2021-2022化學(xué)1學(xué)案：第1章第1節(jié)生命的基礎(chǔ)能源-糖類

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE14-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第一節(jié)生命的基礎(chǔ)能源--糖類目標(biāo)與素養(yǎng):1.認(rèn)識(shí)糖類物質(zhì)對(duì)于人類生活的意義。2.了解糖類物質(zhì)在人體中的轉(zhuǎn)化過(guò)程。(重點(diǎn)）3。掌握葡萄糖的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。（重點(diǎn)、難點(diǎn)）一、糖類概述1．來(lái)源：糖類是綠色植物光合作用的產(chǎn)物。2．組成糖類是由C、H、O三種元素組成的一類有機(jī)化合物,其化學(xué)組成大多符合通式Cn（H2O)m，因此糖類也叫碳水化合物.3．分類糖類eq\o（\o(→，\s\up15（分類標(biāo)準(zhǔn):能否水解),\s\do15(及水解產(chǎn)物多少)))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1（單糖：不能水解的糖類.,二糖：能水解生成兩分子單糖,的糖。，多糖：能發(fā)生水解生成多分子,單糖的糖。)）4．典型代表物質(zhì)種類單糖二糖多糖代表物名稱葡萄糖蔗糖淀粉纖維素分子式C6H12O6C12H22O11（C6H10O5）n（C6H10O5）n微點(diǎn)撥：有些糖的組成并不符合通式Cn(H2O）m，如鼠李糖(C6H12O5);有些組成符合通式Cn（H2O）m的物質(zhì)并不屬于糖類,如甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）。二、葡萄糖是怎樣供給能量的1．葡萄糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)葡萄糖分子式C6H12O6結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH2OH(CHOH）4CHO官能團(tuán)-OH、—CHO物理性質(zhì)白色晶體、有甜味、可溶于水化學(xué)性質(zhì)還原性①能被銀氨溶液氧化②能被新制的Cu(OH)2懸濁液氧化2。葡萄糖是人體內(nèi)最重要的供能物質(zhì)三、淀粉和纖維素1．淀粉(1)淀粉的組成及物理性質(zhì)①組成分子式：（C6H10O5)n，是天然高分子化合物。②物理性質(zhì)溶解性:冷水中不溶，在熱水中淀粉顆粒膨脹，部分溶解。無(wú)甜味.(2）淀粉的水解①在人體內(nèi)的水解過(guò)程淀粉eq\o(―――→，\s\up15（淀粉酶）)麥芽糖eq\o（―――→，\s\up15(麥芽糖酶））葡萄糖.化學(xué)方程式為eq\o（2C6H\o（10O5，\s\do15（淀粉）)n＋nH2O\o(―――→,\s\up15(淀粉酶）)nC12H22O\o(11，\s\do15(麥芽糖)）），eq\o(C12H22O\o（11,\s\do15(麥芽糖)）＋H2O\o(―――→，\s\up15(麥芽糖酶))2C6H\o（12O6，\s\do15(葡萄糖))）。②淀粉也可在酸的催化作用下水解，最終生成葡萄糖.化學(xué)方程式為eq\o(C6H\o(10O5n,\s\do15（淀粉）)＋nH2O\o（―――→，\s\up15(催化劑))nC6H\o（12O6,\s\do15（葡萄糖)）)。2．纖維素(1)纖維素的組成及物理性質(zhì)①組成分子式：（C6H10O5）n，屬于天然有機(jī)高分子化合物。②物理性質(zhì)顏色：白色；氣味和味道：無(wú)；結(jié)構(gòu):纖維狀。（2)纖維素的水解①在濃硫酸的催化作用下發(fā)生水解，其化學(xué)方程式為eq\o(C6H\o(10O5n,\s\do15(纖維素）)＋nH2O\o(―――→，\s\up15(催化劑),\s\do15(△))nC6H\o(12O6,\s\do15(葡萄糖)））.②人體內(nèi)沒有能使纖維素水解的酶，因此纖維素在人體內(nèi)不能消化，不能作為人類的營(yíng)養(yǎng)食物。1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)（1）糖類是具有甜味的物質(zhì) ()(2）多糖可水解、單糖不能再水解 ()（3）葡萄糖中含有兩種官能團(tuán)，醛基和羧基 (）（4)淀粉、纖維素二者互為同分異構(gòu)體 （）[答案](1)×(2)√(3)×(4)×2．下列對(duì)糖類的敘述正確的是（)A．都可以水解B．都符合通式Cn(H2O）mC．都含C、H、O三種元素D．都有甜味C［單糖不能水解；符合通式Cn（H2O）m的不一定是糖類物質(zhì)，不符合此通式的也可能是糖類物質(zhì)；纖維素是多糖，但無(wú)甜味，所以A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤。]