第21講糖類（教師版）-2024年高中化學講義（選擇性必修三）

第21課糖類1．能通過單糖、雙糖、多糖的結(jié)構(gòu)推測它們的性質(zhì)。2．了解糖類在生活、生產(chǎn)中的應用。一、糖類的組成和分類1、組成：糖類化合物一般由碳、氫、氧三種元素組成，很多糖類分子中氫原子和氧原子的數(shù)目比恰好為2：1，其組成可以用通式Cm(H2O)n來表示，如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等，所以糖類化合物也被稱為碳水化合物2、定義：從分子結(jié)構(gòu)上看，糖類是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物【易錯提醒】①大多數(shù)糖類化合物的分子式可用通式一般為Cm(H2O)n，m與n是可以相同、也可以不同的正整數(shù)；=2\*GB3②糖類不一定均符合Cm(H2O)n組成，如：脫氧核糖的分子式為C5H10O4；=3\*GB3③符合Cm(H2O)n組成的物質(zhì)不一定是糖類，如：乙酸的分子式為C2H4O2[或C2(H2O)2]，故碳水化合物表示糖類并不準確；=4\*GB3④有甜味的不一定是糖，如：甘油、木糖醇等；沒有甜味的也可能是糖，如：淀粉、纖維素等。因此，糖類物質(zhì)不完全屬于碳水化合物，也不等于甜味物質(zhì)。⑤脫水縮合一般指兩個或更多反應物生成一個主要產(chǎn)物，并伴隨著失去H2O等小分子的反應。3、分類：1）根據(jù)糖類能否水解以及水解后的產(chǎn)物，糖類可分為(1)單糖：凡是不能水解的糖稱為單糖。如：葡萄糖、果糖、核糖及脫氧核糖等；(2)寡糖(低聚糖)：1mol糖水解后能產(chǎn)生2～10mol單糖的稱為寡糖或低聚糖。若水解生成2mol單糖，則稱為二糖，重要的二糖有麥芽糖、乳糖和蔗糖等；(3)多糖：1mol糖水解后能產(chǎn)生10mol以上單糖的稱為多糖，如：淀粉、纖維素和糖原等。(4)相互轉(zhuǎn)化2）根據(jù)能否發(fā)生銀鏡反應劃分(1)還原性糖：能發(fā)生銀鏡反應的糖，如:葡萄糖、麥芽糖；(2)非還原性糖：不能發(fā)生銀鏡反應的糖，如:蔗糖、淀粉、纖維素。二、單糖1、葡萄糖——還原性糖(1)存在與物理性質(zhì)①存在：葡萄糖存在于水果、蜂蜜，以及植物的種子、葉、根、花中；動物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。②物理性質(zhì)：葡萄糖是易溶于水的無色晶體，熔點為146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖。(2)分子式與結(jié)構(gòu)特點：葡萄糖分子中有一個醛基和五個羥基，屬于醛糖分子式結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)簡式最簡式官能團C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHOCH2O，符合此簡式的有：甲醛、乙酸、甲酸甲酯等羥基、醛基(3)化學性質(zhì)：葡萄糖分子中含有醛基和醇羥基，可發(fā)生加成、氧化、酯化等反應①氧化反應——體現(xiàn)葡萄糖具有還原性a．生理氧化或燃燒：C6H12O6(s)＋6O2(g)6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2804kJ·mol－1b．被弱氧化劑銀氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化實驗探究【實驗41】實驗內(nèi)容（1）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。（2）在潔凈的支試管中加入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。（3）將上述兩個實驗現(xiàn)象與實驗37、38的現(xiàn)象比較，你能得出什么結(jié)論？實驗現(xiàn)象（1）有銀鏡生成（2）先有藍色絮狀沉淀生成，后有磚紅色沉淀生成實驗結(jié)論（1）CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O（2）CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O（醫(yī)學用于檢驗尿糖）（3）與乙醛進行類似實驗現(xiàn)象相似，說明葡萄糖分子中含有醛基,表現(xiàn)還原性，屬于還原性糖。c．使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色d．生理無氧氧化：是指在缺氧或供氧不足的情況下，組織細胞內(nèi)的糖原，能經(jīng)過一定的化學變化，產(chǎn)生乳酸，CH2OH(CHOH)4CHO2CH3CH(OH)COOH，放出熱量。