新教材同步系列2024春高中化學(xué)第四章生物大分子第一節(jié)糖類課件新人教版選擇性必修3

第四章生物大分子①了解糖類物質(zhì)的組成、重要應(yīng)用。②掌握重要單糖、雙糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、檢驗，知道多糖的性質(zhì)。③了解氨基酸的結(jié)構(gòu)特點、主要化學(xué)性質(zhì)、應(yīng)用，了解成肽反應(yīng)。④了解蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點、主要性質(zhì)、功能。⑤了解酶的催化作用。⑥了解核酸的組成、結(jié)構(gòu)特點及功能。⑦理解蛋白質(zhì)在生命中的價值。學(xué)習(xí)內(nèi)容考查重點糖類糖類的組成和分類①葡萄糖的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)②糖類物質(zhì)的檢驗③氨基酸的化學(xué)性質(zhì)、成肽反應(yīng)單糖的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)二糖的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)多糖的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)蛋白質(zhì)氨基酸的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)蛋白質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)酶的催化性核酸核酸的組成、結(jié)構(gòu)核酸的生物功能第一節(jié)糖類學(xué)習(xí)目標素養(yǎng)目標學(xué)法指導(dǎo)了解糖的含義、分類，認識糖類的組成、性質(zhì)，熟悉它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想1．通過實例列舉，討論總結(jié)，認識糖類物質(zhì)根據(jù)不同標準可分成不同類別2．認識糖類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，加深對結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的理解能舉例說明糖類在食品加工和能源開發(fā)上的應(yīng)用科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任課前·新知導(dǎo)學(xué)糖的含義與分類1．糖概述(1)含義：糖類是多羥基____________和它們的__________縮合物。(2)糖的組成。大多數(shù)糖類的通式為______________，故糖類也被稱為_________化合物，由____________三種元素組成。醛或酮脫水Cm(H2O)n

碳水C、H、O

2．糖的分類將不能________的糖稱為單糖，如__________、________；1mol糖水解后能產(chǎn)生___________________的稱為寡糖或低聚糖；1mol糖水解能產(chǎn)生______________單糖的稱為多糖。水解葡萄糖果糖2～10mol單糖10mol以上【答案】是糖類物質(zhì)，因為分子中含有多個羥基，還含有醛基。微思考下列物質(zhì)組成符合Cm(H2O)n，但不屬于糖類物質(zhì)的是

(

)A．葡萄糖 B．C2H6O2C．C2H4O2 D．H2C2O4【答案】C幾種重要的糖、手性碳原子1．葡萄糖(1)存在：是自然界中分布最廣的______糖，它存在于_________、_________及植物的種子、葉、根、花中。(2)物理性質(zhì)：________于水的______色晶體，有甜味。(3)結(jié)構(gòu)特點：官能團為__________________，結(jié)構(gòu)簡式為_______________________。(4)化學(xué)性質(zhì)：具有較強的還原性，稱為還原糖。葡萄糖能被____________、______________氧化，分別得到銀鏡、磚紅色沉淀。單水果蜂蜜易溶無醛基、羥基CH2OH(CHOH)4CHO

銀氨溶液新制Cu(OH)2

2．果糖(1)結(jié)構(gòu)簡式為_____________________________，官能團為____________________。(2)物理性質(zhì)：______色晶體，_________于水，有甜味。3．核糖與脫氧核糖它們分別是生物體的遺傳物質(zhì)__________________與__________________________的重要組成部分。CH2OHCO(CHOH)3CH2OH

酮羰

基、羥基

無易溶核糖核酸(RNA)

脫氧核糖

核酸(DNA)

4．蔗糖(1)______色晶體，________于水，有甜味。(2)在____________的作用下水解，方程式為__________________________________________。無易溶酸或酶5．麥芽糖在_________的作用下水解，方程式為________________________________。酸或酶6．淀粉與纖維素(1)組成：它們的分子式均可表示為______________，其中每個葡萄糖單元中一般含有______個羥基，因此分子組成也可表示為____________________，但二者n值不同，纖維素分子的n值________，但它們均是________有機高分子。(C6H10O5)n

