高中化學同步講義（必修二）第19講 7.8糖類（學生版）

第四節(jié)基本營養(yǎng)物質第1課時糖類1．知道糖類的組成、重要性質和主要用途。2．認識葡萄糖的分子結構，掌握葡萄糖、蔗糖和淀粉的特征反應。3．能夠設計實驗確認淀粉水解產(chǎn)物及水解程度。一、糖類的組成及分類食物中的營養(yǎng)物質主要包括________、________、________、維生素、無機鹽和水。1．糖類的組成糖類是綠色植物_____________的產(chǎn)物，也是人類最重要的________來源，人們最初發(fā)現(xiàn)的糖類的化學組成大多符合__________的通式，因此糖類也被稱為________________。2．糖的分類依據(jù)：是否水解及水解產(chǎn)物的多少進行分類類別單糖二糖多糖特點不能水解為更簡單的糖分子水解后能生成________單糖水解后能生成________單糖代表物________、________________、________、乳糖________、________代表物的分子式相互關系________同分異構體二、葡萄糖的結構和性質1．葡萄糖的組成與結構分子式結構簡式官能團2．葡萄糖的物理性質葡萄糖是一種有________的________色晶體________溶于水。3．葡萄糖的特征反應(1)葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液反應實驗操作：實驗現(xiàn)象：________________________________實驗結論：________________________________________________________________(2)葡萄糖的銀鏡反應實驗操作：實驗現(xiàn)象：________________________________實驗結論：________________________________________________③應用：這兩個反應均可檢驗葡萄糖的存在。醫(yī)療上可用葡萄糖的特征反應檢測糖尿病患者的________和________。實驗要點：上述兩個反應均需要在________條件下進行，即制取氫氧化銅時，NaOH溶液必須________；配制銀氨溶液時，滴加氨水的量必須使沉淀______________。三、蔗糖、淀粉、纖維素的性質及其應用1．淀粉的特征反應淀粉遇I2變________。2．蔗糖、淀粉、纖維素的水解(1)蔗糖水解的化學方程式：________________________________________________。(2)淀粉(或纖維素)的水解反應實驗操作：實驗現(xiàn)象：________________________________實驗結論：淀粉水解生成________，與新制的Cu(OH)2共熱生成________________沉淀化學方程式：________________________________________3．糖類在生產(chǎn)、生活中的應用(1)淀粉為人體提供能量淀粉在人體內的變化：淀粉eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(多步))葡萄糖eq\o(→,\s\up7(緩慢氧化))CO2和H2O，同時放出能量，葡萄糖在人體內氧化的化學方程式：________________________________________。(2)食草動物可以在體內消化和利用纖維素。人體內沒有類似的纖維素水解酶，無法吸收和利用纖維素，食物中的纖維素能刺激腸道蠕動，有助于________和排泄。(3)淀粉可以釀酒，葡萄糖生成酒精的化學方程式：________________________________________。?問題一糖類的組成和分類【典例1】淀粉和纖維素是常見的兩種多糖。下列關于淀粉和纖維素的敘述正確的是()A．兩者都屬于糖類，所以都有甜味B．兩者化學式相同，所以屬于同分異構體C．兩者具有相同的通式，所以化學性質相同D．兩者碳元素的百分含量相等【變式練1-1】中國是世界上最早制糖的國家之一，人體所需70%左右的能量由糖提供。下列說法正確的是()A．公元674年，我國發(fā)明的用黃泥漿使紅糖脫色的方法，是利用了黃泥漿的吸附性B．唐大歷年間，四川遂寧出現(xiàn)用甘蔗制取冰糖的方法，冰糖的主要成分是葡萄糖C．