高中化学第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类第1课时学案新人教版选修1

高中化学第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类第1课时学案新人教版选修1

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 第一节 生命的基础能源——糖类（第一课时） 1．了解糖类对人类健康的重要作用。 2．了解葡萄糖的结构与性质。 3．了解葡萄糖是人体内最重要的供能物质。 糖尿病人的饮食受到严格的限制，受限制的不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需 定量摄取。为什么？ 提示：米饭和馒头等主食的主要成分是淀粉，淀粉属于糖类。 一、糖类概述 1．糖的来源 糖来源于绿色植物的______________，反应原理为： 6CO2＋6H2O ____________(葡萄糖)＋6O2 2．用途 人们每天摄取的热能中大约有______________来自糖类。 3．组成 糖类是由__________________组成的一类有机化合物，糖类也叫做______________，它 的化学组成大多数符合通式____________________。 4．典型代表物质 种类 单糖 二糖 多糖 代表物名称 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素 分子式 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n (C6H10O5)n 思考：糖类都可以用通式 Cn H2O m 来表示吗？符合通式 Cn H2O m 的物质都是糖类吗？ 二、葡萄糖是怎样供给能量的 1．葡萄糖组成、结构与物理性质 分 子 式 ： _____________________ ， 结 构 简 式 ： ________________________ 或 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 ， 是 一 种 ___________ 晶 体 ， 有 _________ 味 ， _________溶于水。 2．重要性质——还原性 葡萄糖是一种多羟基_________，分子内含有___________( )而表现出一定的 ________。能被银氨溶液氧化。 3．葡萄糖是人体内最重要的供能物质 (1)部分被氧化分解，释放能量，其化学方程式为： ________________________________________； (2)部分被合成______，储备能源； (3)部分可以转变成______，储存在脂肪组织中。 思考：人生病时一般不能正常饮食，医生会给注射葡萄糖溶液，这是为什么？ 答案:一、1.光合作用 C6H12O6 2．75% 3．C、H、O 三种元素 碳水化合物 Cn(H2O)m 思考 提示：不是，鼠李糖(C6H12O5)不符合此通式。乙酸(C2H4O2)符合此通式，却不为糖类，即 糖类并不一定符合此通式，符合此通式的也不一定都是糖类。 二、1.C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 白色 甜 能 2．醛 醛基 还原性 3．(1)C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O (2)糖原 (3)脂肪 思考 提示：1 g 葡萄糖完全氧化能提供 15.6 kJ 能量，注射葡萄糖可迅速补充营养。 一、葡萄糖的化学性质 葡萄糖的结构简式为 CH2OH(CHOH)4CHO，其官能团为醛基( )和羟基(—OH)，具 有醛类和醇类的性质。 1．醛的性质 (1)与银氨溶液的反应。 【实验步骤】 ①配制银氨溶液。 在洁净的试管里加入 1 mL 2% AgNO3 溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴滴入 2%稀氨水， 到最初产生的沉淀恰好溶解为止(这时得到的溶液叫做银氨溶液)。 ②向上述所得银氨溶液中加入 1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热 3～5 min，观察现象。 【实验现象】在试管内壁上有银镜生成。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 【实验结论】葡萄糖具有还原性，可被银氨溶液氧化。 【实验原理】 Ag＋＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH＋ 4 AgOH＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋OH－＋2H2O CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH 氢氧化二氨合银 CH2OH(CHOH)4COONH4＋3NH3＋H2O＋2Ag↓ 葡萄糖酸铵 说明：①上述反应被称为银镜反应； ②一般分子中含有醛基的物质可发生银镜反应。 (2)与新制氢氧化铜悬浊液反应。 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O(此原理可用 砖红色 于尿糖检验) (3) 与 H2 加 成 ， 显 示 氧 化 性 。 化 学 方 程 式 为 CH2OH(CHOH)4CHO ＋ H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH 己六醇 (4)做葡萄糖与银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液反应实验时应注意的问题。 