高中化學(xué)新教材同步選擇性必修第三冊(cè) 第4章 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)3 糖類(lèi)的性質(zhì)

實(shí)驗(yàn)活動(dòng)3糖類(lèi)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．加深對(duì)葡萄糖、蔗糖和淀粉等代表性糖類(lèi)物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)糖類(lèi)還原性的檢驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)用品試管、燒杯、膠頭滴管、酒精燈、石棉網(wǎng)(或陶土網(wǎng))、三腳架、試管夾、火柴。葡萄糖、蔗糖、淀粉、10%葡萄糖溶液、10%蔗糖溶液、10%NaOH溶液、淀粉溶液、2%AgNO3溶液、2%氨水、5%CuSO4溶液、10%H2SO4溶液、pH試紙。實(shí)驗(yàn)步驟1．葡萄糖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因解釋實(shí)驗(yàn)1取少量葡萄糖，觀(guān)察狀態(tài)，將其加入試管后加水振蕩，觀(guān)察其溶解狀況葡萄糖為無(wú)色晶體；迅速溶于水常溫常壓下葡萄糖為無(wú)色晶體；易溶于水實(shí)驗(yàn)2在潔凈的試管中配制約2mL銀氨溶液，加入1mL10%葡萄糖溶液，振蕩。然后在水浴中加熱，觀(guān)察現(xiàn)象有銀鏡生成CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up7(△))2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O。實(shí)驗(yàn)3在另一支試管中加入2mL10%NaOH溶液，滴入5滴5%CuSO4溶液，振蕩。再加入2mL10%葡萄糖溶液，加熱，觀(guān)察現(xiàn)象先有藍(lán)色絮狀沉淀生成，后有磚紅色沉淀生成CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4；CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O2．蔗糖實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因解釋實(shí)驗(yàn)1取少量蔗糖，觀(guān)察狀態(tài)，將其加入試管后加水振蕩，觀(guān)察其溶解狀況蔗糖為無(wú)色晶體；迅速溶于水常溫常壓下蔗糖為無(wú)色晶體；易溶于水實(shí)驗(yàn)2用以上實(shí)驗(yàn)中的方法制備Cu(OH)2,再加入2mL10%蔗糖溶液。加熱，觀(guān)察現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象蔗糖分子中無(wú)醛基，是非還原性糖實(shí)驗(yàn)3在另一支試管中加入1mL10%蔗糖溶液和5滴10%H2SO4溶液，加熱煮沸。再加入10%NaOH溶液至溶液呈堿性，加入新制備的Cu(OH)2，加熱，觀(guān)察現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀蔗糖的水解產(chǎn)物分子中含有醛基，具有還原性3.淀粉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因解釋實(shí)驗(yàn)1取少量淀粉，觀(guān)察狀態(tài)，將其加入試管后加水振蕩，再加熱煮沸，觀(guān)察其溶解狀況淀粉是白色粉末狀物質(zhì)，沒(méi)有甜味，不溶于冷水。在熱水中淀粉會(huì)部分溶解，形成膠狀的淀粉糊淀粉的物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)2用以上實(shí)驗(yàn)中的方法制備Cu(OH)2，再加入2mL淀粉溶液，加熱，觀(guān)察現(xiàn)象無(wú)明顯現(xiàn)象淀粉分子中無(wú)醛基，是非還原性糖實(shí)驗(yàn)3在另一支試管中加入1mL淀粉溶液和2mL10%H2SO4溶液，加熱煮沸。再加入10%NaOH溶液至溶液呈堿性，加入新制備的Cu(OH)2，加熱，觀(guān)察現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀淀粉的水解產(chǎn)物分子中含有醛基，具有還原性問(wèn)題討論1．寫(xiě)出蔗糖和淀粉水解反應(yīng)的化學(xué)方程式。答案蔗糖水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為eq\o(C12H22O11,\s\do7(蔗糖))＋H2Oeq\o(→,\s\up7(酸或酶))eq\o(C6H12O6,\s\do7(葡萄糖))＋eq\o(C6H12O6,\s\do7(果糖))。淀粉水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為eq\o((C6H10O5n),\s\do7(淀粉))＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(酸或酶))eq\o(nC6H12O6,\s\do7(葡萄糖))2．