第1課時 糖類的組成和分類 單糖
糖類是生命中的另一種基礎(chǔ)有機化學物質(zhì)。本節(jié)內(nèi)容分為三部分，第- - 部分葡萄糖與果糖，第二部分蔗糖與麥芽糖，第三部分淀粉與纖維素，課文中穿插了單糖的性質(zhì)、二糖的水解對比探究實驗、化學方法水解淀粉條件的研究等系列實驗。通過課堂內(nèi)的實驗探究，使學生認識和體會單糖、二糖、多糖性質(zhì)的研究過程，理解葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉的結(jié)構(gòu)。教學設(shè)計時要高效地利用教科書、課外資料、生動的錄像和圖片，充分調(diào)動學生已有的生活經(jīng)驗，如學生對葡萄糖、蔗糖、淀粉的感性認識，以及烴的衍生物中已有的醛類、醇類知識，進行類推、延伸、替代、變換、重組、遷移等思維方式的訓練，以使學生的思維對象由單官能團的化合物、小分子的化合物自然地過渡到多官能團的化合物和高分子化合物，形成糖類完整、系統(tǒng)的知識體系，理解糖類在生命活動過程中的重要作用。
教學重點： 葡萄糖的組成、典型性質(zhì)及應(yīng)用
教學難點： 從官能團典型性質(zhì)的角度認識糖類物質(zhì)與醛、酮、醇物質(zhì)的關(guān)系
講義 教具
【新課導入】
糖類是一類重要的有機化合物，在自然界中分布廣泛，日常食用的蔗糖、糧食中的淀粉、植物莖葉中的纖維素、人體血液中的葡萄糖等均屬于糖類。糖類在生命活動中起著重要作用，是生物體所需能量的主要來源，也是重要的能量儲存物質(zhì)，如植物體內(nèi)的淀粉和動物體內(nèi)的糖原。糖類還是很多生物體的結(jié)構(gòu)成分，如植物細胞壁的主要成分纖維素。
[展示]葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、纖維素、淀粉圖片。
任務(wù)一：糖類的組成和分類
觀察葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、纖維素、淀粉的分子式，分析糖類的組成。
糖類與碳水化合物的關(guān)系
糖類的定義
糖類的分類
【講解】
糖類都是由碳、氫、氧三種元素組成的，組成通式為Cn(H2O)m。
隨著化學的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)并不是所有糖的組成都符合上述通式，如脫氧核糖（C5H10O4），而某些符合此通式的物質(zhì)卻不屬于糖類，如乙酸（C2H4O2）。因此，碳水化合物這一名稱并不準確，但因沿用已久，目前仍在使用。
從分子結(jié)構(gòu)上看，糖類是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。
分類
糖類可分為單糖、寡糖和多糖
任務(wù)二：認識單糖
環(huán)節(jié)一：認識葡萄糖
葡萄糖的存在及物理性質(zhì)
葡萄糖存在于水果、蜂蜜，以及植物的種子、葉、根、花中。動物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。葡萄糖是易溶于水的無色晶體，熔點為146 ℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。
分子式與結(jié)構(gòu)特點
[實驗4-1]
在一支潔凈的試管中配制約2 mL銀氨溶液，加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振蕩，然后在水浴中加熱。觀察現(xiàn)象。
在一支試管中加入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，加熱。觀察現(xiàn)象。
[實驗現(xiàn)象]
試管壁上形成銀鏡。
溶液有磚紅色沉淀產(chǎn)生。
[實驗結(jié)論]
葡萄糖具有還原性，屬于還原糖
葡萄糖的結(jié)構(gòu)
分子式為C6H12O6，分子中含有醛基和羥基，屬于醛糖。結(jié)構(gòu)簡式為CH2OH(CHOH)4CHO。
(3)相關(guān)反應(yīng)的化學方程
CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq \(――→,\s\up8(△))CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq \(――→,\s\up8(△))CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。
葡萄糖的化學性質(zhì)
葡萄糖具有醛和醇的特征反應(yīng)
還原性：與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)、銀鏡反應(yīng)、使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。
不飽和性：與H2發(fā)生加成反應(yīng)。
與羧酸等發(fā)生取代反應(yīng)。1 ml葡萄糖可以與5 ml乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)。
體內(nèi)氧化反應(yīng)提供能量，是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)。
C6H12O6＋6O2eq \(――→,\s\up8(酶))6CO2＋6H2O
葡萄糖的應(yīng)用
葡萄糖用于制鏡業(yè)、糖果制造業(yè)、醫(yī)藥業(yè)；為體弱和低血糖患者補充營養(yǎng)。
工業(yè)制葡萄糖
(2)葡萄糖發(fā)酵生成酒精
C6H12O6eq \(――→,\s\up8(酒化酶))2C2H5OH＋2CO2↑。
(3)對應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系
【知識拓展】
葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)
α-D-吡喃葡萄糖 鏈狀葡萄糖 β-D-吡喃葡萄糖
環(huán)節(jié)二：認識果糖
展示果糖的圖片，根據(jù)實物及常識，描述物理性質(zhì)。
展示果糖的結(jié)構(gòu)式，書寫分子式、結(jié)構(gòu)簡式，指出官能團，并預(yù)測化學性質(zhì)。
葡萄糖和果糖的關(guān)系
【講解】
果糖在水果和蜂蜜中含量較高，它比蔗糖的甜度高。純凈的果糖為無色晶體，易溶于水，吸濕性強。
果糖的分子式為C6H12O6，結(jié)構(gòu)簡式為。 果糖是一種多羥基酮，屬于酮糖