②加成反應：CH2OH(CHOH)4CHO＋H2CH2OH(CHOH)4CH2OH（六元醇）③酯化反應與乙酸的酯化反應：CH2OH(CHOH)4CHO＋5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO＋5H2O④發(fā)酵成醇：C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑(4)葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)α-D-吡喃葡萄糖鏈狀葡萄糖β-D-吡喃葡萄糖(5)用途：葡糖糖用于制鏡業(yè)、糖果制造業(yè)，還用于醫(yī)藥工業(yè)，葡糖糖可直接被人體吸收。因此，體弱和血糖過低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)。2、果糖(1)存在與物理性質(zhì)①存在：果糖在水果和蜂蜜中含量較高，廣泛應用于食品和醫(yī)藥的生產(chǎn)中②物理性質(zhì)：純凈的果糖為無色晶體，易溶于水，吸濕性強，它比蔗糖的甜度高。(2)分子式與結(jié)構(gòu)特點：果糖分子中有一個羰基和五個羥基，是多羥基酮，屬于酮糖，和葡萄糖互為同分異構(gòu)體。(3)化學性質(zhì)：果糖分子中有一個羰基和五個羥基，可發(fā)生加成、酯化反應，還能發(fā)生銀鏡反應及和新制氫氧化銅懸濁液反應。【實驗探究】在試管中加入2mL10%NaOH溶液，滴加5%CuSO4溶液5滴，再加入2mL10%果糖溶液加熱，有磚紅色沉淀產(chǎn)生，說明果糖在堿性條件下有很強的還原性?！疽族e提醒】①在堿性條件下,果糖分子中羰基受多個羥基的影響，易轉(zhuǎn)化為烯二醇中間體，再異構(gòu)化為醛基，有很強的還原性。②在酸性條件下,果糖不能被溴水氧化，可用溴水區(qū)分葡萄糖和果糖。(4)果糖與葡萄糖的比較分子式結(jié)構(gòu)簡式官能團類別關(guān)系葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羥基、醛基單糖互為同分異構(gòu)體果糖C6H12O6羥基、酮羰基單糖3、核糖與脫氧核糖核糖與脫氧核糖分別是生物體的遺傳物質(zhì)核糖核酸(RNA)與脫氧核糖核酸(DNA)的重要組成部分。它們都是含有5個碳原子的單糖——戊糖。均為醛糖，具有還原性。二者的結(jié)構(gòu)簡式分別為CH2OH(CHOH)3CHO和CH2OH(CHOH)2CH2CHO。4、糖類分子與手性(1)手性碳原子：在分子中連有4個不同的原子或原子團的碳原子叫做不對稱碳原子，也叫手性碳原子。(2)手性分子：含有手性碳原子存在不能重疊、互為鏡像的對映異構(gòu)體的分子稱手性分子：如為手性分子。三、二糖——蔗糖與麥芽糖1、蔗糖(1)分子式：C12H22O11(2)存在：大多數(shù)植物體內(nèi)(甜菜、甘蔗中含量最高)，白糖、紅糖、冰糖等主要成分都是蔗糖。(3)物理性質(zhì)：無色晶體，易溶于水，較難溶于乙醇，甜味僅次于果糖，熔點186℃。(4)用途：甜味食品(5)常見物質(zhì)：紅糖、白糖、冰糖(6)化學性質(zhì)：無醛基，無還原性，但水解產(chǎn)物有還原性。【實驗探究】實驗內(nèi)容在潔凈的試管中加入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，加入銀氨溶液或新制備的Cu(OH)2，加熱，觀察現(xiàn)象實驗裝置實驗現(xiàn)象加入銀氨溶液的試管中產(chǎn)生銀鏡；加入新制的Cu(OH)2的試管中出現(xiàn)紅色沉淀實驗結(jié)論蔗糖的水解產(chǎn)物分子中含有醛基，具有還原性反應方程式蔗糖是一種二糖，可以在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖【易錯提醒】①水解反應的條件：稀硫酸(1∶5)作催化劑，蔗糖水解實驗需要用水浴加熱；②盛蔗糖溶液的試管要預先洗凈，可先用NaOH溶液洗滌，再用清水洗凈；③水解產(chǎn)物中葡萄糖的檢驗：檢驗水解產(chǎn)物為葡萄糖時，一定要先加NaOH溶液中和作催化劑的稀硫酸，至溶液呈堿性后再加銀氨溶液或新制的Cu(OH)2懸濁液進行檢驗，否則實驗會失敗。2、麥芽糖(1)分子式：C12H22O11(與蔗糖互為同分異構(gòu)體)。(2)存在：發(fā)芽的谷粒和麥芽中。(3)物理性質(zhì)：無色晶體，易溶于水，有甜味，但甜味不如蔗糖。(4)用途：甜味食品。(5)常見物質(zhì)：飴糖。(6)化學性質(zhì)：有醛基，有還原性，水解產(chǎn)物也有還原性。①有還原性：能發(fā)生銀鏡反應(分子中含有醛基)，是還原性糖②水解反應(產(chǎn)物為葡萄糖一種)：3、蔗糖和麥芽糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)比較蔗糖麥芽糖分子式C12H22O11C12H22O11分子結(jié)構(gòu)分子中無醛基分子中有醛基互為同分異構(gòu)體，都是二糖化學性質(zhì)水解生成葡萄糖和果糖水解生成葡萄糖非還原性糖，與銀氨溶液或新制的Cu(OH)2不反應還原性糖，與銀氨溶液或新制的Cu(OH)2反應鑒別方法向其溶液中分別加入銀氨溶液，水浴加熱，能發(fā)生銀鏡反應的是麥芽糖，不能發(fā)生銀鏡反應的是蔗糖(也可用新制的氫氧化銅鑒別)4、還原性糖與非還原性糖：還原性糖是指糖類能發(fā)生銀鏡反應或與新制的Cu(OH)2反應生成紅色沉淀。