2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第4章第2節(jié)糖類教案新人教版選修5

PAGE8-其次節(jié)糖類目標(biāo)與素養(yǎng)：1.了解糖類的概念、分類及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(宏觀辨識(shí)與微觀探析)2.駕馭葡萄糖、蔗糖、淀粉和纖維素的組成和重要性質(zhì)，熟識(shí)它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及與烴的衍生物的關(guān)系。(改變觀念與科學(xué)探究)3.能舉例說(shuō)明糖類在食品加工和生物質(zhì)能源開發(fā)上的應(yīng)用。(社會(huì)責(zé)任)一、糖類的組成和分類1．概念糖類是多羥基醛或多羥基酮和它們的脫水縮合物。2．組成通式大多數(shù)糖類的通式為Cm(H2O)n；最早稱為碳水化合物，由C、H、O三種元素組成。微點(diǎn)撥：①符合Cm(H2O)n的物質(zhì)不肯定都是糖，如HCHO，糖不肯定都符合Cm(H2O)n，如脫氧核糖(C5H10O4)。②糖不都有甜味，如纖維素，有甜味的物質(zhì)不肯定是糖，如木糖醇。3．分類單糖低聚糖多糖概念不能水解的糖1mol糖水解后能產(chǎn)生2～10mol單糖的糖1mol糖水解后能產(chǎn)生許多摩爾單糖的糖代表物及分子式葡萄糖、果糖蔗糖、麥芽糖淀粉、纖維素C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n二、幾種重要的糖1．葡萄糖與果糖(1)分子組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(2)物理性質(zhì)顏色、狀態(tài)甜味溶解性葡萄糖白色晶體有易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚果糖無(wú)色晶體有在水、乙醇、乙醚中均易溶(3)化學(xué)性質(zhì)①葡萄糖a．還原性：與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)、銀鏡反應(yīng)、使溴水和酸性高錳酸鉀溶液褪色。b．不飽和性：與H2發(fā)生加成反應(yīng)。c．與羧酸等發(fā)生取代反應(yīng)。②果糖a．不飽和性：與H2發(fā)生加成反應(yīng)。b．與羥酸等發(fā)生取代反應(yīng)。(4)用途：葡萄糖用于制鏡業(yè)、糖果制造業(yè)、醫(yī)藥業(yè)；為體弱和低血糖患者補(bǔ)充養(yǎng)分。2．蔗糖與麥芽糖(1)來(lái)源及用途名稱存在常見物質(zhì)分子式用途蔗糖大多數(shù)植物體內(nèi)(甜菜、甘蔗中含量最高)紅糖、白糖C12H22O11甜味食品麥芽糖發(fā)芽的谷粒和麥芽中飴糖C12H22O11甜味食品(2)物理性質(zhì)①蔗糖：白色晶體，易溶于水，較難溶于乙醇，甜味僅次于果糖。②麥芽糖：白色晶體，易溶于水，有甜味，但甜味不如蔗糖。(3)化學(xué)性質(zhì)——水解反應(yīng)①蔗糖是一種二糖，可以在硫酸等催化劑的作用下水解生成葡萄糖和果糖，化學(xué)方程式為②麥芽糖與蔗糖互為同分異構(gòu)體，在硫酸等催化劑的作用下，麥芽糖發(fā)生水解反應(yīng)生成葡萄糖，化學(xué)方程式為。微點(diǎn)撥：麥芽糖為還原性二糖，蔗糖為非還原性二糖。3．淀粉與纖維素(1)相同點(diǎn)①都屬于自然高分子化合物，屬于多糖，分子式都可表示為(C6H10O5)n。②都能發(fā)生水解反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為淀粉：(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up16(酸或酶))nC6H12O6(葡萄糖)；纖維素：(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up16(催化劑),\s\do12(△))nC6H12O6(葡萄糖)。③都不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，均為非還原性糖。(2)不同點(diǎn)①通式中n不同，不互為同分異構(gòu)體。②淀粉遇碘呈現(xiàn)特別的藍(lán)色，纖維素不能。(3)淀粉的糊化在熱水中淀粉顆粒會(huì)膨脹裂開，有一部分淀粉溶解在水里，另一部分懸浮在水中，形成膠狀淀粉糊的過(guò)程。(4)用途①淀粉：重要養(yǎng)分物質(zhì)、食品工業(yè)原料(如制備葡萄糖、釀制食醋、釀酒)，也是藥片中的賦形劑。②纖維素：用于紡織工業(yè)、造紙業(yè)等，還用于制備硝酸纖維素、醋酸纖維素等化工原料。微點(diǎn)撥：①淀粉和纖維素的分子式都表示為(C6H10O5)n，但由于n值不同，不互為同分異構(gòu)體。②葡萄糖分解為乙醇的化學(xué)方程式為。③人體內(nèi)不含消化纖維素的消化酶。1．推斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)(1)全部的糖都有甜味，在分子組成上均滿意Cm(H2O)n。 ()(2)全部糖類均可以發(fā)生水解反應(yīng)。 ()(3)蔗糖與麥芽糖互稱同分異構(gòu)體，二者的水解產(chǎn)物不完全相同。 ()(4)淀粉、纖維素均為自然高分子化合物，且二者互為同分異構(gòu)體。 ()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2．