2024年高中化學新教材同步選擇性必修第三冊 第4章　實驗活動3　糖類的性質(zhì)

實驗活動3糖類的性質(zhì)實驗目的1．加深對葡萄糖、蔗糖和淀粉等代表性糖類物質(zhì)性質(zhì)的認識。2．通過實驗認識糖類還原性的檢驗方法。實驗用品試管、燒杯、膠頭滴管、酒精燈、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。實驗步驟1．葡萄糖實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象原因解釋實驗1取少量葡萄糖，觀察狀態(tài)，將其加入試管后加水振蕩，觀察其溶解狀況葡萄糖為無色晶體；迅速溶于水常溫、常壓下葡萄糖為無色晶體；易溶于水實驗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實驗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，觀察現(xiàn)象先有藍色絮狀沉淀生成，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.蔗糖實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象原因解釋實驗1取少量蔗糖，觀察狀態(tài)，將其加入試管后加水振蕩，觀察其溶解狀況蔗糖為無色晶體；迅速溶于水常溫、常壓下蔗糖為無色晶體；易溶于水實驗2用以上實驗中的方法制備Cu(OH)2,再加入2mL10%蔗糖溶液。加熱，觀察現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象蔗糖分子中無醛基，是非還原糖實驗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.淀粉實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象原因解釋實驗1取少量淀粉，觀察狀態(tài)，將其加入試管后加水振蕩，再加熱煮沸，觀察其溶解狀況淀粉是白色粉末狀物質(zhì)，不溶于冷水。在熱水中淀粉會部分溶解，形成膠狀的淀粉糊淀粉的物理性質(zhì)實驗2用以上實驗中的方法制備Cu(OH)2，再加入2mL淀粉溶液，加熱，觀察現(xiàn)象無明顯現(xiàn)象淀粉分子中無醛基，是非還原糖實驗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，觀察現(xiàn)象出現(xiàn)磚紅色沉淀淀粉的水解產(chǎn)物中含有醛基，具有還原性問題討論1．寫出蔗糖和淀粉水解反應的化學方程式。提示蔗糖水解反應的化學方程式為eq\o(C12H22O11,\s\do12(蔗糖))＋H2Oeq\o(→,\s\up7(酸或酶))eq\o(C6H12O6,\s\do12(葡萄糖))＋eq\o(C6H12O6,\s\do12(果糖))；淀粉水解反應的化學方程式為eq\o((C6H10O5)n,\s\do12(淀粉))＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(酸或酶))eq\o(nC6H12O6,\s\do12(葡萄糖))。2．請結(jié)合糖類的性質(zhì)，推測急救患者補充能量時，一般使用葡萄糖溶液，而不選擇其他糖類溶液的可能原因。提示葡萄糖是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，易于被人體吸收，經(jīng)酶的催化發(fā)生氧化反應放出熱量，提供了維持生命活動所需要的能量。故低血糖的患者可利用靜脈注射葡萄糖溶液的方式來迅速補充營養(yǎng)。1．下列實驗操作和結(jié)論錯誤的是()A．用銀氨溶液可鑒別麥芽糖和蔗糖B．用銀鏡反應可證明蔗糖是否轉(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，加熱幾分鐘，然后加入銀氨溶液中，沒有銀鏡產(chǎn)生，證明蔗糖不水解答案D解析麥芽糖含有醛基，能與銀氨溶液反應，蔗糖不含醛基，不能與銀氨溶液反應，故A結(jié)論正確；蔗糖脫水變黑炭化，證明蔗糖含C、H、O三種元素，故C結(jié)論正確；驗證蔗糖是否水解，先在蔗糖溶液中滴加幾滴稀H2SO4，加熱幾分鐘，加入過量的氫氧化鈉中和硫酸，再加入銀氨溶液，水浴加熱，若生成銀鏡，則證明蔗糖已發(fā)生水解，故D結(jié)論不正確。2．某學習小組設計的蔗糖水解反應如圖所示(夾持裝置省略)。下列說法錯誤的是()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．