【人教版高中化學選修5】 第四章 第二節(jié) 糖類

1、第二節(jié)糖類學習目標1.了解糖類的組成和分類。2.了解葡萄糖的結構和性質，知道葡萄糖與果糖互為同分異構體。3.了解蔗糖、麥芽糖的存在與性質。4.了解淀粉、纖維素的性質與用途，會檢驗淀粉及其水解產物。一、糖類的組成與分類1結構與組成從分子結構上看，糖類可定義為多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。其組成大多以通式Cm(H2O)n表示，過去曾稱其為“碳水化合物”。2分類根據糖類能否水解以及水解后的產物，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低聚糖水解后能產生210_mol單糖。若水解生成2 mol單糖，則稱為二糖，常見的二糖有麥芽糖

2、、乳糖和蔗糖等。(3)多糖：1 mol多糖水解后能產生很多摩爾單糖，如淀粉、纖維素等。深度思考1糖類在某些學科中稱為碳水化合物，可用通式Cm(H2O)n表示，是否準確？為什么？提示不準確，因為并不是所有糖分子中的H和O的比例都是21，如脫氧核糖(C5H10O4)；而有些物質雖符合此通式，但不是糖，如乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)等。2結合生活中你所熟悉的糖類物質，思考回答：(1)糖類是否都具有甜味？提示否，如纖維素、淀粉沒有甜味。(2)糖類是否都能溶于水？提示否，纖維素不溶于水，淀粉部分溶于水。練中感悟1下列說法中正確的是()A糖類物質的分子通式都可用Cm(H2O)n來表示B凡能溶

3、于水且具有甜味的物質都屬于糖類C糖類都能發(fā)生水解反應D糖類是多羥基醛或多羥基酮和它們的脫水縮合物答案D解析有些符合通式Cm(H2O)n的物質不屬于糖類，如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等，有些不符合通式Cm(H2O)n的物質卻屬于糖類，如脫氧核糖C5H10O4；糖類不一定都具有甜味，有甜味的物質也不一定是糖類，如淀粉屬于糖類但無甜味，糖精有甜味但不屬于糖類；多糖能水解生成多分子的單糖，而單糖卻是不能水解的糖類；糖類從分子結構上看，一般是多羥基醛或多羥基酮和它們的脫水縮合物。2下列物質中符合Cm(H2O)n的組成，但不屬于糖類的是()纖維素甲酸甲酯淀粉甲醛丙酸乳酸(-羥基丙酸

4、)乙二醇乙酸A BC D答案B解析纖維素、淀粉屬于糖類；甲酸甲酯、甲醛、乳酸和乙酸的分子式可分別變形為C2(H2O)2、C(H2O)、C3(H2O)3，C2(H2O)2，都符合通式Cm(H2O)n，但都不屬于糖類；丙酸分子式為C3H6O2，乙二醇分子式為C2H6O2，不符合通式Cm(H2O)n，故B項正確。二、葡萄糖與果糖1分子組成和結構特點分子式結構簡式官能團類別葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羥基、醛基單糖果糖C6H12O6羥基、羰基單糖從分子組成和結構上看，葡萄糖和果糖互為同分異構體。2葡萄糖的化學性質葡萄糖分子中含有醛基和醇羥基，可發(fā)生氧化、加成、酯化等反應。(1)氧

5、化反應生理氧化或燃燒C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H2 804kJ·mol1被弱氧化劑銀氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OH2Ag3NH3CH2OH(CHOH)4COONH4H2O。CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O。醫(yī)學上可用于檢測尿液中葡萄糖的含量。(2)加成反應CH2OH(CHOH)4CHOH2CH2OH(CHOH)4CH2OH。(3)酯化反應CH2OH(CHOH)4CHO5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CH

