高中化学：生命的基础能源-糖类

高中化学选修1《化学与生活》知识点归纳总结第一章关注营养平衡1.1生命的基础能源－糖类糖类在以前叫做碳水化合物，曾经用一个通式来表示：C n(H2O)m；因为在最初发现的糖类都是有C、H、O三种元素组成，并且分子中的H原子和O原子的个数比恰好是2:1，当时就误认为糖是由碳和水组成的化合物。

现在还一直在沿用这种叫法。

注意：1）通式并不反映结构：H和O并不是以结合成水的形式存在的。

2）并不是所有糖都符合此通式，如：鼠李糖C6H12O5 。

3）符合此通式的化合物并不都是糖，如：甲醛（HCHO）、乙酸（CH3COOH）、乳酸等。

糖类物质：是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，在水解后能变成以上两者之一的有机化合物。

在化学上，由于其由碳、氢、氧元素构成，在化学式的表现上类似于“碳”与“水”聚合，故又称之为碳水化合物。

一、糖的分类糖类物质是多羟基醛或酮，据此可分为醛糖(aldose)和酮糖(ketose)。

糖还可根据碳原子数分为丙糖(triose)，丁糖(terose)，戊糖(pentose)、己糖(hexose)。

最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟丙酮) 糖还可根据结构单元数目多少分为●单糖(monosaccharide)：不能被水解成更小分子的糖。

如：葡萄糖、果糖●寡糖(disaccharide)：2-6个单糖分子脱水缩合而成，以双糖（即二糖）最为普遍，意义也较大。

◆二糖：能水解生成两个单糖分子的糖类。

如：蔗糖、麦芽糖。

●多糖(polysaccharide)：水解为多个单糖分子的糖类。

◆均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)◆不均一性多糖：糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)。

●结合糖(复合糖，糖缀合物，glycoconjugate)：糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等。

●糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷eshiwei其化学式为C6H12O6。

化学选修一化学与生活第一章关注营养平衡1.1生命的基础能源——糖类#1. 糖类：○1具有多羟基醛或多羟基酮结构，以及能够水解生成它们的一类有机化合物叫做糖类○2糖类也叫做碳水化合物，通式C n(H2O)m○3糖类的分类A.单糖葡萄糖果糖C6H12O6双糖（二糖）蔗糖麦芽糖C12H22O11多糖淀粉纤维素(C6H10O5)nB.非还原性糖蔗糖还原性糖葡萄糖果糖麦芽糖注意：a)一分子的蔗糖水解成一分子葡萄糖和一分子果糖；一分子的麦芽糖水解成两分子的葡萄糖。