反之，則為非還原性糖，如：葡萄糖、麥芽糖為還原性糖，蔗糖為非還原性糖?！咎骄俊穷惖倪€原性p106】參考答案：實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象結(jié)論(1)取兩支潔凈的試營，分別在試管中配制約2mL銀氨溶液，分別加入lmL蔗糖溶液、麥芽糖溶液，振蕩，然后在水浴中加熱，觀察實驗現(xiàn)象。加蒸糖溶液的試管無明顯現(xiàn)象，加麥芽糖溶液的試管內(nèi)壁出現(xiàn)光亮的銀鏡蔗糖分子內(nèi)無醛基，麥芽糖分子內(nèi)有醛基(2)另取兩支試管,向其中分別加入2mL10%NaOH溶液，加入5滴5%CuSO4溶液，再分別加入2mL蔗糖溶液、麥芽糖溶液，加熱，觀察實驗現(xiàn)象。加蒸糖溶液的試管無明顯現(xiàn)象，加麥芽糖溶液的試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀【討論】參考答案：(1)蔗糖是非還原糖；麥芽糖是還原糖。(2)注意問題：①銀氨溶液和Cu(OH)2懸濁液必須現(xiàn)用現(xiàn)配。②銀鏡反應、與新制Cu(OH)2懸濁液的反應必須在堿性條件下進行。③銀鏡反應需要水浴加熱，與新制Cu(OH)2懸濁液反應用酒精燈直接加熱到沸騰狀態(tài)。四、多糖——淀粉與纖維素1、淀粉和纖維素的組成與結(jié)構(gòu)(1)淀粉和纖維素是最重要的多糖，它們都是由大量葡萄糖單元相互連接組成，屬于天然有機高分子；淀粉的相對分子質(zhì)量可達到幾十萬，纖維素可達到幾百萬；(2)淀粉和纖維素的分子式可以表示為(C6H10O5)n，其中葡萄糖單元中一般仍有三個羥基，所以也可以表示為[C6H7O2(OH)3]n；(3)淀粉和纖維素分子中所包含的葡萄糖單元數(shù)目，即n值不同，二者的結(jié)構(gòu)和組成不同，不是同分異構(gòu)體。(4)淀粉和纖維素結(jié)構(gòu)示意圖2、淀粉(1)存在與物理性質(zhì)①存在：在種子、塊根和塊莖中含量豐富，谷類和薯類含淀粉較多。天然淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。支鏈淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比較黏的口感②物理性質(zhì)：淀粉是白色粉末狀物質(zhì)，沒有甜味，不溶于冷水。在熱水中淀粉會部分溶解，形成膠狀的淀粉糊，淀粉膠體微粒不帶電荷。(2)化學性質(zhì)——淀粉屬于非還原糖①特征反應：淀粉遇I2變藍，可以用碘水檢驗淀粉②酯化反應：分子中葡萄糖單元中有醇羥基，與羧酸發(fā)生酯化反應。=3\*GB3③淀粉的水解反應：在酸或酶的作用下水解，生成一系列產(chǎn)物，最終生成葡萄糖。【實驗探究】淀粉及其水解產(chǎn)物的還原性實驗內(nèi)容（1）在潔凈的支試管中加入2mL10%NaOH溶液，滴入5滴5%CuSO4溶液，振蕩。再加入2mL淀粉溶液，加熱，觀察現(xiàn)象。（2）在潔凈的試管中加入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。實驗現(xiàn)象（1）無明顯現(xiàn)象（2）出現(xiàn)磚紅色沉淀實驗結(jié)論（1）淀粉分子中無醛基，是非還原性糖（2）淀粉的水解產(chǎn)物分子中含有醛基，具有還原性反應方程式淀粉在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖：(3)用途：重要營養(yǎng)物質(zhì)、食品工業(yè)原料，如：制備葡萄糖、釀制食醋、釀酒工業(yè)釀酒原理：淀粉麥芽糖葡萄糖乙醇C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑(5)淀粉水解程度的判斷①實驗原理：判斷淀粉水解的程度時，要注意檢驗產(chǎn)物中是否生成葡萄糖，同時還要確認淀粉是否水解完全。用銀氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水來檢驗淀粉是否發(fā)生了水解及水解是否完全②實驗步驟③實驗現(xiàn)象和結(jié)論現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論①未出現(xiàn)銀鏡溶液變成藍色淀粉尚未水解②出現(xiàn)銀鏡溶液變成藍色淀粉部分水解③出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍色淀粉完全水解3、纖維素(1)存在與物理性質(zhì)①存在：纖維素參與構(gòu)成了植物的細胞壁，起著保護和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸稈中存在大量纖維素②物理性質(zhì)：纖維素是白色纖維狀物質(zhì)，沒有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有機溶劑(2)化學性質(zhì)——不與銀氨溶液和新制的氫氧化銅反應，不顯還原性，為非還原性糖①酯化反應：可以與醋酸、硝酸發(fā)生酯化反應制備醋酸纖維、硝酸纖維。