版高中化学第1章关注营养平衡第1节生命的基础能源糖类第1课时葡萄糖是怎样供给能量的教师用书.docx
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版高中化学第1章关注营养平衡第1节生命的基础能源糖类第1课时葡萄糖是怎样供给能量的教师用书
第一节 生命的基础能源——糖类
第1课时 葡萄糖是怎样供给能量的
1．根据葡萄糖的结构掌握葡萄糖的性质，能够正确书写葡萄糖与银氨溶液反应的化学方程式。
（重点）
2．掌握葡萄糖在人体内的转化过程，能够用化学方程式描述葡萄糖的供能原理。
（重难点）
一、糖类概述
1．组成
糖类由C、H、O三种元素组成，其化学组成大多符合通式Cn（H2O）m，因此糖类也叫碳水化合物。
2．分类
糖类
3．典型代表物质
种类
单糖
二糖
多糖
代表物名称
葡萄糖
蔗糖
淀粉
纤维素
分子式
C6H12O6
C12H22O11
（C6H10O5）n
（C6H10O5）n
1．糖类都可以用通式Cn（H2O）m表示吗？
符合通式Cn（H2O）m的物质都是糖类吗？
【提示】 有些糖的组成并不符合通式Cn（H2O）m，如鼠李糖（C6H12O5）；有些组成符合通式Cn（H2O）m的物质并不属于糖类，如甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）。
二、葡萄糖是怎样供给能量的
1．葡萄糖的组成、结构及物理性质
2．葡萄糖的还原性
实验步骤
现象
试管内壁有银镜产生
化学方程式
2Ag（NH3）2OH＋CH2OH（CHOH）4CHO
2Ag↓＋CH2OH（CHOH）4COONH4＋3NH3＋H2O
结论
葡萄糖与银氨溶液在水浴加热的条件下发生化学反应，生成银镜，这说明葡萄糖具有还原性
3.葡萄糖是人体内最重要的供能物质
2．做银镜反应实验时，能用酒精灯直接加热使银镜现象尽快出现吗？
为什么？
【提示】 不能。
该实验应采用水浴加热使反应受热均匀，温度相对较低，从而使银缓缓析出，形成均匀的银镜；直接加热，形成的银镜不均匀，附着不牢固，甚至不能形成银镜。
3．人生病时一般不能正常饮食，医生会给病人注射葡萄糖溶液，这是为什么？
【提示】 葡萄糖是重要的供能物质，注射葡萄糖可迅速补充营养，有利于恢复体能。
葡萄糖的分子结构与化学性质
第1步导思——问题引入，自主探究
1．葡萄糖分子结构中含有的官能团有哪些？
【提示】 葡萄糖的结构简式为
CH2OH—CHOHCHOHCHOHCHOH—CHO，官能团为羟基（—OH）和醛基（—CHO），具有醇类与醛类物质的性质。
2．回顾必修2中乙醇的化学性质推测葡萄糖是否具有类似性质？
【提示】 羟基（—OH）的化学性质主要表现为能与活泼金属反应产生H2，能与羧酸发生酯化反应生成酯和水，由于葡萄糖分子中含有羟基，因此也具有类似性质。
3．醛类物质具有哪些典型的化学性质？
【提示】 醛基（—CHO）具有还原性，能被氧化剂氧化，如与新制银氨溶液、新制的Cu（OH）2悬浊液反应；同时醛基也具有弱氧化性，能够与H2发生加成反应。
第2步阐述——要点归纳，深化知识
银镜反应的“四注意”
（1）实验中所用试管必须洁净。
（2）银氨溶液必须现配现用，不可久置，否则可能发生爆炸。
（3）加热必须水浴加热，加热过程中不可摇动试管，否则难以形成银镜。
（4）实验完毕，试管上的银镜可用稀硝酸洗涤，其反应为3Ag＋4HNO3（稀）===3AgNO3＋NO↑＋2H2O
第3步例证——典例印证，思维深化
根据葡萄糖的结构与性质作答。
（1）葡萄糖发生银镜反应时，被氧化的官能团是______，该官能团被氧化成________。
（2）银镜反应中，1mol葡萄糖转移________mol电子，还原得到________molAg。
（3）1mol葡萄糖与乙酸反应生成酯，理论上可得______g葡萄糖五乙酸酯。
（4）1mol葡萄糖完全氧化生成CO2与H2O，需标准状况下O2的体积为________L。
【解析】 银镜反应是醛基的性质，醛基得氧被氧化成羧基；一个醛基得一个氧原子，C的化合价升高2价，转移2个电子，可还原2个Ag＋；1mol葡萄糖可与5mol乙酸反应，生成1mol葡萄糖五乙酸酯和5mol水，故1mol葡萄糖五乙酸酯的质量为（180＋5×60－5×18）g＝390g；根据葡萄糖被氧化的方程式：
C6H12O6（s）＋6O2（g）―→6CO2（g）＋6H2O（l），或根据C6H12O6与氧化产物CO2与H2O的原子守恒，可知1mol葡萄糖完全氧化成CO2与H2O时需6molO2。
【答案】
（1）醛基（—CHO） 羧基（—COOH）
（2）2 2 （3）390 （4）134.4
酯化反应勿忘水
羟基（—OH）与羧基（—COOH）发生酯化反应生成酯和水，即R—OH＋R′—COOH→R′—COOR＋H2O，在书写酯化反应的化学方程式或进行相关计算时切勿漏掉产物水。
第4步运用——精选习题，落实强化
1．下列关于葡萄糖的叙述不正确的是（ ）
