高中化學(xué)同步講義（必修二）第19講 7.8糖類（學(xué)生版）

第四節(jié)基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)第1課時(shí)糖類1．知道糖類的組成、重要性質(zhì)和主要用途。2．認(rèn)識(shí)葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)，掌握葡萄糖、蔗糖和淀粉的特征反應(yīng)。3．能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)淀粉水解產(chǎn)物及水解程度。一、糖類的組成及分類食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要包括________、________、________、維生素、無(wú)機(jī)鹽和水。1．糖類的組成糖類是綠色植物_____________的產(chǎn)物，也是人類最重要的________來(lái)源，人們最初發(fā)現(xiàn)的糖類的化學(xué)組成大多符合__________的通式，因此糖類也被稱為________________。2．糖的分類依據(jù)：是否水解及水解產(chǎn)物的多少進(jìn)行分類類別單糖二糖多糖特點(diǎn)不能水解為更簡(jiǎn)單的糖分子水解后能生成________單糖水解后能生成________單糖代表物________、________________、________、乳糖________、________代表物的分子式相互關(guān)系________同分異構(gòu)體二、葡萄糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1．葡萄糖的組成與結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式官能團(tuán)2．葡萄糖的物理性質(zhì)葡萄糖是一種有________的________色晶體________溶于水。3．葡萄糖的特征反應(yīng)(1)葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：________________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論：________________________________________________________________(2)葡萄糖的銀鏡反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：________________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論：________________________________________________③應(yīng)用：這兩個(gè)反應(yīng)均可檢驗(yàn)葡萄糖的存在。醫(yī)療上可用葡萄糖的特征反應(yīng)檢測(cè)糖尿病患者的________和________。實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：上述兩個(gè)反應(yīng)均需要在________條件下進(jìn)行，即制取氫氧化銅時(shí)，NaOH溶液必須________；配制銀氨溶液時(shí)，滴加氨水的量必須使沉淀______________。三、蔗糖、淀粉、纖維素的性質(zhì)及其應(yīng)用1．淀粉的特征反應(yīng)淀粉遇I2變________。2．蔗糖、淀粉、纖維素的水解(1)蔗糖水解的化學(xué)方程式：________________________________________________。(2)淀粉(或纖維素)的水解反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：________________________________實(shí)驗(yàn)結(jié)論：淀粉水解生成________，與新制的Cu(OH)2共熱生成________________沉淀化學(xué)方程式：________________________________________3．糖類在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用(1)淀粉為人體提供能量淀粉在人體內(nèi)的變化：淀粉eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(多步))葡萄糖eq\o(→,\s\up7(緩慢氧化))CO2和H2O，同時(shí)放出能量，葡萄糖在人體內(nèi)氧化的化學(xué)方程式：________________________________________。(2)食草動(dòng)物可以在體內(nèi)消化和利用纖維素。人體內(nèi)沒有類似的纖維素水解酶，無(wú)法吸收和利用纖維素，食物中的纖維素能刺激腸道蠕動(dòng)，有助于________和排泄。(3)淀粉可以釀酒，葡萄糖生成酒精的化學(xué)方程式：________________________________________。?問題一糖類的組成和分類【典例1】淀粉和纖維素是常見的兩種多糖。下列關(guān)于淀粉和纖維素的敘述正確的是()A．兩者都屬于糖類，所以都有甜味B．兩者化學(xué)式相同，所以屬于同分異構(gòu)體C．兩者具有相同的通式，所以化學(xué)性質(zhì)相同D．兩者碳元素的百分含量相等【變式練1-1】中國(guó)是世界上最早制糖的國(guó)家之一，人體所需70%左右的能量由糖提供。