b)葡萄糖与果糖互为同分异构体；蔗糖与麦芽糖互为同分异构体。

#2. 葡萄糖：○1葡萄糖是单糖，葡萄糖的分子式是C6H12O6，是一种白色晶体，有甜味，能溶于水。

葡萄糖的结构简式：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO, 也可写成：CH2OH（CHOH）4CHO○2有关葡萄糖还原性的实验A.葡萄糖与银氨溶液（土伦试剂）实验步骤：在洁净的试管中加入1ml2%AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入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，即氢氧化二氨合银-Ag(NH3)2OH）,再加入1ml10%葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热3~5min，观察现象实验现象：试管内壁有银镜生成反应方程式：2Ag(NH3)2OH+ CH2OH（CHOH）4CHO → 2 Ag↓+ CH2OH（CHOH）4COONH4+3NH3 +H2O实验原理：葡萄糖具有还原性，它是一种多羟基醛，其中的是醛基B.葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液（菲林试剂）实验步骤：在试管中加入0.5mlCuSO4溶液，逐滴加入过量的10%的NaOH溶液（确保溶液呈碱性），加入1ml葡萄糖溶液，加热（酒精灯直接加热），观察现象实验现象：产生砖红色沉淀反应方程式：CuSO4+2NaOH = Cu(OH)2↓+ Na2SO4氢氧化铜悬浊液的制备2Cu(OH)2+ CH2OH（CHOH）4CHO →Cu2O+ CH2OH（CHOH）4COOH+H2O 实验原理：由于葡萄糖的还原性氢氧化铜被还原成了氧化亚铜○3葡萄糖在体内氧化的方程式：C6H12O6（s）+ 6O2(g) →6CO2(g) + 6H2O(l)○4葡萄糖在正常人体血液中的质量分数约为0.1%，葡萄糖是人体内最重要的供能物质#3. 淀粉○1淀粉是一种重要多糖，其分子式为(C6H10O5)n ，是天然高分子化合物○2糊化：是指淀粉食品加热烹制时的基本变化，也就是平时所说的食物由生变熟○3淀粉水解的方程式：(C6H10O5)n + nH2O →n C6H12O6○4淀粉水解程度的实验设计#4. 纤维素○1纤维素是白色，没有气味和味道的纤维状的物质，是一种多糖，也是有机高分子化合物○2富含纤维素的物质，如木材、稻草、麦秸等；纤维素能刺激肠道蠕动和分泌消化液，有预防便秘、痔疮和直肠癌的作用○3纤维素的水解方程式：(C6H10O5)n + nH2O →n C6H12O61.2重要的体内能源——油脂#1. 油脂○1油脂的主要成分是高级脂肪酸（C6~C26的一元羧酸）与甘油（丙三醇）所生成的酯，叫做甘油三酯（分为油-液态和脂肪-固态），结构如下：○2结构里的R1 R2 R3分别代表饱和烃基或不饱和烃基其中规律总结：a)R越大熔沸点越高b)R中全为C—C单键，则为固体（脂肪）；R中含有C=C双键，则为液体（油）c)若R1 R2 R3相同，则该油脂称为单甘油酯（硬脂酸）；若R1 R2 R3不同，则该种油脂称为混甘油酯（软脂酸）。

[历史资料]美国著名科学家莱纳斯·鲍林从遗传来看他不会在长寿者之列。

板书]§1.关注营养平衡在这一章里，我们将学习与生命有关的一些重要基础物质，以及它们在人体内发生的化学反应知识。

如糖类、油脂、蛋白质、微生素和微量元素等。

希望学了本章后，有利于你们全面认识饮食与健康的关系，养成良好的饮食习惯。

第一课时：表1——1含糖食物与含糖量蔗糖粉丝等O二、葡萄糖是怎样供给能量的[讲述]葡萄糖是最重要的、最简单的单糖，在自然界分布十分广泛，存在于葡萄糖等带甜味的水果里。

[板书]1.葡萄糖的组成：分子式: C6H12O6、白色晶体，有甜味，溶于水。

结构简式：CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CHO或OH(CHOH)4CHO。

官能团：—OH（羟基）、—CHO（醛基）多羟基醛))CHO 2Ag+CH2(CHOH)4COONH4+3NH3+H2O葡萄糖酸铵-2O + 3NH3总结]1.治疗糖尿病的最终目的是要控制血糖。

尿糖检测只是粗略地了解血糖水平。

[小结] 阅读教材P6资料片卡，完成下列表格类别蔗糖分子式C12H22O11麦芽糖[参考方案]录像]播放科学探——淀粉水解实验试管1 试管2 试管3实验现象试管中液体变蓝碘水不变色有光亮的银镜产生结论淀粉未水解淀粉发生水解淀粉水解后生成葡萄糖2在自然界的循环过程就是能量的转化过程。

自然界中的CO2循环主要表现在绿色植物从空气中吸收CO2和H2O，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气。