②纖維素的水解反應——【實驗42p108】實驗內(nèi)容在試管中放入少量脫脂棉，加入幾滴蒸餾水和幾滴濃硫酸，用玻璃棒將混合物攪拌成糊狀。加入過量NaOH溶液中和至堿性，再滴入3滴5%CuSO4溶液，加熱，觀察并解釋實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀生成實驗結(jié)論纖維素的水解產(chǎn)物分子中含有醛基，具有還原性反應方程式纖維素在濃硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6纖維素葡萄糖(3)應用①纖維素硝酸酯又稱硝酸纖維，極易燃燒，可用于生產(chǎn)火藥、塑料和涂料等；②纖維素乙酸酯又稱醋酸纖維，不易燃燒，是一種紡織工業(yè)原料，可用于生產(chǎn)塑料、過濾膜、膠片等；③黏膠纖維是經(jīng)化學處理后的纖維素，黏膠纖維中的長纖維一般稱為人造絲，短纖維稱為人造棉，都可用于紡織工業(yè)?！疽族e提醒】人體中不含消化纖維素的酶，故纖維素不能作為人類的營養(yǎng)物質(zhì)。4、淀粉和纖維素比較5、甲殼質(zhì)與殼聚糖的形成(1)甲殼質(zhì)是由乙酰氨基葡萄糖相互結(jié)合形成的一種多糖，是節(jié)肢動物外殼的重要成分(2)殼聚糖［(C6H11O4N)n］是甲殼質(zhì)在堿溶液中脫去乙酰基，生成以氨基葡萄糖為單體的高聚物。可溶于酸溶液，具有良好的生物相溶性和一定的抑菌作用【易錯提醒】糖類判斷的誤區(qū)(1)大多數(shù)糖類的組成可以用通式Cn(H2O)m表示,其中m和n可以相同也可以不同;通式的使用有一定的限度,少數(shù)糖類不符合通式,如脫氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5);少數(shù)符合糖類通式的物質(zhì)不是糖類,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3);通式只表明糖類的元素組成,并不反映糖類的結(jié)構(gòu)。糖類分子中并不存在水分子。(2)判斷某物質(zhì)是否屬于糖類,要根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點,只有多羥基醛或多羥基酮以及能水解生成多羥基醛或多羥基酮的物質(zhì)才屬于糖類。(3)葡萄糖和果糖屬于單糖不是因為它們分子中碳原子數(shù)最少,而是因為不能水解。葡萄糖和果糖是六碳糖,而核糖、脫氧核糖均為五碳糖,分子中碳原子數(shù)比葡萄糖和果糖少一個;碳原子數(shù)最少的糖為三碳糖,即丙糖。?問題一糖類的組成【典例1】下列物質(zhì)中符合Cm(H2O)n的組成，但不屬于糖類的是()①纖維素②甲酸甲酯③淀粉④甲醛⑤丙酸⑥乳酸(α羥基丙酸)⑦乙二醇⑧乙酸A．②③④⑥B．②④⑥⑧ C．①③④⑦ D．②④⑤⑧【答案】B【解析】纖維素、淀粉屬于糖類；甲酸甲酯、甲醛、乳酸和乙酸的分子式可分別變形為C2(H2O)2、CH2O、C3(H2O)3、C2(H2O)2，都符合通式Cm(H2O)n，但都不屬于糖類；丙酸分子式為C3H6O2，乙二醇分子式為C2H6O2，不符合通式Cm(H2O)n，答案選B?！窘忸}必備】(1)大多數(shù)糖類的組成可以用通式Cn(H2O)m表示,其中m和n可以相同也可以不同;通式的使用有一定的限度,少數(shù)糖類不符合通式,如脫氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5);少數(shù)符合糖類通式的物質(zhì)不是糖類,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3);通式只表明糖類的元素組成,并不反映糖類的結(jié)構(gòu)。糖類分子中并不存在水分子。(2)判斷某物質(zhì)是否屬于糖類,要根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點,只有多羥基醛或多羥基酮以及能水解生成多羥基醛或多羥基酮的物質(zhì)才屬于糖類。(3)葡萄糖和果糖屬于單糖不是因為它們分子中碳原子數(shù)最少,而是因為不能水解。葡萄糖和果糖是六碳糖,而核糖、脫氧核糖均為五碳糖,分子中碳原子數(shù)比葡萄糖和果糖少一個;碳原子數(shù)最少的糖為三碳糖,即丙糖。【變式11】下列關(guān)于糖類的敘述正確的是①含有碳、氫、氧三種元素的有機化合物屬于糖類②糖類是碳和水的化合物，又稱碳水化合物③凡是能溶于水且具有甜味的物質(zhì)都屬于糖類④糖類是多羥基醛或多羥基酮及能水解生成它們的物質(zhì)⑤符合Cm(H2O)n的有機物都是糖類A．