文档内容
第四章 生物大分子
第一节 糖类
第2课时 二糖 多糖
糖类是生命中的另一种基础有机化学物质。本节内容分为三部分,第- - 部分葡萄糖与果糖,第
二部分蔗糖与麦芽糖,第三部分淀粉与纤维素,课文中穿插了单糖的性质、二糖的水解对比探究实
验、化学方法水解淀粉条件的研究等系列实验。通过课堂内的实验探究,使学生认识和体会单糖、
二糖、多糖性质的研究过程,理解葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉的结构。教学设计时要高效
地利用教科书、课外资料、生动的录像和图片,充分调动学生已有的生活经验,如学生对葡萄糖、
蔗糖、淀粉的感性认识,以及烃的衍生物中已有的醛类、醇类知识,进行类推、延伸、替代、变
换、重组、迁移等思维方式的训练,以使学生的思维对象由单官能团的化合物、小分子的化合物自
然地过渡到多官能团的化合物和高分子化合物,形成糖类完整、系统的知识体系,理解糖类在生命
活动过程中的重要作用。
课程目标 学科素养
1.知道常见的二糖、多糖的性质及它们之 1.变化观念与科学探究:知道常见的二糖、多糖的性
间的相互关系,学会淀粉的检验方法。 质及它们之间的相互关系,学会淀粉的检验方法。
教学重点: 蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素的组成、典型性质及应用
教学难点: 从官能团典型性质的角度认识糖类物质与醛、酮、醇物质的关系
讲义 教具
【新课引入】
[复习引入]
糖类可分为单糖、寡糖和多糖
单糖 寡糖(低聚糖) 多糖
不能水解的 1 mol糖水解后能产生2~10 mol 1 mol糖水解后能产生10 mol以
概念
糖 单糖的糖 上单糖的糖葡萄糖、果
代表物及分 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素
糖
子式
C H O C H O (C H O)
6 12 6 12 22 11 6 10 5 n
任务一:认识二糖
1.常见的二糖及来源、用途
【讲解】
来源及用途
名称 存在 常见物质 分子式 用途
大多数植物体中(甜菜、甘蔗中含量
蔗糖 红糖、白糖 C H O 甜味食品
12 22 11
最高)
麦芽糖 发芽的谷粒和麦芽中 饴糖 C H O 甜味食品
12 22 11
2.常见的二糖的物理性质
【讲解】
(1)蔗糖:无色晶体,易溶于水,熔点186℃,较难溶于乙醇,甜味仅次于果糖。
(2)麦芽糖:无色晶体,易溶于水,有甜味,但甜味不如蔗糖。
3.常见的二糖的化学性质
(1) 蔗糖:在酸和酶的作用下,蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖
(2) 麦芽糖:在酸或酶催化下,麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖。
。
[微点拨]
蔗糖和麦芽糖是同分异构体。蔗糖、麦芽糖都属于二糖,水解产物都能产生银镜反应,都能被
Cu(OH) 氧化。
2
4.【探究】糖类的还原性
[问题]葡萄糖属于还原糖,蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖?
[学生活动]设计实验。
(1).蔗糖的还原性实验如下操作
观察到的现象是什么?能得出什么结论?
[实验现象] 试管中无砖红色沉淀,蔗糖不属于还原糖。
(2).麦芽糖的还原性实验如下操作观察到的现象是什么?能得出什么结论?