有机体再利用葡萄糖合成其他高能有机化合物。

碳的化合物经食物链传递又成为动物和其他生物体的一部分。

生物体内的糖类物质作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为CO2和H2O，并放出能量。

碳元素在这样的循环过程中，存在形态发生了奇妙的变化。

在这种变化过程中，能量也随之发生[讲解]绿色植物通过光合作用生成的物质，是构成植物细胞的基础物质。

一切植物都含有纤维素，棉花含纤维素高达90％以上，木材中含纤维素为中含有一定量的纤维素，人每天应保证摄入一定量的蔬菜和粗粮等。

第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类教学目标:1. 使学生掌握糖类的主要代表物: 葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质,以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系.2. 了解合理摄入营养物质的重要性，认识营养均衡与人体健康的关系。

3. 使学生掌握葡萄糖蔗糖淀粉的鉴别方法.教学重点、难点：认识糖类的组成和性质特点。

教学方法：讨论、实验探究、调查或实验、、查阅收集资料。

课时划分：二课时教学过程第一课时[问题]根据教材插图回答人体中的各种成分。

[演讲]生命本身就是一种奇迹，只要走进大自然无论是公园、农田、森林、草原，还是崇山峻岭、江河湖海，你们就会发现有多种多样的动物和植物。

生命要为生存而感激太阳，同时也要感谢把能量转化为生命物质的化学过程。

我们已经知道化学与生活关系多么密切。

在这一章里，我们将学习与生命有关的一些重要基础物质，以及它们在人体内发生的化学反应知识。

如糖类、油脂、蛋白质、微生素和微量元素等。

希望学了本章后，有利于你们全面认识饮食与健康的关系，养成良好的饮食习惯。

[导课]我们来讨论两个生活常识：①“饭要一口一口吃”的科学依据是什么?若饭慢慢地咀嚼会感觉到什么味道?②以儿童因营养过剩的肥胖可能引发糖尿病来进行假设：这里盛放的是三个肥儿的尿样，如何诊断他们三个是否患有糖尿病？今天我们将通过学习相关知识来解决这两个问题.下面我们先来学习糖类的有关知识。

[板书]第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类[设问]如果有人问“今天你吃糖了吗？”你将怎样回答？[回答]学生讨论后回答：吃糖了，因为淀粉就属于糖类。

[讲述]糖类是绿色植物光合作用的产物。

糖类是生物进行生命活动的重要物质，动物（包括人）消耗的能量大部分来自于糖类的分解。

我国居民食物构成中大约75%来自糖类，淀粉就属于糖类。

[资料]表1—1含糖食物与含糖量[设问]根据我们以前所学的知识，谁来回答什么是糖？哪些物质属于糖?[学生讨论] 回答：糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机物，糖类也叫做碳水化合物。

《选修1·化学与生活》知识点总结第一章关注营养平衡第一节 生命的基础能源—糖类1、糖类是绿色植物光合作用的产物。

由C 、H 、O 三种元素组成的一类有机化合物，也叫碳水化合物(通式为C n （H 20）m )，但其实此名称并不能真实反应糖类的组成和特征，如鼠李糖C 6H 12O 5是糖却不符合此通式，而符合此通式的，如甲醛HCHO 、乙酸CH 3COOH 却不是糖类。

2、葡萄糖分子式C 6H 12O 6，是一种白色晶体，有甜味，能溶于水3、葡萄糖的还原性:和银氨溶液反应：3224324422()()23()Ag NH OH CH OH CHOH CHO Ag NH CH OH CHOH COONH H O+−−−−→+++水浴加热↓↑；和新制Cu(OH)2反应：22422422()()()2Cu OH CH OH CHOH CHO Cu O CH OH CHOH COOH H O+−−→++△↓。

4、葡萄糖为人体提供能源①葡萄糖提供能量的方程式：6126222666;0C H O O CO H O H +−−→+酶△＜； ②粮食中的糖类在人体中转化成葡萄糖而被吸收，在体内有三条途径，即：a 、直接氧化供能；b 、转化成糖元被肝脏和肌肉储存，当血液中的葡萄糖即血糖的质量分数比正常值低时，糖元就释放出来维持血糖浓度的相对稳定；c 、转变为脂肪，储存在脂肪组织里。

