高中化學必修二導學案：第三章 有機化合物 第四節(jié) 第1課時糖類 含答案

高中化學必修課程PAGE11-第四節(jié)基本營養(yǎng)物質(zhì)第1課時糖類[學習目標定位]1.知道糖類的組成、重要性質(zhì)和主要應用。2.認識葡萄糖的分子結構和特征反應。3.能夠設計實驗確認淀粉水解的產(chǎn)物及水解的程度。一葡萄糖1．糖類的組成及其分類(1)糖類組成：糖類是由C、H、O三種元素組成的一類有機化合物，其組成大多可以用通式Cn(H2O)m表示，過去曾稱其為碳水化合物。(2)糖的分類：糖類可以根據(jù)其能否水解以及水解產(chǎn)物的多少不同，劃分為單糖、雙糖、多糖。(3)重要糖類：類別代表物分子式相互關系單糖葡萄糖、果糖C6H12O6同分異構體雙糖蔗糖、麥芽糖C12H22O11同分異構體多糖淀粉、纖維素(C6H10O5)n不屬于同分異構體2.葡萄糖廣泛存在于葡萄和其他有甜味的水果里；蜂蜜中也含有葡萄糖；正常人的血液里約含0.1%(質(zhì)量分數(shù))的葡萄糖，“血糖”指的就是血液里的葡萄糖。(1)葡萄糖的結構葡萄糖的分子式為C6H12O6，請寫出葡萄糖的結構簡式：CH2OH(CHOH)4CHO，在葡萄糖分子中含有兩個決定葡萄糖化學性質(zhì)的原子團，它們分別是—OH(羥基)和(—CHO醛基)。(2)主要化學性質(zhì)①在人體內(nèi)緩慢氧化，提供人體活動所需能量，寫出葡萄糖在人體內(nèi)氧化的化學方程式：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O；②與新制Cu(OH)2懸濁液反應。完成下列實驗：實驗現(xiàn)象：試管中有磚紅色沉淀生成。實驗結論：葡萄糖具有還原性，能被弱氧化劑如新制Cu(OH)2懸濁液氧化，生成磚紅色Cu2O沉淀。歸納總結1．葡萄糖的分子結構與性質(zhì)2．常用新制的Cu(OH)2懸濁液檢驗葡萄糖的存在。1．現(xiàn)有下列物質(zhì)：①纖維素②甲酸甲酯(HCOOCH3)③淀粉④乙酸，其中符合Cn(H2O)m的組成，但不屬于糖類的是()A．②④ B．①②C．①④ D．②③答案A解析纖維素和淀粉的組成可表示為(C6H10O5)n即[C6(H2O)5]n，符合Cn(H2O)m的組成，且屬于多糖；甲酸甲酯和乙酸的分子式為C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖類，符合題意。2．某學生做葡萄糖的還原性實驗，將4mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液和4mL0.5mol·L－1的NaOH溶液混合后，滴入1.0mL的10%的葡萄糖，加熱煮沸，結果沒有看到磚紅色沉淀生成。這是因為()A．葡萄糖濃度太大 B．加熱時間不夠C．CuSO4溶液的量不夠 D．NaOH溶液的量不夠答案D解析葡萄糖與新制Cu(OH)2反應時，NaOH必須過量，而本題中n(CuSO4)＝n(NaOH)＝2×10－3mol，NaOH的量不足，故看不到磚紅色沉淀生成。二糖類的水解1．蔗糖的水解反應(1)完成下列實驗，并填寫下表：實驗操作實驗現(xiàn)象最終有磚紅色沉淀生成實驗結論蔗糖水解生成葡萄糖，葡萄糖和新制Cu(OH)2懸濁液共熱生成磚紅色沉淀(2)蔗糖水解反應的化學方程式為。2．淀粉的水解反應(1)完成下列實驗，并填寫下表：實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論將0.5g淀粉放入試管，加入4mL水，水浴加熱；加入銀氨溶液，水浴加熱無銀鏡出現(xiàn)在稀H2SO4催化作用和加熱條件下，淀粉發(fā)生水解，生成具有還原性的葡萄糖將0.5g淀粉加入試管中，加入4mL20%的H2SO4，水浴加熱。①用NaOH溶液中和H2SO4后，取其少量溶液加入碘水；②另取少量溶液，加入銀氨溶液，水浴加熱①加碘水未出現(xiàn)藍色；②有銀鏡出現(xiàn)(2)淀粉水解反應的化學方程式為。歸納總結1．糖類水解(1)水解規(guī)律(2)水解條件蔗糖、淀粉的水解均用稀H2SO4作催化劑，并且水浴加熱。2．檢驗淀粉水解及水解程度的實驗步驟實驗現(xiàn)象及結論：情況現(xiàn)象A現(xiàn)象B結論①溶液呈藍色未產(chǎn)生銀鏡未水解②溶液呈藍色出現(xiàn)銀鏡部分水解③溶液不呈藍色出現(xiàn)銀鏡完全水解3．