6、O5H2O。(4)發(fā)酵成醇 2C2H5OH2CO2。練中感悟1有關葡萄糖與果糖的下列說法中，不正確的是()二者互為同分異構體二者都易溶于水二者都能發(fā)生銀鏡反應、都能與新制Cu(OH)2反應生成紅色沉淀葡萄糖能發(fā)生酯化反應，而果糖不能都能與H2發(fā)生加成反應生成六元醇果糖是最甜的糖，而葡萄糖并不甜A B C D答案C解析二者分子式相同，結構不同，正確；二者都易溶于水，正確；果糖雖無醛基，但仍能同葡萄糖一樣發(fā)生銀鏡反應、與新制Cu(OH)2反應，所以正確；二者都含有羥基，所以都能發(fā)生酯化反應，錯誤；二者都能與H2發(fā)生加成反應，正確；葡萄糖也有甜味，錯誤。2果糖的結構簡式為CH2OH(CHOH)3CO

7、CH2OH，下列關于果糖的說法正確的是()A不能發(fā)生銀鏡反應B能發(fā)生酯化反應C能與燒堿溶液發(fā)生中和反應D能發(fā)生水解反應答案B三、蔗糖和麥芽糖1蔗糖和麥芽糖的結構與性質類別蔗糖麥芽糖分子式C12H22O11C12H22O11分子結構分子中無醛基分子中有醛基互為同分異構體，都是二糖化學性質水解生成葡萄糖和果糖水解生成葡萄糖非還原性糖、與銀氨溶液或新制Cu(OH)2不反應還原性糖，與銀氨溶液或新制Cu(OH)2反應鑒別方法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鑒別)2.蔗糖水解及其產物檢驗如下圖所示：(1)實驗中觀察到的現(xiàn)象是什

8、么？提示試管中產生光亮的銀鏡。(2)你能得出的實驗結論是什么？提示蔗糖發(fā)生了水解反應，且其水解產物中含有醛基，具有還原性。(3)寫出其反應的化學方程式。提示C12H22O11H2OC6H12O6C6H12O6蔗糖 葡萄糖果糖3麥芽糖在酸或酶的條件下水解生成葡萄糖，寫出其反應的化學方程式。答案C12H22O11H2O2C6H12O6麥芽糖葡萄糖深度思考1在上述蔗糖水解實驗中(1)稀硫酸的作用是什么？提示催化劑。(2)為什么加入氫氧化鈉溶液？提示銀鏡反應實驗需要在堿性條件下進行，故加入銀氨溶液之前需加入NaOH溶液中和催化劑，使溶液呈堿性。2能否用銀鏡反應檢驗麥芽糖能發(fā)生水解反應？為什么？提示不能

9、，因為麥芽糖及其水解產物葡萄糖都是還原性糖，都能發(fā)生銀鏡反應。練中感悟1下列物質中，在一定條件下既能發(fā)生水解反應，又能發(fā)生銀鏡反應的是()A蔗糖 B葡萄糖C乙酸乙酯 D麥芽糖答案D解析麥芽糖是還原性的二糖，故它既能發(fā)生水解反應，又能發(fā)生銀鏡反應。2下列實驗操作和結論錯誤的是()A用新制的Cu(OH)2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濃硫酸可使蔗糖脫水變黑，證明蔗糖含C、H、O三種元素D向蔗糖溶液中滴加幾滴稀硫酸，加熱幾分鐘，然后加入銀氨溶液，水浴加熱，不能發(fā)生銀鏡反應，證明蔗糖不水解答案D解析麥芽糖屬于還原性糖，而蔗糖是非還原性糖，利用新制的C

10、u(OH)2可鑒別，A項正確；產生銀鏡只能說明蔗糖水解生成了葡萄糖，但蔗糖是否水解完全則無法確定，B項正確；濃硫酸使蔗糖脫水變黑，蔗糖中H、O元素以水的形式脫出，只剩下C，則證明蔗糖含C、H、O三種元素，C項正確；銀鏡反應要在堿性條件下進行，故應先在蔗糖水解液中加入堿性溶液中和作催化劑的稀硫酸，D項錯誤。四、淀粉和纖維素1淀粉和纖維素的結構和性質分類淀粉纖維素通式(C6H10O5)n關系不是同分異構體(n值不相等)，也不是同系物(結構不同且分子組成上也不相差n個CH2原子團)；都是天然有機高分子化合物結構特征分子中含有數百個到數千個單糖單元分子中含有幾千個單糖單元物理性質無嗅、無味、粉末狀物質