3

[C6H7O2(OH)3]n

較大天然(2)淀粉：相對分子質(zhì)量可達___________，______色粉末狀物質(zhì)，______甜味，_________于冷水；遇I2顯______色，在酸或酶存在下發(fā)生水解反應(yīng)，最終得到____________。(3)纖維素：相對分子質(zhì)量可達____________，______色纖維狀物質(zhì)，______甜味，________于水；在酸或酶存在下發(fā)生水解反應(yīng)，最終得到____________。幾十萬白無不溶藍葡萄糖幾百萬白無不溶葡萄糖7．手性碳原子與對映異構(gòu)(1)手性碳原子：連接有四個__________________的碳原子，相應(yīng)的分子稱為手性分子。(2)對映異構(gòu)：因原子（團）在空間排列不同，形成的兩種________________________異構(gòu)體。不同原子或原子團不能

重疊、互為鏡像葡萄糖能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色嗎？判斷的依據(jù)是什么？【答案】能使兩種溶液褪色，因為葡萄糖中含有—CHO。微思考判斷正誤。（正確的畫“√”，錯誤的畫“×”）(1)所有的糖都有甜味，在分子組成上均滿足Cm(H2O)n。 (

)(2)所有糖類均可以發(fā)生水解反應(yīng)。 (

)(3)蔗糖與麥芽糖互稱同分異構(gòu)體，二者的水解產(chǎn)物不完全相同。

(

)(4)淀粉、纖維素均為天然高分子，且二者互為同分異構(gòu)體。(

)(5)淀粉、纖維素均是人類重要的營養(yǎng)物質(zhì)。 (

)(6)葡萄糖能與乙酸發(fā)生取代反應(yīng)或酯化反應(yīng)。 (

)【答案】(1)×

(2)×

(3)√

(4)×

(5)×

(6)√課堂·重難探究重難點一糖類含義與分類[重難突破]糖類物質(zhì)概述1．糖的含義與組成(1)概念：從分子結(jié)構(gòu)上看，糖類可以定義為多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。(2)組成：碳、氫、氧三種元素。大多數(shù)糖類化合物的通式為Cm(H2O)n，所以糖類也叫碳水化合物。需要強調(diào)的是，不是所有糖的組成均符合Cm(H2O)n，符合此通式的物質(zhì)也不一定是糖。2．糖的分類下列說法正確的是

(

)A．因葡萄糖是多羥基醛，故它是一種單糖B．糖類是具有甜味的一類物質(zhì)的總稱C．二糖的分子中含有兩個單糖分子D．糖類的組成不一定均符合通式Cm(H2O)n【答案】D

[典例精練]【解析】糖類是含有多個羥基的醛、酮及水解能生成此類物質(zhì)的所有物質(zhì)的總稱，不一定有甜味，其中不能再水解的糖叫單糖，A、B均錯誤；二糖是指水解后能生成兩個單糖分子的糖，C錯誤。下列關(guān)于糖類物質(zhì)的敘述中，不正確的是 (

)A．分子組成為C3H4O2的物質(zhì)不可能是糖B．碳水化合物是由單質(zhì)碳與水組成的物質(zhì)C．樹木、花草中含有大量的糖類物質(zhì)D．1mol分子式為C18H32O16的低糖完全水解后可能得到3mol單糖【答案】B

【解析】由糖的定義知，糖分子中至少有3個氧原子，A正確；一種化合物中不可能由另一種化合物組成，B錯誤；樹木、花草的根、莖、葉、軀干中含有大量的纖維素，C正確；3mol葡萄糖或果糖中共含18mol碳原子，由碳守恒知D正確。重難點二糖的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)[重難突破]1．重要的單糖單糖的化學(xué)性質(zhì)主要由其官能團的種類決定，學(xué)習(xí)中應(yīng)首先明確糖類物質(zhì)的官能團的類型。(1)葡萄糖與果糖組成、分子結(jié)構(gòu)。(2)單糖的化學(xué)性質(zhì)（以葡萄糖為例）。①與羥基有關(guān)的反應(yīng)。能與羧酸發(fā)生酯化反應(yīng)；能被酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液氧化、能被催化氧化；能與HX發(fā)生取代反應(yīng)；能與活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)；一定條件下可發(fā)生消去反應(yīng)等。②與醛基有關(guān)的性質(zhì)。a．能被銀氨溶液、新制Cu(OH)2溶液、酸性KMnO4溶液、酸性K2Cr2O7溶液、O2、溴水所氧化。反應(yīng)分別得到銀白色固體、磚紅色沉淀，可用于檢驗葡萄糖或者判斷糖類物質(zhì)是否為還原糖。2．重要的二糖——麥芽糖與蔗糖3．兩種重要的多糖——淀粉與纖維素4．手性碳原子與對映異構(gòu)(1)手性碳原子：有機分子中與其他四個不同原子或原子團成鍵的碳原子稱為手性碳原子。(2)對映異構(gòu)：互為鏡像關(guān)系的異構(gòu)現(xiàn)象，如甘油醛的對映異構(gòu)

