二糖+多糖【知識精講精研+能力拓展提升】 高二化學(xué) （滬科版2020選擇性必修3）

第1課

生物大分子第四章生物大分子與合成高分子第2課時

二糖多糖二糖01多糖02糖之外在——豐富多彩葡萄糖蔗糖淀粉纖維素來源：6CO2+12H2O=====C6H12O6+6O2+6H2O葉綠素光糖類是一切生物體維持生命活動所需能量的主要來源。二糖(1)存在：蔗糖是最常用的甜味劑，也是在自然界中分布最廣的一種二糖，存在于大多數(shù)植物體中，在甘蔗和甜菜中含量最豐富。白糖、紅糖、冰糖等主要成分都是蔗糖。(2)物理性質(zhì)：無色晶體，易溶于水。1．蔗糖學(xué)習(xí)任務(wù)一:認(rèn)識二糖及其化學(xué)性質(zhì)分子式C12H22O11摩爾質(zhì)量g/mol342.3外觀無色晶體熔點(diǎn)/℃186二糖(3)化學(xué)性質(zhì)可以在酸或酶的作用下，水解生成葡萄糖和果糖，化學(xué)方程式為：注意：要檢驗蔗糖水解產(chǎn)物中的葡萄糖，必須先加入NaOH溶液中和多余的硫酸，再加入銀氨溶液或新制的Cu(OH)2進(jìn)行檢驗。C6H12O6+C6H12O6葡萄糖果糖稀硫酸C12H22O11+H2O蔗糖二糖2．麥芽糖(1)存在：麥芽糖主要存在于發(fā)芽的谷粒和麥芽中，是淀粉水解過程中的一種中間產(chǎn)物。使用含淀粉酶的麥芽作用于淀粉可制得飴糖，其主要成分為麥芽糖。(2)物理性質(zhì)：白色晶體，易溶于水，有甜味，但甜度不及蔗糖。蔗糖和麥芽糖互為同分異構(gòu)體發(fā)芽的小麥分子式C12H22O11摩爾質(zhì)量g/mol342.3外觀白色晶體二糖水解反應(yīng)：C12H22O11+H2O2C6H12O6

麥芽糖葡萄糖與銀氨溶液、新制Cu(OH)2反應(yīng)【思考】如何利用化學(xué)性質(zhì)鑒別蔗糖和麥芽糖？(3)化學(xué)性質(zhì)麥芽糖在酸或酶的作用下，水解生成葡萄糖二糖實驗步驟

實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論蔗糖_______還原糖,麥芽糖_______還原糖無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀不屬于屬于葡萄糖屬于還原糖，蔗糖和麥芽糖是否屬于還原糖(1)在蔗糖和麥芽糖中直接加入新制的Cu(OH)2加熱:二糖實驗內(nèi)容

實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論蔗糖_______還原糖,麥芽糖_______還原糖無明顯現(xiàn)象不屬于屬于用銀氨溶液檢驗蔗糖和麥芽糖是否有還原性試管內(nèi)壁出現(xiàn)一層光亮銀鏡二糖蔗糖麥芽糖相似性不同點(diǎn)

蔗糖和麥芽糖①組成相同，分子式均為C12H22O11，互為同分異構(gòu)體；②都屬于二糖，均能水解生成單糖。水解產(chǎn)物還原性葡萄糖葡萄糖和果糖非還原糖還原糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也不能被新制的Cu(OH)2懸濁液氧化。能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，也能被新制的Cu(OH)2懸濁液氧化?；瘜W(xué)性質(zhì)二糖蔗糖水解液中和液產(chǎn)生紅色沉淀↓注：稀硫酸做催化劑；NaOH中和硫酸使溶液呈堿性②脫水反應(yīng)：C12H22O1112C+11H2O