[实验现象] 试管中有砖红色沉淀,麦芽糖属于还原糖。
[实验结论] 蔗糖为非还原糖,麦芽糖为还原糖。
[知识建构] 蔗糖与麦芽糖比较
二糖 蔗糖 麦芽糖
分子式 C H O C H O
12 22 11 12 22 11
关系 同分异构体
属类 非还原糖 还原糖
水解产物 葡萄糖与果糖 葡萄糖
微点拨:检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加 NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性
后再加银氨溶液或新制的Cu(OH) 悬浊液,否则实验会失败
2
【过渡】淀粉和纤维素是最重要的多糖,它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成的,属于天然有
机高分子,淀粉的相对分子质量可达到几十万,纤维素可达到几百万。
任务二:认识多糖
1.淀粉和纤维素的组成与结构
【讲解】
二者都是由大量葡萄糖单元相互连接组成,属于天然有机高分子;分子式可以表示为(C H O) 或
6 10 5 n
[C HO(OH) ],但二者的n值不同,二者不是同分异构体。
6 7 2 3 n
2.淀粉和纤维素的存在与物理性质
【讲解】
(1) 淀粉
①存在:在种子、块根和块茎中含量丰富,谷类和薯类含淀粉较多。天然淀粉由直链淀粉和支链淀
粉组成。支链淀粉含量很高的一些谷物,如糯米、糯玉米等有比较黏的口感。
②物理性质:淀粉是白色粉末状物质,没有甜味,不溶于冷水。在热水中淀粉会部分溶解,形成胶
状的淀粉糊。
(2) 纤维素
①存在:纤维素参与构成了植物的细胞壁,起着保护和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸
秆中存在大量纤维素。
②物理性质:纤维素是白色纤维状物质,没有甜味,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂。
3.淀粉和纤维素的化学性质
[材料分析]
淀粉是食物的一种重要成分,也是重要的工业原料。以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料,经
发酵可以得到多种产品,如燃料乙醇、白酒、食醋、味精,以及氨基酸、抗生素等药物。淀粉经酯
化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等。
【讲解】(1)淀粉——非还原糖
①酯化反应:分子中葡萄糖单元中有醇羟基,与羧酸发生酯化反应。
②在酸或酶的作用下水解,其水解反应方程式为
。
③淀粉遇I 变蓝,可以用碘水检验淀粉。
2
[学生活动]
设计实验检验淀粉水解程度
[学生方案]
(1)实验原理
判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用
银氨溶液或新制的Cu(OH) 悬浊液和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
2
(2)实验步骤
(3)实验现象及结论
现象A 现象B 结论
① 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解
② 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解
③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解
[实验4-2]
在试管中放入少量脱脂棉,加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸,用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过
量NaOH溶液中和至碱性,再滴入3滴5%CuSO 溶液,加热。观察并解释实验现象。
4
[实验现象] 溶液中产生砖红色沉淀;
[微点拨] 浓硫酸的作用是催化剂;纤维素能水解生成还原糖。
(2)纤维素——非还原糖
①酯化反应:可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。
②水解反应方程式
4. 淀粉和纤维素的用途
【讲解】
(1) 淀粉——食物和工业原料
(2) 纤维素①纺织工业、造纸业
②纤维素硝酸酯又称硝酸纤维,极易燃烧,可用于生产火药、塑料和涂料等。
③纤维素乙酸酯又称醋酸纤维,不易燃烧,是一种纺织工业原料,可用于生产塑料、过滤膜、胶片
等。
④黏胶纤维是经化学处理后的纤维素。
黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝,短纤维称为人造棉,都可用于纺织工业。
5. 对比淀粉和纤维素。
淀粉与纤维素比较
多糖 淀粉 纤维素
分子通式 (C H O) (C H O)
6 10 5 n 6 10 5 n
关系 n值不同,分子式不同,不是同分异构体
属类 天然有机高分子,非还原糖
水解产物 葡萄糖 葡萄糖
环节三:糖类知识建构
【知识拓展】
甲壳质与壳聚糖的形成
①甲壳质是由乙酰氨基葡萄糖相互结合形成的一种多糖,是节肢动物外壳的重要成分。
②壳聚糖是甲壳质在碱溶液中脱去乙酰基,生成以氨基葡萄糖为单体的高聚物。可溶于酸溶液,具