果糖的分子式為C6H12O6，是葡萄糖的同分異構(gòu)體。
環(huán)節(jié)三：核糖與脫氧核糖
1.核糖與脫氧核糖分別是生物體的遺傳物質(zhì)核糖核酸（RNA）與脫氧核糖核酸（DNA）的重要組成部分。它們都是含有5個碳原子的單糖——戊糖。均為醛糖，具有還原性。
2.糖類分子與手性
(1)手性碳原子：在分子中連有4個不同的原子或原子團的碳原子叫做不對稱碳原子，也叫手性碳原子。
(2)手性分子：含有手性碳原子存在不能重疊、互為鏡像的對映異構(gòu)體的分子稱手性分子：如為手性分子。
環(huán)節(jié)四：知識建構(gòu)單糖
糖類是由C、H、O三種元素組成的一類有機化合物。下列物質(zhì)不屬于糖類的是
A. 葡萄糖B. 果糖C. 纖維素D. 蛋白質(zhì)
【答案】D
【解析】
A.葡萄糖是單糖，屬于糖類，故A錯誤；
B.蔗糖是二糖，屬于糖類，故B錯誤；
C.纖維素是多糖，屬于糖類，故C錯誤；
D.蛋白質(zhì)不屬于糖類，故D正確。
故選D。
糖類、油脂、蛋白質(zhì)都是與生命息息相關(guān)的物質(zhì)，下列有關(guān)說法正確的是
A. 葡萄糖和蔗糖是同系物，淀粉和纖維素是同分異構(gòu)體
B. 淀粉、纖維素、油脂、蛋白質(zhì)都是高分子化合物，都能發(fā)生水解反應(yīng)
C. “春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”中的“絲”“淚”分別是纖維素和油脂
D. 通過灼燒時產(chǎn)生的氣味可以鑒別蠶絲和棉紗
【答案】D
【解析】
A.同系物是指結(jié)構(gòu)相似分子組成相差若干個原子團的有機物，葡萄糖和蔗糖結(jié)構(gòu)不相似，不是同系物；纖維素和淀粉都是多糖，分子式都可用表示，但兩者的n不同，它們不是同分異構(gòu)體，故A錯誤；
B.油脂相對分子質(zhì)量較小，不屬于高分子化合物，故B錯誤；
C.“絲”中含有的物質(zhì)是蛋白質(zhì)，“淚”指的是液態(tài)石蠟，液態(tài)石蠟屬于烴，故C錯誤；
D.蛋白質(zhì)灼燒具有燒焦羽毛的氣味，纖維素灼燒沒有燒焦羽毛的氣味，蠶絲的成分是蛋白質(zhì)、棉紗的成分是纖維素，所以可以用灼燒的方法鑒別，故D正確；
故選D。
下列說法中不正確的是
A. 符合通式的物質(zhì)一定是葡萄糖
B. 葡萄糖由C、H、O三種元素組成
C. 糖類是人類維持生命的六大類營養(yǎng)素之一
D. 纖維素不能作為人類的營養(yǎng)食物
【答案】A
【解析】
A.滿足這個通式的不一定是葡萄糖，如甲醛，故A錯誤；
B.葡萄糖所含的元素是C、H、O，故B正確；
C.糖類是六大類營養(yǎng)素之一，故C正確；
D.人體內(nèi)無纖維素酶，纖維素不能作為人類的營養(yǎng)食物，故D正確。
故選A。
新版人民幣的發(fā)行，引發(fā)了人們對有關(guān)人民幣中化學知識的關(guān)注。下列表述不正確的是
A. 制造人民幣所用的棉花、優(yōu)質(zhì)針葉木等原料的主要成分是纖維素
B. 用于人民幣票面文字等處的油墨中所含有的是一種磁性物質(zhì)
C. 某種驗鈔筆中含有碘酒溶液，遇假鈔呈現(xiàn)藍色，其中遇碘變藍的是葡萄糖
D. 防偽熒光油墨由顏料與樹脂連接料等制成，其中樹脂屬于有機高分子材料
【答案】C
【解析】
A.棉花、優(yōu)質(zhì)針葉木等原料的主要成分是纖維素，故A正確；
B.是一種磁性物質(zhì)，故B正確；
C.遇碘變藍的是淀粉，不是葡萄糖，故C錯誤；
D.樹脂屬于有機高分子材料，故D正確。
故選C。
下列有關(guān)化合物X的敘述正確的是
A. X分子只存在2個手性碳原子
B. X分子能發(fā)生氧化、取代、消去反應(yīng)
C. X分子中所有碳原子可能在同一平面上
D. 1 ml X與足量NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗3 ml NaOH
【答案】B
【解析】
分子中連接，且相鄰的2個碳原子連接4個不同的原子或原子團，為手性碳原子，共3個，故A錯誤；
B.含有羥基，可發(fā)生氧化反應(yīng)，取代反應(yīng)、消去反應(yīng)，故B正確；
C.含有飽和碳原子，具有甲烷的結(jié)構(gòu)特征，則所有的原子不在同一個平面上，故C錯誤；
D.能與氫氧化鈉反應(yīng)的為酯基、溴原子，則1 ml X與足量NaOH溶液反應(yīng)，最多消耗2 ml NaOH，故D錯誤。
故選：B。

