化學(xué)必修2學(xué)案專題三第二單元第4課時糖類

第4課時糖類一、糖類1．糖類的組成、物理性質(zhì)及存在2.糖的分類其中，①葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體；②蔗糖與麥芽糖互為同分異構(gòu)體；③淀粉與纖維素不是同分異構(gòu)體；④淀粉、纖維素都是天然高分子化合物。二、葡萄糖1．葡萄糖的重要化學(xué)性質(zhì)(1)葡萄糖的營養(yǎng)作用葡萄糖在人體組織中發(fā)生緩慢氧化，放出熱量。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：C6H12O6(s)＋6O2(g)→6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2804kJ·mol－1。(2)葡萄糖與銀氨溶液的反應(yīng)銀氨溶液的制取：先向潔凈的試管中加入2%的硝酸銀溶液，振蕩試管，同時加入2%的稀氨水，直到析出的白色沉淀剛好溶解為止，得無色透明溶液為銀氨溶液。銀鏡實(shí)驗(yàn)：向銀氨溶液中加入葡萄糖溶液，在溫水浴里加熱3～5分鐘。現(xiàn)象是有光亮的銀鏡生成。(3)被新制Cu(OH)2懸濁液氧化先向試管中加入2mL10%的NaOH溶液，再滴加4～5滴2%的CuSO4溶液，有藍(lán)色渾濁生成。再加入葡萄糖溶液并加熱，會發(fā)現(xiàn)藍(lán)色渾濁轉(zhuǎn)變成紅色沉淀。(3)水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)方法：關(guān)鍵是在淀粉水解之后，必須首先加堿中和作催化劑的硫酸，然后再加入新制的氫氧化銅懸濁液或銀氨溶液加熱檢驗(yàn)。探究點(diǎn)一葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2．化學(xué)性質(zhì)(1)醛基的性質(zhì)(還原性)①在加熱、堿性條件下，能還原弱氧化劑銀氨溶液而析出銀(銀鏡反應(yīng))。②堿性條件下，在加熱至沸騰時，能還原弱氧化劑新制氫氧化銅而生成磚紅色沉淀(Cu2O)。③能被強(qiáng)氧化劑如酸性高錳酸鉀氧化。(2)羥基的性質(zhì)(類比乙醇)①與金屬鈉反應(yīng)放出H2：1mol葡萄糖與足量鈉反應(yīng)放出H22.5mol。②酯化反應(yīng)：1mol葡萄糖能與5mol乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)。(3)完全氧化：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O，該反應(yīng)放出熱量，以維持人體生命活動所需能量。1．你知道醫(yī)生是怎樣診斷病人患有糖尿病的嗎？提示：在試管里加入10%的NaOH溶液2mL，滴入2%的CuSO4溶液4～6滴，振蕩后，加入病人尿液1mL左右，用酒精燈加熱至沸騰后，溶液里出現(xiàn)磚紅色沉淀，則可懷疑病人患有糖尿病。2．人生病不能正常飲食時，為什么醫(yī)生一般會注射葡萄糖溶液？提示：人生病不能正常飲食時，醫(yī)生一般會注射葡萄糖溶液，這是因?yàn)槠咸烟鞘且环N重要的營養(yǎng)物質(zhì)，它在人體組織中進(jìn)行氧化反應(yīng)，放出熱量，以維持人體生命活動所需要的能量。3．與葡萄糖具有相同最簡式的分子有哪些？提示：甲醛(HCHO)、甲酸甲酯()、乙酸(CH3COOH)、乳酸(C3H6O3)和果糖(C6H12O6)的最簡式都是CH2O?！纠?】糖尿病患者的糖代謝功能紊亂，以高血糖為主要標(biāo)志。血糖是指血液中的葡萄糖，下列有關(guān)說法不正確的是()A．葡萄糖分子可表示為C6(H2O)6，則每個葡萄糖分子含有6個H2OB．葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體C．糖尿病病人尿糖較高，可用新制的氫氧化銅懸濁液來檢測病人尿液中的葡萄糖D．淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖【思路分析】同分異構(gòu)體必須具備分子式相同、結(jié)構(gòu)不同的特點(diǎn)?！