5、蔗糖和麦芽糖是二糖，它们水解的化学方程式分别是：122211261266126C H O H O C H O C H O +−−→+酶（蔗糖）（葡萄糖）（果糖）122211261262C H O H O C H O +−−→酶（麦芽糖）（葡萄糖）6、淀粉是一种重要的多糖，分子式（C 6H 10O 5）n ，是一种相对分子质量很大的天然高分子有机化合物，没有甜味，是一种白色粉末，不溶于冷水，但在热水中一部分淀粉溶解在水中，一部分悬浮在水里，长时间或高温可产生糊化。

化学选修一知识点归纳一、关注营养平衡。

1. 生命的基础能源 - 糖类。

- 糖类的组成与分类。

- 组成：大多符合通式C_n(H_2O)_m，但有些糖不符合，如鼠李糖C_6H_12O_5。

- 分类：单糖（葡萄糖、果糖，化学式均为C_6H_12O_6，葡萄糖是多羟基醛，果糖是多羟基酮）、双糖（蔗糖C_12H_22O_11，由葡萄糖和果糖组成；麦芽糖C_12H_22O_11，由两分子葡萄糖组成）、多糖（淀粉和纤维素，化学式均为(C_6H_10O_5)_n，n值不同）。

- 葡萄糖的性质。

- 还原性：能与新制Cu(OH)_2悬浊液反应产生砖红色沉淀，也能与银氨溶液发生银镜反应。

- 生理氧化：C_6H_12O_6+6O_2to6CO_2+6H_2O，为人体提供能量，1g葡萄糖完全氧化放出约15.6kJ的能量。

- 淀粉的性质与用途。

- 性质：无还原性，属于非还原性糖；在稀酸或淀粉酶作用下可逐步水解，最终产物是葡萄糖，水解方程式：(C_6H_10O_5)_n+nH_2O→(催化剂, )nC_6H_12O_6。

- 用途：是食物的重要成分，是人体的重要能源，工业上可用于酿酒、制醋等。

- 纤维素的性质与用途。

- 性质：无还原性，比淀粉难水解，但在浓硫酸催化下加热能水解，最终产物是葡萄糖。

- 用途：可用于造纸、制造纤维素硝酸酯（硝酸纤维）、纤维素乙酸酯（醋酸纤维）等。

2. 重要的体内能源 - 油脂。

- 油脂的组成与结构。

- 组成：油脂是由高级脂肪酸和甘油（丙三醇）生成的酯，其结构可表示为begin{array}{l}R_1-COO - CH_2 R_2-COO - CH R_3-COO - CH_2end{array}，其中R_1、R_2、R_3可以相同也可以不同。

- 油脂的性质。

- 物理性质：密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂。

- 化学性质：- 油脂的水解：在酸性条件下，油脂水解生成高级脂肪酸和甘油；在碱性条件下（皂化反应），油脂水解生成高级脂肪酸盐和甘油，例如硬脂酸甘油酯的皂化反应：(C_17H_35COO)_3C_3H_5+3NaOHto3C_17H_35COONa + C_3H_5(OH)_3。

《选修 1·化学与生活》第一章关注营养平衡第一节 生命的基础能源—糖类1、糖类是绿色植物光合作用的产物。

由 C 、H 、 O 三种元素组成的一类有机化合物，也叫碳水化合物 ( 通式为 Cn （ H20） m) ，但其实此名称并不能真实反应糖类的组成和特征，如鼠李糖 C6H12O5 是糖却不符合此通式， 而符合此通式的， 如甲醛 HCHO 、乙酸 CH3COOH 却不是糖类。

