高中化学选修5 糖类
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高中化学选修五糖类教案一、教学目标:1.了解糖类的定义和分类;2.学习糖类的衍生物及其化学性质;3.掌握糖类在生活和工业中的应用;4.培养学生的实验操作能力和实验分析能力。
二、教学重点和难点:1.糖类的分类和化学性质;2.化学反应的实验操作和数据分析;3.糖类的应用及与生活、工业的联系。
三、教学内容与方法:1.糖类的定义和分类;2.糖类的结构和衍生物;3.糖类的化学性质;4.糖类的应用和与生活、工业的联系。
四、教学步骤:1.导入:通过介绍糖类在生活中的常见应用,引出糖类的概念和重要性。
2.讲解:讲解糖类的定义和分类,结构和衍生物,化学性质等知识点。
3.实验:进行糖类的化学反应实验,让学生亲自操作实验,观察实验现象并记录数据。
4.讨论:让学生讨论实验结果,分析实验原理和反应机制。
5.总结:总结本节课的重点知识,帮助学生加深理解和记忆。
6.拓展:引导学生了解糖类在工业生产和生活中的应用,并展开相关讨论。
五、教学手段和工具:1.教学PPT;2.实验器材和化学药品;3.教材和参考书籍;4.多媒体设备。
六、评价与作业:1.课堂互动:观察学生的学习情况和思维活跃度;2.实验报告:让学生撰写实验报告,总结实验步骤和结果;3.课后作业:布置相关练习和问题,检验学生对知识的理解和掌握。
七、教学反思:通过本节课的教学,学生应该能够了解糖类的定义和分类、化学性质和应用等知识点,加深对糖类的认识和理解,培养实验操作和数据分析能力。
同时,教师需要不断反思和调整教学方法,提高教学效果和学习效果。
第二节糖类一、糖的组成和分类1、糖的组成:糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。
糖类的组成通常用通式Cm(H2O)n表示,因而又称为碳水化合物。
2、糖的分类根据糖能否水解及水解产物的多少,可分为:单糖:不能再水解成更简单的糖,如葡萄糖、果糖二糖:每摩尔二糖可水解成两摩尔单糖,如蔗糖、麦芽糖多糖:每摩尔多糖可水解成多摩尔单糖,如淀粉、纤维素【习题一】糖类与我们的日常生活息息相关.关于糖类物质的说法正确的是()A.糖类均有甜味B.淀粉和纤维素均不是糖类C.糖类均不可水解D.糖类都含有C、H和O元素【分析】A.糖类不一定有甜味;B.淀粉和纤维素属于多糖;C.二糖和多糖能水解;D.糖类含有C、H、O三种元素.【解答】解:A.糖类不一定有甜味如多糖,故A错误;B.淀粉和纤维素属于多糖,属于糖类,故B错误;C.二糖和多糖能水解,单糖不能水解,故C错误;D.糖类含有C、H、O三种元素,故D正确。
故选:D。
二、葡萄糖与果糖1、结构(1)葡萄糖分子式:C6H12O6结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO实验式:CH2O官能团:醛基(—CHO)、羟基(—OH)葡萄糖是一种多羟基醛,属醛糖。
(2)果糖分子式:C6H12O6结构简式:CH2OH(CHOH)3COCH2OH官能团:酮基(CO)、羟基(—OH)果糖是一种多羟基酮,属酮糖。
总结:葡萄糖与果糖互为同分异构体。
2、化学性质(1)葡萄糖与氢气反应CH2OH(CHOH)4CHO+H2 → CH2OH(CHOH)4CH2OH(己六醇)。
(2)葡萄糖与银氨溶液反应CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH →CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3。