窘馕觥緼項(xiàng)，葡萄糖分子中不存在H2O分子；B項(xiàng)，葡萄糖和果糖分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體；C項(xiàng)，葡萄糖與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)生成磚紅色沉淀；D項(xiàng)，淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖?！敬鸢浮緼下列有關(guān)葡萄糖的說法錯誤的是(D)A．葡萄糖不能發(fā)生水解反應(yīng)B．葡萄糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C．葡萄糖是人體重要的能量來源D．葡萄糖屬于高分子化合物解析：葡萄糖屬于單糖，不能發(fā)生水解反應(yīng)，結(jié)構(gòu)簡式為CH2OH(CHOH)4CHO，是多羥基醛，所以能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，淀粉在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為葡萄糖，葡萄糖再被氧化生成CO2和H2O，同時釋放出熱量供人體活動所需，只有相對分子質(zhì)量達(dá)到一萬以上的化合物才可能是高分子化合物，所以葡萄糖不屬于高分子化合物。故選D。探究點(diǎn)二淀粉的水解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：情況現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論①溶液呈藍(lán)色未產(chǎn)生磚紅色沉淀未水解②溶液呈藍(lán)色出現(xiàn)磚紅色沉淀部分水解③溶液不呈藍(lán)色出現(xiàn)磚紅色沉淀完全水解特別提醒：(1)書寫雙糖、多糖水解反應(yīng)方程式時，要在分子式下邊注明其名稱。(2)淀粉的檢驗(yàn)，必須直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因?yàn)榈饽芘cNaOH溶液反應(yīng)。(3)因反應(yīng)是用硫酸作催化劑，而銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的溶液必須呈堿性，所以應(yīng)先中和再檢驗(yàn)?！纠?】某學(xué)生設(shè)計了三個實(shí)驗(yàn)方案，用以檢驗(yàn)淀粉的水解情況?！窘馕觥拷獗绢}時應(yīng)注意兩點(diǎn)：第一，實(shí)驗(yàn)過程中，淀粉是在酸性條件下水解，葡萄糖與新制Cu(OH)2懸濁液的反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行。第二，實(shí)驗(yàn)結(jié)論一定要分清未水解、部分水解和全部水解三種情況，甲方案操作是正確的，但結(jié)論錯誤，因?yàn)榧拥馑笕芤鹤兯{(lán)，可能是淀粉未水解或淀粉部分水解。乙方案操作錯誤，結(jié)論亦錯誤，因做過淀粉水解實(shí)驗(yàn)后，沒有用堿中和過量的酸，因此，不可能得到正確的結(jié)論。丙在實(shí)驗(yàn)過程中綜合考慮了甲、乙兩種情況的不足，實(shí)驗(yàn)方案操作和結(jié)論均正確?！敬鸢浮恳娊馕?。有下列物質(zhì)：①碘水、②銀氨溶液、③NaOH溶液、④稀硫酸、⑤濃H2SO4，在進(jìn)行淀粉的水解實(shí)驗(yàn)(包括檢驗(yàn)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，判斷使用的試劑及其先后順序?yàn)?A)A．④①③② B．①④②③C．⑤①③② D．①⑤②③解析：淀粉的水解需要稀硫酸作催化劑，要判斷水解程度及水解產(chǎn)物時，因?yàn)樗拥馑芤阂渤仕嵝?