3．醫(yī)療上葡萄糖被大量用于病人輸液的原因是（）A．葡萄糖是人體必需的營(yíng)養(yǎng)素B．葡萄糖由C、H、O三種元素組成C．葡萄糖在人體內(nèi)能直接進(jìn)入新陳代謝D．每克葡萄糖被氧化釋放的能量比同質(zhì)量油脂被氧化時(shí)放出的能量多C［葡萄糖在人體內(nèi)緩慢氧化，釋放出能量，直接參加新陳代謝。]葡萄糖的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)［背景材料］葡萄糖在生物學(xué)領(lǐng)域具有重要地位，是活細(xì)胞的能量來(lái)源和新陳代謝中間產(chǎn)物。植物可通過(guò)光合作用產(chǎn)生葡萄糖。在糖果制造業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在制鏡工業(yè)和熱水瓶膽鍍銀工藝中常用作還原劑。[思考交流］1．葡萄糖分子結(jié)構(gòu)中含有的官能團(tuán)有哪些？【提示】葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH—CHOHCHOHCHOHCHOH-CHO,官能團(tuán)為羥基（—OH)和醛基(—CHO），具有醇類與醛類物質(zhì)的性質(zhì)。2．回顧必修2中乙醇的化學(xué)性質(zhì)推測(cè)葡萄糖是否具有類似性質(zhì)?【提示】羥基(—OH)的化學(xué)性質(zhì)主要表現(xiàn)為能與活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2,能與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯和水，由于葡萄糖分子中含有羥基，因此也具有類似性質(zhì).3．醛類物質(zhì)具有哪些典型的化學(xué)性質(zhì)?【提示】醛基(-CHO)具有還原性，能被氧化劑氧化，如與新制的銀氨溶液、新制的Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)；同時(shí)醛基也具有弱氧化性,能夠與H2發(fā)生加成反應(yīng).1．根據(jù)葡萄糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)作答。(1）葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)時(shí)，被氧化的官能團(tuán)是______，該官能團(tuán)被氧化成________。(2）銀鏡反應(yīng)中,1mol葡萄糖轉(zhuǎn)移________mol電子，還原得到________molAg。（3)1mol葡萄糖與乙酸反應(yīng)生成酯，理論上可得______g葡萄糖五乙酸酯.（4)1mol葡萄糖完全氧化生成CO2與H2O，需標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為________L。[解析]銀鏡反應(yīng)是醛基的性質(zhì),醛基被氧化成羧基；一個(gè)醛基得一個(gè)氧原子，C的化合價(jià)升高2價(jià)，轉(zhuǎn)移2個(gè)電子,可還原2個(gè)Ag＋；1mol葡萄糖可與5mol乙酸反應(yīng),生成1mol葡萄糖五乙酸酯和5mol水,故1mol葡萄糖五乙酸酯的質(zhì)量為（180＋5×60－5×18)g＝390g;根據(jù)葡萄糖被氧化的方程式:C6H12O6(s）＋6O2(g)→6CO2（g)＋6H2O(l），或根據(jù)C6H12O6與氧化產(chǎn)物CO2與H2O的原子守恒,可知1mol葡萄糖完全氧化成CO2與H2O時(shí)需6molO2。[答案]（1)醛基（-CHO）羧基（-COOH）（2)22(3）390（4）134。4淀粉的水解與檢驗(yàn)1．淀粉水解程度檢驗(yàn)的操作流程2．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論序號(hào)現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論1溶液變藍(lán)色未出現(xiàn)銀鏡淀粉尚未水解2溶液變藍(lán)色出現(xiàn)銀鏡淀粉部分水解3溶液不變藍(lán)色出現(xiàn)銀鏡淀粉完全水解（1)醛基與銀氨溶液的反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行，因此淀粉在酸性條件下水解得到的水解液必須加入過(guò)量的NaOH溶液中和后，再進(jìn)行銀鏡反應(yīng)。(2)檢驗(yàn)淀粉的存在應(yīng)在加入NaOH溶液之前進(jìn)行。因?yàn)槿绻庖褐屑尤隢aOH溶液后,若堿過(guò)量,I2與NaOH會(huì)發(fā)生反應(yīng)，這樣即使有淀粉存在也不變藍(lán).2．現(xiàn)有三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用以檢驗(yàn)淀粉的水解情況。