③與銀氨溶液、新制Cu(OH)2反應(yīng)蔗糖:非還原性糖,不能反應(yīng)麥芽糖:還原性糖,能反應(yīng)①水解反應(yīng)：二糖多糖直鏈淀粉結(jié)構(gòu)示意圖支鏈淀粉結(jié)構(gòu)示意圖纖維素結(jié)構(gòu)示意圖淀粉和纖維素是最重要的多糖，由大量葡萄糖單元相互連接組成的，屬于天然有機(jī)高分子，淀粉的相對分子質(zhì)量可達(dá)到幾十萬，纖維素可達(dá)到幾百萬。淀粉和纖維素的分子式可以表示為(C6H10O5)n，葡萄糖單元中一般仍有三個羥基，所以也可表示為[C6H7O2(OH)3]n。淀粉和纖維素分子中所包含的葡萄糖單元數(shù)目(即n值)不同，二者的組成與結(jié)構(gòu)不同。故二者不是同分異構(gòu)體。多糖(1)存在：淀粉是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，是植物儲存營養(yǎng)物質(zhì)的一種形式，在種子、塊根和塊莖中含量豐富，谷類和薯類含淀粉較多。天然淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。支鏈淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比較黏的口感。1．淀粉學(xué)習(xí)任務(wù)二:認(rèn)識多糖及其化學(xué)性質(zhì)多糖(2)物理性質(zhì)：白色粉末狀物質(zhì)，沒有甜味，不溶于冷水，在熱水中淀粉會部分溶解，形成膠狀的淀粉糊。熱水多糖淀粉的檢驗和水解多糖②酯化反應(yīng)——分子中葡萄糖單元有醇羥基(3)化學(xué)性質(zhì)——非還原性糖③水解反應(yīng)——在酸或酶的作用下水解，生成一系列產(chǎn)物，最終生成葡萄糖。①特征反應(yīng)：淀粉遇碘顯藍(lán)色，利用該現(xiàn)象可檢驗淀粉的存在。(C6H10O5)n＋nH2O

nC6H12O6淀粉

葡萄糖多糖淀粉水解程度的判斷【探究實驗】①實驗原理：用銀氨溶液或新制Cu(OH)2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(jìn)行完全。②實驗步驟：多糖③實驗現(xiàn)象及結(jié)論

實驗現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論1未出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色2出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色3出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍(lán)色淀粉尚未水解淀粉部分水解淀粉完全水解②實驗步驟：多糖①淀粉是食物的一種重要成分，也是重要的工業(yè)原料。②以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等為原料，經(jīng)發(fā)酵可以得到多種產(chǎn)品。如燃料乙醇、白酒、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等藥物。③淀粉經(jīng)酯化后可用于生產(chǎn)食品添加劑、表面活性劑和可降解塑料等。C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑酒化酶(4)用途多糖(1)存在：白色纖維狀物質(zhì)，沒有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有機(jī)溶劑。(2)物理性質(zhì)：2．纖維素自然界中分布最廣泛的一種多糖，參與構(gòu)成了植物的細(xì)胞壁，起著保護(hù)和支持作用。多糖實驗現(xiàn)象：出現(xiàn)磚紅色沉淀【實驗4-2】在試管中放入少量脫脂棉，加入幾滴蒸餾水和幾滴濃硫酸，用玻璃棒將混合物攪拌成糊狀，加入過量NaOH溶液中和至堿性，再滴加3滴5%CuSO4溶液，加熱，觀察并解釋實驗現(xiàn)象。實驗結(jié)論：纖維素水解后產(chǎn)物有還原性，最終產(chǎn)生葡萄糖。多糖水解反應(yīng)：在酸或酶的作用下水解，生成一系列產(chǎn)物，最終生成葡萄糖(3)化學(xué)性質(zhì)——非還原性糖(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6纖維素

葡萄糖稀硫酸加熱纖維素可發(fā)生水解，但比淀粉水解困難，用90%的濃硫酸作催化劑。多糖①棉和麻的纖維大量用于紡織工業(yè)。②一些富含纖維素的物質(zhì)，如木材、秸稈等是造紙的原料。黏膠纖維中的長纖維稱為人造絲

