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第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类[学习目标]1.了解糖类的基本组成、结构和性质。2.了解葡萄糖的还原性、淀粉的水解，以及糖类在人体中的生理功能。3.了解纤维素的结构和性质。1．六大基本营养素包括：蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水。其中的糖类是人类食物中主要提供能量的物质。相关反应有：C6H12O6(葡萄糖)＋6O2――→酶6CO2＋6H2O。2．主要存在于植物种子或块茎的糖类是淀粉，其化学式是(C6H10O5)n，它在人体内经酶的催化作用，与水发生一系列反应，最终生成葡萄糖，其化学式为C6H12O6。4．绿色植物光合作用会生成糖类：6CO2＋6H2O――→光合作用C6H12O6＋6O2。3．日常生活中食用的白糖、冰糖和红糖的主要成分就是蔗糖，它的化学式是C12H22O11，它是食品中常用的甜味剂。自主学习一、糖类概述和葡萄糖1．糖类。(1)组成。糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物，糖类也叫做碳水化合物，它的化学组成大多数符合通式Cn(H2O)m。(2)典型代表物质。糖类单糖二糖多糖代表物名称葡萄糖蔗糖淀粉纤维素分子式C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n(C6H10O5)n2.葡萄糖。(1)葡萄糖的组成、结构与物理性质。分子式：C6H12O6，结构简式：CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO或，是一种白色晶体，有甜味，能溶于水。(2)还原性。①银镜反应。实验现象：试管内壁有银镜形成，化学方程式为二、淀粉和纤维素1．淀粉。(1)淀粉的存在及组成。淀粉主要存在于植物的种子或块根里，其中谷类含淀粉较多。淀粉的分子式为(C6H10O5)n。它是一种相对分子质量很大的天然高分子化合物。(2)物理性质。淀粉是一种白色粉末，不溶于冷水；在热水中淀粉会膨胀，有一部分溶解在水里，另一部分悬浮在水里，形成淀粉糊。(3)淀粉的水解过程。①在人体内的水解过程：②在酸催化下的水解过程：淀粉在酸的催化作用下，逐步水解，最终转化为葡萄糖。2．纤维素。(1)纤维素的组成。分子式：(C6H10O5)n，属于天然有机高分子化合物。(2)物理性质。纤维素是白色、没有气味和味道的纤维状结构的物质。(3)纤维素的水解。①在浓硫酸的催化作用下发生水解，其化学方程式为②人体内没有能使纤维素水解的酶，因此纤维素在人体内不能被消化，不能作为营养食物。(4)纤维素的生理功能。①刺激肠道蠕动和分泌消化液，有助于食物的消化和废物的排泄。②减少有害物质与肠黏膜接触时间，预防疾病。③降低胆固醇。④预防和治疗糖尿病等。(5)纤维素在工业生产中的应用。制造人造纤维，造纸等。易错提醒1．有些糖的组成并不符合通式Cn(H2O)m，如鼠李糖(C6H12O5)；有些组成符合通式Cn(H2O)m的物质并不是糖，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)。2．葡萄糖的银镜反应必须要用新制的银氨溶液、洁净的试管、静置水浴加热。3．淀粉和纤维素的分子式都是(C6H10O5)n，但它们的n值不同，所以它们不是同分异构体。1．糖类与我们的日常生活息息相关。关于糖类物质的说法正确的是()A．糖类均有甜味B．淀粉和纤维素均不是糖类C．糖类均不可水解D．糖类都含有C、H和O元素答案：D2．葡萄糖是一种单糖的主要原因是()A．结构简单B．不能水解的最简单的糖C．分子中含羟基和醛基的个数少D．分子中含碳原子个数少解析：糖类的分类标准是看这种糖能否水解生成其他的糖，所以葡萄糖是单糖的主要原因是它不能再发生水解，故B项正确。答案：B3．下列物质能水解且水解产物有两种的是()A．蔗糖B．麦芽糖C．淀粉D．纤维素解析：蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，水解产物是两种；麦芽糖、淀粉和纤维素水解产物最终只有葡萄糖。答案：A一、葡萄糖的结构和性质葡萄糖分子式C6H12O6结构简式CH2OH(CHOH)4CHO官能团—OH、—CHO物理性质白色晶体、有甜味、能溶于水化学性质加成(与H2)氧化(与银氨溶液)氧化[与新制Cu(OH)2悬浊液]酯化(与羧酸)主要用途营养物质、提供能量制法淀粉水解二、蔗糖和麦芽糖比较蔗糖麦芽糖分子式C12H22O11C12H22O11物理性质无色晶体、易溶于水、甜味白色晶体、易溶于水、甜味水解反应方程式主要来源甘蔗、甜菜麦芽、淀粉水解二者关系分子式相同、结构不同C12H22O11蔗糖＋H2O――→催化剂C6H12O6葡萄糖＋C6H12O6果糖C12H22O11麦芽糖＋H2O――→催化剂2C6H12O6葡萄糖三、淀粉和纤维素比较淀粉纤维素物理性质不溶于水，白色粉末白色、无臭、无味的纤维状结构的物质，不溶于水，不溶于一般的有机溶剂主要化学性质存在植物的种子、块根里木材、棉花用途食物成分、制葡萄糖、制酒精制硝酸纤维、纤维素乙酸酯、粘胶纤维、造纸[例1]葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，葡萄糖不具有的性质是()A．与氢气发生加成反应B．与银氨溶液发生银镜反应C．与酸发生酯化反应D．与NaOH溶液反应解析：葡萄糖分子内含有醛基，具有还原性，可被银氨溶液氧化；也可以与H2发生加成反应，体现醛基的氧化性；与酸或酸酐发生酯化反应，体现醇的性质；分子内没有可与NaOH溶液反应的官能团。答案：D解题归纳1．糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机物，是人类维持生命的六大基本营养素之一。2．发生银镜反应的物质要含有醛基(—CHO)。即时演练1．将碘酒滴到新切开的马铃薯(又称土豆)表面上，马铃薯表面变蓝色，该现象表明马铃薯中含有()A．葡萄糖B．蔗糖C．淀粉D．纤维素解析：I2使淀粉变蓝色。答案：C[例2]关于淀粉和纤维素两种物质，下列说法中正确的是()A．两者都能水解，但水解的最终产物不同B．两者含C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体C．它们都属于糖类，且都是高分子化合物D．都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应解析：淀粉和纤维素都属于多糖，在一定条件下均能水解，最终产物都是葡萄糖；淀粉和纤维素的组成均可用(C6H10O5)n表示，C、H、O的质量分数都相同，但因n值不同，二者不互为同分异构体。答案：C解题归纳(1)虽然淀粉和纤维素的分子式相同，都为(C6H10O5)n，但由于n值不固定，故它们不互为同分异构体。(2)淀粉和纤维素都不具有还原性，即不能发生银镜反应，不能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应，但都可发生水解反应。即时演练2．下列对淀粉、纤维素的叙述正确的是()A．它们的组成都是(C6H10O5)n，但n值不同，因此淀粉、纤维素互为同系物B．它们都不溶于水，在热水中颗粒会膨胀破裂，能发生糊化作用C．它们都属于高分子化合物，一定条件下都可以水解，最终产物都是葡萄糖D．淀粉是还原性糖，纤维素是非还原性糖解析：淀粉和纤维素都用(C6H10O5)n表示，但由于n值不同，二者既不互为同分异构体，也不属于同系物；具有糊化作用的是淀粉；淀粉和纤维素本身均无还原性，均属于非还原性糖。答案：C