飴糖是以米(淀粉)和麥芽經(jīng)過糖化熬煮而成的糖，飴糖就是葡萄糖D．“床頭冬釀壓瓊漿”中的“冬釀”指的是蜂蜜，蜂蜜中幾乎不含單糖(葡萄糖和果糖)【變式練1-2】新版人民幣的發(fā)行，引發(fā)了人們對有關人民幣中化學知識的關注。下列表述不正確的是()A．制造人民幣所用的棉花、優(yōu)質針葉木等原料的主要成分是纖維素B．用于人民幣票面文字等處的油墨中所含有的Fe3O4是一種磁性物質C．纖維素是多糖，沒有甜味D．某種驗鈔筆中含有碘酒溶液，遇假鈔呈現(xiàn)藍色，其中遇碘變藍的是葡萄糖?問題二葡萄糖的結構、性質及應用【典例2】在試管中加入2mL10%CuSO4溶液，滴加5滴5%NaOH溶液，得到新制的Cu(OH)2，再加入2mL10%葡萄糖溶液，加熱，未出現(xiàn)磚紅色沉淀，下列對其原因的分析正確的是()A．葡萄糖的分子結構中不含能與新制的Cu(OH)2反應的官能團B．該反應需要在堿性條件下才能進行，而實驗條件是酸性C．加熱溫度沒有達到該反應所需要的范圍D．所加葡萄糖溶液太少，導致反應現(xiàn)象不明顯【歸納小結】官能團決定物質的主要化學性質，因此葡萄糖兼有醛基和羥基的性質。葡萄糖兩個特征反應應注意的問題(1)銀鏡反應①試管潔凈；②銀氨溶液應現(xiàn)用現(xiàn)配；③采用水浴加熱；④不能振蕩試管。(2)葡萄糖與新制Cu(OH)2反應①Cu(OH)2懸濁液要現(xiàn)用現(xiàn)配；②配制時NaOH要過量，將少量CuSO4滴到過量的NaOH溶液中，若CuSO4過多易形成黑色的CuO沉淀；③要用酒精燈加熱至沸騰?！咀兪骄?-1】下列物質中，與葡萄糖的化學性質相似的是()A．CH2OH—CHOH—CHO B．CH2OH—CHOH—CH2OHC．CH3CH2OH D．CH3COOH【變式練2-2】葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]和核糖(CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)都是人類生命活動不可缺少的物質，根據(jù)兩者的結構，回答下列問題。(1)下列有關葡萄糖和核糖的敘述正確的是______(填字母)。A．兩者都屬于單糖B．兩者都能溶于水C．兩者都是還原性糖，都可以被催化氧化D．等物質的量的葡萄糖和核糖分別和足量的金屬鈉反應，生成氫氣的物質的量之比為4∶5(2)1mol核糖最多能與________mol乙酸發(fā)生酯化反應。檢驗某糖尿病人的尿液中是否含有葡萄糖的試劑為________________________________________。?問題三蔗糖、淀粉、纖維素的性質及應用【典例3】某學生設計了三個實驗方案，用以檢驗淀粉的水解情況。方案甲：淀粉液eq\o(→,\s\up7(H2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOH))中和液eq\o(→,\s\up7(I2))溶液變藍。結論：淀粉完全沒有水解。方案乙：淀粉液eq\o(→,\s\up7(H2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(銀氨溶液))無銀鏡現(xiàn)象。結論：淀粉完全沒有水解。方案丙：淀粉液eq\o(→,\s\up7(H2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOH))中和液eq\o(→,\s\up7(銀氨溶液))有銀鏡現(xiàn)象。結論：淀粉已經(jīng)水解。(1)淀粉的水解產(chǎn)物是________(填名稱)。利用它的________(填“還原性”或“氧化性”)可進行檢驗。(2)方案甲結論不正確，正確結論應為淀粉可能完全沒有水解或_________________。(3)方案乙結論也不正確，淀粉也可能部分或完全水解，因為________________________________。(4)方案丙的結論是正確的，其中最后一步的銀氨溶液也可換成新制氫氧化銅懸濁液，則加熱反應現(xiàn)象為__________________________________________。(5)若想進一步檢驗方案丙中淀粉是否完全水解，應取少量水解液，加________，若現(xiàn)象為溶液變藍，則證明淀粉____________?！