697-第四节基本营养物质

第四节基本营养物质第1课时糖类三维目标知识与技能从生活经验和实验探究出发，认识糖类的组成特点，了解糖类的共同性质与特征反应过程与方法通过对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力情感、态度与价值观将化学与生活密切联系，激发学生学习化学的兴趣思维激活人的身体其实就像一个燃炉，每天都要消耗大量的能量，你知道这些能量主要来自哪里吗？——食物。食物的主要营养成分有糖类、油脂、蛋白质等，其中糖类物质有多种，你想了解糖类物质吗？自学导引一、基本营养物质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。动物性和植物性食物中的基本营养物质为：糖类、油脂、蛋白质。二、糖类1．糖类的化学组成糖类是由C、H、O三种元素组成的有机物。2．糖类的分类糖类根据其能否水解以及水解产物的多少，可以分为单糖、双糖和多糖等几类。(1)单糖：不能水解成更简单的糖，如葡萄糖、果糖。(2)双糖：由1mol水解生成2mol单糖分子的糖，如蔗糖、麦芽糖。(3)多糖：由1mol水解生成许多摩尔单糖分子的糖，如淀粉、纤维素。思考题1糖类俗称碳水化合物，分子通式为Cn(H2O)m。那么是否符合通式Cn(H2O)m的有机物都属于糖类？答案符合通式Cn(H2O)m的不一定是糖类，如乙酸(C2H4O2)等。三、几种重要的糖类1．葡萄糖和果糖(1)分子结构葡萄糖的结构简式为或CH2OH(CHOH)4CHO，官能团有—OH和—CHO(醛基)。果糖的结构简式为，官能团有—OH和(羰基)。葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6，但结构不同，它们互为同分异构体。(2)物理性质：葡萄糖是一种白色晶体，有甜味，能溶于水。(3)葡萄糖的特征反应①与新制的Cu(OH)2反应反应条件：加热至沸腾。反应现象：产生砖红色沉淀。该反应常用于医疗上检验糖尿病患者的尿中葡萄糖的含量。②银镜反应反应条件：碱性条件、水浴加热。反应现象：试管内壁产生光亮的银镜。2．蔗糖和麦芽糖分子式都是C12H22O11，但分子结构不同，它们的水解产物也不同，两者互为同分异构体。水解反应的化学方程式分别为：C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖C12H22O11＋H2O2C6H12O6麦芽糖葡萄糖[特别提醒]因为相同的分子式或通式可以代表不同物质，所以用分子式或通式书写糖类的化学方程式时，要标明糖类物质的名称，以示区别。3．淀粉和纤维素(1)分子组成：淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n。(2)水解反应的化学方程式为(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6。淀粉(或纤维素)葡萄糖(3)淀粉的特征反应：淀粉遇碘(I2)变蓝，可用于验证淀粉的存在。思考题2淀粉和纤维素的分子通式相同，结构不同，那么它们是否是同分异构体？答案淀粉、纤维素由于组成分子的n值不同，故它们不是同分异构体。四、糖类在生产、生活中的应用糖类既是人类的基本营养物质，又是重要的工业原料。合作探究一、糖类与碳水化合物的比较糖是多羟基醛或多羟基酮，以及能水解生成它们的物质，由于糖类的分子式一般可用Cn(H2O)m来表示，所以，糖类也可以称为碳水化合物。但值得注意的是，此通式并不能反映糖类的真实结构，符合此通式的不一定是糖类，如甲醛HCHO：C(H2O)、乙酸CH3COOH：C2(H2O)2，糖类也不一定都符合此通式，如鼠李糖C6H12O5、脱氧核糖C5H10O4等，所以，碳水化合物这个名称虽然仍旧沿用，但早已失去了原来的意义。[特别提醒]糖类中的氢原子和氧原子的个数之比并不都是2∶1，也不是以水分子的形式存在的。二、糖类的水解1．实验探究实验步骤取1mL20%的蔗糖溶液，加入3～5滴稀硫酸。水浴加热5min后取少量溶液，加氢氧化钠溶液，调溶液pH至碱性，再加入少量新制的氢氧化铜，加热3～5min，观察现象并解释其原因现象产生砖红色沉淀解释蔗糖(C12H22O11)分子中不含醛基。