下列關(guān)于糖類的說(shuō)法正確的是()A．糖類物質(zhì)的組成都符合Cm(H2O)nB．單糖就是分子組成簡(jiǎn)潔的糖C．含有醛基的糖就是還原性糖D．淀粉、纖維素都是多糖，其分子式相同[答案]C3．(1)1mol葡萄糖發(fā)生銀鏡反應(yīng)時(shí)生成________molAg，與乙酸酯化反應(yīng)生成酯，理論上須要乙酸________mol。(2)蔗糖水解生成________，麥芽糖水解生成________。(3)寫出淀粉水解的化學(xué)方程式______________________________________________________________________________。[答案](1)25(2)葡萄糖、果糖葡萄糖葡萄糖的主要性質(zhì)及相關(guān)反應(yīng)1.葡萄糖的性質(zhì)反應(yīng)類型試劑或條件表現(xiàn)性質(zhì)的官能團(tuán)加成反應(yīng)H2/Ni醛基氧化反應(yīng)銀氨溶液新制Cu(OH)2懸濁液使溴水褪色生理氧化—酯化反應(yīng)與乙酸等羥基有關(guān)化學(xué)方程式：(1)CH2OH(CHOH)4CHO＋H2eq\o(→,\s\up16(Ni),\s\do12(△))CH2OH(CHOH)4CH2OH。(2)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OHeq\o(→,\s\up16(△))CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。(3)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up16(△))CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。(4)C6H12O6＋6O2eq\o(→,\s\up16(肯定條件))6CO2＋6H2O。2．工業(yè)制備葡萄糖和酒精(1)工業(yè)制葡萄糖1．下列哪些改變是葡萄糖發(fā)生了還原反應(yīng)()A．葡萄糖變成葡萄糖酸B．葡萄糖變成六元醇C．葡萄糖變成二氧化碳和水D．葡萄糖變成某種酯[答案]B2．乙醇、乙酸和葡萄糖三種溶液，只用一種試劑就能將它們區(qū)分開來(lái)，該試劑是()A．金屬鈉 B．石蕊溶液C．新制氫氧化銅懸濁液 D．NaHCO3溶液C[Na與乙醇、乙酸、葡萄糖均能反應(yīng)放出氫氣，故不能將它們區(qū)分；只有乙酸使石蕊溶液變紅色，石蕊溶液不能區(qū)分乙醇和葡萄糖；NaHCO3只與乙酸反應(yīng)放出CO2氣體，不能區(qū)分乙醇和葡萄糖；新制Cu(OH)2懸濁液與乙醇加熱到沸騰無(wú)紅色沉淀生成，而與葡萄糖溶液加熱到沸騰有紅色沉淀生成，新制Cu(OH)2溶于乙酸，溶液顯藍(lán)色，故能區(qū)分三種液體。]糖的水解及其試驗(yàn)1.蔗糖的水解及試驗(yàn)探究試驗(yàn)操作現(xiàn)象結(jié)論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)紅色沉淀蔗糖的水解產(chǎn)物分子中含有醛基，具有還原性微點(diǎn)撥：①盛蔗糖溶液的試管要預(yù)先洗凈，可先用NaOH溶液洗滌，再用清水洗凈。②蔗糖水解試驗(yàn)須要用水浴加熱。③檢驗(yàn)水解產(chǎn)物為葡萄糖時(shí)，肯定要先加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，否則試驗(yàn)會(huì)失敗。2．淀粉水解程度的試驗(yàn)設(shè)計(jì)(1)試驗(yàn)原理推斷淀粉水解的程度時(shí)，要留意檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否生成葡萄糖，同時(shí)還要確認(rèn)淀粉是否水解完全。用銀氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水來(lái)檢驗(yàn)淀粉是否發(fā)生了水解及水解是否完全。(2)試驗(yàn)步驟(3)試驗(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3．下列試驗(yàn)操作和結(jié)論錯(cuò)誤的是()A．用新制的Cu(OH)2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．濃硫酸可使蔗糖脫水變黑，證明蔗糖含C、H、O三種元素D．向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，水浴加熱，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，證明蔗糖不水解D[麥芽糖屬于還原性糖，而蔗糖是非還原性糖，利用新制的Cu(OH)2可鑒別，A項(xiàng)正確；產(chǎn)生銀鏡只能說(shuō)明蔗糖水解生成了葡萄糖，但蔗糖是否水解完全則無(wú)法確定，B項(xiàng)正確；濃硫酸使蔗糖脫水變黑，蔗糖中H、O元素以水的形式脫出，只剩下C，則證明蔗糖含C、H、O三種元素，C項(xiàng)正確；銀鏡反應(yīng)要在堿性條件下進(jìn)行，故應(yīng)先在蔗糖水解液中加入堿性溶液中和作催化劑的稀硫酸，D項(xiàng)錯(cuò)誤。]4．通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證淀粉水解可生成還原性糖，其試驗(yàn)包括下列一些操作過(guò)程，這些操作過(guò)程的正確排列依次是()①取少量淀粉加水配成溶液②加熱③加入堿液至溶液呈堿性④加入新制的Cu(OH)2懸濁液⑤加入幾滴稀硫酸⑥再加熱A．