有良好的生物相溶性和一定的抑菌作用。
1. 下列关于糖类的说法错误的是
A. 纤维素、麦芽糖、蔗糖在一定条件下都可发生水解反应
B. 葡萄糖与果糖互为同分异构体C. 葡萄糖与蔗糖互为同分异构体
D. 葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖
【答案】C
【解析】
A.纤维素、麦芽糖、蔗糖为多糖或二糖,在一定条件下都可发生水解反应,生成单糖,故A正确;
B.葡萄糖与果糖的分子式相同,但结构不同,互为同分异构体,故B正确;
C.葡萄糖和蔗糖的分子式不同,它们不可能互为同分异构体,故C错误;
D.葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,故D正确。
2. 某学生设计了四种实验方案并得出了自己的结论,其中实验方案设计及结论均正确的是
A. 淀粉溶液 水解液 溶液变蓝。结论:淀粉完全没有水解
B. 淀粉溶液 水解液 无红色沉淀。结论:淀粉完全水解
C. 淀粉溶液 水解液 中和液 有红色沉淀。结论:淀粉已水解
D. 淀粉溶液 水解液 无现象。结论:淀粉没有水解
【答案】C
【解析】
A.当淀粉部分水解时,残留的淀粉也会使碘水变蓝,A错误;
B.在酸性条件下, 与残留的硫酸反应,而不能与葡萄糖反应 应增加第二步操作:加
NaOH溶液,中和硫酸。B错误;
C.参考B选项解析。故C正确;
D.应该先中和再加银氨溶液,故D错误。
3. 下列关于有机物的叙述正确的
A. 乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理相同
B. 醋酸、葡萄糖和淀粉三种无色溶液,可以用新制 悬浊液鉴别
C. 乙醇、乙酸均能与钠反应放出 ,二者分子中官能团相同
D. 取少量酸催化后的淀粉水解液于试管中,先加入过量氢氧化钠溶液中和酸,再加少量碘
水,溶液未变蓝,说明淀粉溶液已经完全水解【答案】B
【解析】
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色,其褪色原理不相同,前者是加成反应,后者
是氧化还原反应,故A错误;
B.醋酸遇到新制 悬浊液时,现象是 悬浊液溶解;葡萄糖遇到新制 悬
浊液 加热 时,现象是产生砖红色沉淀;淀粉遇到新制 悬浊液时,没有明显现象发生,
所以可以用新制 悬浊液鉴别,故B正确;
C.乙醇、乙酸均能与钠反应放出 ,二者分子中官能团不相同,前者是羟基,后者是羧基,故C
错误;
D.氢氧化钠溶液过量,则碘会与氢氧化钠发生反应,无法确定是否水解完全,故D错误;
故选B。
4. 下列说法正确的是
A. 向鸡蛋清的溶液中加入浓的硫酸钠溶液或福尔马林,蛋白质的性质发生改变并凝聚
B. 将牛油和烧碱溶液混合加热,充分反应后加入热的饱和食盐水,上层析出甘油
C. 氨基酸为高分子化合物,种类较多,分子中都含有 和
D. 淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可与水作用转化为葡萄糖
【答案】D
【解析】
加入浓硫酸钠溶液,蛋白质发生盐析,不变性,故A错误;
B.甘油易溶于水,上层析出高级脂肪酸钠,故B错误;
C.氨基酸不是高分子化合物,故C错误;
D.淀粉、纤维素、麦芽糖可水解生成葡萄糖,故D正确。
5. 中华传统文化中蕴藏丰富的化学知识,下列有关说法正确的是明 徐祯卿“采桑作蚕丝,罗绮任
A 区分蚕丝和棉纤维可用灼烧的方法
依着”
宋 敖陶孙“人生请治田,种秫多
B 酿酒的主要原料是油脂
酿酒”
宋 苏轼“蜜蜂采花作黄蜡,取蜡蜂蜜中含果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖,它们都属于单
C
为花亦其物” 糖
桐油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,高级脂肪酸甘油
D 纲目 “桐油吐人,得酒即解”
酯属于高分子化合物
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
A.蚕丝主要成分为蛋白质,灼烧时具有烧焦的羽毛气味,棉纤维没有该性质,可用灼烧的方法鉴
别,故A正确;
B.酿酒的原料为高粱、稻谷等富含淀粉的物质,酿酒过程中淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶
的作用下分解生成乙醇,故B错误;
C.蔗糖、麦芽糖属于二糖,不属于单糖,果糖、葡萄糖属于单糖,故C错误;
D.桐油的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量不大,不属于高分子化合物,故D错误。
故选A。
糖类是生命中的另一种基础有机化学物质。本节课贯穿了单糖的性质、二糖的水解对比探究实
验、化学方法水淀粉条件的研究等系列实验。使学生认识和体会单糖、二糖、多糖性质的研究过
程,教学设计时要高效地利用教科书、课外资料、生动的录像和图片,充分调动学生已有的生活经
验,如学生对葡萄糖、蔗糖、淀粉的感性认识,以及烃的衍生物中已有的醛类、醇类知识,进行类
推、延伸、替代、变换、重组、迁移等思维方式的训练,以使学生的思维对象由单官能团的化合
物、小分子的化合物自然地过渡到多官能团的化合物和高分子化合物,形成糖类完整、系统的知识
体系,理解糖类在生命活动过程中的重要作用。