(3)葡萄糖与氢氧化铜悬浊液反应CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 → CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O【习题二】关于葡萄糖的叙述中正确的是()A.它是果糖的同系物B.葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳C.葡萄糖既有还原性又有氧化性D.葡萄糖在人体内发生氧化反应,释放能量【分析】A.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个H2原子团的物质互称为同系物.注意同系物中的“结构相似”是指物质种类相同,若含有官能团,官能团的种类与数目相同;B.葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳;C.醛基既有氧化性又有还原性;D.葡萄糖发生缓慢氧化反应生成二氧化碳和水.【解答】解:A.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,果糖的结构简式为CH2OH(CHOH)3COCH2OH,二者结构不相似,故A错误;B.葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,与水不反应,故B错误;C.醛基能被氧化为羧基,能与氢气加成被还原为醇,故C正确;D葡萄糖发生缓慢氧化反应生成二氧化碳和水,释放能量,故D正确。
高中化学选修5糖类教案课时安排:2课时
教学目标:
1. 了解糖类的分类和结构特点;
2. 掌握糖类的化学性质,如还原性、发酵性等;
3. 掌握糖的生物学功能和应用。
教学内容:
1. 糖类的分类和结构特点;
2. 糖类的化学性质;
3. 糖类的生物学功能和应用。
教学重点:
1. 理解糖类的分类和结构特点;
2. 掌握糖类的化学性质;
3. 了解糖类的生物学功能和应用。
教学步骤:
1. 糖类的分类和结构特点(40分钟)
(1)介绍糖类的定义和分类;
(2)讲解糖的结构特点,如卡群、醇群等。
2. 糖类的化学性质(40分钟)
(1)讲解糖的还原性;
(2)讲解糖的发酵性。
3. 糖类的生物学功能和应用(40分钟)
(1)讲解糖在生物体内的作用;
(2)介绍糖在食品和医药领域的应用。
教学方法:
1. 讲授结合示例,生动形象地介绍糖类的分类和结构特点;
2. 实验演示,展示糖类的化学性质;
3. 讨论分组,探讨糖类的生物学功能和应用。
教学评估:
1. 课堂讨论,观察学生的表现和思考能力;
2. 实验报告,检验学生对糖类化学性质的掌握程度;
3. 小测验,检测学生对糖类的分类和结构特点的理解。
教学反思:
1. 教学内容要结合实际生活和学生的兴趣,引起学生的兴趣和好奇心;
2. 要注重培养学生的实践能力和创新意识,鼓励他们动手实验和思考问题;
3. 要灵活运用不同教学方法,调动学生的学习积极性,促进他们的全面发展。
糖类-人教版选修5 有机化学基础教案一、教学目标1.了解糖类的基本概念,分类和结构特征;2.掌握糖类的命名方法及反应类型;3.理解糖代谢的重要性及相关疾病的发生机制;4.能够掌握实验室中制备糖类的方法和分离纯化的技术。
二、教学内容1. 糖类的基本概念和分类•糖类的定义和概念;•糖类的分类及重要代表物种(单糖、双糖、多糖);•糖类的结构特征。
2. 糖类的命名和反应类型•糖类的命名方法(Fischer式、Haworth式);•糖类的光学异构体及演化规律;•糖类的氧化、还原反应和糖苷化反应。
3. 糖的代谢及相关疾病发生机制•糖的消化、吸收、代谢和运输;•糖尿病的发生机理及治疗方法;•糖的营养学价值和相关疾病预防。
4. 糖类的实验室制备和分离纯化•煮沸法制备葡萄糖、果糖、山梨醇等单糖;•化学合成法制备蔗糖、甘露糖等双糖;•生物法制备淀粉、纤维素等多糖;•离子交换法、凝胶过滤法等技术对糖类进行分离纯化。
三、教学方法1.理论教学与实践相结合的方式,通过讲解、示范和实验操作展示糖类的制备和分离纯化方法,让学生了解糖类的性质和应用。
2.发挥学生的主体作用,通过讲解和案例分析等方式激发学生兴趣,培养学生的分析、解决问题的能力。
3.分组讨论,让学生探究糖类的代谢和相关疾病的发生机制,逐步培养学生的科研能力和创新意识。
四、教学评价1.采取定期测试和参与度考核相结合的方式进行教学评价;2.针对学生的情况进行个性化辅导和指导,全面提升学生的学习能力和测评成绩;3.鼓励学生参加有关糖类相关的科研活动和学术会议,激励学生发挥自己的专业优势和个性特点,形成合作、探究和创新的良好氛围。
才可以参加还原反应(例如,银镜反应)。
但具体是为什么,现在具体谈一谈。
我们知道糖是多羟基醛(果糖是酮),之所以糖能发生还原反应是因为其含有醛基的结构。
