高中化学 专题5 第一单元 第1课时 糖类学案 苏教版选修5.doc

第一单元糖类油脂第1课时糖类学习目标定位1.熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法。2.知道常见的二糖(麦芽糖、蔗糖)、多糖(淀粉、纤维素)的性质及它们之间的相互关系。3.学会淀粉的检验方法。1糖类组成：糖类是由c、h、o三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多可以用通式cn(h2o)m表示，过去曾称其为碳水化合物。2根据糖类能否水解以及水解后的产物，糖类可分为(1)单糖：凡是不能水解的糖称为单糖，如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。(2)低聚糖：通常把由不到20个单糖缩合形成的糖类化合物称为低聚糖，若水解生成2 mol单糖，则称为二糖，重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。(3)多糖：1 mol多糖水解后能产生很多摩尔单糖，如淀粉、纤维素等。3在口中咀嚼米饭和馒头时会感到甜味，这是因为唾液中含有淀粉酶，它能将食物中的淀粉转化为葡萄糖。探究点一葡萄糖的分子结构和性质1实验探究葡萄糖分子组成和结构，试将下列各步实验操作得出的结论填在横线上：(1)取1.80 g葡萄糖完全燃烧后，只得到2.64 g co2和1.08 g h2o，其结论是含有碳、氢、氧三种元素且最简式为ch2o。(2)用质谱法测定葡萄糖，相对分子质量为180，计算得葡萄糖的分子式为c6h12o6。(3)在一定条件下1.80 g葡萄糖与足量乙酸反应，生成酯的质量为3.90 g，由此可说明葡萄糖分子中含有5个羟基。(4)葡萄糖与氢气加成，生成直链化合物己六醇，葡萄糖分子中含有碳氧双键。(5)葡萄糖的结构简式是ch2oh(choh)4cho。2根据下列实验要求完成实验，并回答下列问题：(1)在一支洁净的试管中配制2 ml银氨溶液，加入1 ml 10%葡萄糖溶液，振荡并在水浴中加热。观察到的实验现象是试管内壁有银镜生成，反应的化学方程式是ch2oh(choh)4cho2ag(nh3)2ohch2oh(choh)4coonh42ag3nh3h2o。(2)在试管中配制cu(oh)2悬浊液，加入2 ml 10%葡萄糖溶液，加热。观察到的实验现象是有砖红色沉淀生成，反应的化学方程式是ch2oh(choh)4cho2cu(oh)2naohch2oh(choh)4coonacu2o3h2o。3葡萄糖在人体内缓慢氧化，放出热量，为人体活动提供能量。写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式：c6h12o6(s)6o2(g)6co2(g)6h2o(l)。4果糖的分子式是c6h12o6，含有的官能团是oh、，是葡萄糖的同分异构体。纯净的果糖为无色晶体，不易结晶，通常为黏稠性液体，易溶于水、乙醇和乙醚。归纳总结葡萄糖的结构和性质活学活用1分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：(1)银镜反应时，生成ag的物质的量为_mol，反应后葡萄糖变为_，其结构简式是_。(2)与乙酸反应生成酯，理论上完全酯化需要_g乙酸。(3)若使之完全转化为co2和h2o，所需氧气的体积在标准状况下为_l，反应的化学方程式是_。答案(1)2葡萄糖酸铵ch2oh(choh)4coonh4(2)300(3)134.4c6h12o66o2点燃,6co26h2o解析该题由葡萄糖的结构和组成入手，结合其性质即可进行解答。由ch2oh(choh)4cho知，1 mol葡萄糖发生银镜反应生成2 mol银，反应后变为葡萄糖酸铵；1 mol葡萄糖完全酯化需5 mol乙酸，质量为300 g；葡萄糖燃烧的化学方程式是c6h12o66o2点燃,6co26h2o,1 mol葡萄糖燃烧需标准状况下的氧气体积为6 mol22.4 lmol1134.4 l。探究点二低聚糖的水解1蔗糖溶液、麦芽糖溶液还原性实验探究(1)在盛有新制cu(oh)2悬浊液的两支试管中，一支试管中加入蔗糖溶液，另一支试管中加入麦芽糖溶液，分别加热。实验中的现象是加入蔗糖溶液的试管无明显现象，加入麦芽糖溶液的试管有砖红色沉淀生成。(2)由上述实验得出的结论是蔗糖分子中无醛基；麦芽糖分子中有醛基，具有还原性。2蔗糖水解及其产物性质实验探究(1)在一支试管中加入20%蔗糖溶液1 ml，加入稀硫酸，水浴加热；然后用naoh溶液中和溶液至弱碱性；再加入新制的cu(oh)2悬浊液加热，观察到的实验现象是有砖红色沉淀生成，实验结论是蔗糖水解产物中有还原性糖。