高中化學 第四章 第二節(jié) 糖類學案 新人教版選修

1、第二節(jié)糖類學習目標定位1.熟知葡萄糖的結構和性質，學會葡萄糖的檢驗方法。2.知道常見的二糖(麥芽糖、蔗糖)、多糖(淀粉、纖維素)的性質及它們之間的相互關系，學會淀粉的檢驗方法。1糖類組成：糖類是由C、H、O三種元素組成的一類有機化合物，其組成大多可以用通式Cm(H2O)n表示，過去曾稱其為碳水化合物。2根據(jù)糖類能否水解以及水解后的產(chǎn)物，糖類可分為(1)單糖：凡是不能水解的糖稱為單糖，如葡萄糖、果糖、核糖及脫氧核糖等。(2)低聚糖：1 mol低聚糖水解后能產(chǎn)生210_mol單糖，若水解生成2 mol單糖，則稱為二糖，重要的二糖有麥芽糖、乳糖和蔗糖等。(3)多糖：1 mol多糖水解后能產(chǎn)生很多摩爾

2、單糖，如淀粉、纖維素等。3在口中咀嚼米飯和饅頭時會感甜味，這是因為唾液中含有淀粉酶，它能將食物中的淀粉轉化為葡萄糖。探究點一葡萄糖與果糖1實驗探究葡萄糖分子組成和結構，試將下列各步實驗操作得出的結論填在橫線上：(1)取1.80 g葡萄糖完全燃燒后，只得到2.64 g CO2和1.08 g H2O，其結論是含有碳、氫、氧三種元素且最簡式為CH2O。(2)用質譜法測定葡萄糖的相對分子質量為180，計算得葡萄糖的分子式為C6H12O6。(3)在一定條件下1.80 g葡萄糖與足量乙酸反應，生成酯的質量為3.90 g，由此可說明葡萄糖分子中含有5個羥基。(4)葡萄糖與氫氣加成，生成直鏈化合物己六醇，葡萄

3、糖分子結構中分子內含有碳氧雙鍵。(5)葡萄糖的結構簡式是CH2OH(CHOH)4CHO。2根據(jù)下列要求完成實驗，并回答下列問題：(1)在一支潔凈試管中配制2 mL銀氨溶液，加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振蕩并在水浴中加熱。觀察到的實驗現(xiàn)象是試管內壁有銀鏡生成，反應的化學方程式是CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH42Ag3NH3H2O。(2)在試管中配制Cu(OH)2懸濁液，加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加熱。觀察到的實驗現(xiàn)象是有紅色沉淀生成，反應的化學方程式是CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4C

4、OONaCu2O3H2O。3葡萄糖在人體內緩慢氧化，放出熱量，為人體活動提供能量。寫出葡萄糖在人體內氧化的化學方程式：C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)。4果糖的分子式是C6H12O6，結構簡式是，含有的官能團是OH、，是葡萄糖的同分異構體。純凈的果糖為無色晶體，不易結晶，通常為黏稠性液體，易溶于水、乙醇和乙醚。歸納總結葡萄糖的結構和性質活學活用1分別取1 mol葡萄糖進行下列實驗：(1)銀鏡反應時，生成Ag的物質的量為_mol，反應后葡萄糖變?yōu)開，其結構簡式是_。(2)與乙酸反應生成酯，理論上完全酯化需要_g乙酸。(3)若使之完全轉化為CO2和H2O，所需氧氣的體積

5、在標準狀況下為_L，反應的化學方程式是_。答案(1)2葡萄糖酸銨CH2OH(CHOH)4COONH4(2)300(3)134.4C6H12O66O2點燃,6CO26H2O解析該題由葡萄糖的結構和組成入手，結合其性質即可進行解答。由其結構簡式為CH2OH(CHOH)4CHO知，1 mol葡萄糖發(fā)生銀鏡反應生成2 mol銀，反應后變?yōu)槠咸烟撬徜@；1 mol葡萄糖完全酯化需5 mol乙酸，質量為300 g；葡萄糖燃燒的化學方程式是C6H12O66O2點燃,6CO26H2O,1 mol葡萄糖燃燒需標準狀況下氧氣的體積為6 mol22.4 Lmol1134.4 L。探究點二蔗糖與麥芽糖1蔗糖溶液、麥芽糖

