逍遥学能 2013-05-10 00:47
1.1 生命的基础能——糖类 学案（人教版选修1）
[标展示] 1.了解糖类的基本组成、结构和性质。2.了解葡萄糖的还原性、淀粉的水解，以及糖类在人体中的生理功能。3.了解纤维素的结构和性质。
糖类是由____________________三种元素组成的一类有机化合物，糖类也叫做碳水化合物。糖的分子组成大都可用通式____________________表示，n和m是可以相同、也可以不同的正整数。
一、葡萄糖是怎样供给能量的
1．葡萄糖的存在和物理性质
(1)葡萄糖是最________、最________的单糖，在自然界中分布十分广泛，存在于葡萄等带甜味的水果里。
(2)纯净的葡萄糖是一种________晶体，有甜味，能________水。
2．葡萄糖的分子组成
(1)分子式：________________________。
(2)结构简式：______________________________________________________。
3．化学性质
葡萄糖具有________性。
实验探究 葡萄糖与银氨溶液的反应
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)向上述所得的银氨溶液中加入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：试管内壁有________产生。
实验结论：葡萄糖与银氨溶液在水浴加热的条下发生化学反应，形成银镜。葡萄糖分子里有________，具有________性。反应的化学方程式为：
CH2OH(CHOH)4CHO＋2AgNH32OH氢氧化二氨合银
??→水浴CH2OHCHOH4COONH4葡萄糖酸铵＋3NH3＋H2O＋2Ag↓
特别提醒 银镜反应实验“四注意”
(1)实验中所用的试管必须洁净，应先用热的NaOH溶液洗涤(除去油脂)，再用水洗净。
(2)银氨溶液必须现配现用，不可久置，否则可能因刮擦发生爆炸。
(3)加热须用热水浴，绝对不能摇动试管，否则得不到光亮的银镜。
(4)实验完毕，试管壁上的银镜可用稀硝酸洗涤，其反应为
3Ag＋4HNO3(稀)===3AgNO3＋NO↑＋2H2O
4．葡萄糖在人体内的转化
食物中的糖类在人体中能转化成________而被吸收。
(1)一部分葡萄糖在体内被氧化分解，最终生成________和液态________，同时释放出________。
可以表示为：C6H12O6(s)＋6O2(g)??→酶________________________________。
(2)另一部分葡萄糖被肝脏、肌肉等组织合成________而储存起。当血液中的葡萄糖低于正常值时，肝脏中的肝糖原可以转变成________，并且补充到血液中，以维持血糖浓度的相对稳定。肌肉中的肌糖原是肌肉内能量的储备形式之一，它的含量与人体运动能力有密切关系。运动时，机体首先消耗糖，肌糖原经过几步反应转化为________，然后氧化释放出能量，供给肌肉运动使用。
(3)还有一部分葡萄糖可以转变成____________，储存在脂肪组织中。
二、淀粉是如何消化的
1．淀粉的存在
淀粉主要存在于植物的__________或________里，其中谷类含淀粉较多。例如，大米含淀粉约80%，小麦含淀粉约70%，马铃薯含淀粉约20%。
2．淀粉的组成与结构
淀粉是一种重要的________，其分子式为________________________________，其中的
n值为几百到几千。淀粉是一种相对分子质量很大的天然高分子化合物。
3．淀粉的物理性质
淀粉是____________色、无气味、无味道的__________状物质。淀粉不溶于冷水，在热水里淀粉颗粒会____________，一部分________在水里，另一部分悬浮在水里，形成胶状淀粉糊，这一过程称为糊化作用。糊化是淀粉食品加热烹制时的基本变化，也就是常说的食物由生变熟。
4．淀粉在人体内的消化过程
淀粉进入人体后，一部分淀粉受唾液所含______________的催化作用，发生______________反应，生成____________；余下的淀粉在小肠里胰脏分泌出的淀粉酶的作用下，继续进行____________，生成____________。麦芽糖在肠液中麦芽糖酶的催化下，水解为人体可吸收的____________，供人体组织的营养需要。
淀粉在体内的水解过程可以表示如下：_____________________________________。
淀粉也可以在酸的催化作用下逐步水解，最终转化为葡萄糖。
________________________________________________________________________。
三、纤维素有什么生理功能
1．纤维素的、存在
纤维素是绿色植物通过________作用生成的。
纤维素是构成植物细胞的基础物质。一切植物中都含有纤维素。
2．纤维素的性质
(1)物理性质：纤维素是____________色、没有____________和__________、具有
__________结构的物质，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂。
(2)化学性质：跟淀粉一样，纤维素也不显还原性，可以发生水解，但比淀粉困难，纤维素在________的催化作用下发生水解，最终产物也是________。
这个过程可表示为：____________________________________________________。
3．纤维素的重要应用
(1)棉、麻可直接用于纺织业，制造__________等。其他一些富含纤维素的物质，如木材、稻草、麦秸等可以用________。
(2)在牛、羊、马等食植性动物的消化系统中含有某些________________，这些__能分泌出使纤维素水解成葡萄糖的____________，因此这些动物能以鲜草、干草、秸秆等作为食物。
(3)人体内没有能使纤维素水解成葡萄糖的酶，因此纤维素不能作为人类的_____，但它能______________和____________，有助于食物的________和废物的________，减少有害物质与肠黏膜接触时间，有预防便秘、痔疮和直肠癌的作用，还能降低胆固醇，预防和治疗糖尿病等。粗粮(含有谷皮)和蔬菜中含有一定量的纤维素，每天应保证摄入一定量的________和________等。
