高中化學(xué) 第二章 官能團(tuán)與有機(jī)化學(xué)反應(yīng) 烴的衍生物 第3節(jié) 醛和酮 糖類 第2課時(shí) 糖類學(xué)案 魯科版選修5-魯科版高二選修5化學(xué)學(xué)案

第2課時(shí)糖類1．知道糖的分類，能夠列舉出常見(jiàn)的單糖、雙糖和多糖的實(shí)例。2．了解糖類的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。3．了解葡萄糖、麥芽糖具有還原性，雙糖能水解成單糖，多糖能水解成葡萄糖。(重點(diǎn))4．結(jié)合糖類物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化說(shuō)明糖類與生命活動(dòng)的關(guān)系。糖類概述單糖[基礎(chǔ)·初探]1．糖類概述(1)概念分子中有兩個(gè)或兩個(gè)以上羥基的醛或酮以及水解后可以生成多羥基醛或多羥基酮的有機(jī)化合物。(2)糖類的組成糖類由C、H、O三種元素組成，官能團(tuán)為—OH、—CHO或。(3)分類糖類eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單糖：不能水解的糖類，如葡萄糖、核糖、脫氧核糖等,雙糖：1mol能水解成2mol單糖的糖類，如蔗糖、,麥芽糖等,多糖：1mol能水解成nmoln>10單糖的糖,類，如淀粉、纖維素等))糖類物質(zhì)都有甜味嗎？【提示】糖類物質(zhì)不都有甜味，如淀粉、纖維素均無(wú)甜味。2．單糖(1)葡萄糖①化學(xué)式：C6H12O6。②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH2OH—(CHOH)4—CHO。③官能團(tuán)：—CHO、—OH。④物理性質(zhì)：白色晶體，易溶于水，有甜味。⑤化學(xué)性質(zhì)(2)果糖①分子式：C6H12O6，與葡萄糖互為同分異構(gòu)體。②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：。③甜度：自然界中甜度最大的單糖。(3)核糖①分子式：C5H10O5。②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH2OH—(CHOH)3—CHO。(4)脫氧核糖①分子式：C5H10O4。②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH2OH—(CHOH)2—CH2—CHO。(1)葡萄糖屬于電解質(zhì)。()(2)果糖與葡萄糖互為同系物。()(3)葡萄糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。()(4)核糖和脫氧核糖分子式均符合通式Cn(H2O)m。()【提示】(1)×(2)×(3)√(4)×[核心·突破]葡萄糖和果糖的比較[題組·沖關(guān)]題組1糖類概述1．下列說(shuō)法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：04290039】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糖D．葡萄糖和乙醛的分子式中都含有醛基，它們都具有還原性【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)。糖類不一定都有甜味，如淀粉；有甜味的物質(zhì)也不一定是糖類，如甘油。葡萄糖是單糖的主要原因是它不能水解為更小的糖分子?！敬鸢浮緿2．下列物質(zhì)不屬于單糖的是()A．葡萄糖 B．麥芽糖C．果糖 D．核糖【答案】B3．下列物質(zhì)能發(fā)生水解反應(yīng)的是()A．葡萄糖 B．丙醇C．蔗糖 D．乙醛【解析】常見(jiàn)的能發(fā)生水解的有機(jī)物有：鹵代烴、雙糖、多糖、酯類化合物、蛋白質(zhì)等?！敬鸢浮緾題組2單糖的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)4．下列有關(guān)葡萄糖的敘述中，錯(cuò)誤的是()A．能加氫生成六元醇B．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C．能與醇發(fā)生酯化反應(yīng)D．能被氧化為CO2和H2O【答案】C5．下列反應(yīng)中能用于檢驗(yàn)?zāi)蛞褐惺欠窈衅咸烟堑氖?)A．加金屬鈉看是否有氫氣放出B．與新制的氫氧化銅懸濁液混合后共熱，觀察是否有磚紅色沉淀生成C．與醋酸和濃硫酸共熱，觀察是否有果香味物質(zhì)生成D．加入酸性KMnO4溶液，看溶液是否退色【解析】檢驗(yàn)葡萄糖可利用其分子結(jié)構(gòu)中含有醛基，將其與新制的Cu(OH)2懸濁液混合后共熱，看是否有磚紅色沉淀生成來(lái)判定，當(dāng)然也可借助銀鏡反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)葡萄糖?！敬鸢浮緽6．核糖是合成核酸的重要原料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為：下列關(guān)于核糖的敘述中正確的是()A．