(2)蔗糖和麦芽糖都可以水解，写出其水解方程式：；c12h22oh2o2c6h。归纳总结(1)蔗糖和麦芽糖的分子式都是c12h22o11，互为同分异构体，都能水解生成两分子的单糖，水解产物中都有葡萄糖生成。蔗糖分子中不含醛基，是非还原性糖，麦芽糖分子中含有醛基，具有还原性。(2)鉴别蔗糖和麦芽糖的方法是向其溶液中分别加入银氨溶液，水浴加热，能发生银镜反应的是麦芽糖，不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别)。(3)纤维二糖、乳糖都能发生银镜反应，纤维二糖与麦芽糖一样水解生成2分子葡萄糖，只是纤维二糖不像麦芽糖那样有甜味，也不能被人体水解，二者在结构上存在微小差异。乳糖水解出一分子半乳糖和一分子葡萄糖。活学活用2下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是()甲酸甲酯蔗糖葡萄糖麦芽糖a b c d答案a解析能发生银镜反应，说明有机物结构中含有醛基；能发生水解反应的有卤代烃、酯及低聚糖或多糖等。甲酸甲酯中有cho和coo，能发生银镜反应，也能发生水解反应；蔗糖能发生水解反应，但无cho；葡萄糖能发生银镜反应，但不能水解；麦芽糖能发生银镜反应，也能发生水解反应。理解感悟(1)能发生银镜反应的物质，其分子结构中必含有cho，但不一定属于醛类。目前已学过的能发生银镜反应的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等。(2)能发生水解反应的物质主要有卤代烃、酯、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素等。卤代烃在碱性条件下水解，酯在酸性或碱性条件下均能水解，其中碱性条件下水解趋于完全，蔗糖、麦芽糖在稀硫酸作催化剂条件下能水解。此外可溶性的酚盐、羧酸盐等也可发生水解，使溶液呈碱性。例如：ch3coonah2och3coohnaoh。探究点三多糖的性质与应用1淀粉和纤维素属于多糖，分子式均为(c6h10o5)n，每个葡萄糖单元仍有三个羟基，其分子式也可写成c6h7o2(oh)3n，由于n值不同，它们不是同分异构体，它们都属于天然高分子化合物。2淀粉是无嗅、无味的粉末状物质，不溶于冷水，在热水中淀粉颗粒会膨胀破裂(或形成胶状淀粉糊)。(1)淀粉遇碘(i2)显蓝色。(2)淀粉在酸或酶作用下水解的化学方程式为(c6h10o5)n(淀粉)nh2onc6h12o6(葡萄糖)；葡萄糖酿酒的反应为c6h12o62c2h5oh2co2。3纤维素是白色、无嗅、无味的具有纤维状结构的物质。一般不溶于水和有机溶剂。(1)纤维素与淀粉一样，没有还原性，但在强酸中的水解产物具有还原性。(2)纤维素含有羟基，可以与硝酸、醋酸等发生酯化反应，生成重要的化工原料硝化纤维和醋酸纤维。4已知纤维素的结构单元中含有3个羟基，所以纤维素的结构也可表示为。试写出纤维素与浓hno3发生酯化反应的方程式归纳总结用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全，实验步骤如下：(1)实验现象及结论：序号现象a现象b结论1未出现银镜溶液变蓝色淀粉尚未水解2出现银镜溶液变蓝色淀粉部分水解3出现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解(2)实验中加入naoh溶液的作用是银镜反应或与新制cu(oh)2悬浊液反应必须在碱性条件下进行，因此必须先加入naoh溶液中和催化剂硫酸。活学活用3某同学称取9 g淀粉溶于水，测定淀粉水解的百分率，其程序如下：提示：少量溶液计算时忽略不计。则：(1)各步所加试剂为a_，b_。(2)只加a，不加b是否可以？其理由是_。(3)当析出2.16 g金属单质时，淀粉的水解百分率是_。答案(1)稀硫酸naoh溶液(2)不可以，银镜反应必须在碱性条件下进行(3)18%解析(1)淀粉在酸性条件下水解，故a可选稀硫酸，加热条件下淀粉的水解产物是葡萄糖。葡萄糖含有醛基，可与银氨溶液反应生成单质银。但银镜反应必须在碱性条件下进行，故b为naoh溶液。(2)遇碘变蓝是淀粉的特性，混合液加碘水变蓝，说明其中还有淀粉存在；混合液和银氨溶液发生反应，则证明淀粉已经部分水解生成葡萄糖。(3)2.16 g银的物质的量为0.02 mol，由2ag，可知淀粉水解生成0.01 mol的葡萄糖，即发生水解的淀粉的质量为0.01 mol162 gmol11.62 g。故淀粉的水解百分率为100%18%。