高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第一单元 糖类和油脂第1课时导学案

这是一份高中化学苏教版 (2019)选择性必修3第一单元 糖类和油脂第1课时导学案，共8页。学案主要包含了学习目标，合作探究，学习情境，新知生成，核心突破，归纳总结，课堂小结，随堂检测等内容，欢迎下载使用。

1.了解糖类的组成、分类和结构。
2.熟知葡萄糖的结构和性质,学会葡萄糖的检验方法。
【合作探究】
【学习情境】
葡萄糖是供给人体能量的物质之一,高浓度的葡萄糖溶液配以相关的药物输入患者体内可以治疗肠道感染、静脉炎等多种疾病,那么你知道葡萄糖有怎样的性质吗?糖有哪些性质和应用?糖类都有甜味吗?糖类与生命活动有什么关系呢?
任务1 糖类的组成和分类
【新知生成】
1.结构与组成
(1)糖类是由 三种元素组成的一类有机化合物。
(2)大多数糖类化合物的分子式可用通式 来表示,m与n是可以相同,也可以不同的正整数。
(3)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如甲醛 、乙酸 等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖 。
(4)有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如 等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
(5)从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮以及能水解生成它们的物质。
2.分类
【答案】1.(1)碳、氢、氧 (2)Cm(H2O)n (3)CH2O C2H4O2 C5H10O4 (4)淀粉、纤维素
【核心突破】
典例1 下列叙述正确的是( )。
A.糖类物质都是有甜味的
B.凡是由C、H、O三种元素组成的有机化合物都是糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物,其组成可用通式Cm(H2O)n表示
D.糖类一般是多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合物
【答案】D
【解析】单糖、低聚糖一般有甜味,多糖(如淀粉、纤维素)没有甜味,A项错误;由C、H、O元素组成的有机化合物常见的有醇、酚、醛、酮、羧酸、酯和糖类,B项错误;大多数糖类物质的组成符合碳水化合物的通式,少数糖类物质的组成不符合碳水化合物的通式,如鼠李糖(C6H12O5),符合碳水化合物通式的也不一定是糖类物质,如乙酸(C2H4O2),C项错误;从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,D项正确。
【归纳总结】
理解糖类的几个注意点
1.糖类不一定符合通式Cm(H2O)n,符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物。
2.糖类不一定有甜味,有甜味的不一定是糖类。
3.糖类不是都能水解,单糖不能水解。
训练1 现有下列物质:①纤维素 ②甲酸甲酯 ③淀粉
④甲醛 ⑤丙酸 ⑥乳酸() ⑦乙二醇 ⑧乙酸。其中符合Cm(H2O)n的组成,但不属于糖类的是( )。
A.②③④⑥B.②④⑥⑧
C.①③④⑦D.②③⑤⑧
【答案】B
【解析】不属于糖类的有②④⑤⑥⑦⑧,其中符合Cm(H2O)n组成的有②④⑥⑧。
任务2 单糖的性质及应用
【新知生成】
1.葡萄糖的存在与物理性质
葡萄糖存在于 、蜂蜜,以及植物的 中。动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。葡萄糖是 溶于水的无色晶体,熔点为146 ℃,有甜味,但甜度不如蔗糖。
2.葡萄糖的分子式与结构特点
(1)葡萄糖分子结构的探究
(2)葡萄糖和果糖的组成和结构
(3)单糖的立体异构
①手性碳原子:在分子中连有 个不同的 的碳原子叫作不对称碳原子,也叫手性碳原子。
②手性分子:含有 碳原子,存在不能重叠、互为镜像的 异构体的分子称手性分子。如最简单的醛糖甘油醛为手性分子,己醛糖中有4个手性碳原子,共存在16种同分异构体。
3.葡萄糖的化学性质——葡萄糖具有醛和醇的特征反应
(1)还原性:与新制Cu(OH)2反应,银镜反应,使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。
(2)不饱和性:与H2发生 反应。