2、葡萄糖分子式 C6H12O6，是一种白色晶体，有甜味，能溶于水3、葡萄糖的还原性 :和银氨溶液反应： 2Ag(NH3)2OH CH2OH(CHOH)4CHO 水浴加热 2Ag ↓ 3NH ↑3 CH2OH(CHOH)4COONH4 H2O ； 和新制 Cu(OH)2 反应： 2Cu(OH ) CH OH (CHOH ) CHO △ Cu ↓ CH OH (CHOH ) COOH 2H O 2 2 4 2 2 4 2 。

4、葡萄糖为人体提供能源 C6 H 12O6 6O 酶 6CO2 6H 2O; △H ＜0 ； ①葡萄糖提供能量的方程式： 2 ②粮食中的糖类在人体中转化成葡萄糖而被吸收，在体内有三条途径，即： a 、直接氧化供 能；b 、转化成糖元被肝脏和肌肉储存， 当血液中的葡萄糖即血糖的质量分数比正常值低时， 糖元就释放出来维持血糖浓度的相对稳定； c 、转变为脂肪，储存在脂肪组织里。

5、蔗糖和麦芽糖是二糖，它们水解的化学方程式分别是： C 12 22 （11 蔗糖） 2 O 酶 C 6 12 （6葡萄糖） 6 12 （6 果糖） H O H H O C H O C 12 22 （11 麦芽糖） 2 O 酶 2C 6 12 （6 葡萄糖） H O H H O 6、淀粉是一种重要的多糖，分子式（ C6H10O5）n ，是一种相对分子质量很大的天然高分子有机化合物， 没有甜味， 是一种白色粉末， 不溶于冷水， 但在热水中一部分淀粉溶解在水中，一部分悬浮在水里， 长时间或高温可产生糊化。

《生命的基础能源——糖类》作业设计方案一、作业目标1、让学生了解糖类的分类、结构和性质。

2、帮助学生理解糖类在生命活动中的重要作用。

3、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

4、激发学生对生物化学的兴趣，提高自主学习能力。

二、作业内容（一）知识回顾1、糖类的定义和分类，包括单糖、二糖和多糖，分别列举常见的例子。

2、单糖的结构特点，如葡萄糖、果糖的结构。

3、二糖的组成和水解产物，例如蔗糖、麦芽糖、乳糖。

4、多糖的结构和功能，像淀粉、纤维素、糖原。

（二）拓展阅读提供一些关于糖类与健康、糖类在工业生产中的应用等方面的科普文章，让学生阅读并回答相关问题，以加深对糖类的全面理解。

（三）实验探究1、设计一个简单的实验，让学生检验食物中的糖类，如用斐林试剂检测葡萄糖。

2、要求学生记录实验过程、现象和结论，并分析实验结果。

（四）案例分析给出一些与糖类代谢相关的疾病案例，如糖尿病，让学生分析病因、症状与糖类代谢的关系，并提出预防和治疗的建议。

（五）生活实践1、让学生调查日常生活中常见食品的含糖量，并制作一个表格进行比较。

2、鼓励学生根据所学知识，制定一份合理的饮食计划，控制糖类的摄入量。

三、作业形式1、书面作业（1）完成知识回顾部分的填空、简答等练习题，巩固基础知识。

（2）撰写实验报告和案例分析报告，锻炼文字表达和逻辑思维能力。

2、实践作业（1）进行实验探究和生活实践，培养动手能力和实践应用能力。

（2）制作手抄报或PPT，展示关于糖类的知识和自己的学习成果。

四、作业难度作业分为基础、提高和拓展三个层次，以满足不同学生的学习需求。

1、基础层次主要包括对糖类基本概念和分类的理解，以及简单的实验操作和现象描述，适合学习能力较弱的学生。

2、提高层次涉及糖类结构的分析、复杂的案例分析和实验结果的深入讨论，适合大多数学生。

3、拓展层次要求学生查阅相关资料，对糖类在前沿科学研究或实际应用中的新进展进行探讨，适合学有余力的学生。