高中化學人教版有機化學基礎第四章生命中的基礎有機化學物質第二節(jié)糖類 全國一等獎

人教版選修5第四章生命中的基礎有機化學物質第二節(jié)糖類第二課時教學設計3【教學目標】了解蔗糖與麥芽糖的組成和性質特點。掌握蔗糖溶液和水解后的溶液性質的對比?！窘虒W過程】一、蔗糖與麥芽糖[設問]（1）葡萄糖具有還原性，蔗糖是否具有還原性？用什么方法來檢驗蔗糖是否具有還原性？（2）請通過實驗回答蔗糖是否具有還原性。（3）蔗糖分子結構中是否有醛基？[科學探究]（1）討論、回答，應通過蔗糖與銀氨溶液或新制的氫氧化銅的實驗檢驗蔗糖是否具有還原性。（2）實驗：分別取1、2號溶液各約1mL，用新制的Cu（OH）2檢驗是否具有還原性；[歸納總結]實驗結果表明，蔗糖不具有還原性，為非還原糖。所以蔗糖分子結構中不含醛基。[講]蔗糖不但有甜味，食用后還會在人體中的轉化酶的催化作用下發(fā)生水解反應，生成葡萄糖和果糖。因而也是一種營養(yǎng)物質。[設問]（1）試推測蔗糖分子式并寫出蔗糖水解的化學方程式。（2）用什么方法可證實蔗糖的這一性質？（3）如果用實驗的方法，應采取怎樣的實驗步驟？（4）實驗中應注意什么問題？1、蔗糖分子式是C12H22O11。蔗糖水解的化學方程式：C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖[講]在加熱煮沸蔗糖溶液時，應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水解產物的還原性，否則實驗容易失敗。［講］（2）蔗糖與麥芽糖的分子式相同，均為C12H22O11，分子結構不同。蔗糖分子結構中不含醛基，無還原性，麥芽糖分子結構中有醛基，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，有現(xiàn)象。蔗糖不反應，無現(xiàn)象。2.蔗糖與麥芽糖的分子式相同，均為C12H22O11，蔗糖分子結構中不含醛基，無還原性，麥芽糖分子結構中有醛基，有還原性。C12H22O11+H2O2C6H12O6麥芽糖葡萄糖麥芽糖和蔗糖區(qū)別蔗糖直接到嘴里就可以感覺到甜味；蔗糖直接到嘴里就可以感覺到甜味麥芽糖需要唾液酶的分解后才會給人以甜的感覺換句話說：蔗糖給人感覺很直接，麥芽糖給人甜味較為含蓄，需要人品味后才會感到有滋味引申：對待贊美抑或其他事情有的人屬于蔗糖類型，直來直去只愿品味一入口就感覺的到的蔗糖的甜味有的人屬于麥芽糖類型，可以敏銳的感覺的到含蓄的曲折的委婉的贊美抑或其他事情，對于蔗糖則雖然可以品味但卻索然無味一種處世態(tài)度：麥芽糖類型者可以品味蔗糖的即刻甜味，蔗糖類型者卻無法感受到麥芽糖的美好速溶咖啡與現(xiàn)磨咖啡的區(qū)別；成品豆?jié){與原磨豆?jié){的差異-------不是人人都能品味的出的二、蔗糖酯用途制糖過程中加入蔗糖酯，其分子中的親水羥基可與大分子雜質形成氫鍵，從而降低蔗糖的粘度，增加流動性，易于加快水分蒸發(fā)，從而縮短煮糖時間，降低能耗；蔗糖酯除可作農藥等噴霧劑的乳化劑外，還可以作為葉狀蔬菜的生長調節(jié)劑。良好的發(fā)展前景蔗糖酯由于其良好的性能，自上市以來需求量快速增加，近10年來國際市場以年均8％～10％的速度增長。目前世界各發(fā)達國家和地區(qū)均生產這種產品，其中日本產量和消費量很大，據統(tǒng)計，僅日本菱糖公司的生產能力就超過6000噸/年。我國自20世紀80年代初開始蔗糖酯的研究與開發(fā)，首先由西南化工研究院建成溶劑法食品級蔗糖酯裝置。1990年，國內蔗糖酯的總生產能力達2000噸。近年來，蔗糖酯工業(yè)發(fā)展迅速，目前共有30多個生產企業(yè)，總生產能力達到1萬噸/年，產量約為3500噸。主要生產廠家有湛江油脂化工廠、湛江食品添加劑廠、浙江金華第二制藥廠、大連振興化工廠、上海伊凡爾精細化工公司、蘇州吳縣蔗糖酯廠等。