①②⑤⑥④③ B．①⑤②④⑥③C．①⑤②③④⑥ D．①⑥④⑤③②C[驗(yàn)證淀粉水解可生成還原性糖的試驗(yàn)，大體可分以下兩步：第一步是先使淀粉水解(稀硫酸作催化劑)；其次步是驗(yàn)證淀粉的水解產(chǎn)物為還原性的糖[加新制Cu(OH)2懸濁液前要先加過(guò)量的NaOH溶液，以中和稀硫酸]。]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(yīng)或與新制的Cu(OH)2反應(yīng)生成紅色沉淀。反之，則為非還原性糖。1．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(jī)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(jī)物都是糖類A．①② B．③⑤C．④ D．①④C[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許多，如醇、醛、羧酸等，所以不能用“含有碳、氫、氧”來(lái)定義糖類，①錯(cuò)誤。大多數(shù)糖類化合物可用通式Cm(H2O)n表示，最早被稱為“碳水化合物”，這只是說(shuō)明白其組成，并不表示這類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，故肯定不是碳和水的化合物，且隨著化學(xué)學(xué)科的發(fā)展，人們發(fā)覺稱糖類為“碳水化合物”并不精確，②錯(cuò)誤。有甜味的物質(zhì)不肯定是糖類，如甘油有甜味，但不是糖類，糖類也不肯定有甜味，如淀粉和纖維素，③錯(cuò)誤。HCHO，CH3COOH也符合Cm(H2O)n，但不是糖，⑤錯(cuò)誤。]2．下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．通常蔗糖和淀粉都不顯還原性B．用大米釀的酒在肯定條件下密封保存，時(shí)間越長(zhǎng)越香醇C．纖維素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在肯定條件下都可發(fā)生水解反應(yīng)D．纖維素分子是由葡萄糖單元組成的，可以表現(xiàn)出一些多元醇的性質(zhì)C[纖維素、蔗糖和脂肪在肯定條件下均能發(fā)生水解反應(yīng)，但葡萄糖不能，故C錯(cuò)。]3．下列物質(zhì)中既能發(fā)生水解反應(yīng)，也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，其水解產(chǎn)物中還有能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是()①乙醛②葡萄糖③甲酸甲酯④蔗糖⑤麥芽糖⑥纖維素⑦淀粉A．①②⑤ B．③④⑥C．③⑤ D．④⑤C[能發(fā)生水解反應(yīng)的物質(zhì)有③④⑤⑥⑦，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)有①②③⑤，水解產(chǎn)物中有能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)有③④⑤⑥⑦，故C正確。]4．某糖在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，生成相對(duì)分子質(zhì)量相等的兩種不同的有機(jī)物，則該糖可能是()A．蔗糖 B．麥芽糖C．甲酸乙酯 D．丙酸乙酯A[蔗糖在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，生成相對(duì)分子質(zhì)量相等的葡萄糖和果糖。]5．某同學(xué)稱取9g淀粉溶于水，測(cè)定淀粉水解的百分率，其操作步驟如圖所示。eq\o(\s\up16(淀粉),\s\do12(溶液))eq\o(→,\s\up16(加A),\s\do12())混合液→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(取很少量混合液\o(→,\s\up16(加碘水),\s\do12())溶液變藍(lán)色,加B,混合液\o(→,\s\up16(加銀氨溶液),\s\do12(水浴加熱))沉淀))提示：少量溶液計(jì)算時(shí)忽視不計(jì)。試回答下列問(wèn)題：(1)所加試劑A是________，B是________。(2)只加A，不加B是否可以？________(填“可以”或“不行以”)，理由是_______________________________________________________________________________________________。(3)當(dāng)析出2.16g沉淀時(shí)，淀粉的水解百分率是_______________。[解析]淀粉在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)，故A可為稀硫酸。淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖，葡萄糖分子中含有醛基，可與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但銀鏡反應(yīng)必需在堿性條件下進(jìn)行，故B可為NaOH溶液。遇碘變藍(lán)是淀粉的特性，混合液中加入碘