方案甲:淀粉液eq\o（―――→,\s\up15（稀硫酸），\s\do15(△))水解液eq\o(―――→，\s\up15（NaOH溶液))中和液eq\o(―――→，\s\up15（碘水))溶液變藍(lán)結(jié)論：淀粉尚未水解。方案乙：淀粉液eq\o（―――→,\s\up15(稀硫酸），\s\do15（△））水解液eq\o（―――→，\s\up15(銀氨溶液），\s\do15（微熱))無(wú)銀鏡產(chǎn)生結(jié)論:淀粉沒有水解.方案丙：淀粉液eq\o(―――→,\s\up15(稀硫酸）,\s\do15（△))水解液eq\o（―――→,\s\up15(NaOH溶液)）中和液eq\o（―――→，\s\up15（銀氨溶液）,\s\do15（微熱））有銀鏡現(xiàn)象結(jié)論：淀粉水解。根據(jù)上述操作、現(xiàn)象,首先回答結(jié)論是否正確，然后簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。(1)方案甲：___________________________________________________________________________________________________________________。(2)方案乙：____________________________________________________________________________________________________________________。（3）方案丙：____________________________________________________________________________________________________________________.[解析]解答本題應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是銀鏡反應(yīng)的條件；二是結(jié)論中水解程度的有關(guān)說(shuō)法。方案甲，碘水被中和液反應(yīng)掉，溶液不變藍(lán)，無(wú)法說(shuō)明淀粉是否水解，操作、現(xiàn)象及結(jié)論均不正確。方案乙，無(wú)銀鏡生成，是操作錯(cuò)誤，淀粉在酸性條件下水解,而銀鏡反應(yīng)需在弱堿性條件下才能發(fā)生，故該方案不會(huì)發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但不能說(shuō)明淀粉沒有水解.方案丙，有銀鏡生成說(shuō)明溶液中有葡萄糖，說(shuō)明淀粉已經(jīng)水解.［答案](1)不正確；因?yàn)榈馑恢泻鸵悍磻?yīng)掉，溶液不變藍(lán)色,不能說(shuō)明淀粉是否水解（2）不正確;淀粉水解液呈酸性，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，因此不能推斷淀粉沒有水解(3)正確;有銀鏡現(xiàn)象，因此可以推斷淀粉水解“三步法”分析淀粉水解問(wèn)題1．葡萄糖是一種單糖的主要原因是(）A．糖類物質(zhì)中含碳原子數(shù)最少B．不能水解成更簡(jiǎn)單的糖C．分子中含有一個(gè)醛基D．結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單B［單糖是指不能水解成更簡(jiǎn)單的糖的糖。]2．下列關(guān)于葡萄糖的性質(zhì)的敘述中，錯(cuò)誤的是(）A．葡萄糖具有醇羥基,能跟酸發(fā)生酯化反應(yīng)B．葡萄糖能使溴水褪色C．葡萄糖能被硝酸氧化D．葡萄糖能水解生成乙醇D[葡萄糖屬于單糖，不能發(fā)生水解反應(yīng)。]3．關(guān)于淀粉在人體內(nèi)的變化不正確的是()D[葡萄糖分解生成乙醇時(shí)，需要酒化酶作催化劑,人體內(nèi)沒有這種酶。]4．不能用于鑒別淀粉和纖維素的方法是(）A．分別加入碘水,觀察顏色變化B．分別加稀硫酸煮沸，加銀氨溶液加熱觀察有無(wú)銀鏡產(chǎn)生C．分別加熱水溶解，觀察溶解情況D．放在嘴里咀嚼,有無(wú)甜味產(chǎn)生B[A項(xiàng)，淀粉遇到碘水變藍(lán)色,纖維素遇到碘水不變色;B項(xiàng)，檢驗(yàn)水解產(chǎn)物時(shí)需先中和稀硫酸；C項(xiàng),淀粉溶于熱水,纖維素不溶；D項(xiàng)，淀粉放在嘴里咀嚼，有甜味產(chǎn)生，而纖維素?zé)o甜味。］5．有A、B、C三種無(wú)色溶液,它們分別是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一種，經(jīng)實(shí)驗(yàn)可知：①B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)②A遇碘水變藍(lán)色③A、C均能發(fā)生水解反應(yīng)，水解液均能發(fā)生銀鏡反應(yīng).試判斷它們各是什么