在科研方面，清華大學化工系、山東醫(yī)學科學院對蔗糖多酯合成進行大量研究與探索，以棉子油和蔗糖為原料，選用安全無毒溶劑，進行高酯化蔗糖酯的合成研究已取得成功，并通過有關部門的鑒定，產品質量符合食品級要求，具有良好的發(fā)展前景。但總體上說，目前我國蔗糖酯的生產技術相對落后，生產規(guī)模小、成本高，產品質量有待提高，應用領域尚需拓展。從蔗糖酯的幾大應用領域來看，它的市場潛力很大。首先表現(xiàn)在食品添加劑方面。食品工業(yè)是我國的主導產業(yè)，隨著人民生活水平提高，對食品品質、加工方式等會提出更高要求。蔗糖酯作為優(yōu)秀的食品添加劑，消費潛力較大，尤其是高酯化蔗糖酯具有優(yōu)異的保健功能。我國社會老齡化日益加重，心血管疾病發(fā)病率居高不下，肥胖也成為我國目前五大社會問題，這些因素都會促使蔗糖酯的需求增加。其次表現(xiàn)在日化方面。我國的日化用品生產正面臨高速發(fā)展階段，產品不斷升級與換代，存在著巨大的消費潛力等待開發(fā)，這會大大促進蔗糖需求的增加。業(yè)內人士預計，在未來幾年，蔗糖酯的國內需求量將保持穩(wěn)定增長的趨勢，年勻增長率將維持在8％～12％，其中蔗糖多酯發(fā)展速度更快，將達到年均15％的速度。發(fā)展建議我國的蔗糖酯產量僅為3500噸/年，而蔗糖多酯剛剛處于起步階段，遠遠不能滿足未來市場的發(fā)展需要，而其所用的原料蔗糖和脂肪酸兩種資源國內十分豐富，尤其是國內蔗糖嚴重供過于求，亟待開發(fā)下游產品。因此，今后蔗糖酯工業(yè)的發(fā)展，關鍵要采用先進的無溶劑或以水為溶劑的合成工藝，降低生產成本，提高產品質量，擴大生產規(guī)模；應高度重視宣傳與推廣工作，加大該產品的應用研究和開發(fā)力度；重點發(fā)展蔗糖多酯的生產與應用，促進我國食品和日用化工業(yè)的結構調整。三、檢測題1.下列說法正確的是（） A .糖類化合物都具有相同的官能團 B 酯類物質是形成水果香味的主要成分 C． 油脂的皂化反應生成脂肪酸和丙醇 D． 蛋白質的水解產物都含有羧基和羥基2.下列關于有機化合物的結構、性質說法正確的是（） A． 苯和乙烯都能使溴水層褪色，均與溴水發(fā)生加成反應 B． 蔗糖、麥芽糖，淀粉和纖維素都能水解，最終水解產物都為葡萄糖 C． 正丁烷和異丁烷的一氯取代物都只有兩種，它們的密度也相同 D． 乙酸分子中含有羧基，可與NaHCO3溶液反應生成CO23.下列有關有機物的說法中，正確的是（） A． 用點燃的方法鑒別甲烷和乙烯 B． 糖類、蛋白質、油脂屬于天然高分子化合物 C． 實驗室常用如圖所示的裝置制取少量的乙酸乙酯 D． 等物質的量的乙醇和乙酸完全燃燒時所需氧氣的質量相等4.某廠以甘蔗為原料制糖，對產生的大量甘蔗渣按下圖所示轉化進行綜合利用。其中B是A水解的最終產物；C的化學式為C3H6O3，一定條件下2個C分子間脫去2個水分子可生成一種六元環(huán)狀化合物；D可使溴水褪色；F是具有香味的液體。(圖中部分反應條件及產物沒有列出)回答下列問題：(1)A的名稱是________，F(xiàn)的結構簡式__________，D的結構簡式________；(2)C→D的反應類型為________；D→E的反應類型為________；(3)寫出下列反應的方程式：A→B：_______________________________________________；G→H：____________________________________________。(4)H分子所含官能團的名稱是________，實驗室中常用于檢驗該官能團的試劑的名稱是(只寫一種)_______________________________________________。5.某有機物A分子式為CxHyOz,15gA完全燃燒生成22gCO2和9gH2O。