高三化学055.doc

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期数： 0601 HXG3 055
学科：化学 年级：高三 编稿老师：张晓娟
审稿老师：曲宝琦

[同步教学信息]
复 习 篇

第二部分 有机化学
十一、糖类
【教材阅读提示】
糖类、油脂、蛋白质与维生素、无机盐和水是食物的主要成分，通常称为营养素，是人类为了维持生命与健康必须摄取的营养物质。也是重要的工业原料。从知识的内在联系来看，是烃的衍生物有关知识的延续和发展，即从单官能团的物质延续和发展到多官能团的物质，从小分子延续和发展到高分子。从学科之间的相互渗透来看，是联系生物学、生理学、营养学和医学的重要纽带，与人的生命和社会活动息息相关，这就是“身边的化学”，“生命的化学”。
1、了解糖的分类及各类糖的物理性质；
2、掌握各类糖的主要化学性质；
3、了解葡萄糖和纤维素的用途；
【学习方法导航】
在复习过程中要以旧带新、并进行类推、递进、延伸、替代、变换、重组、迁移等思维方式，从单官能团、小分子化合物过滤到多官能团、大分子的化合物。
【基础知识精讲】
一、糖类
1、组成：大多数糖可用通式Cn(H2O)m表示，习惯上称为碳水化合物。
2、结构：糖一般为多羟基醛或多羟基酮或水解能生成它们的化合物。
3、分类：
①单糖：不能水解成更简单的糖。
②二糖：每摩二糖水解后产生2mol单糖。
③多糖：每摩多糖水解后可产生许多摩单糖，多糖水解的最终产物是单糖。

1、单糖
单糖
项目
定 义
不能水解生成更简单的糖，叫做单糖
代表物
葡萄糖
果糖
分子式
C6H12O6
C6H12O6
结构简式
CH2OH—(CHOH)4—CHO
CH2OH—(CHOH)3—CO—CH2OH
结构特点
分子中含有5个羟基1个醛基，与果糖互为同分异构体
分子中含有5个羟基1个羰基，与葡萄糖互为同分异构体
物理性质
白色晶体，易溶于水，有甜味，但不如蔗糖甜，存在于葡萄汁和其他带甜味的水果里，蜂蜜也含有
粘稠液体(纯果糖为白色晶体)，易溶于水，比蔗糖甜，不易结晶，存在于水果(或蜂蜜)中
化学性质
1．具有还原性，能发生银镜反应，与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液反应：
CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH－
CH2OH(CHOH)4COO－+NH+2Ag↓+H2O+3NH3
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2
CH2OH－(CHOH)4COOH+2H2O+Cu2O↓(红色)
2．加成反应：CH2OH(CHOH)4CHO+H2
CH2OH(CHOH)4CH2OH
3．能发生酯化反应

4．发酵生成酒精：C6H12O62C2H5OH+2CO2
5．生理氧化：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O
1．受相邻碳原子上的—OH的影响，羰基可发生银镜反应，也被新制的Cu(OH)2碱性悬浊液氧化，具有还原性；(了解)
2．能发生酯化反应

制 法
淀粉或纤维素水解：
(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6

用 途
作营养品、制药、制糖果、制镜和热水瓶胆等
作营养品
2、二糖

蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
所属类型
二糖
二糖
物理性质
无色晶体、溶于水、甜味
白色晶体、溶于水、甜味
结构区别
无—CHO
有—CHO
还原性
无
有
水解反应
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
葡萄糖 果糖
C12H22O11+H2O2C6H12O6
葡萄糖
二者关系
互为同分异构体
主要来源
甘蔗、甜菜
农产品(大米、玉米)
3、多糖
定义
多糖是由很多个单糖分子按照一定方式，通过在分子间脱去水分子而成的多聚体。因此多糖也称多聚糖。一般不溶于水，没有甜味，没有还原性。
代表物
淀粉
纤维素
分子组成
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n(n与淀粉分子式中的n是不同的值)
结构特点
几百个到几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物。有直链及支链结构
几千个葡萄糖单元构成的高分子化合物，与淀粉不是同分异构体。分子的一个结构单元含三个醇羟基
物理性质
白色粉末状物质，不溶于冷水，在热水里淀粉颗粒会膨胀破裂，有一部分淀粉会溶解在水里，另一部分悬浮在水里，形成胶状淀粉糊。
白色、无臭、无味的物质，不溶于水，也不溶于一般的有机溶机剂
化学性质
1．不与银氨溶液发生银镜反应，不显还原性，是一种非还原糖。
2．在稀酸或淀粉酶作用下发生水解，最终产物是葡萄糖：

在人体内也水解为葡萄糖；
3．淀粉遇碘后变蓝色
1．不与银氨溶液发生银镜反应，不显还原性，是一种非还原糖；
2．在酸作用下水解，最终产物是葡萄糖。但比淀粉水解较困难(需水浴加热，用70%的H2SO4催化)