(3)与羧酸等发生取代反应:1 ml葡萄糖可以与 乙酸发生酯化反应。
(4)为体内氧化反应提供能量,是一种重要的营养物质:C6H12O6(葡萄糖)+6O26CO2+6H2O。
【答案】1.水果 种子、叶、根、花 易 2.CH2O
C6H12O6 5 ml 醛基 CH2OH(CHOH)4CHO 4 原子或原子团 手性 对映 3.加成 5 ml
【核心突破】
典例2 糖尿病是由于体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合征,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量食品和缺少运动都易导致糖尿病。
(1)血糖是指血液中的葡萄糖。下列说法正确的是 (填字母)。
A.葡萄糖的分子式可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子中含6个H2O
B.可用新制氢氧化铜来检验糖尿病患者尿液中的葡萄糖
C.葡萄糖是一种重要的工业原料,可用于食品加工、医疗、合成维生素C等
D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
(2)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一种甜味剂,糖尿病患者食用后血糖不会升高。木糖醇与葡萄糖 (填“互为”或“不互为”)同分异构体;请预测木糖醇的一种化学性质: 。
(3)糖尿病患者不可饮酒,酒精在肝脏内可被转化成有机物A。已知A的相对分子质量为60;将A溶于水,滴入石蕊溶液,发现溶液变红。则A的结构简式为 。
【答案】(1)BCD (2)不互为 能与乙酸发生酯化反应(或“能与金属钠反应”“能在氧气中燃烧”“能发生催化氧化”等其他答案,合理即可) (3)CH3COOH
【解析】(1)葡萄糖是纯净物,葡萄糖分子中不含H2O,A项错误;葡萄糖中含醛基,可用新制氢氧化铜来检验糖尿病患者尿液中的葡萄糖,B项正确;葡萄糖可用于食品加工、医疗、合成维生素C等,C项正确;淀粉水解的最终产物是葡萄糖,D项正确。
(2)木糖醇的分子式为C5H12O5,与葡萄糖的分子式不同,两者不互为同分异构体。木糖醇分子中含有羟基,可发生酯化反应,能与金属钠反应,能燃烧,能在铜或银的催化作用下发生氧化反应等。
(3)根据信息“酒精在肝脏内可转化成A,A的相对分子质量为60,A的水溶液能使石蕊溶液变红”,说明A的水溶液显酸性,则A是乙酸,结构简式为CH3COOH。
【归纳总结】
1.葡萄糖的性质
注意:不能用银氨溶液鉴别葡萄糖和果糖,可用溴水鉴别葡萄糖和果糖。
2.工业制备葡萄糖和酒精
(1)工业制葡萄糖
(C6H10O5)n淀粉+nH2OnC6H12O6葡萄糖。
(2)葡萄糖发酵生成酒精
C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。
(3)对应转化关系
(C6H10O5)n淀粉~(nC6H10O6)葡萄糖~(2nC2H5OH)酒精
训练2 下列关于葡萄糖的叙述中,正确的是( )。
A.葡萄糖具有多羟基醛结构,是一种单糖
B.葡萄糖具有多羟基酮结构,能发生加成反应
C.因为葡萄糖具有甜味,所以属于糖类化合物
D.葡萄糖分子中含有醛基,所以属于醛类化合物
【答案】A
【解析】葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,属于多羟基醛,能发生加成反应,葡萄糖属于单糖,A项正确,B、D项错误;糖类的定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,C项错误。
【课堂小结】
【随堂检测】
1.下列关于葡萄糖的说法正确的是( )。
A.分子结构中含有六种官能团
B.能与乙酸发生酯化反应
C.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.分子太大,不能燃烧
【答案】B
【解析】葡萄糖中含有两种官能团:5个羟基和1个醛基,A项错误;葡萄糖含羟基,能与乙酸发生酯化反应,B项正确;葡萄糖中含有羟基和醛基,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;葡萄糖是小分子且能燃烧,D项错误。
2.下列有关糖类物质的叙述正确的是( )。
A.糖类是有甜味的物质
B.由碳、氢、氧三种元素组成的有机物属于糖类
C.葡萄糖和果糖互为同系物,蔗糖和麦芽糖互为同系物
D.糖类可分为单糖、二糖和多糖
【答案】D