蔗糖溶液加酸并加热后，水解产物中有葡萄糖生成结论双糖、多糖可以在稀酸的催化作用下水解，最终生成葡萄糖或果糖。C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6淀粉(或纤维素)葡萄糖[特别提醒]与银氨溶液反应析出银(银镜反应)，或与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀是醛基(—CHO)官能团的特征反应。2．淀粉水解程度的判断淀粉的特征反应是其在常温下遇碘(I2)变蓝，淀粉水解一般是在H2SO4的催化作用下，其产物为葡萄糖。利用淀粉和葡萄糖的特征反应可以判断淀粉的水解程度。(1)反应条件：银镜反应、含醛基物质与新制的Cu(OH)2的反应必须在碱性条件下进行，即要先用碱液中和水解液中作催化剂的H2SO4；而淀粉与碘水的反应则不能在碱性条件下进行，因为I2遇碱会发生反应生成含碘化合物，含碘化合物不能使淀粉变蓝色。(2)判断水解程度所依据的现象①尚未水解：加银氨溶液无银镜生成。②部分水解：加银氨溶液有银镜生成，加碘水变蓝。③完全水解：加碘水不变蓝。典例导析知识点1：糖类的组成、结构和性质例1下列关于检验某病人尿糖的做法中正确的是()A．取尿样，加入新制Cu(OH)2，观察发生的现象B．取尿样，加入过量稀H2SO4，再加入新制Cu(OH)2，观察发生的现象C．取尿样，加入新制Cu(OH)2，煮沸，观察发生的现象D．取尿样，加入Cu(OH)2固体，煮沸，观察发生的现象解析葡萄糖可与新制Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀，或在碱性条件下与银氨溶液共热析出银。答案C跟踪练习1下列关于单糖和多糖相比较的叙述中，错误．．的是()A．单糖可溶于水，多糖一般不溶于水B．单糖和多糖的分子中都含有羟基C．多糖可水解，单糖不能水解D．多糖和单糖均属于高分子化合物答案D知识点2：淀粉的水解及检验例2某同学为了检验淀粉的水解情况，设计了如下三个实验方案：方案甲：淀粉溶液――→稀硫酸△水解液中和液溶液未变蓝结论：淀粉全部水解方案乙：淀粉溶液――→稀硫酸△水解液无银镜生成结论：淀粉未水解方案丙：淀粉溶液――→稀硫酸△水解液中和液红色沉淀结论：淀粉已完全水解根据以上操作、现象判断结论是否正确，若不正确，请说明原因。解析淀粉水解程度的判断，应注意检验产物中是否生成了葡萄糖，同时还要确定淀粉是否还存在，另外应特别注意，检验葡萄糖前要中和水解液的酸性。答案(1)甲不正确。原因是I2与溶液中过量的NaOH反应，无法检验淀粉存在与否。(2)乙不正确。原因是未中和水解液的酸性，不能检测出葡萄糖是否存在。(3)丙不正确。原因是只证明淀粉发生了水解，是否完全水解还需检验淀粉是否存在。跟踪练习2某同学设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：下列结论中正确的是()A．淀粉尚有部分未水解B．淀粉已完全水解C．淀粉没有水解D．淀粉已发生水解，但不知是否完全水解答案B拓展练习1．蔬菜、水果中富含纤维素，纤维素被食入人体后的作用是()A．为人体内的化学反应提供原料B．为维持人体生命活动提供能量C．加强肠胃蠕动，具有通便功能D．纤维素在人体中没有任何作用答案C2．下列物质中一定不含．．羟基(—OH)的是()A．果糖B．乙酸C．氢氧化钠D．葡萄糖答案C3．葡萄糖是一种单糖的理由是()A．它不能发生分解反应B．它不能再水解成更简单的糖C．其分子中只含1个醛基(—CHO)D．葡萄糖是分子中含碳原子数最少的糖答案B4．下列物质中在一定条件下能发生银镜反应的是()A．蔗糖B．葡萄糖C．淀粉D．纤维素答案B5．下列物质中能导电的是()A．蔗糖溶液B．乙醇溶液C．乙酸溶液D．乙酸乙酯答案C6．下列各组物质中互为同分异构体的是()A．淀粉和纤维素B．葡萄糖和蔗糖答案D7．广告称某品牌八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不加糖，但比加糖还甜，适合糖尿病人食用。