一、葡萄糖的结构和性质
葡萄糖分子式C6H12O6
结构简式CH2OH—(CHOH)4—CHO
官能团—OH、—CHO
物理性质白色晶体、有甜味、溶于水
化学性质加成(与H2)
氧化(与银氨溶液)
氧化[与新制Cu(OH)2悬浊液]
酯化(与羧酸)
主要用途营养物质、制镜等
制法淀粉水解
二、蔗糖和麦芽糖
蔗糖麦芽糖
分子式C12H22O11C12H22O11
物理性质无色晶体、溶于水、甜味白色晶体、
溶于水、甜味
水解反应
方程式
主要甘蔗、甜菜农产品(大米、玉米)
二者关系分子式相同、结构不同
三、淀粉和纤维素比较
淀粉纤维素
物理性质不溶于水，白色粉末白色、无臭、无味物质，不溶于水，不溶于一般的有机溶剂
主要化学
性质遇I2显蓝色
存在植物的种子、块根里木材、棉花
用途食物成分、制葡萄糖、酒精制硝酸纤维、纤维素乙酸酯、造纸、粘胶纤维
题型一 糖类的组成、性质及生理功能
某广告称某种品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不加糖比加糖还甜，最适合糖尿病人食用。你认为下列关于糖尿病人能否食用此八宝粥的判断错误的是( )
A．糖尿病人应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心大量食用
B．该八宝粥未加糖，但红豆、糯米中含较多淀粉，属于糖类
C．该八宝粥未加糖不等于没糖类，糖尿病人食用需慎重
D．不能听从广告商宣传，应询问医生
解析 红豆、糯米中含有较多淀粉。淀粉属于糖类，在人体内经过多次水解最终转化为葡萄糖。因此糖尿病人应慎重食用。
答案 A
互动探究 1.淀粉和纤维素的分子式都是(C6H10O5)n，二者互为同分异构体吗？
2．纤维素对人体健康起着重要的作用，那么每天应摄入哪些富含纤维素的食物？
题型二 淀粉水解程度的判断
为了检验淀粉的水解情况，某同学设计了以下三个实验方案，并根据实验现象，得出了相应的结论。
方案A：淀粉溶液??→稀硫酸加热水解液??→NaOH溶液中和液??→碘水溶液显蓝色
结论：淀粉完全没有水解。
方案B：淀粉溶液??→稀硫酸加热水解液??→新制的CuOH2悬浊液加热无砖红色沉淀析出
结论：淀粉完全没有水解。
方案C：淀粉溶液??→稀硫酸加热水解液??→NaOH中和液??→银氨溶液水浴有银镜现象
结论：淀粉已经水解完全了。
根据上述操作及现象首先回答结论是否正确，然后简要说明理由。如果三个方案均不合理，请另设计一个方案证明淀粉已经水解完全了。
(1)方案A_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)方案B__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)方案C_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)你的方案_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 本题旨在测试较高层次的实验评价能力，要求学生不仅要掌握化学实验的基本操作，更要具备将知识与实验技能有机地结合在一起，并能根据实验现象进行准确分析、评价从而得出正确结论的能力。
证明淀粉未水解的关键是用实验证明没有水解产物葡萄糖生成；证明淀粉部分水解的关键是既要用实验证明有水解产物葡萄糖生成，还要用实验证明仍有未水解的淀粉存在；证明淀粉水解完全的关键是要用实验证明淀粉已不存在。
淀粉水解的条是在淀粉溶液中加入稀硫酸并加热，而证明水解产物葡萄糖无论用新制Cu(OH)2悬浊液还是银氨溶液都必须在碱性环境中才能进行，所以在加鉴别试剂前必须用NaOH溶液中和硫酸，在审题时必须十分关注有无此步骤。
答案 (1)结论不正确。如果淀粉只是发生部分水解，未水解的淀粉遇碘(I2)也会呈蓝色
(2)结论不正确。如果淀粉已发生水解会生成葡萄糖，但由于水解液没有用NaOH溶液中和，所以加入的Cu(OH)2会溶于硫酸，从而无法氧化葡萄糖，也就无砖红色沉淀生成，但淀粉水解了
(3)结论不正确。该实验只能证实淀粉已经发生或正在发生水解，没有证明是否仍有淀粉存在，所以无法证明淀粉是否水解完全
(4)合理的方案应该是：
变式训练 向淀粉溶液中加少量稀H2SO4，加热使淀粉水解，为测其水解程度，需要的试剂是( )
①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制的Cu(OH)2悬浊液
④碘水
A．④ B．②④ C．①③④ D．③④
参考答案
基础知识梳理
C、H、O Cn(H2O)m
一、1.(1)重要 简单 (2)白色 溶于
2．(1)C6H12O6
(2)CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
3．还原
实验探究
(2)银镜 醛基 还原
4．葡萄糖 (1)CO2 H2O 能量 6CO2(g)＋6H2O(l)
(2)糖原 葡萄糖 葡萄糖 (3)脂肪
二、1.种子 块根
2．多糖 (C6H10O5)n
3．白 粉末 膨胀 溶解
4．淀粉酶 水解 麦芽糖 水解 麦芽糖 葡萄糖
三、1.光合
2．(1)白 气味 味道 纤维状 (2)浓硫酸 葡萄糖
3．(1)人造纤维 造纸 (2)微生物 微生物 酶 (3)营养食物 刺激肠道蠕动 分泌消化液 消化 排泄 蔬菜 粗粮
典型例题剖析
互动探究
1．不是，n值不同，相对分子质量也不相同。
2．粗粮和蔬菜。粗粮(含有谷皮)和蔬菜中富含纤维素。
变式训练
C [测定淀粉的水解程度应分为三种情况：①完全水解，②部分水解，③没水解。完全水解：证明无淀粉了，用碘水；部分水解：证明仍有淀粉，用碘水，证明已有葡萄糖，用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液，在此之前先用NaOH中和剩余酸；没水解：证明无葡萄糖，用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。]