①② B．③⑤ C．④ D．①④【答案】C【解析】①糖類含有碳、氫、氧三種元素，但含有碳、氫、氧三種元素的化合物的種類很多，如醇、醛、羧酸等，所以不能用“含有碳、氫、氧”來定義糖類，①錯誤；②大多數(shù)糖類化合物可用通式Cm(H2O)n表示，但是糖類不是碳和水的化合物，②錯誤；③有甜味的物質(zhì)不一定是糖類，糖類也不一定有甜味，③錯誤；④糖類是多羥基醛或多羥基酮及能水解生成它們的物質(zhì),④正確；⑤大多數(shù)糖類化合物可用通式Cm(H2O)n表示，有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n，符合Cm(H2O)n通式的物質(zhì)不一定都是糖類化合物，⑤錯誤；綜上所述，正確的有④，故選C。【變式12】從分子結(jié)構(gòu)上看，糖類是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。據(jù)此分析下列物質(zhì)中屬于糖類的是A．CH2OH(CHOH)2CHOB．CH3CH(OH)CH2CHOC．D．【答案】A【解析】A．CH2OH(CHOH)2CHO為多羥基醛，屬于糖類，A符合題意；B．CH3CH(OH)CH2CHO為單羥基醛，不屬于糖類，B不符合題意；C．為多羥基酸，不屬于糖類，C不符合題意；D．為多羥基酸，不屬于糖類，D不符合題意；答案選A。?問題二糖類水解產(chǎn)物的檢驗【典例2】為檢驗淀粉水解的情況，進行如圖所示的實驗，試管甲和丙均用60~80℃的水浴加熱5~6min，試管乙不加熱。待試管甲中的溶液冷卻后再進行后續(xù)實驗。實驗1：取少量甲中溶液，加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，沒有磚紅色沉淀出現(xiàn)。實驗2：取少量乙中溶液，滴加幾滴碘水，溶液變?yōu)樗{色，但取少量甲中溶液做此實驗時，溶液不變藍色。實驗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，溶液顏色無明顯變化。(1)寫出淀粉水解的化學方程式：________________________________________。

(2)設計甲和乙是為了探究___________對淀粉水解的影響，設計甲和丙是為了探究___________對淀粉水解的影響。

(3)實驗1沒有磚紅色沉淀出現(xiàn)的原因是_________________________________。

(4)實驗3中溶液的顏色無明顯變化的原因是____________________________。

【答案】(1)(C6H10O5)n淀粉+nH(2)溫度催化劑(3)沒有加入堿中和作為催化劑的稀硫酸(4)氫氧化鈉與碘反應【解析】(1)淀粉在稀硫酸、加熱條件下，最終水解生成葡萄糖，化學方程式是(C6H10O5)n淀粉+nH2(2)甲與乙的反應物均相同，但甲加熱，乙未加熱，所以甲乙實驗是探究溫度對淀粉水解的影響；甲中有稀硫酸，而丙中無稀硫酸，所以甲、丙是探究催化劑對淀粉水解的影響。(3)淀粉水解生成的葡萄糖是在酸性條件下，而加入新制氫氧化銅產(chǎn)生磚紅色沉淀時應在堿性條件下，所以應先加入氫氧化鈉中和酸后，再加入新制氫氧化銅，所以實驗1無現(xiàn)象。(4)加入的碘與氫氧化鈉反應，導致碘無法與淀粉反應，所以溶液變化不明顯?！窘忸}必備】1．蔗糖的水解實驗實驗1：向兩支潔凈的試管中各加入1mL20%的蔗糖溶液，并向其中一支試管中加入3滴稀硫酸（1∶5）。把兩支試管都放在水浴中加熱5min，然后向加入硫酸的試管中滴加氫氧化鈉溶液，中和硫酸。實驗2：另取兩支潔凈的試管，分別加入新制的氫氧化銅懸濁液，將實驗1所得溶液分別加入試管中，加熱，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：加入稀硫酸的試管中加入新制的氫氧化銅懸濁液，加熱，有磚紅色沉淀生成。另一支試管中無明顯現(xiàn)象。實驗結(jié)論：蔗糖沒有還原性，不能被新制氫氧化銅懸濁液氧化；蔗糖的水解產(chǎn)物有還原性，能被新制氫氧化銅懸濁液氧化。2．淀粉和纖維素的水解實驗實驗l：在兩支潔凈的試管中各加入約0．5g淀粉，再向兩支試管中分別加入20%的硫酸溶液和蒸餾水各5mL，將兩支試管放入沸水浴中加熱5min，然后向加入硫酸的試管中滴加氫氧化鈉溶液，中和硫酸。實驗2：另取兩支潔凈的試管，分別加入新制的氫氧化銅懸濁液，將實驗1所得溶液分別加入試管中，加熱，觀察現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：加入稀硫酸的試管中加入新制的氫氧化銅懸濁液，加熱，有磚紅色沉淀生成。另一支試管中無明顯現(xiàn)象。實驗結(jié)論：淀粉在硫酸的催化作用下發(fā)生了水解，生成了還原性物質(zhì)。3．淀粉水解程度的判斷(1)實驗原理用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液和碘水來檢驗淀粉在水溶液中是否發(fā)生了水解及水解是否已進行完全。