理解感悟验证淀粉的水解产物时，首先要加入naoh溶液调至碱性，再进行实验。要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入naoh溶液后再加碘水，因为碘水与naoh溶液反应。糖类相互转化关系如下图所示：1对于糖类化合物的概念叙述正确的是()a含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物b是碳和水的化合物，又称碳水化合物c有甜味的物质d一般是多羟基醛或多羟基酮及它们的脱水缩合物答案d解析含有c、h、o三种元素的有机物不一定是糖类，a选项错误；并不是所有的糖类都可以写成cm(h2o)n的形式，b选项错误；有甜味的物质不一定是糖类，c选项错误。2用从食品店购买的蔗糖配成溶液，做银镜反应实验，往往能得到银镜，产生这一现象的原因是()a蔗糖本身具有还原性b蔗糖被还原c实验过程中蔗糖发生水解d在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解答案d解析蔗糖是非还原性糖，其溶液能发生银镜反应，说明它有部分发生了水解。3下列化学物质与日常生活中的“柴、米、油、盐”主要成分相对应的是()a液化气乙酸菜子油亚硝酸钠b木炭(或液化气)淀粉油脂氯化钠c水煤气玉米乙醇硫酸镁d汽油大米酱油氯化钠答案b4下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是()a加金属钠看是否有氢气放出b与新制的氢氧化铜悬浊液混合后共热，观察是否有砖红色沉淀生成c与醋酸和浓h2so4共热，观察是否有果香味物质生成d加入酸性kmno4溶液，看溶液是否褪色答案b解析检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的cu(oh)2悬浊液混合后共热，看是否有砖红色沉淀生成来判定，当然也可借助银镜反应来检验葡萄糖。5米酒既有酒味又有甜味，其中甜味来源的途径是()a淀粉蔗糖葡萄糖b淀粉麦芽糖葡萄糖c淀粉麦芽糖果糖d淀粉蔗糖果糖答案b解析用米酿酒，米中含有大量淀粉，在微生物的作用下，首先将淀粉水解为麦芽糖，然后再水解为葡萄糖，从而产生甜味。6淀粉和纤维素都可以用(c6h10o5)n表示，下列叙述正确的是()a它们都不是混合物b它们都不是天然高分子化合物c它们是同分异构体d它们水解的最终产物都是葡萄糖答案d解析淀粉和纤维素都可以用(c6h10o5)n表示，都是天然高分子化合物，但二者的n值不同，二者不属于同分异构体，都是混合物，淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖。基础过关一、糖类的组成、结构和用途1下列关于糖类的说法正确的是()a糖类物质的组成都符合cm(h2o)nb单糖就是分子组成简单的糖c含有醛基的糖就是还原性糖d淀粉、纤维素都是多糖，其分子式相同答案c解析a项不正确，因为脱氧核糖的分子式为c5h10o4，不符合cm(h2o)n；b项不正确，糖的分类是按照能否水解以及水解生成单糖的数目分为单糖、低聚糖和多糖；c项正确，还原性糖和非还原性糖的区别就在于分子结构中是否含有醛基；d项不正确，淀粉、纤维素都是多糖，都可用通式(c6h10o5)n表示，但n值不同，分子式不同。2葡萄糖是一种单糖的主要原因是()a糖类中含碳原子数最少b不能水解成更简单的糖c分子中只有一个醛基d糖类中结构最简单答案b解析任何单糖，都是不能发生水解的糖。3下列各项中的两种物质既不是同分异构体，也不是同系物的是()a葡萄糖和果糖 b蔗糖和麦芽糖c甲醛和乙醛 d葡萄糖和蔗糖答案d解析a项和b项中的物质的分子式分别相同，但结构式不同，属于同分异构体；c项中的甲醛和乙醛结构相似，分子内都含有醛基，组成上相差一个ch2，属于同系物。4蔬菜、水果中富含纤维素，纤维素被食入人体后的作用是()a为人体内的化学反应提供原料b为维持人体生命活动提供能量c加强胃肠蠕动，具有通便功能d人体中没有水解纤维素的酶，纤维素在人体中没有任何作用答案c解析人体中没有水解纤维素的酶，纤维素在人体中主要是加强胃肠蠕动，具有通便功能。二、糖类的性质5下列关于葡萄糖与果糖的说法中不正确的是()a两者互为同分异构体b两者都易溶于水c两者都是六碳糖d葡萄糖比果糖要甜答案d解析葡萄糖和果糖的分子式都是c6h12o6，但前者是多羟基醛，后者是多羟基酮，两者结构不同，互为同分异构体；葡萄糖和果糖都易溶于水，且都具有甜味，但果糖比葡萄糖甜得多，在糖类中，果糖是最甜的糖。