與葡萄糖互為同分異構(gòu)體B．可以與銀氨溶液反應(yīng)形成銀鏡C．可以與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng)D．可以使紫色石蕊試液變紅【解析】葡萄糖為六碳醛糖，其分子式為C6H12O6，而核糖為五碳醛糖，其分子式為C5H10O5，二者不是同分異構(gòu)體，A錯(cuò)誤；核糖分子中含有醛基，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，B正確；核糖分子中沒(méi)有“酚羥基”的結(jié)構(gòu)，不能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)，C錯(cuò)誤；核糖分子中不含羧基，其中的羥基也不活潑，不能電離出H＋，故不能使紫色石蕊試液變紅，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽雙糖和多糖[基礎(chǔ)·初探]1．雙糖名稱蔗糖麥芽糖相似點(diǎn)①組成相同，化學(xué)式均為C12H22O11，互為同分異構(gòu)體②都屬于雙糖，每摩爾水解后生成兩摩爾單糖③水解產(chǎn)物都能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，都能被新制的Cu(OH)2懸濁液氧化④都具有甜味(蔗糖更甜)不同點(diǎn)官能團(tuán)不含醛基(非還原性糖)含有醛基(還原性糖)化學(xué)性質(zhì)不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，不能被新制Cu(OH)2懸濁液氧化能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，能被新制Cu(OH)2懸濁液氧化水解產(chǎn)物葡萄糖和果糖葡萄糖用途制甜味食物、紅糖、白糖等制甜味食物、飴糖等1．如何鑒別蔗糖和麥芽糖？【提示】蔗糖分子結(jié)構(gòu)中沒(méi)有醛基，所以沒(méi)有還原性，麥芽糖分子結(jié)構(gòu)中含有醛基，是一種還原性糖，可用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液來(lái)鑒別蔗糖和麥芽糖。2．多糖名稱淀粉纖維素存在植物種子、塊根等棉花、木材等通式(C6H10O5)n(C6H10O5)n結(jié)構(gòu)特點(diǎn)由幾百個(gè)到幾千個(gè)單糖單元構(gòu)成的高分子化合物由幾千個(gè)單糖單元構(gòu)成的高分子化合物物理性質(zhì)白色粉末、無(wú)氣味，不溶于冷水，無(wú)甜味白色、無(wú)氣味，不溶于水，無(wú)甜味化學(xué)性質(zhì)加碘水淀粉與碘作用呈藍(lán)色纖維素與碘不作用，不變藍(lán)水解在淀粉酶作用下水解成麥芽糖，在無(wú)機(jī)酸作用下水解成葡萄糖在無(wú)機(jī)酸催化作用下水解，最后生成葡萄糖，比淀粉水解困難酯化不能發(fā)生酯化反應(yīng)生成火棉、膠棉和醋酸纖維2．淀粉和纖維素互為同分異構(gòu)體嗎？【提示】不是。淀粉和纖維素是由幾百到幾千個(gè)葡萄糖單元構(gòu)成的高分子化合物，它們的組成通式都是(C6H10O5)n，但因?yàn)閚值不固定，因此不屬于同分異構(gòu)體。[核心·突破]1．糖類還原性的檢驗(yàn)糖類還原性是指糖類中的醛基被氧化的性質(zhì)。某些糖類有較強(qiáng)的還原性，能被銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液氧化。若糖類不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或不與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)，則該糖不具有還原性，為非還原性糖，如蔗糖。2．水解產(chǎn)物中葡萄糖的檢驗(yàn)(1)水解條件①蔗糖：稀硫酸(1∶5)作催化劑，水浴加熱。②纖維素：90%的濃硫酸作催化劑，小火微熱。③淀粉：稀酸或酶催化，水浴加熱。(2)水解產(chǎn)物中葡萄糖的檢驗(yàn)：欲要檢驗(yàn)糖類水解產(chǎn)物中的葡萄糖，必須先加入NaOH溶液中和其中的硫酸，再加入銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液進(jìn)行檢驗(yàn)。3．淀粉水解程度的判斷(1)實(shí)驗(yàn)原理用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液和碘水來(lái)檢驗(yàn)淀粉在水溶液中是否發(fā)生了水解及水解是否已進(jìn)行完全。