH
CH2OH
CH2OH
O OH
CH3OH
CHOH
O OH
O OCH3 + OH
HO OH
HCl HO
OCH3 HO
OH
OH
苷由糖和非糖部分组成，非糖部分叫做糖苷 配基。糖和糖苷配基之间连接的键（如—O—）称 为苷键。
第四节 二糖
一、蔗糖
转化酶
C12H22O11 + H2O
C6H12O6 + C6H12O6