【解析】糖类不一定都有甜味,如纤维素、淀粉等没有甜味,A项错误;由碳、氢、氧三种元素组成的物质包括醇、羧酸、酯类等,它们都不属于糖类,因此由碳、氢、氧三种元素组成的有机物不一定属于糖类,B项错误;葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6,但结构不同,互为同分异构体,蔗糖和麦芽糖的分子式都是C12H22O11,但结构不同,互为同分异构体,C项错误;根据糖类能否水解及其水解产物,将糖类分为单糖、二糖和多糖,D项正确。
3.在某病人尿液中加入NaOH溶液和CuSO4溶液,加热后,若产生砖红色沉淀,则说明该病人尿液中含有( )。
A.脂肪B.乙酸C.葡萄糖D.蛋白质
【答案】C
4.下列有关葡萄糖与果糖的说法中,不正确的是( )。
①二者互为同分异构体 ②二者都易溶于水 ③二者都能燃烧,生成CO2和H2O ④葡萄糖能发生酯化反应,而果糖不能 ⑤都能与H2发生加成反应生成六元醇 ⑥果糖是最甜的糖,而葡萄糖并不甜
A.①②③B.④⑤C.④⑥D.⑥
【答案】C
【解析】葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6,但两者结构不同,两者互为同分异构体,①正确;二者都易溶于水,②正确;二者都含C、H、O三种元素,能燃烧生成CO2和H2O,③正确;二者都含有羟基,所以都能发生酯化反应,④错误;二者都能与H2发生加成反应生成六元醇,⑤正确;葡萄糖也有甜味,⑥错误。单糖
低聚糖
多糖
概念
一般是多羟基醛或多羟基酮,不能水解的糖
由不到20个单糖缩合形成的糖类化合物
1 ml糖水解后能产生10 ml以上单糖的糖
代表
物
(1)按分子中所含碳原子数的多少,分为丙糖、丁糖、戊糖(核糖、脱氧核糖)和己糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)
(2)按所含官能团不同分为醛糖和酮糖
二糖(蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖)
淀粉、纤维素、糖原
步骤
探究实验
推理
结论
①
1.80 g葡萄糖完全燃烧,得2.64 g CO2和1.08 g H2O
0.01 ml葡萄糖中,n(C)=0.06 ml,n(H)=0.12 ml,n(O)=0.06 ml
最简式为
②
经质谱法测出葡萄糖的相对分子质量为180
Mr[(CH2O)n] =180,得n=6
分子式为
③
一定条件下,1.80 g葡萄糖与乙酸完全酯化,生成相应的酯3.90 g
n(葡萄糖)=0.01 ml,1 ml羟基与乙酸发生酯化反应,生成酯的质量比原物质的质量增加42 g(即C2H2O),现增加2.10 g,即含有羟基0.05 ml
1 ml葡萄糖
中有 羟基
④
在一支洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液,加入1 mL 10%葡萄糖溶液,振荡,然后在水浴中加热,试管壁上形成银镜
—
分子中含有
⑤
在一支试管中加入2 mL 10%NaOH溶液,加入5滴5% CuSO4溶液,再加入2 mL 10%葡萄糖溶液,加热,产生砖红色沉淀
—
⑥
葡萄糖可以被还原为直链己六醇
—
葡萄糖分子为直链结构
分子式
结构简式
官能团
类别
二者关系
葡萄糖
C6H12O6

—OH、—CHO
己醛糖
同分异构体
果糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
、—OH
己酮糖
反应类型
试剂或条件
化学方程式
表现性质的官能团
加成反应
H2/Ni
CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH
醛基
氧化反应
银氨
溶液
CH2OH(CHOH)4CHO+
2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4
+H2O
新制
Cu(OH)2
CH2OH(CHOH)4CHO+
2Cu(OH)2+NaOH
CH2OH(CHOH)4COONa+
Cu2O↓+3H2O
使溴水
褪色
—
生理氧化
C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=
-2804 kJ·ml-1
—
酯化
反应
与乙酸等
CH2OH(CHOH)4CHO+
5CH3COOH5H2O+
CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO
羟基