請(qǐng)結(jié)合糖類(lèi)的性質(zhì)，推測(cè)急救患者補(bǔ)充能量時(shí)，一般使用葡萄糖溶液，而不選擇其他糖類(lèi)溶液的可能原因。答案葡萄糖是一種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在食品和醫(yī)藥工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。葡萄糖易于被人體吸收，經(jīng)酶的催化發(fā)生氧化反應(yīng)放出熱量，提供了維持生命活動(dòng)所需要的能量。故低血糖的患者可利用靜脈注射葡萄糖溶液的方式來(lái)迅速補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。1．(2020·重慶第二外國(guó)語(yǔ)學(xué)校高二期中)下列實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)論錯(cuò)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(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．濃硫酸可使蔗糖脫水變黑，證明蔗糖含C、H、O三種元素D．蔗糖溶液中滴加幾滴稀硫酸，水浴加熱幾分鐘，加入到銀氨溶液中，沒(méi)有銀鏡產(chǎn)生，證明蔗糖不水解答案D解析麥芽糖含有醛基能使新制的Cu(OH)2產(chǎn)生磚紅色沉淀，蔗糖不含醛基不能使新制的Cu(OH)2產(chǎn)生沉淀，故A結(jié)論正確；只要有蔗糖水解為葡萄糖，就能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，故B結(jié)論正確；蔗糖脫水變黑碳化，證明蔗糖含C、H、O三種元素，故C結(jié)論正確；驗(yàn)證蔗糖是否水解，先在蔗糖溶液中滴加幾滴稀H2SO4，水溶液加熱幾分鐘，加入過(guò)量的氫氧化鈉中和硫酸，再加入銀氨溶液，若生成銀鏡，則發(fā)生水解，故D結(jié)論不正確。2．(2020·遼寧朝陽(yáng)縣柳城高級(jí)中學(xué)高二期中)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證淀粉水解生成還原性糖，其實(shí)驗(yàn)包括下列一些操作過(guò)程，這些操作過(guò)程的正確排列順序是()①取少量淀粉加水制成溶液②加熱煮沸③加入堿液，中和并呈堿性④加入新制的Cu(OH)2⑤加入幾滴稀H2SO4⑥再加熱A．①②⑤⑥④③ B．①⑤②③④⑥C．①⑤②④⑥③ D．①⑥④⑤③②答案B解析淀粉水解的實(shí)驗(yàn)的步驟為取少量純淀粉加適量水配成溶液；在淀粉溶液中加入3～5滴稀硫酸；將混合液煮沸幾分鐘、冷卻；由于水解完畢生成的還原性糖葡萄糖，與新制Cu(OH)2發(fā)生氧化反應(yīng)須在堿性條件下，所以在冷卻后的溶液中加入NaOH溶液，調(diào)pH至堿性，加入新制Cu(OH)2，水浴加熱。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果是有磚紅色沉淀產(chǎn)生。所以該實(shí)驗(yàn)中操作步驟正確的排列順序?yàn)棰佗茛冖邰堍蓿鸢高xB。3．(2020·四川省高三檢測(cè))某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的蔗糖水解反應(yīng)如圖所示(夾持裝置省略)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．稀硫酸和熱水浴都能加快蔗糖水解速率B．滴加NaOH溶液的目的是調(diào)溶液的pH至堿性C．加熱至沸騰后試管內(nèi)生成黑色沉淀D．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明蔗糖水解有還原性物質(zhì)生成答案C解析稀硫酸是蔗糖水解反應(yīng)的催化劑，催化劑能加快反應(yīng)速率，熱水浴相當(dāng)于對(duì)反應(yīng)體系加熱，溫度升高，反應(yīng)速率加快，故A正確；酸性條件下，新制的氫氧化銅懸濁液會(huì)與稀硫酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，影響后續(xù)蔗糖水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)，滴加NaOH溶液的目的是調(diào)溶液的pH至堿性，消除稀硫酸對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的影響，故B正確；蔗糖在稀硫酸存在、水浴加熱時(shí)發(fā)生水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖，葡萄糖分子結(jié)構(gòu)中有醛基，具有還原性，與新制氫氧化銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)，加熱至沸騰后試管內(nèi)生成磚紅色氧化亞銅沉淀，故C錯(cuò)誤；結(jié)合C項(xiàng)分析，以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，氫氧化銅轉(zhuǎn)化為氧化亞銅，Cu元素化合價(jià)降低，被還原，證明蔗糖水解有還原性物質(zhì)生成，故D正確。