(2)實(shí)驗(yàn)步驟淀粉溶液eq\o(→,\s\up13(稀硫酸),\s\do13(微熱))水解液eq\o(→,\s\up13(NaOH),\s\do13(溶液))中和液eq\o(→,\s\up13(銀氨溶液),\s\do13(水浴加熱))現(xiàn)象A↓碘水現(xiàn)象B(3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論1未出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色淀粉尚未水解2出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色淀粉部分水解3出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍(lán)色淀粉完全水解[題組·沖關(guān)]題組1蔗糖和麥芽糖1．下列說(shuō)法不正確的是()A．蔗糖不是淀粉水解的產(chǎn)物B．蔗糖的水解產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)C．蔗糖是多羥基的醛類化合物D．蔗糖與麥芽糖互為同分異構(gòu)體【解析】淀粉水解先得到麥芽糖，然后在麥芽糖酶的作用下最終水解成葡萄糖，A正確；蔗糖水解的產(chǎn)物為葡萄糖和果糖，其中葡萄糖可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，B正確；蔗糖是一種多羥基酮，而不是多羥基醛，C不正確；蔗糖和麥芽糖的分子式都是C12H22O11，但結(jié)構(gòu)不同，所以互為同分異構(gòu)體，D正確?！敬鸢浮緾2．下列實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)論錯(cuò)誤的是()A．用新制Cu(OH)2懸濁液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H2SO4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H2SO4，加熱幾分鐘，加入到銀氨溶液中，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，證明蔗糖不水解【解析】麥芽糖是還原性糖，蔗糖是非還原性糖，故A正確；用銀鏡反應(yīng)可以證明有葡萄糖生成，但不能證明蔗糖是否有剩余，故B正確；濃H2SO4與蔗糖作用使蔗糖炭化，脫去了水，剩余了炭，故C正確；欲檢驗(yàn)蔗糖水解產(chǎn)物葡萄糖的生成，必須先加入NaOH溶液中和做催化劑的硫酸，再加入銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液進(jìn)行檢驗(yàn)，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿3．下列物質(zhì)中，在一定條件下既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生水解反應(yīng)的是()A．乙酸甲酯 B．蔗糖C．葡萄糖 D．麥芽糖【解析】A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，由此可知雖然能水解但沒(méi)有醛基，B為非還原性糖，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，C為單糖不能水解，D是二糖能水解，同時(shí)又是還原性糖，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)?！敬鸢浮緿4．如圖表示一個(gè)反應(yīng)過(guò)程，圖中的黑球表示兩個(gè)相同的單糖，則圖中的a、b、c分別表示()A．麥芽糖、麥芽糖酶、葡萄糖B．蔗糖、蔗糖酶、果糖C．乳糖、乳糖酶、葡萄糖D．淀粉、淀粉酶、葡萄糖【解析】據(jù)圖示，b在反應(yīng)前后未變化，應(yīng)為催化劑即酶，a是水解后生成兩個(gè)相同的單糖分子的二糖。1mol麥芽糖水解生成2mol葡萄糖，1mol蔗糖水解生成1mol葡萄糖和1mol果糖，故a為麥芽糖，c為葡萄糖?！敬鸢浮緼題組2淀粉水解程度的判斷5．向淀粉中加入少量的稀硫酸，加熱使之發(fā)生水解，為測(cè)定水解的程度所需的下列試劑是()①NaOH溶液②新制Cu(OH)2懸濁液③碘水④BaCl2溶液A．②③ B．①②③C．①②④ D．②③④【解析】向水解液中加碘水可檢驗(yàn)是否含淀粉；向水解液中加入NaOH溶液后再加新制Cu(OH)2懸濁液可檢驗(yàn)是否含有還原性糖。【答案】B6．為驗(yàn)證淀粉水解可生成還原性糖，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)中操作步驟的排列順序正確的是()①取少量淀粉加水制成溶液；②加熱煮沸；③加入新制的氫氧化銅懸濁液；④加入幾滴稀硫酸；⑤水浴加熱；⑥加入堿液，中和并呈堿性A．①④⑤⑥③② B．⑤④②③①⑥C．①④②③⑤⑥ D．①⑤③④⑥②【解析】該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)首先取淀粉樣品，配制成溶液，然后加入稀硫酸，水浴加熱，使淀粉水解；再加入堿液，中和酸呈堿性，加入新制的氫氧化銅懸濁液，加熱至沸騰，故應(yīng)選A?！敬鸢浮緼7．某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案用以檢驗(yàn)淀粉水解的情況：下列結(jié)論正確的是()A．淀粉尚有部分未水解