3．与硝酸发生酯化反应

存在与制法
在自然界中经光合作用生成6n CO2+ 5n H2O (C6H10O5)n+6n O2
主要存在于植物的种子、块茎或块根里，谷类中含量较多
植物的光合作用形成纤维素。木材约有一半是纤维素，棉花是自然界中较纯粹的纤维素
用途
是食物的一种重要成分，是一种工业原料，用来醇酒、制醋、制葡萄糖等。
制造纤维素硝酸酯，得到火棉(制无烟火药)和胶棉(制喷漆和塑料及用于封瓶口)；制造纤维素乙酸酯(用于制电影胶片片基)；制造粘胶纤维(短的称人造棉，长的称人造丝、薄膜称玻璃纸)；造纸
二、食品添加剂
1、食品添加剂：改善食品品质、延长食品保存期，增加食品营养成份的一类化学合成或天然物质。
2、主要类型：食用色素，食用香料、甜味剂、鲜味剂、防腐剂、抗氧化剂、营养强化剂。
3、主要功能：调节食品色泽，改善食品外观；改善口味，引起食欲；抑制细菌繁殖，防止腐败；抗氧化剂，阻止空气中氧气使食物变质；补充食物中缺乏的营养物质和微量元素。
4、食品添加剂与人体健康：
①遵循食品卫生法，严格规定食品添加剂的种类。
②遵循食品卫生法，严格规定食品添加剂的用量。
【例题解析】
例1、充分燃烧某糖，消耗的O2、生成的CO2和H2O的物质的量都相等，它的相对分子质量是它最简式量的6倍，0.1mol该糖能还原银氨溶液生成21.6g银，0.1mol该糖能与30g乙酸发生酯化反应。求该糖的：
(1)最简式；
(2)相对分子质量，分子式；
(3)若该糖是直链分子，试推导其结构式。
设计意图：本题涉及有机物分子式的确定及根据有机物的分子式和性质推断有机物的结构式。意在考查学生分析问题、解决问题的综合能力。
解析：(1)因为该糖燃烧消耗的O2、生成的CO2和H2O的物质的量都相等，所以该糖分子内C、H、O三种原子物质的量之比为：1：2：(2+1－2)=1：2：1，故该糖的最简式为CH2O。
(2)最简式量为30，依题意，该糖的相对分子质量为6×30=180，分子式为(CH2O)6，即C6H12O6。
(3)设该糖分子中含有x个—CHO，y个—OH。
R(CHO)x ~ 2x Ag
1 2x
0.1
解得x = 1
R(OH)y ~ y CH3COOH
1 y
0.1
解得y = 5
由于该糖为直链分子，且由于多个—OH连在同一碳原子上不稳定，故该糖的结构简式为：

该糖的结构为五羟基醛，为葡萄糖。
答案：(1)CH2O，(2)180 C6H12O6

例2、将蔗糖溶于水，配成10%的溶液，分装在两个试管中。在第一支试管中加入银氨溶液，在水浴中加热，没有变化，原因是蔗糖分子中_______；在第二支试管中，加入几滴稀硫酸，再在水浴中加热，加NaOH中和酸后也加入银氨溶液，现象是_______，原因是________，稀硫酸的作用是________。
解析：蔗糖分子中无，不能发生银镜反应，但是蔗糖能在稀硫酸作用下发生水解反应，生成葡萄糖和果糖。前者分子中有，能发生银镜反应。
答：无醛基，有光亮的银镜产生，蔗糖水解生成了葡萄糖，催化剂。
例3、有甲、乙、丙、丁四种有机物，它们的组成相同，C、H、O的质量比都是6：1：8。在常温下，甲是气体，乙和丙是液态，而丁是白色晶体。甲、乙和丁都易溶于水，丙难溶于水。甲、丙、丁三种物质分别和新制的碱性Cu(OH)2悬浊液共热都有砖红色沉淀析出。乙能和Na2CO3作用放出CO2，乙和丙互为同分异构体。试推断甲、乙、丙、丁四种有机物的名称和结构简式，并写出有关的化学方程式。
解析：组成相同，即最简式相同。C、H、O质量比为6：1：8，最简式为“CH2O”，甲是气体，只有CH2O；乙能与Na2CO3反应且符合最简式“CH2O”应为CH3COOH；丙要能发生银镜反应，只能为；丁是白色晶体，且有—CHO，最简式“CH2O”，为葡萄糖。
答案：甲：甲醛 CH2O
乙：乙酸 CH3COOH
丙：甲酸甲酯 HCOOCH3
丁：葡萄糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO方程式略。
例4、如下图所示，淀粉水解可产生某有机化合物A，A在不同的氧化剂作用下，可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8)；B和C都不能发生银镜反应。A、B、C都可以被强还原剂还原成为D(C6H14O6)。B脱水可得到五元环的酯类化合物E或六元环的酯类化合物F。
已知，相关物质被氧化的难易次序是HCHO最易，R—CH2OH次之，最难，请在下列空格中填写A、B、C、D、E、F的结构简式。

A：_____________；B：_____________；C：_____________；
D：_____________；E：_____________；F：_____________。
解析：从淀粉水解产物A可被氧化的产物B和C均为含有6个C原的化合物可推知A为葡萄糖，这也是解答此题的突破点， 再紧密结合题目中信息进行分析推理。
葡萄糖(A)的结构简式为：
由题意知A在不同氧化剂下生成B和C，且B和C都不发生银镜反应，说明都将A中的—CHO氧化，再由—OH氧化的难易程度，推知C中的—CHO和—CH2—OH同时被氧化，其结构简式分别为：

D为A、B、C的还原产物，且分子式为饱和六元醇的通式，故D为

E和F均属酯类的环状结构，由题意知B脱水(酯化反应)即B中—COOH与—OH酯化生成酯。则