需要強調(diào)的是，只有存在手性碳原子的分子才存在對映異構(gòu)現(xiàn)象。5．糖類還原性的實驗探究實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論向潔凈的A、B、C三支試管中分別加入2mL銀氨溶液，然后分別加入1mL10%的葡萄糖溶液、蔗糖溶液、麥芽糖溶液，振蕩后放在水浴中加熱A、C試管內(nèi)壁會附聚有白色的銀；B中無明顯變化葡萄糖、麥芽糖是還原糖；蔗糖是非還原糖向A、B、C三支試管中分別加入2mL10%的NaOH溶液，然后各加入5滴5%的CuSO4溶液，再分別加入2mL10%的葡萄糖溶液、蔗糖溶液、麥芽糖溶液并直接加熱A、C試管內(nèi)出現(xiàn)紅色固體，B中出現(xiàn)黑色固體[Cu(OH)2分解得到黑色的CuO]葡萄糖、麥芽糖是還原糖；蔗糖是非還原糖6．纖維素水解產(chǎn)物的檢驗將少量脫脂棉、蒸餾水與幾滴濃硫酸混合后攪拌成糊狀，再加入過量NaOH中和硫酸至堿性，再滴加3滴5%的CuSO4溶液，加熱可觀察到有磚紅色沉淀出現(xiàn)。需要強調(diào)的是，由于水解是在酸催化下進行的，因此檢驗水解產(chǎn)物必須先中和掉酸。已知某二糖X水解時可生成葡萄糖，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對它的水解情況進行了實驗探究，下表是甲、乙兩位同學(xué)進行實驗后填寫的實驗報告的部分內(nèi)容。[典例精練](1)甲同學(xué)的結(jié)論是否可靠：______________，理由是______________________。(2)乙同學(xué)的實驗中生成白色的銀反應(yīng)的離子方程式為_______________________；該實驗中若試管不潔凈或者加熱中搖動了試管，易出現(xiàn)的“意外”現(xiàn)象是______________________。(3)丙同學(xué)經(jīng)過思考后認為，乙同學(xué)還應(yīng)該補做X溶液的銀鏡實驗，根據(jù)實驗結(jié)果才能得出可靠的結(jié)論，請你對此觀點進行評價：__________________。【答案】(1)不可靠因為H2SO4可與Cu(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)產(chǎn)生黑色粉末(3)丙同學(xué)的觀點是正確的，通過做X的銀鏡反應(yīng)實驗可判斷X是否為還原糖，若X是非還原糖，則乙同學(xué)的實驗結(jié)論才是可靠的

【解析】(3)由于X可能是還原糖，而乙同學(xué)的方案并沒有排除這種可能，故乙同學(xué)的方案不嚴密，應(yīng)補做X溶液的銀鏡反應(yīng)實驗，若X是非還原糖，則乙的結(jié)論才是正確的。下列實驗操作和結(jié)論錯誤的是 (

)A．用新制的Cu(OH)2可鑒別麥芽糖和蔗糖B．用銀鏡反應(yīng)可證明蔗糖是否轉(zhuǎn)化為葡萄糖，但不能證明是否完全轉(zhuǎn)化C．濃硫酸可使蔗糖脫水變黑，證明蔗糖含C、H、O三種元素D．向蔗糖溶液中滴加幾滴稀硫酸，加熱幾分鐘，然后加入銀氨溶液，水浴加熱，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，證明蔗糖不水解【答案】D

【解析】銀鏡反應(yīng)要在堿性條件下進行，故應(yīng)先在蔗糖水解液中加入堿性溶液中和作催化劑的稀硫酸，D錯誤。[課堂小結(jié)]小練·素養(yǎng)達成1．下列哪些變化是葡萄糖發(fā)生了還原反應(yīng) (

)A．葡萄糖變成葡萄糖酸

B．葡萄糖變成六元醇C．葡萄糖變成二氧化碳和水

D．葡萄糖變成某種酯【答案】B2．下列說法不正確的是

(

)A．蔗糖不是淀粉水解的產(chǎn)物B．蔗糖的水解產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C．食用白糖的主要成分是葡萄糖D．蔗糖與麥芽糖互為同分異構(gòu)體【答案】C