4．下列有機(jī)實(shí)驗(yàn)操作或敘述中正確的是________(填字母)。A．用銀氨溶液檢驗(yàn)?zāi)巢∪耸欠窕继悄虿．乙酸乙酯中的少量乙酸可用飽和碳酸鈉溶液除去C．蔗糖水解時(shí)應(yīng)用濃硫酸作催化劑D．在雞蛋白溶液中滴入濃硝酸，微熱會(huì)產(chǎn)生黃色物質(zhì)E．在植物油中滴入溴水，溴水會(huì)褪色F．用鹽析法分離油脂皂化反應(yīng)的產(chǎn)物G．在酒精中加新制生石灰后蒸餾制無(wú)水酒精H．制酚醛樹(shù)脂時(shí)，應(yīng)將溫度計(jì)插入水浴中答案B、D、E、F、G解析檢驗(yàn)?zāi)巢∪耸欠窕继悄虿∫擞昧畠r(jià)試劑新制的氫氧化銅，而不用銀氨溶液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；飽和碳酸鈉溶液可除去少量乙酸，而乙酸乙酯在其中溶解度小，B項(xiàng)正確；蔗糖水解時(shí)應(yīng)用稀硫酸作催化劑，濃硫酸會(huì)使蔗糖碳化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在雞蛋白溶液中滴入濃硝酸，微熱發(fā)生顯色反應(yīng)，產(chǎn)生黃色物質(zhì)，D項(xiàng)正確；植物油通常呈液態(tài)，是不飽和高級(jí)脂肪酸的甘油酯，能與溴水加成使溴水褪色，E項(xiàng)正確；油脂皂化反應(yīng)生成高級(jí)脂肪酸鹽(膠體)和甘油的混合液，加入食鹽粉末攪拌發(fā)生鹽析，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物分離，F(xiàn)正確；工業(yè)酒精中加入新制生石灰后蒸餾制無(wú)水酒精，這是工業(yè)制無(wú)水酒精的方法，G項(xiàng)正確；制酚醛樹(shù)脂時(shí)，使用沸水浴加熱，不需要溫度計(jì)，H項(xiàng)錯(cuò)誤。5．(2020·廣西寧明縣寧明中學(xué)高二期末)為了檢驗(yàn)淀粉水解的產(chǎn)物，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：eq\x(淀粉液)eq\o(→,\s\up7(試劑1),\s\do5(①))eq\x(水解液)eq\o(→,\s\up7(試劑2),\s\do5(②))eq\x(混合液)eq\o(→,\s\up7(新制的CuOH2),\s\do5(③△))eq\x(磚紅色沉淀)請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)試劑1為20%的H2SO4溶液，其作用是_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)試劑2為_(kāi)_______，其作用是______________________________________________________________________________________________________________________________，使檢驗(yàn)水解產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________。(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________________。(4)為檢驗(yàn)淀粉液是否已完全水解，取少量水解液于試管中，加入碘水，則證明淀粉未完全水解的現(xiàn)象是____________________。(5)如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有加入試劑2而直接加入試劑3，能否實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?？________(填“能”或“否”)，若不能，其原因是________________________________________________，最簡(jiǎn)單的改正措施是_____________________________________________________________。答案(1)作催化劑(2)氫氧化鈉溶液中和作催化劑的硫酸H＋＋OH－=H2O(3)(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))nC6H12O6(葡萄糖)(4)溶液顯藍(lán)色(5)否硫酸能溶解Cu(OH)2而使實(shí)驗(yàn)失敗直接向溶液中加入稍過(guò)量的NaOH溶液解析(1)淀粉的水解過(guò)程必須加入稀硫酸作催化劑，加快淀粉的水解反應(yīng)速率。(2)稀硫酸能夠與氫氧化銅反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，所以應(yīng)該先加入氫氧化鈉溶液中和稀硫酸，離子方程式為H＋＋OH－=H2O。(3)淀粉在稀