11、，不溶于冷水，在熱水中發(fā)生糊化作用白色、無味、無嗅的具有纖維狀結構的固體，不溶于水，也不溶于一般的有機溶劑化學性質無還原性能水解生成葡萄糖遇碘單質變藍無還原性能水解生成葡萄糖(難)能發(fā)生酯化反應存在植物光合作用的產物構成細胞壁的基礎物質用途制葡萄糖和酒精，人體的能源之一紡織、造紙、制纖維素硝酸酯、纖維素乙酸酯等2.實驗探究淀粉的水解反應?；卮鹣铝袉栴}：(1)上述三個實驗中觀察到的現(xiàn)象是什么？提示無紅色沉淀生成；加入新制Cu(OH)2加熱后產生紅色沉淀；藍色逐漸褪去。(2)根據實驗現(xiàn)象，說明淀粉水解的條件是什么？哪一條件反應速率更快？提示淀粉在酸性條件下加熱或酶催化作用下，能發(fā)生水解反應。酶催化

12、作用下反應速率更快。(3)如何通過實驗證明實驗中的淀粉是否完全水解？提示取少量反應后的試液于另一支試管中，滴加碘水。若溶液中有藍色出現(xiàn)，則淀粉未完全水解；若無藍色出現(xiàn)，則淀粉已完全水解。(4)寫出淀粉發(fā)生水解反應的化學方程式。提示(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6。淀粉葡萄糖練中感悟1關于淀粉與纖維素的下列說法中，不正確的是()A兩者都能水解，且水解的最終產物相同B兩者實驗式相同，通式相同，互為同分異構體C兩者都屬于糖類，且都沒有甜味，與新制Cu(OH)2共熱都不能出現(xiàn)紅色沉淀D兩者都屬于高分子化合物，淀粉遇碘單質顯藍色，但纖維素卻不能答案B解析淀粉和纖維素都屬于多糖，都能水解，且水

13、解的最終產物都是葡萄糖，A項正確；淀粉和纖維素盡管通式均為(C6H10O5)n，但由于n值不同，所以不是同分異構體，B項錯誤。2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體發(fā)胖C淀粉在人體內直接水解生成葡萄糖，為人體組織提供營養(yǎng)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)物質答案A解析過多食用糖類物質會導致人體發(fā)胖，B項錯誤；淀粉在人體內經淀粉酶催化先水解成麥芽糖，最終水解成葡萄糖，C項錯誤；人體中不含消化纖維素的酶，故纖維素不能作為人類的營養(yǎng)物質，D項錯誤。3進行淀粉水解實驗(包括檢驗水解產物及水解是否完全

14、)時，除淀粉外，還需下列試劑中的一種或幾種：碘水 銀氨溶液NaOH溶液稀硫酸實驗時所需上述試劑的順序依次是()A BC D答案B解析淀粉水解需用稀硫酸作催化劑，檢驗淀粉是否水解完全要用碘水，檢驗水解產物前應用NaOH溶液中和稀硫酸，然后用銀氨溶液檢驗。糖類之間的相互轉化關系課時對點練題組一糖類的組成與分類1下列各組物質相互間一定互為同系物的是()A淀粉和纖維素 B蔗糖和麥芽糖CC3H6與C4H8 DC4H10與C10H22答案D解析A項，淀粉和纖維素均是高分子化合物，屬于混合物，不能互為同系物，錯誤；B項，蔗糖和麥芽糖的分子式相同，結構不同，互為同分異構體，錯誤；C項，C3H6與C4H8的結構

15、不一定相似，不一定互為同系物，錯誤；D項，C4H10與C10H22均是烷烴，結構相似，互為同系物，正確。2下列說法正確的是()A人體內不含消化纖維素的消化酶，因此食用纖維對人體無用B釀酒過程中，葡萄糖可通過水解反應生成酒精C食用白糖和冰糖的成分都是蔗糖D加碘食鹽能使淀粉溶液變藍答案C解析多吃一些富含膳食纖維的食物，有助于排便通暢、降低人體內過高的血脂和血糖，有利于維護心腦血管的健康，對人體有益，故A錯誤；葡萄糖為單糖，不發(fā)生水解反應，故B錯誤；食用白糖和冰糖的主要成分都是蔗糖，故C正確；食鹽中的碘為碘酸鹽，而淀粉遇碘單質變藍色，故D錯誤。題組二葡萄糖和果糖3下列關于葡萄糖和果糖的說法錯誤的是(