①水解產(chǎn)物中葡萄糖的檢驗：欲要檢驗糖類水解產(chǎn)物中的葡萄糖，必須先加入NaOH溶液中和其中的酸，再加入銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液進行檢驗。②水解產(chǎn)物中淀粉的檢驗：取水解液加入碘水，不能取中和液進行檢驗。(2)實驗步驟淀粉溶液eq\o(,\s\up11(硫酸),\s\do4(△))水解液eq\o(,\s\up7(NaOH溶液))中和液eq\o(,\s\up11(新制氫氧化銅懸濁液),\s\do4(△))現(xiàn)象A碘水現(xiàn)象B(3)實驗現(xiàn)象及結(jié)論現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論①未出現(xiàn)磚紅色沉淀溶液變藍色淀粉尚未水解②出現(xiàn)磚紅色沉淀溶液變藍色淀粉部分水解③出現(xiàn)磚紅色沉淀溶液不變藍色淀粉完全水解【變式21】進行淀粉水解實驗(包括檢驗水解產(chǎn)物及水解是否完全)時，除淀粉外，還需下列試劑中的一種或幾種：①碘水；②銀氨溶液；③NaOH溶液；④稀硫酸，實驗時所需上述試劑的順序依次是A．①②③④ B．④①③② C．④①②③ D．①④③②【答案】B【解析】淀粉水解需用④稀硫酸作催化劑，檢驗淀粉是否水解完全要用①碘水，檢驗水解產(chǎn)物前應用③NaOH溶液中和稀硫酸，然后用②銀氨溶液檢驗水解產(chǎn)物，故實驗時所需上述試劑的順序依次是④①③②；故選B。【變式22】下列說法正確的是A．糖類化合物都可以發(fā)生水解B．證明淀粉沒有發(fā)生水解的方法是向反應后的溶液中加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱C．檢驗葡萄糖的方法是加入含NaOH溶液的氫氧化銅懸濁液，加熱D．檢驗淀粉是向淀粉溶液中加入銀氨溶液，水浴加熱【答案】C【解析】A．葡萄糖不能發(fā)生水解，A錯誤；B．證明淀粉沒有發(fā)生水解的方法是向反應后的溶液中加入氫氧化鈉形成堿性環(huán)境，在加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，B錯誤；C．檢驗葡萄糖的方法是加入含NaOH溶液的氫氧化銅懸濁液，加熱，若觀察到出現(xiàn)磚紅色沉淀則證明有葡萄糖，C正確；D．檢驗淀粉是向淀粉溶液中加入碘，若觀察到變藍則有葡萄糖，D錯誤；故選C。1．下列說法中正確的是A．碘化鉀溶液能使淀粉顯藍色B．纖維素的水解難于淀粉的水解C．用淀粉制乙醇僅發(fā)生了水解反應D．淀粉和纖維素都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能發(fā)生銀鏡反應，而纖維素不能【答案】B【解析】A．碘化鉀溶液不能使淀粉顯藍色，只有碘單質(zhì)才能使淀粉顯藍色，A項錯誤；B．纖維素大多數(shù)處于結(jié)晶態(tài)而難溶于水，纖維素比淀粉更難水解，B項正確；C．用淀粉制乙醇的過程：淀粉被水解為葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇，其中第一階段反應是水解反應，第二階段反應是氧化還原反應，C項錯誤；D．淀粉和纖維素都是非還原性糖，都不能發(fā)生銀鏡反應，D項錯誤；故答案選B。2．對某有機物進行實驗鑒定，其結(jié)果如下：①能發(fā)生銀鏡反應；②加入新制Cu(OH)2懸濁液常溫下無變化；③加入鋅粒不反應；④與含堿的酚酞溶液共熱，發(fā)現(xiàn)紅色褪去。則該有機物可能是A．甲酸 B．葡萄糖 C．蔗糖 D．甲酸異丙酯【答案】D【解析】由能發(fā)生銀鏡反應可知該有機物分子中有醛基；加入新制Cu(OH)2懸濁液常溫下無變化，且加入鋅粒不反應，說明該有機物分子中無羧基；能與堿反應，說明該有機物分子中有酯基，綜合上述可知只有D項符合題意，故答案選D。3．用來證明棉花和淀粉都是多糖的實驗方法是A．放入氧氣中燃燒，檢驗燃燒產(chǎn)物都是CO2和H2OB．放入銀氨溶液中微熱，都不發(fā)生銀鏡反應C．加入濃硫酸后微熱，都脫水而變黑D．分別放入稀酸后煮沸幾分鐘，用NaOH溶液中和反應后的溶液，再加入新制的Cu(OH)2懸濁液共熱，都生成紅色沉淀【答案】D【解析】A．棉花和淀粉放入氧氣中燃燒，檢驗燃燒產(chǎn)物都是CO2和H2O，不能證明棉花和淀粉都是多糖，故A錯誤；B．棉花和淀粉中沒有醛基，放入銀氨溶液中微熱，都不發(fā)生銀鏡反應，不能證明棉花和淀粉都是多糖，故B錯誤；C．棉花和淀粉加入濃硫酸后微熱，都脫水而變黑，不能證明棉花和淀粉都是多糖，故C錯誤；D．多糖在H2SO4存在下水解生成單糖(葡萄糖)，再加入新制的Cu(OH)2懸濁液共熱時生成Cu2O沉淀，該操作可以證明棉花和淀粉都是多糖，故D正確；故選D。4．進行淀粉水解實驗(包括檢驗水解產(chǎn)物及水解是否完全)時，除淀粉外，還需下列試劑中的一種或幾種：①碘水；②銀氨溶液；③NaOH溶液；④稀硫酸，實驗時所需上述試劑的順序依次是A．①②③④ B．④①③② C．④①②③ D．