通過選擇貼近生活實際的素材，認識常見的糖類——葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉和纖維素。了解糖類的概念、分類及結(jié)構(gòu)特點。從官能團典型性質(zhì)的角度認識糖類物質(zhì)與醛、酮、醇物質(zhì)的關(guān)系，培養(yǎng)宏觀辨識與與微觀探析的核心素養(yǎng)；熟知葡萄糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，學會葡萄糖的檢驗方法。培養(yǎng)變化觀念與科學探究；

課程目標
學科素養(yǎng)
了解糖類的概念、分類及結(jié)構(gòu)特點。
熟知葡萄糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，學會葡萄糖的檢驗方法。
宏觀辨識與與微觀探析：了解糖類的概念、分類及結(jié)構(gòu)特點。
變化觀念與科學探究：熟知葡萄糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，學會葡萄糖的檢驗方法。
單糖
寡糖(低聚糖)
多糖
概念
不能水解的糖
1 ml糖水解后能產(chǎn)生2～10 ml單糖的糖
1 ml糖水解后能產(chǎn)生10 ml以上單糖的糖
代表物及分子式
葡萄糖、果糖
蔗糖、麥芽糖
淀粉、纖維素
C6H12O6
C12H22O11
(C6H10O5)n
反應(yīng)類型
試劑或條件
表現(xiàn)性質(zhì)的官能團
加成反應(yīng)
H2/Ni
醛基
氧化反應(yīng)
銀氨溶液
新制Cu(OH)2懸濁液
使溴水褪色
生理氧化
—
酯化反應(yīng)
與乙酸等
羥基
反應(yīng)類型
試劑或條件
表現(xiàn)性質(zhì)的官能團
加成反應(yīng)
H2/Ni
酮羰基
氧化反應(yīng)
生理氧化
—
酯化反應(yīng)
與乙酸等
羥基
類別
葡萄糖
果糖
分子式
C6H12O6
C6H12O6
物理性質(zhì)
白色晶體,有甜味,易溶于水
無色晶體,有甜味,易溶于水、乙醇和乙醚
結(jié)構(gòu)簡式
CH2OH(CHOH)4CHO

化學性質(zhì)
①能和酸發(fā)生酯化反應(yīng)
②能和銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)
③能與新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)產(chǎn)生紅色沉淀
④與H2加成生成醇
①能和酸發(fā)生酯化反應(yīng)
②與H2加成生成醇
相互關(guān)系
互為同分異構(gòu)體
用途
用于制鏡、糖果、醫(yī)藥等行業(yè)
主要用于食品工業(yè)

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第一節(jié) 糖類

版本： 人教版 (2019)

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