短纖維稱為人造棉③黏膠纖維是用木材、秸稈等富含纖維素的物質(zhì)經(jīng)化學(xué)處理后通過紡絲而制成的再生纖維。(4)用途多糖

淀粉和纖維素淀粉纖維素分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)關(guān)系化學(xué)性質(zhì)共性特性分子通式相對分子質(zhì)量可達(dá)到幾十萬(C6H10O5)n可達(dá)到幾百萬都是由葡萄糖結(jié)構(gòu)單元(C6H10O5)構(gòu)成的天然有機(jī)高分子，但分子內(nèi)葡萄糖結(jié)構(gòu)單元數(shù)目不同，不是同分異構(gòu)體。無還原性水解最終生成葡萄糖遇碘變藍(lán)分子中含有醇羥基,能與醋酸、硝酸等發(fā)生酯化反應(yīng)多糖1．《尚書·洪范篇》有“稼稿作甘”之句，“甘”即飴糖。飴糖的主要成分是一種二糖，1mol該二糖完全水解可生成2mol葡萄糖。飴糖的主要成分是A．淀粉 B．纖維素 C．果糖 D．麥芽糖【答案】D【解析】淀粉、纖維素是多糖，果糖是單糖，1mol麥芽糖完全水解可生成2mol葡萄糖，因此飴糖的主要成分是麥芽糖。答案選D。2．（2022秋·上海嘉定）下列實驗操作和結(jié)論錯誤的是A．用新制

懸濁液可鑒別葡萄糖和蔗糖B．用銀鏡反應(yīng)可證明蔗糖是否轉(zhuǎn)化為葡萄糖，但不能證明是否完全轉(zhuǎn)化C．濃

可使蔗糖變黑，證明濃

具有脫水性D．蔗糖溶液中滴加幾滴稀

，水浴加熱幾分鐘，加入到銀氨溶液中，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，證明蔗糖不水解【答案】D【解析】A．葡萄糖是還原性糖，能與新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀，蔗糖是非還原性糖，不能與新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)，故用新制Cu(OH)2懸濁液可鑒別葡萄糖和蔗糖，A正確；B．蔗糖不發(fā)生銀鏡反應(yīng)，而葡萄糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，發(fā)生銀鏡反應(yīng)只能證明蔗糖發(fā)生水解生成了葡萄糖，需用碘單質(zhì)檢驗淀粉是否完全水解，因此不能證明是否完全轉(zhuǎn)化，B正確；C．濃硫酸具有脫水性，可使蔗糖脫水生成炭黑，C正確；D．銀鏡反應(yīng)應(yīng)在堿性條件下進(jìn)行，所以應(yīng)先調(diào)節(jié)溶液呈堿性，然后再加入到銀氨溶液中，D錯誤；故選D。3．下列敘述錯誤的是A．蔗糖與麥芽糖互為同分異構(gòu)體B．乳糖屬于二糖C．蔗糖與麥芽糖的水解產(chǎn)物完全相同D．麥芽糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)【答案】C【解析】A．蔗糖與麥芽糖的分子式都是

，二者互為同分異構(gòu)體，故A正確；B．乳糖由一分子半乳糖和一分子葡萄糖組成，屬于二糖，主要存在于乳汁中，故B正確；C．蔗糖的水解產(chǎn)物是葡萄糖和果糖，而麥芽糖的水解產(chǎn)物只有葡萄糖，因此蔗糖與麥芽糖的水解產(chǎn)物不同，故C錯誤；D．麥芽糖是還原糖，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，而蔗糖是非還原糖，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，故D正確；答案選C。4．進(jìn)行淀粉水解實驗(包括檢驗水解產(chǎn)物及水解是否完全)時，除淀粉外，還需下列試劑中的一種或幾種：①碘水；②銀氨溶液；③NaOH溶液；④稀硫