中國酒文化源遠流長，很多地方至今仍用傳統(tǒng)工藝來制作米酒。家釀米酒的轉化過程為()A．淀粉→蔗糖→葡萄糖→酒B．淀粉→麥芽糖→葡萄糖→酒C．淀粉→麥芽糖→果糖→酒D．淀粉→蔗糖→果糖→酒答案B解析家釀米酒是以淀粉類物質(zhì)為原料在酶的作用下逐步轉化而成：淀粉eq\o(→,\s\up7(酶))麥芽糖eq\o(→,\s\up7(酶))葡萄糖eq\o(→,\s\up7(酒化酶))酒(乙醇)。4．通過實驗來驗證纖維素水解后生成葡萄糖，其實驗包括下列一些操作過程，這些操作的正確排序是()①取一團棉花或幾小片濾紙②小火微熱，變成亮棕色溶液③加入幾滴90%濃硫酸，用玻璃棒把棉花或濾紙團攪成糊狀④稍冷，滴入幾滴硫酸銅溶液，并加入過量的氫氧化鈉溶液使溶液中和至出現(xiàn)氫氧化銅沉淀⑤加熱煮沸A．①②③④⑤ B．①③②④⑤C．①③②⑤④ D．①②③⑤答案B解析本題考查對纖維素水解實驗的理解。纖維水解要在酸性條件下加熱進行，水解后用氫氧化銅驗證葡萄糖的存在，實驗必須在堿性條件下完成。根據(jù)題示四個選項，只有B正確。有機物類別主要性質(zhì)存在用途葡萄糖單糖不能水解，具有還原性，能發(fā)生酯化反應水果、蔬菜工業(yè)原料、食品工業(yè)、醫(yī)療輸液、合成補鈣藥品及維生素C蔗糖雙糖能水解甘蔗、甜菜做白糖、冰糖淀粉多糖能水解，遇碘變藍色植物的種子、塊莖食物，生產(chǎn)葡萄糖、酒精纖維素多糖能水解植物的莖、葉、果皮促進胃腸蠕動1．下列說法不正確的是()A．淀粉、纖維素水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖B．糖類是高分子化合物，能發(fā)生水解反應C．葡萄糖既可以與銀氨溶液反應，又可以與新制氫氧化銅懸濁液反應D．可用碘檢驗淀粉是否發(fā)生完全水解答案B解析淀粉、纖維素屬于多糖，在稀硫酸作用下，水解成葡萄糖，A正確；單糖、雙糖不屬于高分子化合物，雙糖、多糖可以發(fā)生水解，而單糖不能水解，B錯誤；葡萄糖是多羥基醛，含有醛基，能與銀氨溶液和新制氫氧化銅懸濁液發(fā)生反應，產(chǎn)生銀鏡和磚紅色沉淀，C正確；淀粉遇碘單質(zhì)變藍，因此可用碘檢驗淀粉是否完全水解，D正確。2．下列物質(zhì)中，最簡式相同，但不互為同分異構體的是()A．乙烯和苯 B．蔗糖和纖維素C．乙酸和葡萄糖 D．果糖和葡萄糖答案C解析A、B項最簡式不同；C項，最簡式相同，但分子式不同，不屬于同分異構體；D項，分子式相同，結構不同，屬于同分異構體。3．把①蔗糖②淀粉③纖維素④乙酸乙酯在稀硫酸存在下分別進行水解，最終產(chǎn)物只有1種的是()A．①和② B．只有③C．只有④ D．只有②和③答案D解析蔗糖的水解產(chǎn)物有葡萄糖和果糖兩種產(chǎn)物；乙酸乙酯的水解產(chǎn)物也有兩種。4．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，都生成磚紅色沉淀答案D解析多糖在稀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。5．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：①B能發(fā)生銀鏡反應；②A遇碘水變藍色；③A、C均能發(fā)生水解反應，水解液均能發(fā)生銀鏡反應。(1)試判斷它們各是什么物質(zhì)：A是________，B是________，C是________。(2)分別寫出A、C發(fā)生水解反應的化學方程式：A：________________________________________________________________________；C：________________________________________________________________________。答案(1)淀粉葡萄糖蔗糖(2)(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑))nC6H12O6淀粉葡萄糖C12H22O11＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑))C6H12O6＋C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖解析(1)由題目可知，能發(fā)生銀鏡反應的為葡萄糖溶液，遇碘水變藍色的為淀粉溶液。