那么,比较蔗糖和麦芽糖时就从它们有无醛基开始。
我们知道蔗糖与麦芽糖是二糖,是由两个单糖组成的(蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖组成;麦芽糖由两分子葡萄糖组成)。
之所以蔗糖不能参加还原反应而麦芽糖却可以肯定是蔗糖不含有醛基,而麦芽糖含有。
实际组成它们的单糖是以环状情况存在的,然后两个单糖环再缩合成二糖。
比如说葡萄糖和果糖,它们实际的存在的形式是:在环状的单糖的结构中,只要和环上的氧原子相邻最近碳上连有羟基,那么该糖就含有还原性,就像所举的例子中环状葡萄糖1号碳上有羟基,果糖2号碳上有羟基,所以它们都是还原糖,都可以发生还原反应。
现在,开始解释蔗糖和麦芽糖的还原性问题。
实际蔗糖和麦芽糖的结构如下:我们发现,麦芽糖的两个含氧环中有一个环的离环上氧最近的碳(即1号碳)上有羟基,所以它有还原性可以参加还原反应;而蔗糖的两个环中找不到这样的羟基,所以它没有还原性,不能参加还原反应。
补充:环状的糖中如果有上述像麦芽糖中1号碳这样的羟基,或者葡萄糖1号碳和果糖2号碳上的羟基的话,就会解离出醛基,那么就会有还原性了。
如果你是高中生,那么能理解到这里就可以了。
下面我解释的是高中以外的内容,可以试着理解一下。
链状的糖是怎么形成环状的?其实是它反生了半缩醛(酮)反应,反应式如下:上述反应中,如果R1和R2中至少有一个为H时,产物就为半缩醛,如果都为烃基那么就称为半缩酮~其实链状单糖就是反生了这个反应才成环的。
比如说链状葡萄糖中(如上述图),1号的醛基碳就与5号碳的羟基缩合成了半缩醛而成环的。
通过观察半缩醛(酮)反应,发现该反应是可逆反应,也就是说在反应过程中环状的糖是可以再变回链状的糖,从而会产生游离的醛基(或酮基)产生还原性从而可以参加还原反应。
观察半缩醛或半缩酮发现,它们的结构特点是两个氧原子夹着一个碳原子(两个氧原子必须直接连在所夹的碳原子上),其中一个氧原子必须得连着H原子,另一个必须连着非H原子(一般为烃基)。
才可以参加还原反应(例如,银镜反应)。
但具体是为什么,现在具体谈一谈。
我们知道糖是多羟基醛(果糖是酮),之所以糖能发生还原反应是因为其含有醛基的结构。
那么,比较蔗糖和麦芽糖时就从它们有无醛基开始。
我们知道蔗糖与麦芽糖是二糖,是由两个单糖组成的(蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖组成;麦芽糖由两分子葡萄糖组成)。
之所以蔗糖不能参加还原反应而麦芽糖却可以肯定是蔗糖不含有醛基,而麦芽糖含有。
实际组成它们的单糖是以环状情况存在的,然后两个单糖环再缩合成二糖。
比如说葡萄糖和果糖,它们实际的存在的形式是:在环状的单糖的结构中,只要和环上的氧原子相邻最近碳上连有羟基,那么该糖就含有还原性,就像所举的例子中环状葡萄糖1号碳上有羟基,果糖2号碳上有羟基,所以它们都是还原糖,都可以发生还原反应。
现在,开始解释蔗糖和麦芽糖的还原性问题。
实际蔗糖和麦芽糖的结构如下:我们发现,麦芽糖的两个含氧环中有一个环的离环上氧最近的碳(即1号碳)上有羟基,所以它有还原性可以参加还原反应;而蔗糖的两个环中找不到这样的羟基,所以它没有还原性,不能参加还原反应。
补充:环状的糖中如果有上述像麦芽糖中1号碳这样的羟基,或者葡萄糖1号碳和果糖2号碳上的羟基的话,就会解离出醛基,那么就会有还原性了。
如果你是高中生,那么能理解到这里就可以了。
下面我解释的是高中以外的内容,可以试着理解一下。
链状的糖是怎么形成环状的?其实是它反生了半缩醛(酮)反应,反应式如下:上述反应中,如果R1和R2中至少有一个为H时,产物就为半缩醛,如果都为烃基那么就称为半缩酮~其实链状单糖就是反生了这个反应才成环的。
比如说链状葡萄糖中(如上述图),1号的醛基碳就与5号碳的羟基缩合成了半缩醛而成环的。
通过观察半缩醛(酮)反应,发现该反应是可逆反应,也就是说在反应过程中环状的糖是可以再变回链状的糖,从而会产生游离的醛基(或酮基)产生还原性从而可以参加还原反应。
观察半缩醛或半缩酮发现,它们的结构特点是两个氧原子夹着一个碳原子(两个氧原子必须直接连在所夹的碳原子上),其中一个氧原子必须得连着H原子,另一个必须连着非H原子(一般为烃基)。
糖类
1、什么叫糖?