6下列说法不正确的是()a蔗糖不是淀粉水解的产物b蔗糖的水解产物能发生银镜反应c蔗糖是多烃基的醛类化合物d蔗糖与麦芽糖互为同分异构体答案c解析淀粉水解先得到麦芽糖，然后在麦芽糖酶的作用下最终水解成葡萄糖，a正确；蔗糖水解的产物为葡萄糖和果糖，其中葡萄糖可以发生银镜反应，b正确；蔗糖是一种多羟基酮，而不是多羟基醛，c不正确；蔗糖和麦芽糖的分子式都是c12h22o11，但结构不同，所以互为同分异构体，d正确。7下列说法中错误的是()a通常蔗糖和淀粉都不显还原性b用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇c纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应d纤维素分子是由葡萄糖单元组成的，可以表现出一些多元醇的性质答案c解析纤维素、蔗糖和脂肪在一定条件下均能发生水解反应，但葡萄糖不能，故c错。三、典型实验8下列实验操作和结论错误的是()a用新制cu(oh)2悬浊液可鉴别麦芽糖和蔗糖b用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化c浓h2so4可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含c、h、o三种元素d蔗糖溶液中滴加几滴稀h2so4，水浴加热几分钟，加入到银氨溶液中，不能发生银镜反应，证明蔗糖不水解答案d解析做银镜反应之前要用碱中和稀硫酸。9下面是某化学活动小组在研究性学习中探索葡萄糖分子的组成和结构时设计并完成的一组实验：将下列四种液体分别取2 ml先后加入到盛有2 ml的新制cu(oh)2悬浊液的试管中，充分振荡，实验现象记录如下表：液体葡萄糖溶液乙醇甘油(丙三醇)水实现现象氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅根据上述实验及现象能够得出的正确结论是()a葡萄糖分子中可能含有醛基b葡萄糖分子中可能含有多个羟基c葡萄糖的分子式为c6h12o6d葡萄糖分子碳链呈锯齿形答案b解析本题一定要根据实验得出结论，四个选项的叙述均正确，但据所得的实验现象只能推断出b是正确的。四、纤维素的应用10下列物质的成分不是纤维素的是()a硝化纤维 b人造棉c人造丝 d铜氨纤维答案a解析纤维素有多种重要的用途，以纤维素为原料可生产出多种材料。硝化纤维的成分是纤维素硝酸酯，属酯类化合物，醋酸纤维也属酯类化合物；人造棉、人造丝、铜氨纤维及纸张等成分为纤维素。能力提升11l链霉糖是链霉素的一个组成部分，其结构如下图所示，下列有关链霉糖的说法错误的是()a能发生银镜反应b能发生酯化反应c能与h2发生加成反应d能与烧碱溶液发生中和反应答案d解析由结构推测有机物可能具有的性质，首先要找出结构中所含官能团，然后再分析作答。l链霉糖分子中含有羟基和醛基，因而能发生酯化、加成、氧化反应(如银镜反应)，但不能与naoh溶液发生中和反应。12核糖是合成核酸的重要原料，常见的两种核糖结构简式为d 核糖；戊醛糖ch2ohchohchohchohcho。下列关于核糖的叙述不正确的是()a戊醛糖和d 核糖互为同分异构体b它们都能发生酯化反应c戊醛糖属于单糖d由戊醛糖脱氧核糖(ch2ohchohchohch2cho)可看成是一个氧化过程答案d解析a项它们的分子式相同，都为c5h10o5，但结构不同，它们互为同分异构体；b项分子结构中都有羟基，能发生酯化反应；c项戊醛糖不能再水解，属单糖；d项戊醛糖(c5h10o5)脱氧核糖(c5h10o4)少一个氧，应为还原过程。13某有机物a分子式为cxhyoz,15 g a完全燃烧生成22 g co2和9 g h2o。(1)该有机物的最简式是_。(2)若a是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，具有还原性，则其结构简式是_。(3)若a和na2co3混合有气体放出，和醇能发生酯化反应，则a的结构简式为_。(4)若a是易挥发有水果香味的液体，能发生水解反应，则其结构简式为_。(5)若其分子结构中含有6个碳原子，具有多元醇和醛的性质，则其结构简式为_。答案(1)ch2o(2)hcho(3)ch3cooh(4)hcooch3(5)ch2oh(choh)4cho解析本题可按如下步骤解答：根据燃烧方程式可求得最简式为ch2o，根据给出的性质可推得有机物的结构简式。14某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣。对甘蔗渣进行综合利用，不仅可以提高经济效益，而且还可以防止环境污染。现按下列方式进行综合利用，请回答有关问题：已知f是具有香味的液体。(1)a的名