你认为下列判断中不正确．．．的是()A．这个广告有误导喜爱甜食的消费者的嫌疑B．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C．不加糖不等于没有糖，糖尿病人食用需慎重D．不能片面听从厂商或广告商的宣传，应咨询医生答案B8．葡萄糖是重要的糖类物质之一，其结构式如下：每个葡萄糖分子中，非极性键的数目为()A．5B．6C．7D．10答案A9．将蔗糖放入试管中，加水和稀硫酸振荡，水浴加热5min，取水解液3mL加入新制的Cu(OH)2，加热后没有看到砖红色物质出现，这是因为()A．加热时间不够B．蔗糖纯度不够C．Cu(OH)2的量不足D．水解液未用碱液中和答案D10．新制Cu(OH)2和银氨溶液都是弱氧化剂，但却能将葡萄糖氧化成葡萄糖酸：(1)葡萄糖溶液能否使酸性KMnO4溶液褪色？________。(2)判断葡萄糖溶液能否使溴水褪色：________(填“能”或“不能”)。若能，写出化学方程式；若不能，请说明理由：__________________________________________________。解析弱氧化剂都能将葡萄糖氧化，溴水和酸性KMnO4溶液都是强氧化剂，自然也能将葡萄糖氧化，而本身被还原为无色离子(MnO4－―→Mn2＋，Br2―→Br－)。答案(1)能(2)能；CH2OH(CHOH)4CHO＋Br2＋H2O―→CH2OH(CHOH)4COOH＋2HBr11．有三瓶失去标签的无色透明液体，分别为葡萄糖溶液、蔗糖溶液和淀粉溶液，某同学设计了如下表所示的实验方法将它们鉴别出来，请你将下表补充完整。实验步骤实验现象实验结论(1)分别取三种溶液少许，编号①②③，分别加入________溶液①______，溶液②③无现象溶液①为淀粉溶液(2)取另外两种溶液少许，编号④⑤，分别加入______，加热至沸腾溶液④____，溶液⑤无现象溶液④为______，溶液⑤为________答案实验步骤实验现象实验结论碘水变蓝色新制Cu(OH)2悬浊液产生红色沉淀葡萄糖；蔗糖12．淀粉是一种重要的工业原料，可以用来制造葡萄糖和酒精等。某同学现进行淀粉的水解实验，其基本实验操作是：首先在试管中放入0.5g淀粉，然后加入4mL20%的H2SO4溶液，最后加热4min得到淀粉水解液。试回答下列问题：(1)写出淀粉水解的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________。(2)该同学为检验淀粉的水解程度，又进行了如下操作：操作①：取部分水解液加少量碘水；操作②：取部分水解液先加入NaOH溶液使溶液略显碱性，然后滴加新制的Cu(OH)2悬浊液，加热至沸腾，观察并记录现象。检验淀粉已经发生水解的操作是__________(填“操作①”或“操作②”，下同)，检验淀粉是否完全水解的操作是____________。确定淀粉已部分水解的实验现象是____________________________。(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6。答案(1)(C6H10O5)n＋nH2O――→催化剂△nC6H12O6淀粉葡萄糖(2)操作②；操作①；操作①中溶液变蓝，同时操作②中产生砖红色沉淀更上一层13．将淀粉水解，并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的实验中，要进行的主要操作有：①加热；②滴入稀硫酸；③加入新制的氢氧化铜悬浊液；④加入足量的氢氧化钠溶液。以上各步操作的先后顺序的排列中正确的是()A．①②③④①B．②①④③①C．②④①③①D．③④①②①答案B14．葡萄糖和蔗糖的混合物中氢的质量分数约为6.5%，则该混合物中氧的质量分数约为()A．13.0%B．39.0%C．45.5%D．52.0%答案D15．农作物秸秆是一种富含纤维素的农业副产品。现按以下路径对农作物秸秆进行转化利用：已知E是一种具有香味的液体。回答下列问题：(1)D分子中含有的官能团的名称为________。(2)A、B、C、D、E五种物质中，属于糖类的有机物为________(