由此可以確定A為淀粉，B為葡萄糖，C為蔗糖。(2)淀粉的水解產(chǎn)物為葡萄糖，蔗糖的水解產(chǎn)物為葡萄糖和果糖。40分鐘課時作業(yè)[經(jīng)典基礎題]一、糖類的組成與來源1．現(xiàn)有下列物質(zhì)，①纖維素、②甲酸甲酯(HCOOCH3)、③淀粉、④甲醛(CH2O)、⑤丙酸、⑥乙酸，其中符合Cn(H2O)m的組成且不屬于糖類的是()A．①②④ B．②④⑥C．①⑤⑥ D．①③⑤答案B解析纖維素、淀粉都為多糖，不符合題意，排除①③；②的分子式為C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖類，符合題意；④分子式為CH2O，符合C(H2O)組成，但不是糖類，符合題意；⑤分子式為C3H6O2，不符合Cn(H2O)m組成；⑥分子式為C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖類，符合題意；所以②④⑥符合，選B。2．糖元[(C6H10O5)n]是一種相對分子質(zhì)量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝臟和肌肉中，所以又叫動物淀粉和肝糖。下列關于糖元的敘述正確的是()A．糖元與淀粉、纖維素互為同分異構體B．糖元、淀粉、纖維素屬于同系物C．糖元水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖D．糖元具有還原性，能發(fā)生銀鏡反應答案C解析糖元屬于多糖，是一種高分子化合物，由于分子中的n值不同，所以與淀粉和纖維素不屬于同分異構體，也不屬于同系物；多糖不具有還原性。二、糖類的結構與性質(zhì)3．葡萄糖(C6H12O6)是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，下列關于葡萄糖的說法中，正確的是()A．葡萄糖是一種單糖B．葡萄糖分子中有6個碳原子、6個水分子C．常溫下，葡萄糖可與新制的氫氧化銅懸濁液反應D．1mol葡萄糖完全燃燒需要9mol氧氣答案A解析葡萄糖是單糖，A正確；葡萄糖分子中氫氧原子個數(shù)比為2∶1，但不是以水分子的形式存在，B錯；葡萄糖和新制氫氧化銅懸濁液反應必須加熱，C錯；葡萄糖分子可改寫為C6·(H2O)6，由此可判斷1mol葡萄糖完全燃燒需要6mol氧氣，D錯。4．核糖是合成核酸的重要原料，結構簡式為CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。下列關于核糖的敘述正確的是()A．與葡萄糖互為同分異構體B．可以與銀氨溶液反應形成銀鏡C．可以使紫色石蕊溶液變紅D．與葡萄糖互為同系物答案B解析核糖的分子式為C5H10O5，而葡萄糖的分子式為C6H12O6，所以二者既不是同分異構體，也不是同系物；因核糖分子中含有—CHO，可以發(fā)生銀鏡反應；因分子中不含有—COOH，不能使石蕊溶液變紅。5．近幾年一種新型的甜味劑木糖醇悄悄地進入人們的視野，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。木糖醇是一種白色粉末狀的晶體，分子式為C5H12O5，結構簡式為CH2OH(CHOH)3CH2OH。下列有關木糖醇的敘述中不正確的是()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．已知木糖醇的溶解度隨著溫度的升高而增大，說明木糖醇的溶解過程是一個吸熱過程C．木糖醇是一種五元醇D．木糖醇是一種無糖型甜味劑答案A解析從給出的木糖醇的結構簡式可知其分子中沒有醛基，也沒有羰基，只有羥基這一種官能團，故A項錯誤。三、糖類及其水解產(chǎn)物的檢驗6．鑒別蔗糖和葡萄糖溶液，最好的試劑是()A．金屬鈉B．新制Cu(OH)2懸濁液C．單質(zhì)碘D．稀硫酸答案B解析蔗糖中無—CHO，而葡萄糖分子中含—CHO。7．只用一種試劑就可以鑒別乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，這種試劑是()A．NaOH溶液B．新制的Cu(OH)2懸濁液C．石蕊溶液D．Na2CO3溶液答案B解析加入新制的Cu(OH)2懸濁液，無明顯現(xiàn)象的是蔗糖溶液，新制的Cu(OH)2溶解得到藍色溶液的是乙酸，加熱時產(chǎn)生磚紅色沉淀的是葡萄糖溶液。8．