6、溶液還原性實驗探究(1)在盛有新制Cu(OH)2懸濁液的兩支試管中，一支試管中加入蔗糖溶液，另一支試管中加入麥芽糖溶液，分別加熱。實驗中的現(xiàn)象是加蔗糖溶液的試管無明顯現(xiàn)象，加入麥芽糖的試管有紅色沉淀生成。(2)由上述實驗得出的結論是蔗糖分子中無醛基；麥芽糖分子中有醛基，具有還原性。2蔗糖水解及其產(chǎn)物性質實驗探究(1)在一支試管中加入20%蔗糖溶液5 mL，加入稀硫酸，水浴加熱；然后用NaOH溶液中和呈弱堿性；再加入新制的Cu(OH)2加熱，觀察到的實驗現(xiàn)象是有紅色沉淀生成，實驗結論是蔗糖水解產(chǎn)物中有還原性糖；。(2)蔗糖和麥芽糖都可以水解，寫出其水解方程式：歸納總結(1)蔗糖和麥芽糖的分子式都

7、是C12H22O11，互為同分異構體，都能水解生成兩分子的單糖，水解產(chǎn)物中都有葡萄糖生成。蔗糖分子中不含醛基，是非還原性糖：麥芽糖分子中含有醛基，具有還原性。(2)鑒別蔗糖和麥芽糖的方法是向其溶液中分別加入銀氨溶液，水浴加熱，能發(fā)生銀鏡反應的是麥芽糖，不能發(fā)生銀鏡反應的是蔗糖(也可用新制的氫氧化銅懸濁液鑒別)?；顚W活用2下列物質中，在一定條件下既能發(fā)生銀鏡反應，又能發(fā)生水解反應的是()甲酸甲酯蔗糖葡萄糖麥芽糖A B C D答案A解析能發(fā)生銀鏡反應，說明有機物結構中含有醛基；能發(fā)生水解反應的有鹵代烴、酯及低聚糖或多糖等。甲酸甲酯中有CHO和COO，能發(fā)生銀鏡反應，也能發(fā)生水解反應；蔗糖能發(fā)生水解

8、反應，但無CHO；葡萄糖能發(fā)生銀鏡反應，但不能水解；麥芽糖能發(fā)生銀鏡反應，也能發(fā)生水解反應。理解感悟(1)能發(fā)生銀鏡反應的物質，其分子結構中必含有CHO，但不一定屬于醛類。目前已學過的能發(fā)生銀鏡反應的物質：醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖等。(2)能發(fā)生水解反應的物質主要有鹵代烴、酯、蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素等。鹵代烴在堿性條件下水解，酯在酸性或堿性條件下均能水解，其中堿性條件下水解趨于完全，蔗糖、麥芽糖在稀硫酸作催化劑條件下能水解。此外可溶性的酚鹽、羧酸鹽等也可發(fā)生水解，使溶液呈堿性。例如：CH3COONaH2OCH3COOHNaOH。探究點三淀粉與纖維素1淀粉和纖維素屬于多糖，分

9、子式均為(C6H10O5)n，每個葡萄糖單元仍有三個羥基，其分子式也可寫成C6H7O2(OH)3n，由于n值不同，它們不是同分異構體，它們都屬于天然高分子化合物。2淀粉是無嗅、無味的粉末狀物質，不溶于冷水，在熱水中淀粉顆粒會膨脹破裂(或形成膠狀淀粉糊)。(1)淀粉遇碘(I2)顯藍色。(2)淀粉在酸或酶作用下水解的化學方程式為(C6H10O5)n(淀粉)nH2OnC6H12O6(葡萄糖)；葡萄糖釀酒的反應為C6H12O62C2H5OH2CO2。3纖維素是白色、無嗅、無味的具有纖維狀結構的物質。一般不溶于水和有機溶劑。(1)纖維素與淀粉一樣，沒有還原性，但在強酸中的水解產(chǎn)物具有還原性。(2)纖維素