葡萄糖与银氨溶液反应以及与新制的氢氧化铜悬浊液反应，都需要加热，但是加热的方 式不同。与银氨溶液反应时，是在水浴中加热，加热过程中试管不能振荡；与新制的氢氧化 铜悬浊液反应时，则直接在酒精灯火焰上加热至沸腾。另外，这两个实验都必须在碱性条件 下进行，所以实验中使用的葡萄糖溶液如果是由二糖或多糖在酸性条件下水解得到的，实验 前必须加入氢氧化钠溶液，将其调节至碱性。 2．多元醇的性质 1 mol 葡萄糖(C6H12O6)最多可与 5 mol CH3COOH 反应生成酯。 3．氧化放出能量 (1)C6H12O6＋6O2 6CO2＋6H2O。 (2)生理氧化也能释放能量，供人类生命活动所需。 二、葡萄糖是重要的供能物质 1．在人体内氧化 在人体中，淀粉能转化成葡萄糖。一部分葡萄糖在体内被氧化生成二氧化碳和水，同时 释放出能量(1 g 葡萄糖完全氧化，放出约 15.6 kJ 的能量)。 C6H12O6(s)＋6O2(g) 6CO2(g)＋6H2O(l) 另一部分葡萄糖被肝脏、肌肉等组织合成糖原而储存起来。当血液中的葡萄糖(叫做血 糖，正常人的血液中血糖的质量分数约为 0.1%)低于正常值时，肝脏中的肝糖原可以转变成 葡萄糖，并且补充到血液中，以维持血糖浓度的相对稳定。 人体的代谢过程对热能的需求是一定的，因此每个人对糖类物质的摄入量也应保持一定 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 的水平。如果糖类摄入量不足，就会动用体内储备的脂肪、蛋白质，以满足机体对热能的需 求。相反，如果糖类摄入量过多，多余的糖就会在酶的催化作用下转化为脂肪储存在皮下， 所以摄入过多的糖类容易发胖。 2．葡萄糖的存在与用途 主要存在于水果、蜂蜜等物质中。葡萄糖是人类重要的能量来源，提供人体组织的营养 需要。用于医疗、制糖果、制镜等方面。 知识点 1 糖的概念及通性 【例题 1】 有关糖类的叙述中，正确的一项是( )。 A．糖类是具有甜味的物质 B．糖类是具有 Cn(H2O)m 通式的物质 C．糖类是含有醛基的物质 D．糖类物质是绿色植物光合作用的产物，是动植物所需能量的主要来源 解析：糖类不一定具有甜味，如纤维素是多糖，但没有甜味，反之，具有甜味的物质也 不一定是糖类，如甘油有甜味，属于多元醇，A 项错；大多数糖的通式为 Cn(H2O)m，但少数 属于糖类的物质不符合此通式，而少数符合此通式的物质也不是糖类，B 项错；含有醛基的 物质不一定都是糖类物质，如甲醛、乙醛等，C 项错。 答案：D 点拨：不能根据有无甜味判断是否是糖类。糖的定义是：多羟基醛或多羟基酮以及能够 水解生成多羟基醛(或酮)的物质。 知识点 2 葡萄糖的结构 【例题 2】 下列关于葡萄糖的说法中，错误的是( )。 A．葡萄糖的分子式是 C6H12O6，是一种多羟基醛，因而具有醛和醇的性质 B．葡萄糖是碳水化合物，因为它的分子是由 6 个碳原子和 6 个水分子组成的 C．葡萄糖是人体内最重要的供能物质 D．葡萄糖是单糖 解析：本题涉及了葡萄糖的结构和性质等方面的知识。葡萄糖是一种重要的单糖，是人 体内最重要的供能物质，因此 C、D 选项正确。糖类也叫做碳水化合物，但是这个名称并不 能反映葡萄糖的分子结构，它不是碳原子的水合物，而是多羟基醛。根据“有机物的结构决 定性质”的事实，可知葡萄糖应该具有醇和醛的性质。所以，A 选项正确，B 选项错误。 答案：B 点拨：糖类也叫做碳水化合物，这是历史沿用的说法。如果不认真领会概念的内涵，很 容易形成错误认识，仅凭字面意思理解为“碳原子的水合物”或者“碳与水形成的化合 物”。 知识点 3 葡萄糖的性质 【例题 3】 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(酐)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。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 答案：D 点拨：观察葡萄糖的结构式，可识别出其官能团为羟基和醛基，因此可与酸(酐)发生酯 化反应；醛基可与氢气加成和与银氨溶液发生银镜反应。官能团决定了有机物的化学性质。 1 下列有关葡萄糖的说法错误的是( )。 A．葡萄糖的分子式是 C6H12O6 B．葡萄糖能发生银镜反应 C．葡萄糖是人体重要的能量来源 D．葡萄糖属于高分子化合物 2 下列说法正确的是( )。 A．糖类是指含 C、H、O 三种元素的有机物 B．糖类物质的组成都符合通式 Cm(H2O)n C．动植物的生命活动都需要糖 D．分子中含一个官能团的糖称为单糖 3 有关葡萄糖在人体内供能的说法不正确的是( )。 A．部分葡萄糖在体内被氧化，最终生成二氧化碳和水 B．部分葡萄糖被肝脏、肌肉等组织合成糖原而储存 C．部分葡萄糖可转变成蛋白质，储存在蛋白质组织中 D．部分葡萄糖可转变成脂肪，储存在脂肪组织中 4 把氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中，加热时如果观察到砖红色沉淀， 则说明该尿液中含有( )。 A．食醋 B．白酒 C．食盐 D．葡萄糖 答案:1．D 葡萄糖是一种小分子、具有还原性的单糖，是人体重要的能量来源，可以被 银氨溶液氧化。 2．C A 项，如乙醇不是糖类；B 项，糖的通式一般是 Cm(H2O)n ，但也有不符合该通式的 糖，例如鼠李糖 C6H12O5；D 项，不能再水解的糖称为单糖。 3．C 葡萄糖在人体内部分氧化分解供能，部分被肝脏、肌肉合成为糖原，部分转化为 脂肪，不会转化为蛋白质。 4．D 这是检查糖尿病的一种简便方法，加入 NaOH 溶液和 CuSO4 溶液，首先反应生成 Cu(OH)2 悬浊液，尿液中如果含有葡萄糖，加热时，葡萄糖就与刚生成的 Cu(OH)2 悬浊液反应 生成砖红色的 Cu2O 沉淀。