《糖類(lèi)》(人教版)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上糖類(lèi) 教材分析本節(jié)課是人教版化學(xué)選修5第四章第二節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，在學(xué)習(xí)了烴及其衍生物，化學(xué)必修2有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)。必修2中，簡(jiǎn)單介紹了基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，主要從用途的角度簡(jiǎn)單介紹了幾種糖類(lèi)。本書(shū)前幾章，對(duì)官能團(tuán)的性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)學(xué)習(xí)，因此，本節(jié)課將從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的角度對(duì)幾種糖類(lèi)進(jìn)行分析，注意知識(shí)的聯(lián)系與生活的關(guān)聯(lián)。 教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與能力目標(biāo)】1、 掌握糖類(lèi)的主要代表物: 葡萄糖、 蔗糖、 淀粉 、纖維素的組成和重要性質(zhì),以及它們之間的相互轉(zhuǎn)變和跟烴的衍生物的關(guān)系；2、 能舉例說(shuō)明糖類(lèi)在食品加工和生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)上的應(yīng)用?！具^(guò)程與方法目標(biāo)】1、 運(yùn)用類(lèi)推、遷移的方法掌握糖類(lèi)主

2、要代表物的性質(zhì)，通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，完成知識(shí)的建構(gòu)；2、 通過(guò)合作探究，再次體會(huì)到實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的重要方法?！厩楦袘B(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)】1、 通過(guò)單糖、雙糖、多糖的探究實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)一步體驗(yàn)對(duì)化學(xué)物質(zhì)的探究過(guò)程，理解科學(xué)探究的意義，學(xué)會(huì)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力，體驗(yàn)科學(xué)探究大的樂(lè)趣；2、 通過(guò)對(duì)糖類(lèi)在實(shí)際生活中的應(yīng)用的了解，認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)對(duì)人類(lèi)社會(huì)的重要意義。 教學(xué)重難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】掌握糖類(lèi)的概念、糖類(lèi)重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纖維素的組成和重要性質(zhì)，它們之間的相互轉(zhuǎn)變以及與烴的衍生物的關(guān)系?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】葡萄糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、纖維素的酯化。 課前準(zhǔn)備 多媒體課件。 教學(xué)過(guò)程糖

3、類(lèi)在以前叫做碳水化合物, 曾經(jīng)用一個(gè)通式來(lái)表示: Cn(H2O)m；這是因?yàn)樵谧畛醢l(fā)現(xiàn)的糖類(lèi)都是有C、H、O三種元素組成,并且分子中的H原子和O原子的個(gè)數(shù)比恰好是2:1.當(dāng)時(shí)就誤認(rèn)為糖是由碳和水組成的化合物。 現(xiàn)在還一直在沿用這種叫法。一、糖的組成和結(jié)構(gòu)1、糖類(lèi): 從結(jié)構(gòu)上看,它一般是多羥基醛或多羥基酮,以及水解生成它們的物質(zhì).從結(jié)構(gòu)上看，糖類(lèi)可定義為多羥基醛或多羥基酮，以及水解后可以生成多羥基醛或多羥基酮的化合物。糖類(lèi)不都是甜的。我們食用的蔗糖是甜的，它只是糖類(lèi)中的一種。淀粉、纖維素均不甜，它們屬于糖類(lèi)。有些有甜味的物質(zhì)，如糖精，不屬于糖類(lèi)。根據(jù)能否水解以及水解后的產(chǎn)物 ，糖可分為單糖、低聚

4、糖(二糖)和多糖2、糖的分類(lèi): 單糖 低聚糖 多糖在單糖中大家比較熟悉的有葡萄糖、果糖、五碳糖(核糖和脫氧核糖)等. 下面我們有重點(diǎn)的學(xué)習(xí)葡萄糖以及簡(jiǎn)單了解其它單糖.二、葡萄糖與果糖1、葡萄糖（1）物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu): 物理性質(zhì): 白色晶體 溶于水 不及蔗糖甜(葡萄汁 甜味水果 蜂蜜)分子式: C6H12O6 (180) 最簡(jiǎn)式: CH2O (30)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 實(shí)驗(yàn)4-1 1、在一支潔凈的試管中配制2 mL 的銀氨溶液，加入1 mL 10%的葡萄糖溶液，振蕩，然后在水浴中加熱3-5分鐘，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2、在試管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴加5% CuSO4 溶液5滴，再加入2 m

5、L 10%的葡萄糖溶液，加熱。觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。葡萄糖分子中含有醛基和醇羥基，可以發(fā)生氧化、加成、酯化等反應(yīng)。（2）化學(xué)性質(zhì):還原反應(yīng): 銀鏡反應(yīng): CH2OH-(CHOH)4-CHO + 2Ag(NH3)2 +2OH- CH2OH-(CHOH)4-COO- + NH4+ 2Ag + H2O + 3NH3與新制Cu(OH)2作用 -斐林反應(yīng)CH2OH-(CHOH)4-CHO+2Cu(OH)2CH2OH-(CHOH)4-COOH+ Cu2O + H2O實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵？銀氨溶液配置方法、水浴加熱；配置新制Cu(OH)2懸濁液注意問(wèn)題。葡萄糖是人體內(nèi)的重要能源物質(zhì)，我們來(lái)看一下葡萄糖是怎樣轉(zhuǎn)化為能