16、)A葡萄糖中含有醛基，是還原性糖，而果糖中沒有醛基，是非還原性糖B葡萄糖和果糖都能與H2在一定條件下作用生成己六醇C葡萄糖與乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯D葡萄糖與果糖都是單糖，互為同分異構體答案A解析雖然果糖中不含有醛基，但果糖與葡萄糖一樣也是還原性糖，A項錯誤；葡萄糖分子中含有5個OH和1個CHO，果糖分子中含有5個OH和1個CO，醛基和羰基都能與H2加成，最終均生成己六醇，B項正確；葡萄糖分子中含有5個OH，能與乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯，C項正確。4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C

17、u(OH)2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，溶液呈絳藍色氫氧化銅不溶，混合物藍色變淺根據上述實驗及現(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實驗得出結論，四個選項的敘述均正確，但據所得的實驗現(xiàn)象只能推斷出B是正確的。5為了測定葡萄糖的結構，下列實驗測定的數據你認為不必要的是()A充分燃燒9 g葡萄糖，消耗9.6 g O2，收集到5.4 g H2O和13.2

18、g CO2B通過適當的實驗，測定其相對分子質量為180C在相同條件下測得500 g葡萄糖的體積為120 mLD18 g葡萄糖與過量的鈉共熱反應，標準狀況下收集到5.6 L H2，18 g葡萄糖與足量的銀氨溶液反應，可得21.6 g銀答案C解析根據消耗的O2的量以及收集到的水和CO2的量可確定葡萄糖分子的最簡式，A不符合題意；通過適當的實驗，測定葡萄糖的相對分子質量并結合最簡式可確定分子式，B不符合題意；500 g葡萄糖的體積為120 mL，可求算出密度，但與葡萄糖的結構以及分子式無關，C符合題意；18 g葡萄糖與過量的鈉共熱反應，標準狀況下收集到5.6 L H2，可確定分子中羥基的數量，18

19、g葡萄糖與足量的銀氨溶液反應，可得21.6 g銀，可確定分子中醛基的數目，D不符合題意。題組三蔗糖和麥芽糖6下列關于二糖的說法中不正確的是()A蔗糖與麥芽糖互為同分異構體B蔗糖與麥芽糖的分子式都是C12H22O11C蔗糖與麥芽糖的水解產物完全相同D麥芽糖能發(fā)生銀鏡反應，蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應答案C解析蔗糖與麥芽糖的分子式都是C12H22O11，二者互為同分異構體；麥芽糖是還原性二糖，而蔗糖無還原性；蔗糖的水解產物是果糖和葡萄糖，而麥芽糖的水解產物只有葡萄糖。7下列關于蔗糖屬于非還原性糖，而其水解產物具有還原性的實驗方案的說法中正確的是()A驗證蔗糖屬于非還原性糖的操作順序：B驗證蔗糖屬于非還原性

20、糖的操作順序：C驗證蔗糖水解產物具有還原性的操作順序：D驗證蔗糖水解產物具有還原性的操作順序：答案D解析糖類是否屬于還原性糖，可通過銀鏡反應加以證明。銀鏡反應應該在水浴中進行加熱，故不能選擇，同時考慮到銀鏡反應的發(fā)生應該在堿性條件下進行，故蔗糖水解后應先加堿中和過量的酸，才能進行銀鏡反應，綜上所述，選D。83.42 g蔗糖和3.42 g麥芽糖混合完全水解，若共生成m g葡萄糖和n g果糖，則mn的值是()A13 B15C51 D31答案D解析C12H22O11H2OC6H12O6C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖342 g1.8 g1.8 gC12H22O11H2O2C6H12O6麥芽糖 葡萄糖3.