如圖所示，在一熟蘋果切片上分別滴上1滴碘水和銀氨溶液，顏色變化如圖所示，根據(jù)這些實驗現(xiàn)象下列推斷正確的是()A．熟透的蘋果中含有淀粉B．熟透的蘋果中不含淀粉C．熟透的蘋果中含有還原性的淀粉D．熟透的蘋果中不含還原性的糖答案A解析遇碘水變藍色，說明含有淀粉；遇銀氨溶液變黑色，則有少量單質(zhì)銀的粉末生成，說明含有還原性的糖。[能力提升題]9．有兩位同學同時進行蔗糖的性質(zhì)實驗，并檢驗水解產(chǎn)物中是否含有葡萄糖。請回答下列問題：(1)甲的操作如下：取少量蔗糖加適量水配成溶液；在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；將混合液煮沸幾分鐘，冷卻；在冷卻后的溶液中加入銀氨溶液，水浴加熱。實驗結果沒有銀鏡產(chǎn)生，其原因是____________(填字母序號)。A．蔗糖尚未水解B．加熱時間不夠C．煮沸后的溶液中沒有加堿中和作催化劑的酸D．蔗糖水解的產(chǎn)物中沒有葡萄糖(2)乙的操作是：將蔗糖溶液與稀H2SO4共沸后，向溶液中加入新制Cu(OH)2懸濁液，加熱至沸騰，一直未見磚紅色沉淀產(chǎn)生，其原因是________________________________________________________________________。(3)檢驗蔗糖無還原性但水解產(chǎn)物有還原性，應選用的物質(zhì)是________。A．新制的氫氧化銅懸濁液、稀硫酸B．銀氨溶液、稀硫酸、氫氧化鈉溶液C．銀氨溶液、氫氧化鈉溶液D．新制的氯氧化銅懸濁液、氫氧化鈉溶液(4)兩個同學都沒有將實驗做成功，原因是多方面的。你認為甲同學應該如何操作才能獲得成功？答案(1)C(2)未加NaOH溶液中和酸，酸溶解了Cu(OH)2懸濁液(3)B(4)待煮沸后的溶液冷卻后加入適量的NaOH溶液至溶液呈現(xiàn)弱堿性，再加入新配制的銀氨溶液，水浴加熱，就可觀察到銀鏡的生成解析蔗糖在稀硫酸中加熱發(fā)生水解反應生成葡萄糖和果糖。葡萄糖中含有醛基可發(fā)生銀鏡反應，但反應必須在堿性條件下進行。水解反應中稀硫酸是催化劑，加入的Cu(OH)2懸濁液被H2SO4溶解生成CuSO4，無法發(fā)生Cu(OH)2與醛基的反應。檢驗蔗糖及其水解產(chǎn)物(葡萄糖和果糖)有無還原性，既可選用銀氨溶液，又可選用新制氫氧化銅懸濁液。由于上述檢驗糖類還原性的兩種試劑均為堿性試劑，易被酸破壞，故水解產(chǎn)物中加入上述堿性試劑前，應先中和掉促使蔗糖水解過程中使用的稀硫酸。10．要檢驗淀粉的水解程度，提供了以下實驗操作過程：①取少量淀粉加水制成溶液②加熱(水浴)③加入堿液，中和并呈堿性④加入銀氨溶液⑤加入幾滴稀硫酸⑥再加熱⑦加入幾滴碘水甲、乙、丙三個同學分別做了以下三個實驗，指出他們的實驗目的或現(xiàn)象：(1)甲：①→⑤→②→③→④→⑥，現(xiàn)象：無銀鏡產(chǎn)生。甲同學的實驗目的是________________________。(2)乙：①→⑤→②→③→④→⑥，現(xiàn)象：有銀鏡產(chǎn)生；①→⑤→②→⑦，現(xiàn)象：溶液變藍；乙同學的實驗目的是________________________。(3)①→⑤→②→⑦，現(xiàn)象：______________________。丙同學的實驗目的是證明淀粉已完全水解。答案(1)證明淀粉還沒開始水解(2)證明淀粉已發(fā)生水解，但還有剩余(3)溶液不變藍解析(1)不存在能發(fā)生銀鏡反應的葡萄糖證明淀粉還沒開始水解。(2)有銀鏡產(chǎn)生，證明淀粉已經(jīng)水解；溶液變藍，證明淀粉還有剩余。(3)淀粉已完全水解，加入碘水時溶液不變藍。11．A是面粉中的主要成分，C與E反應可生成F，D能與新制的Cu(OH)2懸濁液反應產(chǎn)生磚紅色沉淀。下圖是A、B、C、D、E、F等幾種常見有機物之間的轉化關系圖：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的化學式為________________________，B的結構簡式為________________________________________________________________________。(2)F在稀硫酸中發(fā)生水解反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________