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课件网) 化 学 通用类 主题六 常见生物分子及 合成高分子化合物 6.1 糖类 主题六 常见生物分子及合成高分子化合物 6.1 糖类 学习目标 1.认识糖类的组成、结构特点和主要性质,知道葡萄糖的结构特点、 主要性质及应用。 2.了解淀粉和纤维素的结构特点及其与葡萄糖的转化关系,认识还原性糖的斐林反应和银镜反应。 3.了解糖类在食品加工和生物质能源开发中的应用,正确认识化学与人类生活的关系,体会化学在人类文明进步中的重要作用,进一步树立科技自信和文化自信。 情境与问题 在太阳光的作用下,绿色植物以二氧化碳和水为原料,将太阳能转变为化学能储存起来的过程称为光合作用。那么,你知道光合作用的产物是什么吗? 植物的光合作用 绿色植物光合作用的产物称为糖。糖是自然界中广泛存在的一类有机化合物,是植物根、茎、叶、花和果的主要成分,是大多数生物体维持生命活动所需能量的主要来源。常见的糖类化合物主要有:葡萄糖、果糖、蔗糖、淀粉和纤维素等。 一.糖类的组成和分类 观察下图所示的几种常见的单糖分子的结构式,找出这些糖类分子中含有的元素和官能团,小组合作总结糖类物质的组成和结构特点。 观察与认知 (a)葡萄糖 (b)果糖 (c)核糖 (d)脱氧核糖 一.糖类的组成和分类 这些糖类分子均由碳、氢、氧 3 种元素组成。 这些糖的分子结构中都含有多个羟基,同时还含有醛基或羰基。 糖类俗称碳水化合物,早期发现的糖都是由C、H、O三种元素组成的,而且分子中H和O的原子个数之比均为 2 ∶1,即组成符合通式Cm(H2O) n 。 从化学结构上看,糖类可定义为多羟基醛或多羟基酮以及水解后能产生多羟基醛、多羟基酮的一类有机化合物。 思考:是否所有的糖的分子组成都符合通式Cm(H2O) n ?而是否所有符合该通式的物质都属于糖? 一.糖类的组成和分类 单糖还可以根据分子中所含碳原子的数目分为丙糖、丁糖、戊糖和己糖等;或将分子中含有醛基的单糖称为醛糖,含有羰基的单糖称为酮糖。 这两种方法常常合并使用,例如葡萄糖、核糖和脱氧核糖分别属于己醛糖和戊醛糖,而果糖属于己酮糖。 分 类 概 念 示 例 单糖 不能被水解的糖类 葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖等 低聚糖 由2~10个单糖分子脱水缩合而成的糖类化合物,能水解生成单糖 分为双糖、三糖、四糖等。其中,最重要的是双糖,如蔗糖和麦芽糖等 多糖 由多个单糖分子脱水缩合而成的糖类化合物,能水解生成许多个单糖分子 淀粉、纤维素等 二.单糖的代表———葡萄糖 葡萄糖的分子式为C6H12O6,是自然界分布最广且最为重要的一种单糖,它是一种多羟基醛。纯净的葡萄糖为无色晶体,有甜味但甜味不如蔗糖,熔点146℃,沸点527.1℃,密度1.581 g/cm ,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚。 知识拓展 1747年,葡萄糖被德国化学家马格拉夫首次分离出来。1838年,法国人佩利戈首创了葡萄糖的名称———glucose。其中,前缀gluc-源于德语glykys,有甘甜之意,后缀-ose则表明了葡萄糖的化学分类,即它是一个碳水化合物。由于葡萄糖在生物体中的重要地位,其化学组成和结构研究一直是19世纪有机化学的重要课题。葡萄糖在成熟的葡萄、无花果等甜味果实的汁液及蜂蜜中含量丰富。医药工业上,葡萄糖用于合成维生素C等。食品工业上,葡萄糖用于制作糖浆、糖果等。 二.单糖的代表———葡萄糖 研究发现,在水溶液中,只有极微量的葡萄糖以开链式形态存在,更多的是以六元环状形态存在。并且,其环状结构有α 型与β 型两种同分异构体,它们在溶液中与开链式结构形成平衡体系。 1.葡萄糖的结构 二.单糖的代表———葡萄糖 纯净的葡萄糖是无色或白色晶体,有甜味,易溶于水,稍溶于乙醇。 2.葡萄糖的性质 醛 基 醇羟基 葡 ... ...