10、含有羥基，可以與硝酸、醋酸等發(fā)生酯化反應，生成重要的化工原料硝酸纖維素和醋酸纖維素。歸納總結用銀氨溶液和碘水來檢驗淀粉在水溶液中是否發(fā)生了水解及水解是否已進行完全，實驗步驟如下：(1)實驗現(xiàn)象及結論：現(xiàn)象A現(xiàn)象B結論1未出現(xiàn)銀鏡溶液變藍色淀粉尚未水解2出現(xiàn)銀鏡溶液變藍色淀粉部分水解3出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍色淀粉完全水解(2)實驗中加入NaOH溶液的作用是銀鏡反應或與新制Cu(OH)2懸濁液反應必須在堿性條件下進行，因此必須先加入NaOH溶液中和催化劑稀硫酸。活學活用3某同學稱取9 g淀粉溶于水，測定淀粉水解的百分率，其程序如下：提示：少量溶液計算時忽略不計。則：(1)各步所加試劑為A_，B_。(2

11、)只加A，不加B是否可以？其理由是_。(3)當析出2.16 g金屬單質時，淀粉的水解百分率是_。答案(1)稀硫酸NaOH溶液(2)不可以，銀鏡反應必須在堿性條件下進行(3)18%解析(1)淀粉在酸性條件下水解，故A可選稀硫酸，加熱條件下淀粉的水解產(chǎn)物是葡萄糖。葡萄糖含有醛基，可與銀氨溶液反應生成單質銀。但銀鏡反應必須在堿性條件下進行，故B為NaOH溶液。(2)遇碘變藍是淀粉的特性，混合液加碘水溶液變藍，說明其中還有淀粉存在；混合液和銀氨溶液發(fā)生反應，則證明淀粉已經(jīng)部分水解生成葡萄糖。(3)2.16 g銀的物質的量為0.02 mol，由2Ag，可知淀粉水解生成0.01 mol的葡萄糖，即發(fā)生水解

12、的淀粉的質量為0.01 mol162 gmol11.62 g。故淀粉水解的百分率為100%18%。理解感悟驗證淀粉的水解產(chǎn)物時，首先要加入NaOH溶液調至堿性，再進行實驗。要驗證混合液中是否還有淀粉應直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH溶液后再加碘水，因為碘水與NaOH溶液反應。糖類相互轉化關系如下圖所示：1對于糖類化合物的概念敘述正確的是()A含有碳、氫、氧三種元素的有機化合物B是碳和水的化合物，又稱碳水化合物C有甜味的物質D一般是多羥基醛或多羥基酮及它們的脫水縮合物答案D解析含有C、H、O三種元素的有機物不一定是糖類，A選項錯誤；并不是所有的糖類都可以寫成Cm(H2O)n的形式

13、，B選項錯誤；有甜味的物質不一定是糖類，C選項錯誤。2用從食品店購買的蔗糖配成溶液，做銀鏡反應實驗，往往能得到銀鏡，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是()A蔗糖本身具有還原性B蔗糖被還原C實驗過程中蔗糖發(fā)生水解D在生產(chǎn)和貯存過程中蔗糖有部分水解答案D解析蔗糖是非還原性糖，其溶液能發(fā)生銀鏡反應，說明它有部分發(fā)生了水解。3下列化學物質與日常生活中的“柴、米、油、鹽”主要成分相對應的是()A液化氣乙酸菜子油亞硝酸鈉B木炭(或液化氣)淀粉油脂氯化鈉C水煤氣玉米乙醇硫酸鎂D汽油大米醬油氯化鈉答案B4下列反應中能用于檢驗尿液中是否含有葡萄糖的是()A加金屬鈉看是否有氫氣放出B與新制的氫氧化銅懸濁液混合后共熱，觀察是否有

14、紅色沉淀生成C與醋酸和濃H2SO4共熱，觀察是否有果香味物質生成D加入酸性KMnO4溶液，看溶液是否褪色答案B解析檢驗葡萄糖可利用其分子結構中含有醛基，將其與新制的Cu(OH)2懸濁液混合后共熱，看是否有紅色沉淀生成來判定，當然也可借助銀鏡反應來檢驗葡萄糖。5米酒既有酒味又有甜味，其中甜味來源的途徑是()A淀粉蔗糖葡萄糖 B淀粉麥芽糖葡萄糖C淀粉麥芽糖果糖 D淀粉蔗糖果糖答案B解析用米釀酒，米中含有大量淀粉，在微生物的作用下，首先將淀粉水解為麥芽糖，然后再水解為葡萄糖，從而產(chǎn)生甜味。6淀粉和纖維素都可以用(C6H10O5)n表示，下列敘述正確的是()A它們都不是混合物B它們都不是天然高分子化合

