最新高中化学导学案鲁科版选修5教师用书 2.3.2糖类名师精编资料汇编

第2课时糖类

1.了解常见糖类的简单化学性质。

2.了解糖类物质在生产生活中的广泛应用,以及有机化合物的安全使用。

3.认识核糖、脱氧核糖与核酸在生命遗传中的作用,结合糖类物质间的转化说明糖类与生命活动的关系。

1.联系必修部分学习过的糖类物质知识,注意知识间的相互联系。

2.注意对比学习单糖、双糖、多糖这类典型物质的性质。

一、糖类概述、单糖和双糖

1.糖类是指分子中有两个或两个以上①羟基的②醛或③酮以及水解后可以生成④多羟基醛或⑤多羟基酮

的有机化合物。糖的官能团是⑥—OH、—CHO或。糖是人类⑦能量来源之一,人体生理活动的⑧基本物质;工业上可用来生产⑨乙醇、⑩醋酸、醋酸纤维等。

2.单糖是不能水解为更小分子的糖类,葡萄糖和果糖是两种重要的单糖,二者互为同分异构体,它们的分子式为C6H12O6。核糖和脱氧核糖是单糖中两种重要的五碳醛糖,核糖的结构简式为HOCH2(CHOH)3CHO,脱氧核糖的结构简式为HOCH2(CHOH)2CH2CHO。

3.单糖的化学性质(以葡萄糖为例)

(1)氧化反应:既具有醛基的性质,又具有羟基的性质,体现葡萄糖的还原性。

①与银氨溶液反应的化学方程式:

CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH H2O+2Ag↓+3NH3CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3↑。

②与新制Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式:

CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O。

③生理氧化:人体组织中,葡萄糖的生理氧化是在酶作催化剂的条件下进行的,其化学方程式为

C6H12O6+6O26CO2+6H2O。

④加酸性KMnO4溶液,溶液褪色,证明能被强氧化剂氧化。

(2)加成反应:葡萄糖与氢气加成反应的化学方程式

CH2OH(CHOH)4CHO+H2OH。

(3)与金属钠反应:1 mol葡萄糖与足量Na反应,放出H2 2.5 mol。

(4)酯化反应

一定条件下,1 mol葡萄糖最多可与 5 mol乙酸发生酯化反应。

4.葡萄糖的用途

葡萄糖用于制镜业、糖果制造业、医药工业,体弱和血糖过低的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。

5.双糖

蔗糖和麦芽糖是两种重要的二糖。

(1)相似之处

①组成相同、分子式相同,都是C12H22O11,互为同分异构体。

②都属于二糖,水解后生成两分子的单糖。

C12H22O11(麦芽糖)+H2O2C6H12O6(葡萄糖) ;

C12H22O11(蔗糖)+H2O C6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)。

③水解产物都能发生银镜反应,都能还原新制的Cu(OH)2悬浊液。

④都具有甜味。

(2)不同之处

①分子结构不同:蔗糖分子中不含醛基,麦芽糖分子中含有醛基。

②性质不同:蔗糖是非还原性糖,麦芽糖是还原性糖。

③水解产物不同:蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖 ,麦芽糖水解产物全是葡萄糖。

④来源不同:蔗糖存在于植物体内,以甘蔗和甜菜含量最多,麦芽糖则是淀粉在酶作用下的水解产物。

二、多糖

1.淀粉

(1)组成:通式为(C6H10O5)n。

(2)水解反应

淀粉发生水解反应的化学方程式:

+n H2O n C6H12O6

(3)特征反应

利用淀粉遇到碘溶液会显蓝色的性质可以鉴定淀粉或I2的存在。

2.纤维素

(1)组成:组成通式为(C6H10O5)n。

(2)水解反应

纤维素在90% 的浓H2SO4的催化作用下,发生水解反

应的化学方程式为:+n H2O

(3)酯化反应

纤维素中的每个葡萄糖单元含有三个醇羟基,可以表现出醇的性质,与HNO3发生酯化反应制得硝酸纤维,与乙酸发生反应制得醋酸纤维。

1.糖类物质都具有甜味吗?

【答案】不是。

2.淀粉和纤维素为什么既是多糖又是天然高分子?

【答案】这两个概念并不矛盾。淀粉和纤维素可以水解成很多个单糖,故从糖的概念它们是多糖;由于两者的相对分子质量大(104~106之间),又被称为天然高分子。

3.是不是符合C m(H2O)n通式的物质都是糖类?试举例说明。

【答案】不是;如甲醛、乙酸、甲酸甲酯等。

探究1:蔗糖的化学性质

下列实验操作和结论错误的是( )。

A.用新制的Cu(OH)2悬浊液可鉴别蔗糖和麦芽糖

B.用银镜反应可证明蔗糖是否发生水解

C.浓硫酸使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖的组成元素有C、H、O

D.向蔗糖的水溶液中加入少量金属钠,有氢气生成,证明蔗糖的分子结构中有醇羟基

【解析】麦芽糖是一种还原性二糖,A项正确;由于蔗糖水解后可生成葡萄糖,若有银镜反应发生,就说明已发生水解,若无银镜反应发生,就说明蔗糖未发生水解,B项正确;变黑可证明含有碳元素,脱“水”证明含有H、O两元素,C项正确;钠可与蔗糖水溶液中的水反应放出H2,D项不正确。

【答案】D

1.果糖能发生银镜反应吗?

【答案】能;尽管果糖没有醛基,但由于多个羟基对酮基的影响,使果糖也像葡萄糖一样能发生银镜反应和被新制Cu(OH)2悬浊液氧化。

2.在加入银氨溶液前为什么要加入NaOH溶液?

【答案】蔗糖水解是在酸性条件下进行的,而醛基的银镜反应需要在碱性条件下进行。

糖的主要化学性质

1.还原性糖与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液反应都需要碱性环境,而双糖、多糖水解的催化剂一般选用稀硫酸,在水解后一定要先向反应后的溶液加入NaOH溶液至碱性,然后再发生银镜反应或与新制氢氧化铜悬

浊液反应。

2.纤维素水解实验:①加入的硫酸作为催化剂;②捣烂、加热的目的是加快反应速率。

探究2:淀粉的水解反应

某同学设计了四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。

方案甲:淀粉液水解液中和液溶液变蓝

结论:淀粉完全没有水解。

方案乙:淀粉液水解液无银镜现象