練w納小結】(1)糖類水解規(guī)律(2)糖類水解的條件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化劑，并水浴加熱。(3)淀粉水解程度的判斷檢驗實驗現(xiàn)象及結論情況現(xiàn)象A現(xiàn)象B結論①溶液呈藍色未產(chǎn)生銀鏡未水解②溶液呈藍色出現(xiàn)銀鏡部分水解③溶液不變藍色出現(xiàn)銀鏡完全水解【變式練3-1】以富含淀粉的生物質為原料制備燃料乙醇的流程如下：(1)C12H22O11的名稱為__________，屬于________(填“單”“二”或“多”)糖。(2)書寫②③反應的化學方程式。反應②：_________________________________；反應③：__________________________________。【變式練3-2】以淀粉為基本原料可制備許多物質，如下列有關說法正確的是()A．反應②是水解反應B．反應⑤是取代反應C．反應①是氧化反應D．在加熱條件下，可用銀氨溶液鑒別葡萄糖和乙醇【基礎強化】1．下列關于糖類的說法正確的是()A．所有糖類都有甜味，且都能溶于水B．葡萄糖的結構簡式為CH2OH(CHOH)4CHOC．淀粉和纖維素的分子式都是(C6H10O5)n，二者互為同分異構體D．攝入人體的纖維素在酶的催化作用下能水解為葡萄糖2．已知蘇糖的結構簡式為，以下有關蘇糖的說法不正確的是()A．蘇糖能發(fā)生銀鏡反應B．蘇糖屬于單糖C．蘇糖在一定條件下，能發(fā)生取代反應D．蘇糖與葡萄糖互為同分異構體3．從釀酒到飲酒，涉及多種化學反應。下列有關反應的化學方程式不正確的是()A．淀粉完全水解：2(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(酶))nC12H22O11B．葡萄糖發(fā)酵為酒精：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酒化酶))2CH3CH2OH＋2CO2↑C．乙醇在人體中氧化為乙醛：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CH3CHO＋2H2OD．乙醛在人體中氧化為乙酸：2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CH3COOH4．近幾年一種新型的甜味劑木糖醇悄悄地進入人們的視野，木糖醇是一種理想的蔗糖替代品，它具有甜味足、溶解性好、防齲齒、適合糖尿病患者食用的優(yōu)點。木糖醇是一種白色粉末狀的晶體，分子式為C5H12O5，結構簡式為CH2OH(CHOH)3CH2OH。下列有關木糖醇的敘述不正確的是()A．木糖醇與葡萄糖、果糖等一樣，屬于多羥基醛或酮，是一種單糖B．木糖醇可發(fā)生取代反應C．木糖醇是一種五元醇D．木糖醇是一種無糖型甜味劑5．下列關于檢驗某病人尿糖的做法正確的是()A．取尿樣，加入新制的Cu(OH)2，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象B．取尿樣，加入過量稀H2SO4，再加入新制的Cu(OH)2，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象C．取尿樣，加入新制的Cu(OH)2，煮沸，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象D．取尿樣，加入Cu(OH)2固體，煮沸，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象硫酸，加熱半分鐘，冷卻后加入新制的Cu(OH)2，加熱后未見磚紅色沉淀，其原因可能是()①未用濃硫酸作催化劑②加入Cu(OH)2之前，未用NaOH溶液中和硫酸③配制Cu(OH)2時，硫酸銅溶液太?、芗訜釙r間不充分，淀粉沒有水解⑤所配淀粉溶液濃度不夠A．①②B．②④C．①⑤D．③⑤7．生活中的一些問題常涉及化學知識，下列敘述正確的是()A．棉花的主要成分是纖維素B．過多食用糖類物質如淀粉等不會導致人發(fā)胖C．淀粉在人體內直接水解生成葡萄糖，供人體組織的營養(yǎng)需要D．纖維素在人體消化過程中起重要作用，纖維素可以作為人類的營養(yǎng)物質8．端午節(jié)吃粽子是中國傳統(tǒng)習俗，粽子由糯米等制作而成。