下列說(shuō)法正確的是()A．公元674年，我國(guó)發(fā)明的用黃泥漿使紅糖脫色的方法，是利用了黃泥漿的吸附性B．唐大歷年間，四川遂寧出現(xiàn)用甘蔗制取冰糖的方法，冰糖的主要成分是葡萄糖C．飴糖是以米(淀粉)和麥芽經(jīng)過糖化熬煮而成的糖，飴糖就是葡萄糖D．“床頭冬釀壓瓊漿”中的“冬釀”指的是蜂蜜，蜂蜜中幾乎不含單糖(葡萄糖和果糖)【變式練1-2】新版人民幣的發(fā)行，引發(fā)了人們對(duì)有關(guān)人民幣中化學(xué)知識(shí)的關(guān)注。下列表述不正確的是()A．制造人民幣所用的棉花、優(yōu)質(zhì)針葉木等原料的主要成分是纖維素B．用于人民幣票面文字等處的油墨中所含有的Fe3O4是一種磁性物質(zhì)C．纖維素是多糖，沒有甜味D．某種驗(yàn)鈔筆中含有碘酒溶液，遇假鈔呈現(xiàn)藍(lán)色，其中遇碘變藍(lán)的是葡萄糖?問題二葡萄糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用【典例2】在試管中加入2mL10%CuSO4溶液，滴加5滴5%NaOH溶液，得到新制的Cu(OH)2，再加入2mL10%葡萄糖溶液，加熱，未出現(xiàn)磚紅色沉淀，下列對(duì)其原因的分析正確的是()A．葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)中不含能與新制的Cu(OH)2反應(yīng)的官能團(tuán)B．該反應(yīng)需要在堿性條件下才能進(jìn)行，而實(shí)驗(yàn)條件是酸性C．加熱溫度沒有達(dá)到該反應(yīng)所需要的范圍D．所加葡萄糖溶液太少，導(dǎo)致反應(yīng)現(xiàn)象不明顯【歸納小結(jié)】官能團(tuán)決定物質(zhì)的主要化學(xué)性質(zhì)，因此葡萄糖兼有醛基和羥基的性質(zhì)。葡萄糖兩個(gè)特征反應(yīng)應(yīng)注意的問題(1)銀鏡反應(yīng)①試管潔凈；②銀氨溶液應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配；③采用水浴加熱；④不能振蕩試管。(2)葡萄糖與新制Cu(OH)2反應(yīng)①Cu(OH)2懸濁液要現(xiàn)用現(xiàn)配；②配制時(shí)NaOH要過量，將少量CuSO4滴到過量的NaOH溶液中，若CuSO4過多易形成黑色的CuO沉淀；③要用酒精燈加熱至沸騰?！咀兪骄?-1】下列物質(zhì)中，與葡萄糖的化學(xué)性質(zhì)相似的是()A．CH2OH—CHOH—CHO B．CH2OH—CHOH—CH2OHC．CH3CH2OH D．CH3COOH【變式練2-2】葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]和核糖(CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)都是人類生命活動(dòng)不可缺少的物質(zhì)，根據(jù)兩者的結(jié)構(gòu)，回答下列問題。(1)下列有關(guān)葡萄糖和核糖的敘述正確的是______(填字母)。A．兩者都屬于單糖B．兩者都能溶于水C．兩者都是還原性糖，都可以被催化氧化D．等物質(zhì)的量的葡萄糖和核糖分別和足量的金屬鈉反應(yīng)，生成氫氣的物質(zhì)的量之比為4∶5(2)1mol核糖最多能與________mol乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)。檢驗(yàn)?zāi)程悄虿∪说哪蛞褐惺欠窈衅咸烟堑脑噭開_______________________________________。?問題三蔗糖、淀粉、纖維素的性質(zhì)及應(yīng)用【典例3】某學(xué)生設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用以檢驗(yàn)淀粉的水解情況。方案甲：淀粉液eq\o(→,\s\up7(H2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOH))中和液eq\o(→,\s\up7(I2))溶液變藍(lán)。結(jié)論：淀粉完全沒有水解。方案乙：淀粉液eq\o(→,\s\up7(H2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(銀氨溶液))無(wú)銀鏡現(xiàn)象。結(jié)論：淀粉完全沒有水解。方案丙：淀粉液eq\o(→,\s\up7(H2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOH))中和液eq\o(→,\s\up7(銀氨溶液))有銀鏡現(xiàn)象。結(jié)論：淀粉已經(jīng)水解。(1)淀粉的水解產(chǎn)物是________(填名稱)。利用它的________(填“還原性”或“氧化性”)可進(jìn)行檢驗(yàn)。(2)方案甲結(jié)論不正確，正確結(jié)論應(yīng)為淀粉可能完全沒有水解或_________________。(3)方案乙結(jié)論也不正確，淀粉也可能部分或完全水解，因?yàn)開_______________________________。(4)方案丙的結(jié)論是正確的，其中最后一步的銀氨溶液也可換成新制氫氧化銅懸濁液，則加熱反應(yīng)現(xiàn)象為__________________________________________。(5)若想進(jìn)一步檢驗(yàn)方案丙中淀粉是否完全水解，應(yīng)取少量水解液，加________，若現(xiàn)象為溶液變藍(lán)，則證明淀粉____________?！