15、物C它們是同分異構體D它們水解的最終產(chǎn)物都是葡萄糖答案D解析淀粉和纖維素都可以用(C6H10O5)n表示，都是天然高分子化合物，但二者的n值不同，二者不屬于同分異構體，都是混合物，淀粉和纖維素水解的最終產(chǎn)物都是葡萄糖?；A過關一、糖類的組成、結構和用途1下列關于糖類的說法正確的是()A糖類物質的組成都符合Cm(H2O)nB單糖就是分子組成簡單的糖C含有醛基的糖就是還原性糖D淀粉、纖維素都是多糖，其分子式相同答案C解析A項不正確，因為脫氧核糖的分子式為C5H10O4，不符合Cm(H2O)n；B項不正確，糖的分類是按照能否水解以及水解生成單糖的數(shù)目分為單糖、低聚糖和多糖；C項正確，還原性糖和非還原

16、性糖的區(qū)別就在于分子結構中是否含有醛基；D項不正確，淀粉、纖維素都是多糖，都可用通式(C6H10O5)n表示，但n值不同，分子式不同。2葡萄糖是一種單糖的主要原因是()A糖類中含碳原子數(shù)最少B不能水解成更簡單的糖C分子中只有一個醛基D糖類中結構最簡單答案B解析任何單糖，都是不能發(fā)生水解的糖。3下列各項中的兩種物質既不是同分異構體，也不是同系物的是()A葡萄糖和果糖 B蔗糖和麥芽糖C甲醛和乙醛 D葡萄糖和蔗糖答案D解析A項和B項中的物質的分子式分別相同，但結構式不同，屬于同分異構體；C項中的甲醛和乙醛結構相似，分子內都含有醛基，組成上相差一個CH2，屬于同系物。4蔬菜、水果中富含纖維素，纖維素被

17、食入人體后的作用是()A為人體內的化學反應提供原料B為維持人體生命活動提供能量C加強胃腸蠕動，具有通便功能D人體中沒有水解纖維素的酶，纖維素在人體中沒有任何作用答案C解析人體中沒有水解纖維素的酶，纖維素在人體中主要是加強胃腸蠕動，具有通便功能。二、糖類的性質5下列關于葡萄糖與果糖的說法中不正確的是()A兩者互為同分異構體 B兩者都易溶于水C兩者都是六碳糖 D葡萄糖比果糖要甜答案D解析葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，但前者是多羥基醛，后者是多羥基酮，兩者結構不同，互為同分異構體；葡萄糖和果糖都易溶于水，且都具有甜味，但果糖比葡萄糖甜得多，在糖類中，果糖是最甜的糖。6下列說法不正確的是()

18、A蔗糖不是淀粉水解的產(chǎn)物B蔗糖的水解產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應C蔗糖是多烴基的醛類化合物D蔗糖與麥芽糖互為同分異構體答案C解析淀粉水解先得到麥芽糖，然后在麥芽糖酶的作用下最終水解成葡萄糖，A正確；蔗糖水解的產(chǎn)物為葡萄糖和果糖，其中葡萄糖可以發(fā)生銀鏡反應，B正確；蔗糖是一種多羥基酮，而不是多羥基醛，C不正確；蔗糖和麥芽糖的分子式都是C12H22O11，但結構不同，所以互為同分異構體，D正確。7下列說法中錯誤的是()A通常蔗糖和淀粉都不顯還原性B用大米釀的酒在一定條件下密封保存，時間越長越香醇C纖維素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定條件下都可發(fā)生水解反應D纖維素分子是由葡萄糖單元組成的，可以表現(xiàn)出一些多元醇的性

19、質答案C解析纖維素、蔗糖和脂肪在一定條件下均能發(fā)生水解反應，但葡萄糖不能，故C錯。三、典型實驗8下列實驗操作和結論錯誤的是()A用新制Cu(OH)2懸濁液可鑒別麥芽糖和蔗糖B用銀鏡反應可證明蔗糖是否轉化為葡萄糖，但不能證明是否完全轉化C濃H2SO4可使蔗糖脫水變黑，證明蔗糖含C、H、O三種元素D蔗糖溶液中滴加幾滴稀H2SO4，水浴加熱幾分鐘，加入到銀氨溶液中，不能發(fā)生銀鏡反應，證明蔗糖不水解答案D解析做銀鏡反應之前要用堿中和稀硫酸。9有下列物質：碘水；銀氨溶液；NaOH溶液；稀硫酸；濃硫酸。在進行淀粉的水解實驗(包括檢驗水解產(chǎn)物及水解是否完全)時，除淀粉外，還需使用上述試劑或其中一部分，判斷使