下列說法正確的是()A．糯米中的淀粉能與新制的氫氧化銅反應產(chǎn)生磚紅色沉淀B．可以用碘水來檢驗糯米中的淀粉是否水解完全C．糯米中的淀粉在堿性條件下能發(fā)生水解生成葡萄糖D．糖尿病患者不能吃粽子，因為糯米中含大量的葡萄糖，會使血糖升高9．《齊民要術》是世界上最早記錄食品釀造的典籍，文中記述了古人利用谷物釀酒、釀醋的方法：以發(fā)霉的谷物作酒曲，將蒸熟的米飯拌入酒曲中，經(jīng)過發(fā)酵可得米酒，米酒進一步發(fā)酵可得米醋。下列說法錯誤的是()A．米飯的主要成分屬于糖類B．米酒可與金屬鈉反應放出氣體C．對米酒加熱蒸餾可得到濃度較高的乙醇溶液D．米酒釀造米醋的過程中，乙醇發(fā)生還原反應10．A是面粉中的主要成分，C與E反應可生成F，D能與新制的Cu(OH)2反應產(chǎn)生磚紅色沉淀。下圖是A、B、C、D、E、F等幾種常見有機物之間的轉化關系圖。eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(充分水解))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(發(fā)酵))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(E)eq\o(→,\s\up7(酯化))eq\x(F)根據(jù)以上信息完成下列各題：(1)A的化學式為_____________，B的結構簡式為___________________。(2)F在稀硫酸中發(fā)生水解反應的化學方程式為_______________________________________。(3)E與小蘇打溶液反應的化學方程式為___________________________________________。(4)其中能與新制的Cu(OH)2反應產(chǎn)生磚紅色沉淀的物質除D外還有________(填字母)。(5)鈉與C的反應現(xiàn)象和鈉與水的反應現(xiàn)象有哪些不同？為何會產(chǎn)生這些差異？【能力提升】1．下列與化學有關的文獻或詩文，理解正確的是()A．《問劉十九》中寫道：“綠蟻新醅酒，紅泥小火爐”，“新醅酒”即新釀的酒，在釀酒的過程中，葡萄糖發(fā)生了水解反應B．“獨憶飛絮鵝毛下，非復青絲馬尾垂”中的“飛絮”和棉花的化學成分不同C．《天工開物》中有如下描述：“世間絲、麻、裘、褐皆具素質，而使殊顏異色得以尚焉……”文中的“麻”在一定條件下可以水解生成小分子D．《傅鶉觚集·太子少傅箴》中記載：“故近朱者赤，近墨者黑?！边@里的“朱”指的是朱砂，古代常用的一種紅色顏料，其主要成分為Fe2O32．制備乙酸乙酯的綠色合成路線之一如圖所示。下列說法不正確的是()A．加熱條件下，M能與新制的氫氧化銅發(fā)生反應B．④的反應類型屬于酯化反應，也屬于取代反應C．淀粉和纖維素的化學式均為(C6H10O5)n，二者都為純凈物，且互為同分異構體D．用飽和碳酸鈉溶液可以鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯3．核糖是合成核酸的重要原料，其結構簡式為CH2OH(CHOH)3CHO，下列關于核糖的敘述中，不正確的是()A．與葡萄糖既不互為同系物也不互為同分異構體B．可以與銀氨溶液作用形成銀鏡，也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．1mol核糖最多可以和4mol乙酸發(fā)生酯化反應D．核糖和氫氣在一定條件下反應的產(chǎn)物能使石蕊溶液變紅4．為檢驗淀粉水解的情況，進行如圖所示的實驗，試管甲和試管丙均用60～80℃的水浴加熱5～6min，試管乙不加熱，待試管中的溶液冷卻后再進行后續(xù)實驗。實驗1：取少量甲中溶液，加入新制的氫氧化銅，加熱，沒有磚紅色沉淀出現(xiàn)。實驗2：取少量乙中溶液，滴加幾滴碘水，溶液變?yōu)樗{色，但取少量甲中溶液做此實驗時，溶液不變藍色。實驗3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液調節(jié)至堿性，再滴加碘水，溶液顏色無明顯變化。(1)下列說法不正確的是______(填字母)。A．淀粉和纖維素在酸的催化作用下完全水解后的產(chǎn)物都是葡萄糖B．淀粉、纖維素屬于高分子C．淀粉在唾液淀粉酶的作用下可發(fā)