6、量的？與氧氣反應(yīng) (有氧呼吸和無(wú)氧呼吸) C6H12O6（s）+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) 酯化反應(yīng)： 與乙酸 、 乙酸酐作用生成葡萄糖五乙酸酯 （3）制法: 淀粉催化(硫酸)水解 (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6（4）用途: 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì): C6H12O6 (s)+ 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(l) + 2804kJ醫(yī)療 糖果 制鏡和熱水瓶膽鍍銀。還有一種單糖跟葡萄糖是同分異構(gòu)體果糖，它是最甜的糖，廣泛分布于植物中，但果糖分子不像葡萄糖分子那樣含有醛基，果糖是一種多羥基酮，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為 2、果糖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-

7、CO-CH2OH (多羥基酮)。分子式: C6H12O6 (與葡萄糖同分異構(gòu)) 式量180存在水果 蜂蜜 比蔗糖甜純凈的果糖是白色晶體,通常是粘稠的液體,易溶于水。果糖是最甜的糖。果糖是否也像葡萄糖一樣具有還原性，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)呢？能發(fā)生銀鏡反應(yīng)堿性條件果糖分子結(jié)構(gòu)異構(gòu)化。果糖分子具有酮羰基，但在堿性條件下易轉(zhuǎn)化為烯二醇中間體，它可異構(gòu)化為醛式，所以果糖也易被弱氧化劑氧化。果糖在酸性條件下不能發(fā)生異構(gòu)化，不能自動(dòng)由酮式轉(zhuǎn)變?yōu)槿┦?，所以果糖不被溴水氧化而褪色。果糖分子中含有醛基和醇羥基，能發(fā)生加成、酯化反應(yīng)。由于多個(gè)羥基對(duì)酮基的影響，使果糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)和被新制的Cu(OH)2 氧化。3、其他單

8、糖-核糖：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO (核糖) 、CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO (脫氧核糖)手性分子的兩種構(gòu)型，在生理活性等方面有很大差別。能夠通過(guò)化學(xué)反應(yīng)獲得手性分子的一種構(gòu)型稱(chēng)為不對(duì)稱(chēng)合成，無(wú)論是在理論上還是生產(chǎn)上都具有極其重要的意義葡萄糖雖然是人體很重要的供能物質(zhì)，但在日常生活中并不多見(jiàn)，而常見(jiàn)的是白糖、紅塘、冰糖。白糖、紅塘和冰糖雖然外觀、顏色不同，但它們的主要成分都是蔗糖。下面我們來(lái)學(xué)習(xí)兩種二糖的性質(zhì)。三、蔗糖與麥芽糖（1）葡萄糖具有還原性，蔗糖是否具有還原性？用什么方法來(lái)檢驗(yàn)蔗糖是否具有還原性？（2）請(qǐng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)回答蔗糖是否具有還原性。（3）蔗

9、糖分子結(jié)構(gòu)中是否有醛基？科學(xué)探究 （1）討論、回答，應(yīng)通過(guò)蔗糖與銀氨溶液或新制的氫氧化銅的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)蔗糖是否具有還原性。（2）實(shí)驗(yàn)：分別取1、2號(hào)溶液各約1mL，用新制的Cu（OH）2檢驗(yàn)是否具有還原性；歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蔗糖不具有還原性，為非還原糖。所以蔗糖分子結(jié)構(gòu)中不含醛基。蔗糖不但有甜味，食用后還會(huì)在人體中的轉(zhuǎn)化酶的催化作用下發(fā)生水解反應(yīng)，生成葡萄糖和果糖。因而也是一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。設(shè)問(wèn)（1）試推測(cè)蔗糖分子式并寫(xiě)出蔗糖水解的化學(xué)方程式。（2）用什么方法可證實(shí)蔗糖的這一性質(zhì)？（3）如果用實(shí)驗(yàn)的方法，應(yīng)采取怎樣的實(shí)驗(yàn)步驟？（4）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意什么問(wèn)題？1、 蔗糖分子式是C12H22O11。蔗糖水

10、解的化學(xué)方程式：C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6蔗糖 葡萄糖 果糖在加熱煮沸蔗糖溶液時(shí)，應(yīng)避免蔗糖溶液劇烈沸騰發(fā)生噴濺損失；蔗糖水解完全后應(yīng)先用NaOH或Na2CO3中和至中性，再用銀氨溶液或新制的氫氧化銅檢驗(yàn)水解產(chǎn)物的還原性，否則實(shí)驗(yàn)容易失敗。（2）蔗糖與麥芽糖的分子式相同，均為C12H22O11，分子結(jié)構(gòu)不同。蔗糖分子結(jié)構(gòu)中不含醛基，無(wú)還原性，麥芽糖分子結(jié)構(gòu)中有醛基，有還原性。（3）可用銀氨溶液或新制的Cu（OH）2鑒別。葡萄糖、麥芽糖發(fā)生反應(yīng)，有現(xiàn)象。蔗糖不反應(yīng)，無(wú)現(xiàn)象。2、蔗糖與麥芽糖的分子式相同，均為C12H22O11，蔗糖分子結(jié)構(gòu)中不含醛基，無(wú)還原