A．葡萄糖能在稀硫酸条件下水解
B．向纯净的葡萄糖溶液中加入银氨溶液，水浴加热，会产生银镜
C．人体内葡萄糖可被氧化分解，最终生成二氧化碳和液态水
D．葡萄糖能与乙酸发生酯化反应
【解析】 葡萄糖是单糖，不可能发生水解反应。
葡萄糖的结构简式为CH2OH（CHOH）4CHO，是一种多羟基醛，具有醇羟基的性质，如与酸发生酯化反应；具有醛的性质，如和氢气加成生成醇、能发生银镜反应等；葡萄糖在人体内可以被氧化生成CO2和H2O，释放能量。
【答案】 A
葡萄糖——重要的供能物质
第1步导思——问题引入，自主探究
1．葡萄糖在人体内的供能过程，发生反应的类型是什么？
【提示】 氧化反应。
2．葡萄糖为人体供能的反应，说明了反应物总能量和生成物总能量的相对大小有什么关系？
【提示】 反应物总能量大于生成物总能量。
第2步阐述——要点归纳，深化知识
1．葡萄糖的药理作用
（1）葡萄糖在医学上主要作注射用的营养剂（葡萄糖注射液）。
（2）药理作用：
能补充体内水分和糖分，具有补充体液、供给能量、补充血糖、强心利尿、解毒等作用。
（3）适应症：
其5%的溶液为等渗液，用于各种急性中毒，以促进毒物排泄；10%～50%为高溶液，用于低血糖症、营养不良，或用于心力衰竭、脑水肿、肺水肿等的治疗。
2．葡萄糖作为非处方药主要用于
（1）配制口服补盐液以调节体液，用于补充出汗、呕吐、腹泻引起的体液丢失。
（2）口服给药用于身体虚弱、营养不良等以补充营养，或用于血糖过低者。
第3步例证——典例印证，思维深化
葡萄糖供给人体活动和维持体温所需能量的反应为C6H12O6＋6O2
6CO2＋6H2O，下列分析错误的是（ ）【导学号：
72062001】
A．医疗上可用一定质量分数的葡萄糖溶液给病人输液来补充能量
B．葡萄糖缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时产生能量
C．人呼出的气体和吸入的空气的成分相比，二氧化碳和水的含量增加，氧气的含量减少
D．葡萄糖氧化产生的二氧化碳，如不能及时排出体外，则血液的pH将增大
【解析】 CO2若不能及时排出体外，则CO2＋H2O
H2CO3，H2CO3
H＋＋HCO
，c（H＋）增大，血液的pH将减小。
【答案】 D
维持人类生命的营养物质——葡萄糖，在人体内的代谢是非常复杂的过程，需要酶、高能化合物和无机盐等的参加，并且在不断摄取和消耗、储存和释放的过程中起着提供能量以及转变成别的重要物质的生理作用。
第4步运用——精选习题，落实强化
2．医疗上葡萄糖被大量用于病人输液的原因是（ ）
A．葡萄糖是人体必需的营养素
B．葡萄糖由C、H、O三种元素组成
C．葡萄糖在人体内能直接进入新陈代谢
D．每克葡萄糖被氧化释放的能量比同质量油脂被氧化时放出的能量多
【解析】 葡萄糖在人体内缓慢氧化，释放出能量，直接参加新陈代谢。
【答案】 C
1．葡萄糖是一种单糖的主要原因是（ ）
A．糖类物质中含碳原子数最少
B．不能水解成更简单的糖
C．分子中含有一个醛基
D．结构最简单
【解析】 单糖是指不能水解成更简单的糖的糖。
【答案】 B
2．下列富含糖类的食品是（ ）【导学号：
72062003】
A．①③B．①④
C．②④D．①②
【解析】 玉米和大米中富含淀粉；豆油中富含油脂；鱼中富含蛋白质。
【答案】 D
3．下列关于葡萄糖的性质的叙述中，错误的是（ ）
A．葡萄糖具有醇羟基，能跟酸发生酯化反应
B．葡萄糖能使溴水褪色
C．葡萄糖能被硝酸氧化
D．葡萄糖能水解生成乙醇
【解析】 葡萄糖属于单糖，不能发生水解反应。
【答案】 D
4．正常情况下，葡萄糖在人体内所发生的变化错误的是（ ）
A．直接氧化分解，释放能量
B．合成糖原
C．转化为脂肪
D．随尿液排出体外
【解析】 葡萄糖在人体内发生的变化为分解释放能量、合成肝糖原、转化为脂肪。
在正常情况下，人的尿液中不会含有葡萄糖，如果有，说明身体有病了。
【答案】 D
5．工业制镜和热水瓶胆时，常用________作还原剂，反应时该糖中的________基被氧化成________基，反应的化学方程式为____________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
【解析】 葡萄糖是多羟基醛，醛基具有还原性，可以被银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂氧化成羧酸。
【答案】 葡萄糖 醛 羧
CH2OH（CHOH）4CHO＋2Ag（NH3）2OH
CH2OH（CHOH）4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O
学业分层测评
（一）
（建议用时：
30分钟）
[学业达标]
1．下列物质属于人体所需的糖类物质的是（ ）
A．淀粉B．蛋白质
C．味精D．食用油
【解析】 食用油属于油脂，味精属于食品添加剂，淀粉属于糖类。
【答案】 A
2．葡萄糖不具有的性质是（ ）