20、用的試劑及其先后順序為()A BC D答案A解析淀粉的水解需要稀酸溶液作催化劑，要判斷水解程度及水解產(chǎn)物時，應先檢驗淀粉是否存在，因為所加碘水溶液也呈酸性。然后將上述溶液用NaOH溶液調至堿性，最后加入銀氨溶液，若有Ag析出則證明水解產(chǎn)物為葡萄糖。所以所加試劑的順序為。10下面是某化學活動小組在研究性學習中探索葡萄糖分子的組成和結構時設計并完成的一組實驗：將下列四種液體分別取2 mL先后加入到盛有2 mL的新制Cu(OH)2懸濁液的試管中，充分振蕩，實驗現(xiàn)象記錄如下表：液體葡萄糖溶液乙醇甘油(丙三醇)水實現(xiàn)現(xiàn)象氫氧化銅溶解，溶液呈絳藍色氫氧化銅不溶，混合物藍色變淺氫氧化銅溶解，溶液呈絳藍色氫氧

21、化銅不溶，混合物藍色變淺根據(jù)上述實驗及現(xiàn)象能夠得出的正確結論是()A葡萄糖分子中可能含有醛基B葡萄糖分子中可能含有多個羥基C葡萄糖的分子式為C6H12O6D葡萄糖分子碳鏈呈鋸齒形答案B解析本題一定要根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結論，四個選項的敘述均正確，但據(jù)所得的實驗現(xiàn)象只能推斷出B是正確的。能力提升11.L鏈霉糖是鏈霉素的一個組成部分，其結構如右圖所示，下列有關鏈霉糖的說法錯誤的是()A能發(fā)生銀鏡反應B能發(fā)生酯化反應C能與H2發(fā)生加成反應D能與燒堿溶液發(fā)生中和反應答案D解析由結構推測有機物可能具有的性質，首先要找出結構中所含官能團，然后再分析作答。L鏈霉糖分子中含有羥基和醛基，因而能發(fā)生酯化、加成、氧化

22、反應(如銀鏡反應)，但不能與NaOH溶液發(fā)生中和反應。12核酸有兩種：含核糖的是核糖核酸(RNA)，含脫氧核糖的是脫氧核糖核酸(DNA)，人類的基因組通過從細胞核里的DNA向蛋白質的合成機制發(fā)出生產(chǎn)蛋白質的指令運作，這些指令通過mRNA傳送。核糖是合成核酸的重要原料，常見的兩種核糖結構簡式為D核糖 ；戊醛糖CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO。下列關于核糖的敘述不正確的是()A戊醛糖和D核糖互為同分異構體B它們都能發(fā)生酯化反應C戊醛糖屬于單糖D由戊醛糖脫氧核糖(CH2OHCHOHCHOHCH2CHO)可看成是一個氧化過程答案D解析A項它們的分子式相同，都為C5H10O5，但結構不同，它們互

23、為同分異構體；B項分子結構中都有羥基，能發(fā)生酯化反應；C項戊醛糖不能再水解，屬單糖；D項戊醛糖(C5H10O5)脫氧核糖(C5H10O4)少一個氧，應為還原過程。13某有機物A分子式為CxHyOz,15 g A完全燃燒生成22 g CO2和9 g H2O。(1)該有機物的最簡式是_。(2)若A是一種無色具有強烈刺激性氣味的氣體，具有還原性，則其結構簡式是_。(3)若A和Na2CO3混合有氣體放出，和醇能發(fā)生酯化反應，則A的結構簡式為_。(4)若A是易揮發(fā)有水果香味的液體，能發(fā)生水解反應，則其結構簡式為_。(5)若其分子結構中含有6個碳原子，具有多元醇和醛的性質，則其結構簡式為_。答案(1)CH2O(2)HCHO(3)CH3COOH(4)HCOOCH3(5)CH2OH(CHOH)4CHO解析本題可按如下步驟解答：根據(jù)燃燒方程式可求得最簡式為CH2O；根據(jù)給出的性質可推得有機物的結構簡式。14某制糖廠以甘蔗為原料制糖，同時得到大量的甘蔗渣。對甘蔗渣進行綜合利用，不僅可以提高經(jīng)濟效益，而且還可以防