練w納小結(jié)】(1)糖類水解規(guī)律(2)糖類水解的條件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化劑，并水浴加熱。(3)淀粉水解程度的判斷檢驗(yàn)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)生銀鏡未水解②溶液呈藍(lán)色出現(xiàn)銀鏡部分水解③溶液不變藍(lán)色出現(xiàn)銀鏡完全水解【變式練3-1】以富含淀粉的生物質(zhì)為原料制備燃料乙醇的流程如下：(1)C12H22O11的名稱為__________，屬于________(填“單”“二”或“多”)糖。(2)書寫②③反應(yīng)的化學(xué)方程式。反應(yīng)②：_________________________________；反應(yīng)③：__________________________________。【變式練3-2】以淀粉為基本原料可制備許多物質(zhì)，如下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)②是水解反應(yīng)B．反應(yīng)⑤是取代反應(yīng)C．反應(yīng)①是氧化反應(yīng)D．在加熱條件下，可用銀氨溶液鑒別葡萄糖和乙醇【基礎(chǔ)強(qiáng)化】1．下列關(guān)于糖類的說(shuō)法正確的是()A．所有糖類都有甜味，且都能溶于水B．葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)4CHOC．淀粉和纖維素的分子式都是(C6H10O5)n，二者互為同分異構(gòu)體D．?dāng)z入人體的纖維素在酶的催化作用下能水解為葡萄糖2．已知蘇糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，以下有關(guān)蘇糖的說(shuō)法不正確的是()A．蘇糖能發(fā)生銀鏡反應(yīng)B．蘇糖屬于單糖C．蘇糖在一定條件下，能發(fā)生取代反應(yīng)D．蘇糖與葡萄糖互為同分異構(gòu)體3．從釀酒到飲酒，涉及多種化學(xué)反應(yīng)。下列有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式不正確的是()A．淀粉完全水解：2(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(酶))nC12H22O11B．葡萄糖發(fā)酵為酒精：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酒化酶))2CH3CH2OH＋2CO2↑C．乙醇在人體中氧化為乙醛：2CH3CH2OH＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CH3CHO＋2H2OD．乙醛在人體中氧化為乙酸：2CH3CHO＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CH3COOH4．近幾年一種新型的甜味劑木糖醇悄悄地進(jìn)入人們的視野，木糖醇是一種理想的蔗糖替代品，它具有甜味足、溶解性好、防齲齒、適合糖尿病患者食用的優(yōu)點(diǎn)。木糖醇是一種白色粉末狀的晶體，分子式為C5H12O5，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)3CH2OH。下列有關(guān)木糖醇的敘述不正確的是()A．木糖醇與葡萄糖、果糖等一樣，屬于多羥基醛或酮，是一種單糖B．木糖醇可發(fā)生取代反應(yīng)C．木糖醇是一種五元醇D．木糖醇是一種無(wú)糖型甜味劑5．下列關(guān)于檢驗(yàn)?zāi)巢∪四蛱堑淖龇ㄕ_的是()A．取尿樣，加入新制的Cu(OH)2，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象B．取尿樣，加入過量稀H2SO4，再加入新制的Cu(OH)2，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象C．取尿樣，加入新制的Cu(OH)2，煮沸，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象D．取尿樣，加入Cu(OH)2固體，煮沸，觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象硫酸，加熱半分鐘，冷卻后加入新制的Cu(OH)2，加熱后未見磚紅色沉淀，其原因可能是()①未用濃硫酸作催化劑②加入Cu(OH)2之前，未用NaOH溶液中和硫酸③配制Cu(OH)2時(shí)，硫酸銅溶液太稀④加熱時(shí)間不充分，淀粉沒有水解⑤所配淀粉溶液濃度不夠A．①②B．②④C．①⑤D．③⑤7．生活中的一些問題常涉及化學(xué)知識(shí)，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(zhì)如淀粉等不會(huì)導(dǎo)致人發(fā)胖C．淀粉在人體內(nèi)直接水解生成葡萄糖，供人體組織的營(yíng)養(yǎng)需要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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)8．端午節(jié)吃粽子是中國(guó)傳統(tǒng)習(xí)俗，粽子由糯米等制作而成。下列說(shuō)法正確的是()A．