A．葡萄糖和H2发生加成反应
B．葡萄糖和银氨溶液发生氧化反应
C．葡萄糖和含氧酸发生酯化反应
D．葡萄糖和NaOH溶液反应
【解析】 葡萄糖为多羟基醛，结构中有—OH和—CHO两种官能团。
—CHO既可被H2加成还原，又可被Ag（NH3）2OH或Cu（OH）2氧化；—OH能发生酯化反应。
【答案】 D
3．下列有关糖类的叙述不正确的是（ ）
A．单糖可溶于水，多糖不易溶于水
B．单糖比多糖要甜
C．多糖可水解，单糖则不能
D．多糖和单糖的实验式相同
【解析】 多糖是单糖脱水而生成的，实验式不同。
【答案】 D
4．葡萄糖在人体内发生的主要化学反应是（ ）
A．加成反应B．聚合反应
C．水解反应D．氧化反应
【解析】 葡萄糖在人体内发生的反应是缓慢氧化反应释放热量。
【答案】 D
5．下列物质，不互为同分异构体的一组是（ ）
A．蔗糖和麦芽糖B．葡萄糖和果糖
C．果糖和鼠李糖D．乙酸和甲酸甲酯
【解析】 果糖分子式为C6H12O6，鼠李糖分子式为C6H12O5。
【答案】 C
6．把NaOH溶液和CuSO4溶液加入某人的尿液中，微热时，如果观察到有红色沉淀，该尿液中含有（ ）
A．白酒B．食盐
C．葡萄糖D．食醋
【解析】 NaOH溶液和CuSO4溶液混合生成氢氧化铜悬浊液，葡萄糖具有还原性，葡萄糖与新制的氢氧化铜悬浊液反应生成红色的氧化亚铜沉淀。
【答案】 C
7．下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是
（ ）
①甲酸甲酯 ②蔗糖 ③葡萄糖 ④麦芽糖
A．①④B．②③
C．①③D．③④
【解析】 蔗糖不能发生银镜反应，葡萄糖不能发生水解反应。
【答案】 A
8．木糖醇是一种新型的甜味剂，它具有甜味足，溶解性好、防龋齿，适合糖尿病患者食用，是理想的蔗糖替代品，已知木糖醇的结构简式为CH2OH（CHOH）3CH2OH，下列有关木糖醇的叙述中正确的是（ ）
【导学号：
72062092】
A．木糖醇是一种单糖，与葡萄糖互为同系物
B．木糖醇是一种五元醇，能与乙酸发生酯化反应
C．木糖醇能与银氨溶液反应生成银镜
D．木糖醇能与新制Cu（OH）2悬浊液反应
【解析】 木糖醇分子中含有羟基，故能发生酯化反应；不含醛基，故A、C、D三项错误。
【答案】 B
[能力提升]
9．葡萄糖是一种重要的________糖，分子式为________，结构简式为___________________________________________________________________，
它是一种重要的营养物质，在人体组织中进行______，放出热量，其化学方程式为______________________________________________________________
________________________________________________________________，
正常人的血液含葡萄糖质量分数约为________，叫做________。
蔗糖的分子式是________，由于它的分子能水解成两个单糖分子，所以属于________。
【答案】 单 C6H12O6 CH2OH（CHOH）4CHO
氧化分解 C6H12O6（s）＋6O2（g）
6CO2（g）＋6H2O（l） 0.1% 血糖 C12H22O11 二糖
10．写出下列反应的化学方程式，对有硫酸参加的反应，还需指明硫酸在反应中的作用。
【导学号：
72062093】
（1）在蔗糖晶体中加入浓硫酸：
______________________________________
________________________________________________________________。
（2）在蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热：
________________________________
________________________________________________________________。
（3）在反应
（2）的产物中加入NaOH溶液中和后，取适量的这种液体放入新制Cu（OH）2悬浊液中，加热煮沸：
___________________________________________
________________________________________________________________。
【答案】
（1）C12H22O11
12C＋11H2O，脱水剂
（2）
＋H2O
＋
，催化剂
（3）CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2
CH2OH（CHOH）4COOH＋Cu2O↓＋2H2O
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