【解析】淀粉水解，先生成麥芽糖，最終產(chǎn)物為葡萄糖，A正確；食用白糖的主要成分是蔗糖，C錯誤。3．下列各組物質(zhì)中，具有相同的最簡式，但不互為同分異構(gòu)體的是

(

)A.淀粉和葡萄糖 B．葡萄糖和葡萄糖酸C．乙酸和葡萄糖 D．果糖和葡萄糖【答案】C4．下列物質(zhì)中既能發(fā)生水解反應(yīng)，也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，其水解產(chǎn)物中也有能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)的是 (

)①乙醛②果糖③甲酸甲酯④蔗糖⑤麥芽糖⑥木糖醇⑦淀粉A．①②⑤ B．③④⑥C．③⑤ D．④⑤【答案】C5．(2023·江西撫州期中改編)某糖在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，生成相對分子質(zhì)量相等的兩種不同的有機化合物，則該糖可能是 (

)A．蔗糖 B．麥芽糖C.甲酸乙酯 D．聚乙二酸丁二醇酯【答案】A

【解析】蔗糖在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，生成相對分子質(zhì)量相等的葡萄糖和果糖，A正確；甲酸乙酯、聚乙二酸丁二醇酯不屬于糖，C、D均錯誤。6.(2023·湖南卷)葡萄糖酸鈣是一種重要的補鈣劑，工業(yè)上以葡萄糖、碳酸鈣為原料，在溴化鈉溶液中采用間接電氧化反應(yīng)制備葡萄糖酸鈣，其陽極區(qū)反應(yīng)過程如下：

下列說法錯誤的是

(

)A．溴化鈉起催化和導(dǎo)電作用B．每生成1mol葡萄糖酸鈣，理論上電路中轉(zhuǎn)移了2mol電子C．葡萄糖酸能通過分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物D．葡萄糖能發(fā)生氧化、還原、取代、加成和消去反應(yīng)【答案】B

【解析】由圖中信息可知，溴化鈉是電解裝置中的電解質(zhì)，其電離產(chǎn)生的離子可以起導(dǎo)電作用，且Br－在陽極上被氧化為Br2，Br2再與H2O反應(yīng)生成HBrO和Br－，HBrO再和葡萄糖反應(yīng)生成葡萄糖酸和Br－，Br－在該過程中的質(zhì)量和性質(zhì)保持不變，因此溴化鈉在反應(yīng)中起催化和導(dǎo)電作用，A正確；由A中分析可知，2molBr－

在陽極上失去2mol電子后生成1molBr2，1molBr2與H2O反應(yīng)生成1molHBrO，1molHBrO與1mol葡萄糖反應(yīng)生成1mol葡萄糖酸，1mol葡萄糖酸與足量的碳酸鈣反應(yīng)可生成0.5mol葡萄糖酸鈣，因此每生成1mol葡萄糖酸鈣，理論上電路中轉(zhuǎn)移了4mol電子，B錯誤；葡萄糖酸分子內(nèi)既有羧基又有羥基，其能通過分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯，C正確；葡萄糖分子中的1號C原子形成了醛基，其余5個C原子上均有羥基和H，醛基上既能發(fā)生氧化反應(yīng)生成羧基，也能在一定的條件下與氫氣發(fā)生加成(或還原)反應(yīng)生成醇，葡萄糖能與酸發(fā)生酯化(或取代)反應(yīng)，羥基能與其相連的C原子的鄰位C上的H(β－H)發(fā)生消去反應(yīng)，所以葡萄糖能發(fā)生氧化、還原、取代、加成和消去反應(yīng)，D正確。7．研究表明核糖[CH2OH(CHOH)3CHO]在保護心臟功能方面有獨特作用，下面對核糖的有關(guān)認識中，正確的是 (

)A．有甜味且能水解B．1mol核糖與4mol乙酸混合充分反應(yīng)后可生成4molH2O和1mol有機產(chǎn)物C．1mol核糖與足量新制Cu(OH)2反應(yīng)可得到1molCu2OD．核糖的還原產(chǎn)物與催化氧化(指醛基)產(chǎn)物分子組成上相差一個“H2O”【答案】C

【解析】

核糖是單糖，不能水解，A錯誤；酯化反應(yīng)是可逆的，B錯誤；核糖分子中含有一個—CHO，C正確；核糖的還原產(chǎn)物比其催化氧化產(chǎn)物多兩個H原子，少一個氧原子，D