糖类:一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质。
2、什么叫单糖、低聚糖和多糖?
单糖:不能再发生水解的糖叫做单糖。
低聚糖:能水解成较少分子单糖的糖。
多糖:能水解成多分子单糖的糖。
根据下列信息推出葡萄糖的分子结构:
1、在一定条件下,1mol葡萄糖与1molH2反应,还原成己六醇
说明分子中有双键,也说明是直链化合物
2、葡萄糖能发生酯化反应生成五乙酸葡萄糖(提示:同一个C原子上连接2个羟基不稳定)
说明葡萄糖分子中有5个—OH,且分别连在5个C原子上
3、葡萄糖分子被氧化,碳链并不断裂,而是生含6个C原子的葡萄糖酸
说明葡萄糖分子中含有一个—CHO
1、葡萄糖
(1)结构
分子式:C6H12O6
(2)化学性质:
①醛基的性质:
银镜反应
与新制Cu(OH)2反应
与H2加成
②羟基的性质:酯化
③营养物质-人体能量主要来源:
C6H12O6(s)+6O2(g) → 6CO2(g)+6H2O(l)
1、葡萄糖的银镜反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH→CH2OH(CHOH)4COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O
2、葡萄糖与斐林试剂的反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
2、果糖:
分子式:C6H12O6
结构简式:CH2OHCHOHCHOHCHOHCOCH2OH(多羟基酮,是葡萄糖的同分异构体。
)在碱性条件下,果糖分子中羰基受多个羟基的影响有很强的还原性,所以果糖能被银氨溶液和新制氢氧化铜氧化。
在酸性条件下,果糖不被溴水氧化,可用溴水区分葡萄糖和果糖。
3、分子的手性——有机物的空间异构现象
碳原子上连有四个不相同的原子或原子团,这样的碳原子叫做“不对称碳原子”,也叫做“手性分子”。
自然界的葡萄糖和果糖都是D-型结构
3、蔗糖
1)蔗糖是由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水形成的二糖
2)存在于甘蔗(南方)和甜菜(北方)中,白色晶体,易溶于水,有甜味。
3)C12H22O11+H2O→C6H12O6(葡)+C6H12O6(果) (条件,稀硫酸)
4)蔗糖无还原性,但水解产物葡萄糖具有还原性
4、麦芽糖
1)麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水形成的二糖。
2)主要存在于发芽的谷粒和麦芽中
3)C12H22O11+H2O → 2C6H12O6(葡) (条件,稀硫酸)
4)麦芽糖具有还原性
5、淀粉
1)存在:存在于植物的种子和块根里。
2)结构:含有几百到几千个单糖单元(C6H10O5)。
每个结构单元式量:162。
相对分子质量从几万到几十万;属于天然有机高分子化合物
3)物理性质:白色、无气味、无味道的粉末状物质,不溶于冷水,在热水中产生糊化作用(即食物由生变熟的过程)
4)化学性质:
①通常淀粉不显还原性
②遇碘变蓝色
③淀粉在催化剂(如酸)存在和加热下可以逐步水解,生成一系列比淀粉分子小的化合物,最终生成还原性糖:葡萄糖。
5)用途
(1)淀粉是食物的重要成分,是人体的重要能源;
(2)可用于制葡萄糖和酒精等;
(3)淀粉在淀粉酶的作用下,先转化为麦芽糖,再转化为葡萄糖,在酒化酶的作用下,转化为乙醇:
6、纤维素
1.棉麻纤维大量用于纺织工业
2.木材、稻草、麦秸、蔗渣等用于造纸
3.制造纤维素硝酸酯(硝酸纤维)。
根据含N量分为火棉(含N量较高,用于制造无烟火药)胶棉含N量较低,用于制赛璐珞和喷漆
4.制造纤维素乙酸酯(醋酸纤维),不易着火,用于制胶片
5.制造粘胶纤维:NaOH、CS2处理后所得,其中的长纤维称人造丝,短纤维称人造棉
6.食物中的纤维素有利于人的消化。
糖的概念
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,旧称碳水化合物,通式为Cm(H2O)n。