實驗現(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的催化劑，催化劑能加快反應速率，熱水浴相當于對反應體系加熱，溫度升高，反應速率加快，故A正確；酸性條件下，新制的氫氧化銅會與稀硫酸發(fā)生酸堿中和反應，影響后續(xù)蔗糖水解產(chǎn)物的檢驗，滴加NaOH溶液的目的是調(diào)溶液的pH至堿性，消除稀硫酸對后續(xù)實驗的影響，故B正確；蔗糖在稀硫酸存在、水浴加熱時發(fā)生水解生成葡萄糖和果糖，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，加熱至沸騰后，試管內(nèi)生成磚紅色氧化亞銅沉淀，故C錯誤；結(jié)合C項分析，氫氧化銅3．直鏈形的不飽和油酸(C17H33COOH)與蔗糖反應可以制得非天然油脂，其反應示意圖如圖所示(注：圖中反應式不完整)。下列說法不正確的是()A．甘油和蔗糖都可以在一定條件下發(fā)生消去反應B．天然油脂、蔗糖、非天然油脂都能發(fā)生水解反應C．該非天然油脂與氫氧化鈉溶液共熱后的產(chǎn)物可與溴的四氯化碳溶液反應D．蔗糖、葡萄糖分別與銀氨溶液反應，有相同的實驗現(xiàn)象答案D解析甘油和蔗糖分子中都含有羥基，且連接羥基的碳原子的相鄰碳原子上有氫原子，故二者都能發(fā)生消去反應，A項正確；天然油脂、非天然油脂中都含有酯基，能發(fā)生水解反應，蔗糖在酸或酶作用下也能發(fā)生水解反應生成葡萄糖和果糖，B項正確；該非天然油脂中含有不飽和碳碳鍵，水解后的產(chǎn)物可與溴的四氯化碳溶液反應，C項正確；蔗糖中不含醛基，不能發(fā)生銀鏡反應，而葡萄糖和銀氨溶液能發(fā)生銀鏡反應，故現(xiàn)象不同，D項錯誤。4．實驗室探究淀粉的水解反應：(1)實驗用品：淀粉、20%硫酸、蒸餾水、氫氧化鈉溶液、銀氨溶液、碘水。實驗步驟：在試管1和2中各加入0.5g淀粉，在試管1中加入4mL20%硫酸，在試管2中加入4mL蒸餾水，都水浴加熱3～4min。從試管1中取出適量溶液于試管3中，從試管2中取出適量溶液于試管4中。用NaOH溶液中和試管1中的溶液至堿性，在試管1和2中都加入銀氨溶液，水浴加熱后，觀察試管內(nèi)壁有無銀鏡出現(xiàn)。在試管3和4中都加入碘水，觀察現(xiàn)象。將實驗現(xiàn)象和結(jié)論填入下表。試管加入碘水后的現(xiàn)象加入銀氨溶液后的現(xiàn)象結(jié)論1①__________③______3②__________2④__________⑥______4⑤__________試寫出試管1中淀粉在硫酸存在下發(fā)生反應的化學方程式：__________________。(2)實驗用品：淀粉、唾液、新制的氫氧化銅。實驗操作：在試管中加入0.5g淀粉，加入少許唾液和蒸餾水，加熱，在水解液中加入新制的氫氧化銅，加熱，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：________________________________________________________________________；結(jié)論：________________________________________________________________________。(3)比較實驗(1)(2)可得出的結(jié)論是_______________________________________________。答案(1)①出現(xiàn)銀鏡②出現(xiàn)藍色或未出現(xiàn)藍色③淀粉發(fā)生了水解④未出現(xiàn)銀鏡⑤出現(xiàn)藍色⑥淀粉沒有水解eq\o((C6H10O5)n,\s\do12(淀粉))＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))eq\o(nC6H12O6,\s\do12(葡萄糖))(2)有磚紅色沉淀產(chǎn)生淀粉在唾液的作用下水解生成了葡萄糖(3)淀粉在酸或酶的作用下都能水解生成葡萄糖解析(1)試管1中已形成堿性溶液，則進行銀鏡反應時有銀鏡產(chǎn)生，說明淀粉已發(fā)生了水解。如果試管3中淀粉已完全水解，則因沒有淀粉的存在，加入碘水不會看到藍色，如果試管3中淀粉只是部分水解，則因有淀粉的存在，加入碘水仍會看到藍色。試管2和4中均是淀粉的水溶液，因沒有催化劑，不會發(fā)生水解，所以試管4中加入碘水會看到藍色，試管2中因沒有葡萄糖的存在，加入銀氨溶液不會產(chǎn)生銀鏡。淀粉在稀硫酸存在下發(fā)生水解反應的化學方程式為eq\o((C6H10O5)n,