，故?yīng)先檢驗(yàn)淀粉是否存在，然后將上述溶液用NaOH溶液中和，使溶液呈堿性，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，所以加入試劑的順序?yàn)棰堍佗邰?。故選A。1．下列各組物質(zhì)中，互為同系物的是(C)A．葡萄糖和蔗糖B．蔗糖和麥芽糖C．乙酸和丙酸D．乙醇和甘油解析：同系物是指結(jié)構(gòu)相似，分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)的物質(zhì)。葡萄糖為還原性糖，蔗糖不具有還原性，性質(zhì)不相似反映出結(jié)構(gòu)不相似，所以葡萄糖和蔗糖不是同系物，蔗糖和麥芽糖分子式相同(C12H22O11)，結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體，而非同系物，乙酸和丙酸含有相同的官能團(tuán)(—COOH)，且分子組成上相差一個CH2原子團(tuán)，故二者是同系物，乙醇和甘油中所含官能團(tuán)個數(shù)不同，結(jié)構(gòu)不相似，不是同系物。故選C。2．若1mol有機(jī)物A在稀硫酸作用下水解生成2molB，則物質(zhì)A可能是(B)①蔗糖②麥芽糖③淀粉④乙酸乙酯A．①B．②C．③D．④解析：1mol蔗糖水解生成1mol葡萄糖和1mol果糖；1mol麥芽糖水解生成2mol葡萄糖；1mol淀粉水解生成nmol葡萄糖；1mol乙酸乙酯水解生成1mol乙酸和1mol乙醇。故選B。3．葡萄糖是單糖的主要原因是(B)A．在糖類物質(zhì)中含碳原子數(shù)最少B．不能水解成更簡單的糖C．分子中有一個醛基D．分子結(jié)構(gòu)最簡單解析：單糖不能再水解成為更簡單的糖。4．蔬菜、水果中富含纖維素，纖維素攝入人體后的作用是(C)A．為人體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)提供原料B．為維持人體生命活動提供能量C．加強(qiáng)胃腸蠕動，具有通便功能D．人體中沒有水解纖維素的酶，所以纖維素在人體中沒有任何作用解析：人體中沒有水解纖維素的酶，所以纖維素在人體中主要是加強(qiáng)胃腸蠕動，具有通便功能。5．下列說法中正確的是(D)A．凡符合Cn(H2O)m通式的化合物一定屬于糖類，不符合此通式的不屬于糖類B．凡能溶于水且具有甜味的化合物都屬于糖類C．葡萄糖是一種單糖的主要原因是它是一種多羥基醛D．葡萄糖分子中含有醛基，它具有還原性解析：有些符合通式Cn(H2O)m的物質(zhì)不屬于糖類，如乙酸CH3COOH、甲酸甲酯HCOOCH3，有些不符合通式Cn(H2O)m的物質(zhì)屬于糖類，如鼠李糖C6H12O5；糖類不一定具有甜味，如淀粉，有甜味的物質(zhì)也不一定是糖類，如糖精；葡萄糖是單糖的主要原因是它不能水解成更簡單的糖；葡萄糖分子中含有醛基，它應(yīng)具有還原性，故選D。6．某同學(xué)稱取9g淀粉溶于水，測定淀粉的水解百分率。其過程如下：淀粉溶液eq\o(→,\s\up17(加A溶液),\s\do15(△))混合物eq\o(→,\s\up17(加B溶液))混合物eq\o(→,\s\up17(加C溶液),\s\do15(△))磚紅色沉淀(1)填寫各步所加試劑名稱：A.稀H2SO4；B.NaOH；C．新制Cu(OH)2(合理答案均可)。(2)只加A溶液而不加B溶液是否可以？不可以，理由是醛基與新制Cu(OH)2反應(yīng)只能在堿性條件下發(fā)生，此時的酸性環(huán)境破壞了新制Cu(OH)2。(3)當(dāng)析出1.44g磚紅色沉淀時，淀粉的水解率是18%。[已知：1mol葡萄糖能與新制Cu(OH)2反應(yīng)生成1mol磚紅色沉淀Cu2O]解析：(1)(2)測定淀粉的水解程度，加NaOH中和H2SO4，加銀氨溶液或新制Cu(OH)2檢驗(yàn)—CHO。若測定淀粉水解率，則加入新制Cu(OH)2懸濁液，通過測定生成Cu2O的量來推算淀粉水解了多少。所以，淀粉水解時加入的A為H2SO4作催化劑，加入的B為NaOH中和掉H2SO4，因?yàn)檠趸磻?yīng)不能在酸性條件下發(fā)生，C為新制Cu(OH)2。(3)(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,