21、42 g3.6 g所以m5.4，n1.8，mn31。題組四淀粉和纖維素9下列說法中正確的是()A碘化鉀溶液能使淀粉顯藍色B纖維素的水解難于淀粉的水解C用淀粉制乙醇僅發(fā)生了水解反應D淀粉和纖維素都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能發(fā)生銀鏡反應，而纖維素不能答案B解析碘化鉀溶液不能使淀粉顯藍色，只有碘單質才能使淀粉顯藍色，A項錯誤；纖維素比淀粉更難水解，B項正確；用淀粉制乙醇的過程：淀粉葡萄糖乙醇，其中反應是水解反應，反應是氧化還原反應，C項錯誤；淀粉和纖維素都是非還原性糖，D項錯誤。10下列說法正確的是()A淀粉、纖維素、麥芽糖在一定條件下可和水作用轉化為葡萄糖B在酒化酶的作用下葡萄糖水解為

22、乙醇和二氧化碳C乙酸、汽油、纖維素均能和氫氧化鈉溶液反應D淀粉溶液中加入硫酸，加熱45 min，再加入少量銀氨溶液，加熱，有光亮銀鏡生成答案A解析淀粉、纖維素、麥芽糖在一定條件下發(fā)生水解反應，最終產物都是葡萄糖，A項正確；在酒化酶的作用下葡萄糖分解為乙醇和二氧化碳，B項錯誤；汽油是液態(tài)烴的混合物，不能與氫氧化鈉溶液反應，C項錯誤；淀粉溶液中加入硫酸，加熱45 min，水解生成葡萄糖，因溶液呈酸性，再加入少量銀氨溶液，加熱，不會有銀鏡生成，D項錯誤。11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蘇糖與甲酸甲酯所含碳的質量分數相同C蘇糖在一定條件下能發(fā)生加成或取代

23、反應D蘇糖與葡萄糖互為同分異構體答案D解析有CHO能發(fā)生銀鏡反應，A正確；蘇糖與甲酸甲酯的最簡式相同，所以含碳量相同，B正確；有CHO能發(fā)生加成反應，有OH能發(fā)生取代反應，C正確；蘇糖與葡萄糖的分子式不相同，不互為同分異構體，D錯誤。12下列說法正確的是()A葡萄糖、果糖的分子式均為C6H12O6，二者互為同分異構體B淀粉、纖維素和油脂都屬于天然高分子化合物C油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定條件下都能發(fā)生水解反應D肌醇與葡萄糖的元素組成相同，化學式均為C6H12O6，滿足Cm(H2O)n，因此均屬于糖類化合物答案A解析油脂不是高分子化合物，B項錯誤；葡萄糖不能發(fā)生水解反應，C項錯誤；肌醇屬于醇，

24、不屬于糖類化合物，D項錯誤。13根據如圖所示轉化關系，回答下列問題：(1)工業(yè)上制鏡和熱水瓶膽鍍銀，常利用上述反應中的_(填序號)。(2)的反應類型為_(填字母)。A氧化反應 B加成反應C水解反應 D消去反應(3)反應可用于檢驗糖尿病患者尿液中的葡萄糖含量，該反應的化學方程式為_。(4)葡萄糖在人體內徹底氧化分解的化學方程式為_。答案(1)(2)C(3)CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O(4)C6H12O66O26CO26H2O解析工業(yè)上制鏡和熱水瓶膽鍍銀都是利用了葡萄糖和銀氨溶液反應還原出單質銀的性質，所以應為反應；反應是淀粉在不同條件下的水解反應；反應為葡萄糖與新制Cu(OH)2的反應。14成熟的蘋果中含有淀粉、葡萄糖和無機鹽等，某課外興趣小組設計了一組實驗證明某些成分的存在，請你參與并協(xié)助他們完成相關實驗。(1)用小試管取少量的蘋果汁，加入_(填名稱)，溶液變藍，則蘋果中含有淀粉。(2)利用含淀粉的物質可以生產醋酸。下面是生產醋酸的流程，根據流程回答下列