(1)該有機物的最簡式是____________；(2)若A是一種無色具有強烈刺激性氣味的氣體，具有還原性，則其結構簡式是__________；(3)若A和Na2CO3混合有氣體放出，和醇能發(fā)生酯化反應，則A的結構簡式為______________；(4)若A是易揮發(fā)有水果香味的液體，能發(fā)生水解反應，則其結構簡式為____________；(5)若其分子結構中含有6個碳原子，具有多元醇和醛的性質，則其結構簡式為____________。參考答案1.【解析】酯的性質；油脂的性質、組成與結構；氨基酸、蛋白質的結構和性質特點．版權所有 A．糖類是多羥基醛、多羥基酮以及能水解而生成多羥基醛或多羥基酮的有機化合物；B．酯類一般是有香味的物質；C．油脂是高級脂肪酸甘油酯；D．蛋白質的水解產物是氨基酸．解答： A．葡萄糖的官能團是羥基和醛基，而果糖的官能團是羥基和羰基，故A錯誤；B．酯類一般都是易揮發(fā)具有芳香氣味的物質，故B正確；C．油脂在堿性條件水解生成高級脂肪酸鹽和甘油，稱之為皂化反應，故C錯誤；D．蛋白質的水解產物是氨基酸，氨基酸的官能團是羧基和氨基，故D錯誤．【答案】B2.【解析】 A．乙烯能和溴發(fā)生加成反應，苯不能和溴水發(fā)生加成反應；B．蔗糖的水解產物是葡萄糖和果糖；C．正丁烷和異丁烷的一氯取代物都只有兩種，它們的密度不同；D．乙酸中的羧基酸性大于碳酸氫根離子，根據強酸制取弱酸判斷．解答： A．乙烯和溴發(fā)生加成反應而使溴水褪色，苯能萃取溴水中的溴而使溴水褪色，所以褪色原理不同，故A錯誤；B．蔗糖的水解產物是葡萄糖和果糖，麥芽糖、淀粉和纖維素最終水解產物都為葡萄糖，故B錯誤；C．正丁烷和異丁烷的一氯取代物都只有兩種，但正丁烷的一氯代物密度大于異丁烷的一氯代物密度，故C錯誤；D．乙酸中的羧基酸性大于碳酸氫根離子，所以乙酸能和碳酸氫鈉反應制取二氧化碳，故D正確；故選D．點評： 本題考查有機物的結構和性質，明確物質含有的官能團及其性質是解本題關鍵，易錯選項是A，注意苯、四氯化碳使溴水褪色是萃取，屬于物理變化，為易錯點．【答案】D3.【解析】考點：有機物的鑒別；有機物的結構和性質；乙酸乙酯的制取．分析：A．甲烷和乙烯點燃時現(xiàn)象不同；B．糖類中的單糖、二糖不是高分子化合物，油脂也不是高分子化合物；C．揮發(fā)出的乙酸、乙醇易溶于水，會產生倒吸；D．烴的含氧衍生物CxHyOz完全燃燒耗氧量由（x+﹣）值決定，等物質的量（x+﹣）值越大，消耗氧氣的量就越多；解答：解：A．甲烷燃燒有淡藍色火焰，乙烯燃燒火焰明亮，有黑煙，現(xiàn)象不同，可鑒別，故A正確；B．相對分子質量在10000以上的有機化合物為高分子化合物，糖類中的單糖、二糖以及油脂相對分子質量較小，不是高分子化合物，故B錯誤；C．揮發(fā)出的乙酸、乙醇易溶于水，盛放飽和碳酸鈉的試管中導氣管下端管口浸入液面會發(fā)生倒吸現(xiàn)象，故C錯誤；D．乙醇C2H6O其（x+﹣）=3，即1molC2H6O消耗氧氣3mol；乙酸C2H4O2其（x+﹣）=2即1molC2H4O2消耗氧氣2mol；相同物質的量消耗氧氣不等，故D錯誤；故選A．點評：本題考查常見有機物的性質，注意把握常見有機物的性質的異同，本題注意D選項有機物耗氧量的計算，題目難度中等．【答案】A4.【解析】由題可知甘蔗渣處理后的A為纖維素，A水解得到B為葡萄糖(C6H12O6)，其可以在酒化酶的催化條件下分解得到G為乙醇，G經過催化氧化得到H為乙醛，乙醛催化氧化為乙酸。C的化學式為C3H6O3，又根據題意C能發(fā)生縮聚和在濃硫酸條件下發(fā)生消去，可推得C的官能團有羧基和醇羥基。C可能的結構有HOCH2CH2COOH、CH3CH(OH)COOH，又根據題目所給信息，一定條件下2個C分子間脫去2個水分子可生成一種六元環(huán)狀化合物可得C結構為CH3CH(OH)COOH，其發(fā)生消去反應后得到D為CH2=CHCOOH，D與G發(fā)生酯化反應得到E為CH2=CHCOOCH2CH3。【答案】(1)纖維素CH3COOCH2CH3CH2=CH—COOH(2)消去反應酯化反應(或取代反應)(3)(C6H10O5)