糯米中的淀粉能與新制的氫氧化銅反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀B．可以用碘水來(lái)檢驗(yàn)糯米中的淀粉是否水解完全C．糯米中的淀粉在堿性條件下能發(fā)生水解生成葡萄糖D．糖尿病患者不能吃粽子，因?yàn)榕疵字泻罅康钠咸烟牵瑫?huì)使血糖升高9．《齊民要術(shù)》是世界上最早記錄食品釀造的典籍，文中記述了古人利用谷物釀酒、釀醋的方法：以發(fā)霉的谷物作酒曲，將蒸熟的米飯拌入酒曲中，經(jīng)過發(fā)酵可得米酒，米酒進(jìn)一步發(fā)酵可得米醋。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．米飯的主要成分屬于糖類B．米酒可與金屬鈉反應(yīng)放出氣體C．對(duì)米酒加熱蒸餾可得到濃度較高的乙醇溶液D．米酒釀造米醋的過程中，乙醇發(fā)生還原反應(yīng)10．A是面粉中的主要成分，C與E反應(yīng)可生成F，D能與新制的Cu(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀。下圖是A、B、C、D、E、F等幾種常見有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(充分水解))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(發(fā)酵))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(E)eq\o(→,\s\up7(酯化))eq\x(F)根據(jù)以上信息完成下列各題：(1)A的化學(xué)式為_____________，B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________________。(2)F在稀硫酸中發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。(3)E與小蘇打溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。(4)其中能與新制的Cu(OH)2反應(yīng)產(chǎn)生磚紅色沉淀的物質(zhì)除D外還有________(填字母)。(5)鈉與C的反應(yīng)現(xiàn)象和鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象有哪些不同？為何會(huì)產(chǎn)生這些差異？【能力提升】1．下列與化學(xué)有關(guān)的文獻(xiàn)或詩(shī)文，理解正確的是()A．《問劉十九》中寫道：“綠蟻新醅酒，紅泥小火爐”，“新醅酒”即新釀的酒，在釀酒的過程中，葡萄糖發(fā)生了水解反應(yīng)B．“獨(dú)憶飛絮鵝毛下，非復(fù)青絲馬尾垂”中的“飛絮”和棉花的化學(xué)成分不同C．《天工開物》中有如下描述：“世間絲、麻、裘、褐皆具素質(zhì)，而使殊顏異色得以尚焉……”文中的“麻”在一定條件下可以水解生成小分子D．《傅鶉觚集·太子少傅箴》中記載：“故近朱者赤，近墨者黑?！边@里的“朱”指的是朱砂，古代常用的一種紅色顏料，其主要成分為Fe2O32．制備乙酸乙酯的綠色合成路線之一如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．加熱條件下，M能與新制的氫氧化銅發(fā)生反應(yīng)B．④的反應(yīng)類型屬于酯化反應(yīng)，也屬于取代反應(yīng)C．淀粉和纖維素的化學(xué)式均為(C6H10O5)n，二者都為純凈物，且互為同分異構(gòu)體D．用飽和碳酸鈉溶液可以鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯3．核糖是合成核酸的重要原料，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH(CHOH)3CHO，下列關(guān)于核糖的敘述中，不正確的是()A．與葡萄糖既不互為同系物也不互為同分異構(gòu)體B．可以與銀氨溶液作用形成銀鏡，也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色C．1mol核糖最多可以和4mol乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)D．核糖和氫氣在一定條件下反應(yīng)的產(chǎn)物能使石蕊溶液變紅4．為檢驗(yàn)淀粉水解的情況，進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)，試管甲和試管丙均用60～80℃的水浴加熱5～6min，試管乙不加熱，待試管中的溶液冷卻后再進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)1：取少量甲中溶液，加入新制的氫氧化銅，加熱，沒有磚紅色沉淀出現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)2：取少量乙中溶液，滴加幾滴碘水，溶液變?yōu)樗{(lán)色，但取少量甲中溶液做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，溶液不變藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液調(diào)節(jié)至堿性，再滴加碘水，溶液顏色無(wú)明顯變化。(1)下列說(shuō)法不正確的是______(填字母)。A．淀粉和纖維素在酸的催化作用下完全水解后的產(chǎn)物都是葡萄糖B．淀粉、纖維素屬于高分子C．淀粉在唾液淀粉酶的作用下可發(fā)