①④③②【答案】B【解析】淀粉水解需用④稀硫酸作催化劑，檢驗淀粉是否水解完全要用①碘水，檢驗水解產(chǎn)物前應用③NaOH溶液中和稀硫酸，然后用②銀氨溶液檢驗水解產(chǎn)物，故實驗時所需上述試劑的順序依次是④①③②；故選B。5．下列物質(zhì)中不互為同分異構(gòu)體的是A．葡萄糖和果糖 B．蔗糖和麥芽糖 C．淀粉和纖維素 D．乙醇和二甲醚【答案】C【解析】A．葡萄糖和果糖分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故A不符合題意；B．蔗糖和麥芽糖分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故B不符合題意；C．淀粉和纖維素是多糖，二者的分子式均可表示為(C6H10O5)n，但n值不同，二者不互為同分異構(gòu)體，故C符合題意；D．乙醇和二甲醚分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，互為同分異構(gòu)體，故D不符合題意；故選C。6．下列有關(guān)糖類的敘述正確的是A．糖類都具有甜味B．糖類都含有羰基，對氫氧化銅等弱氧化劑表現(xiàn)出還原性C．糖類的組成都符合的通式D．糖類是多羥基醛或多羥基酮，及其脫水縮合物【答案】D【解析】A．糖不一定有甜味，如淀粉和纖維素，故A錯誤；B．糖是多羥基的酮或多羥基的醛或它們的脫水縮合物，故糖類中含醛基或羰基，分為還原性糖和非還原性糖，故B錯誤；C．糖類不一定符合通式，如鼠李糖C6H12O5，故C錯誤；D．糖是多羥基的酮或多羥基的醛或它們的脫水縮合物，故D正確；故選D。7．下列關(guān)于蔗糖屬于非還原性糖，而其水解產(chǎn)物具有還原性的實驗方案的說法中正確的是A．驗證蔗糖屬于非還原性糖的操作順序：④③B．驗證蔗糖屬于非還原性糖的操作順序：③⑤C．驗證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序：①④⑤D．驗證蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性的操作順序：①②④⑤【答案】D【解析】A．證明蔗糖為非還原性糖，即證明蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應，應為④⑤的操作順序，A不符合題意；B．根據(jù)A選項可知應為④⑤的操作順序，B不符合題意；C．證明蔗糖的水解產(chǎn)物應先在酸性條件下水解，再加入NaOH中和H2SO4至溶液呈堿性，再用銀氨溶液檢驗，故操作順序應為①②④⑤，C不符合題意；D．根據(jù)C選項可知操作順序應為①②④⑤，D符合題意；綜上所述答案為D。8．Ⅰ.有A、B、C三種無色溶液，它們分別是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一種，甲同學做實驗得出如下結(jié)論：①A遇碘水變藍色；②B能發(fā)生銀鏡反應。（1）A是，B是，C是。（2）寫出有關(guān)反應的化學方程式。①蔗糖水解：。②淀粉水解：。Ⅱ.乙同學將蔗糖與淀粉的混合物放入水中，在一定條件下使其完全水解。（3）“一定條件”指的是。（4）驗證糖類發(fā)生水解的方法是?！敬鸢浮浚?）淀粉溶液葡萄糖溶液蔗糖溶液（2）①②（3）酸或酶作催化劑（4）加堿使水解液呈堿性后，再加入新制的Cu(OH)2懸濁液共熱，有磚紅色沉淀生成，即可證明糖類發(fā)生水解【解析】Ⅰ.（1）①淀粉遇碘水變藍色，A是淀粉；②葡萄糖分子中含有羥基，能發(fā)生銀鏡反應，B為葡萄糖；則C為蔗糖；故答案為：淀粉溶液；葡萄糖溶液；蔗糖溶液；（2）①蔗糖水解產(chǎn)物為葡萄糖和果糖：；②淀粉水解生成葡萄糖：；Ⅱ.（3）蔗糖和與淀粉在酸或酶作催化劑的條件下發(fā)生水解；故答案為：酸或酶作催化劑；（4）糖類水解產(chǎn)物為葡萄糖，葡萄糖可以用新制的氫氧化銅懸濁液檢驗，故答案為：加堿使水解液呈堿性后，再加入新制的Cu(OH)2懸濁液共熱，有磚紅色沉淀生成，即可證明糖類發(fā)生水解。1．中國科研人員在國際上首次實現(xiàn)二氧化碳人工合成淀粉的方法，部分核心反應如下。用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是

A．淀粉與纖維素互為同分異構(gòu)體B．DHA難溶于水，易溶于有機溶劑C．3.0gHCHO與DHA的混合物中含碳原子數(shù)為0.1NAD．第一步反應中，生成1molCH3OH轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA【答案】C【解析】A．淀粉與纖維素的鏈節(jié)的分子式相同，但聚合度n不同，則淀粉與纖維素的分子式不同，二者不互為同分異構(gòu)體，A不正確；B．DHA分子中含有2個羥基，能與水分子間形成氫鍵，所以其在水中的溶解度較大，B不正確；C．DHA的分子式為C3H6O3，最簡式為CH2O，與HCHO的最簡式相同，則3.0gHCHO與DHA的混合物中，含0.1molCH2O，則含碳原子數(shù)為0.1NA，C正確；D．