11、性，麥芽糖分子結(jié)構(gòu)中有醛基，有還原性。C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6 麥芽糖 葡萄糖設(shè)問(wèn) 淀粉; 纖維素是否是糖？它們有無(wú)甜味？糖是怎樣定義的？四、淀粉與纖維素多糖分類(lèi): 淀粉; 纖維素; 糖元,通式: (C6H10O5)n1、淀粉 科學(xué)探究 在試管1和試管2里各加入0.5克淀粉, 在試管1里加入4mL20%硫酸溶液,在試管2里加入4mL水,都加熱3-4分鐘. 用堿液中和試管1里的硫酸溶液,把一部分溶液液體倒入試管3. 在試管2和3里都加入碘溶液, 觀察現(xiàn)象. 在試管1中加入銀氨溶液, 稍加熱后,觀察試管壁上有無(wú)銀鏡出現(xiàn).結(jié)論 淀粉水解后生成還原性單糖, 能發(fā)生銀鏡反應(yīng)不論

12、是直鏈淀粉還是支鏈淀粉,在稀酸作用下都能發(fā)生水解反應(yīng), 最終產(chǎn)物是葡萄糖. 催化劑：酸或酶。（1）( C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6總結(jié)由淀粉水解制葡萄糖的過(guò)程中，判斷淀粉尚未水解、正在水解（部分水解）和水解已完全的方法原理：淀粉無(wú)還原性且遇碘單質(zhì)顯藍(lán)色，葡萄糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。具體見(jiàn)下表：加入碘水銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論變藍(lán)無(wú)銀鏡尚未水解變藍(lán)有銀鏡部分水解不變藍(lán)有銀鏡水解已完全淀粉在人體內(nèi)也進(jìn)行水解: 唾液淀粉酶; 胰液淀粉酶（2）淀粉的用途： 制葡萄酒和酒精C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2問(wèn) 自然界中的纖維素主要存在于那些植物？講存在: 是構(gòu)成細(xì)胞壁的基礎(chǔ)物質(zhì). 木材

13、約一半是纖維素; 棉花是自然界中較純粹的纖維素(92-95%), 脫脂棉和無(wú)灰濾紙差不多是純粹的纖維素.分子量: 幾千個(gè)葡萄糖單元 幾十萬(wàn)2、纖維素 （1）纖維素的物性: 白色、無(wú)臭、無(wú)味的物質(zhì),不溶于水, 也不溶于一般有機(jī)溶劑 演示實(shí)驗(yàn) 把少許棉花或碎濾紙放入試管中, 加入70%硫酸3-4mL,用玻璃棒把試管搗爛, 形成無(wú)色粘稠液體. 把這個(gè)試管放在水浴中加熱15分鐘, 放冷后倒入盛有20mL水的燒杯里,用氫氧化鈉中和. 取出一部分液體, 用新制的氫氧化銅作試劑實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象.（2） (C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 纖維素分子是由很多個(gè)葡萄糖單元構(gòu)成.每一個(gè)葡萄糖單元有

14、三個(gè)醇羥基, 因此,纖維素分子也可以用C6H7O2(OH)3n表示.由于醇羥基的存在, 所以纖維素能夠表現(xiàn)出醇的一些性質(zhì), 如: 生成硝酸酯, 乙酸酯（3）纖維素可用于纖維素乙酸酯, 纖維素硝酸酯,黏膠纖維和造紙等。（4）纖維素的化學(xué)性質(zhì)- 纖維素硝化反應(yīng)(C6H7O2)(OH)3n + 3nHO-NO2 (C6H7O2)(O-NO2)3n + 3nH2O纖維素一般不容易完全酯化生成三硝酸酯(含N: 14.14%).N%: 12.5-13.8% 火棉 N%: 10.5-12% 膠棉，火棉: 外表與棉花相似,但在密閉容器中爆炸, 可用作無(wú)煙火藥。膠棉: 易于燃燒., 但不爆炸，珂倮酊: 膠棉的乙醇-乙醚容液(封瓶口)。例題知識(shí)點(diǎn)1：糖類(lèi)物質(zhì)概念的考查例1下列有關(guān)糖類(lèi)物質(zhì)的敘述中正確的是()A糖類(lèi)是有甜味的物質(zhì)B由C、H、O三種元素組成的無(wú)機(jī)物屬于糖類(lèi)C糖類(lèi)物質(zhì)又叫碳水化合物，其分子式都可用通式Cn(H2O)m表示D糖類(lèi)一般是多羥基醛或多羥基酮，以及能水解產(chǎn)生它們的物質(zhì)解析通常單糖和低聚糖甜，而高聚糖不甜，A項(xiàng)錯(cuò)誤；糖類(lèi)屬有機(jī)物，B項(xiàng)錯(cuò)誤；大部分糖類(lèi)的分子式