第一步反應為CO+2H2→CH3OH，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4e，則生成1molCH3OH轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA，D不正確；故選C。2．資源回收與利用是環(huán)保的重要課題之一、某小組擬利用銀鏡制備硝酸銀，其流程如下[已知：]；下列說法正確的是A．加入銀氨溶液之前加入NaOH的目的是中和B．從環(huán)保和成本角度考慮應選擇濃硝酸溶解銀鏡C．“一系列操作”過程包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、高溫烘干D．若以葡萄糖為原料給瓶膽鍍銀，則0.1mol葡萄糖最多鍍1.2mol銀【答案】A【分析】淀粉溶液加入稀硫酸并加熱，水解后的溶液加入氫氧化鈉溶液中和到堿性，再加銀氨溶液熱水浴，產(chǎn)生銀鏡，銀鏡加入硝酸溶解得到硝酸銀溶液，一系列操作后得到硝酸銀?！窘馕觥緼．加入銀氨溶液之前加入的目的是中和，以免硫酸與銀氨溶液反應造成實驗失敗，選項A正確；B．銀與稀硝酸和濃硝酸反應分別為、，與濃硝酸反應時消耗的硝酸更多，從環(huán)保和成本角度考慮應選擇稀硝酸溶解銀鏡，選項B錯誤；C．因硝酸銀易分解，故“一系列操作”過程包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、減壓干燥，選項C錯誤；D．若以葡萄糖為原料給瓶膽鍍銀，1分子葡萄糖含有1個醛基，則葡萄糖最多鍍0.2mol銀，選項D錯誤；答案選A。3．直鏈淀粉是由α葡萄糖分子縮合而形成直徑為1.3nm螺旋狀的長長的螺旋體，借助葡萄糖單元上的羥基，每6個葡萄糖單元與1個碘分子配合，碘分子處在螺旋的軸心部位，形成淀粉碘螺旋形包合物(如圖)。下列推測不正確的是A．直鏈淀粉分子形成螺旋體可能與淀粉分子內(nèi)的氫鍵有關(guān)B．碘分子通過與淀粉分子之間的氫鍵形成淀粉碘螺旋形包合物C．適當升高溫度，淀粉碘螺旋體構(gòu)象受到破壞，引起淀粉碘溶液顏色變淺D．一定條件下，淀粉碘螺旋形包合物可形成分子晶體【答案】B【解析】A．淀粉中的每個葡萄糖單元上含多個OH，故能形成分子內(nèi)氫鍵，導致直鏈淀粉分子形成螺旋體，A正確；B．碘分子不能形成氫鍵，因此淀粉分子和碘分子間形成的不是氫鍵，而是配位鍵，B錯誤；C．每6個葡萄糖單元與1個碘分子配合，形成的淀粉碘螺旋形包合物呈藍色，升高溫度，淀粉碘螺旋體構(gòu)象遭到破壞，故會引起淀粉碘溶液顏色變淺，C正確；D．淀粉碘螺旋形包合物是每6個葡萄糖單元與1個碘分子配合形成的，淀粉碘螺旋形包合物分子間以分子間作用力結(jié)合，故為分子晶體，D正確。故選B。4．淀粉和纖維素都屬于多糖，都是由葡萄糖聚合形成的大分子化合物，組成都可以用表示。下列關(guān)于淀粉和纖維素的敘述不正確的是A．都能發(fā)生水解反應 B．基本結(jié)構(gòu)單元相同C．互為同分異構(gòu)體 D．都是天然高分子【答案】C【解析】A．淀粉和纖維素都屬于多糖，在一定條件都可以水解生成葡萄糖，故A正確；B．淀粉和纖維素組成都可以用表示，基本結(jié)構(gòu)單元相同，故B正確；C．淀粉和纖維素組成都可以用表示，屬于高分子，聚合度n不同，不屬于同分異構(gòu)體，故C錯誤；D．淀粉和纖維素都是天然高分子，故D正確；故答案為C。5．下列對糖類的認識正確的是A．糖類是有甜味的一類物質(zhì)的總稱B．糖類都含有羰基，對氫氧化銅等弱氧化劑表現(xiàn)出還原性C．葡萄糖分子中有醛基和羥基兩種官能團D．葡萄糖是分子組成最簡單的糖，與果糖互為同分異構(gòu)體【答案】C【解析】A．糖類不一定有甜味，比如纖維素，A項錯誤；B．糖類不一定都含有羰基，有一些含有的是醛基，含有醛基的糖才能對氫氧化銅等弱氧化劑表現(xiàn)出還原性，B項錯誤；C．葡萄糖分子中有醛基和羥基兩種官能團，是多羥基醛的結(jié)構(gòu)，C項正確；D．葡萄糖與果糖分子式相同，結(jié)構(gòu)式不同，互為同分異構(gòu)體，但葡萄糖不是最簡單的糖，五碳糖比它更簡單，比如核糖，D項錯誤；答案選C。6．下列說法正確的是A．糖類化合物都可以發(fā)生水解B．證明淀粉沒有發(fā)生水解的方法是向反應后的溶液中加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱C．檢驗葡萄糖的方法是加入含NaOH溶液的氫氧化銅懸濁液，加熱D．檢驗淀粉是向淀粉溶液中加入銀氨溶液，水浴加熱【答案】C【解析】A．葡萄糖不能發(fā)生水解，A錯誤；B．證明淀粉沒有發(fā)生水解的方法是向反應后的溶液中加入氫氧化鈉形成堿性環(huán)境，在加入新制氫氧化銅懸濁液，加熱，B錯誤；C．檢驗葡萄糖的方法是加入含NaOH溶液的氫氧化銅懸濁液，加熱，若觀察到出現(xiàn)磚紅色沉淀則證明有葡萄糖，C正確；D．檢驗淀粉是向淀粉溶液中加入碘，若觀察到變藍則有葡萄糖，D錯誤；故選C。7．某同學檢驗淀粉水解程度的實驗如下：步驟1：向淀粉溶液中加入一定量稀H2SO4，加熱反應幾分鐘；冷卻后取少量水解液，加入碘水，溶液顯藍色。步