2020高中化学第四章生命中的基础有机化学物质第二节糖类教案新人教版选修5.docx

第二节糖类明确学习目标1.了解糖类的概念、分类及结构特点。2.掌握糖类重要代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素的组成和重要性质。一、葡萄糖与果糖1糖类的组成和分类(1)概念糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。(2)组成糖类是由C、H、O三种元素组成的一类化合物。大多数糖类化合物都可用通式Cm(H2O)n表示，故最早将其称为“碳水化合物”，实际上并不是所有的糖分子中的氢和氧原子的个数比都是21。(3)分类2葡萄糖和果糖(1)物理性质(2)分子组成和结构特点二、蔗糖与麦芽糖从结构和组成上看，蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。三、淀粉和纤维素1淀粉2纤维素1(1)糖类的通式都是Cm(H2O)n吗？(2)符合通式Cm(H2O)n的有机物都属于糖类吗？提示：(1)不一定。糖类是由C、H、O三种元素组成的，大多数都可用通式Cm(H2O)n表示，m与n可以相同，也可以是不同的正整数。但并非所有的糖都符合通式Cm(H2O)n，如鼠李糖(C6H12O5)。(2)不一定。例如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)的分子式可分别改写为C(H2O)、C2(H2O)2，但它们不是糖，而分别属于醛和羧酸。2糖类的还原性是指糖类含有醛基，能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应。若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖。蔗糖和麦芽糖分别属于哪一类？提示：蔗糖分子中不含有醛基，属于非还原性糖；麦芽糖分子中含有醛基，属于还原性糖。3淀粉和纤维素的分子通式都为(C6H10O5)n，二者是否互为同分异构体？提示：淀粉和纤维素分子通式中n值不同，不属于同分异构体。一、葡萄糖的化学性质和工业制法 (1)加成反应CH2OH(CHOH)4CHOH2CH2OH(CHOH)4CH2OH(2)氧化反应银镜反应：CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH42Ag3NH3H2O与新制Cu(OH)2悬浊液的反应：CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O生理氧化反应：C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H2804 kJmol1使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。(3)酯化反应：1 mol葡萄糖可与5 mol乙酸反应生成五乙酸葡萄糖酯。(4)发酵生成酒精：C6H12O62C2H5OH2CO2(5)工业制法：(C6HnH2OnC6H 即时练1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，观察是否有红色沉淀生成C与醋酸和浓H2SO4共热，观察是否有水果香味物质生成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，看是否有红色沉淀生成来判定，也可借助银镜反应来检验葡萄糖。2下列关于糖的说法不正确的是()A糖类是含有醛基或羰基的有机物B淀粉和纤维素都是天然高分子化合物C葡萄糖的分子式是C6H12O6，它是一种多羟基醛D蔗糖和麦芽糖都是二糖，它们互为同分异构体答案A解析糖是多羟基醛、多羟基酮以及其缩水形成的化合物，但醛、酮不是糖。二、蔗糖、麦芽糖和蔗糖水解产物的还原性实验实验步骤实验现象结论解释加入蔗糖的试管无明显现象，加入麦芽糖的试管产生红色沉淀蔗糖分子内无醛基，是非还原性糖；麦芽糖分子内有醛基，是还原性糖加入银氨溶液的试管产生银镜；加入新制的Cu(OH)2的试管产生红色沉淀蔗糖水解产物中有还原性糖 即时练3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()A乙酸甲酯 B蔗糖C葡萄糖 D麦芽糖答案D解析乙酸甲酯和蔗糖能发生水解反应，但不能发生银镜反应；葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，可发生银镜反应。4将蔗糖溶于水配成10%的溶液，分装在两支试管中。(1)在第一支试管中加入几滴稀硫酸并水浴加热，然后再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热，没有红色沉淀产生，原因是_；(2)在第二支试管中加入几滴稀硫酸，再放在水浴中加热，再加入足量的NaOH溶液并加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热后的现象是_。加入足量NaOH溶液的作用是_。上述实验中发生反应的化学方程式是_。答案(1)水解液中含有硫酸，破坏Cu(OH)2而使其不能与葡萄糖发生反应(2)生成红色沉淀中和硫酸C12H22O H2OC6H C6H ，H2SO42NaOH=Na2SO42H2O，CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O解析蔗糖在稀硫酸作用下水解为葡萄糖和果糖，碱性条件下，葡萄糖可将新制Cu(OH)2还原为红色的Cu2O，若不中和稀H2SO4，则Cu(OH)2会与H2SO4反应而不生成红色沉淀。方法规律能与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应的物质(1)醛，如HCHO、CH3CHO等。(2)甲酸(HCOOH)。(3)甲酸盐，如HCOONa等。(4)甲酸酯，如HCOOCH3等。(5)还原性糖，如葡萄糖、麦芽糖等。三、淀粉水解程度的判断用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊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：实验现象及结论：即时练5检验淀粉水解产物的实验中，要进行的主要操作有：加热；滴入稀硫酸；加入新制的Cu(OH)2溶液；加入NaOH溶液中和。以上各步操作的先后顺序的正确排列是()A BC D答案B解析加热既是淀粉在酸催化作用下水解反应的条件，也是其水解产物葡萄糖与新制Cu(OH)2发生反应的条件。滴入稀硫酸用来催化淀粉水解，加入NaOH溶液是为了中和用作催化剂的硫酸。6为检验淀粉水解的情况，进行如下图所示的实验，试管甲和丙均用6080 的水浴加热56 min，试管乙不加热。待试管甲、丙中的溶液冷却后再进行后续实验。实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。(1)写出淀粉水解的化学方程式：_。(2)设计甲和乙是为了探究_对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究_对淀粉水解的影响。(3)实验1失败的原因是_。(4)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是_。(5)下列结论合理的是_(填字母)。a淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行b欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水解液中直接加碘c欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和稀硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜并加热答案(1)(C6H nH2OnC6H (2)温度催化剂(3)没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸(4)氢氧化钠与碘反应(5)abc解析卤素单质能与NaOH溶液反应。方法规律淀粉水解产物的检验注意事项(1)淀粉自身不含醛基，不能发生银镜反应，其水解产物葡萄糖才具有醛基。(2)CHO的检验必须在碱性条件下进行，而淀粉的水解是在酸性条件下进行的，因此欲检验其水解产物葡萄糖的生成，必须先加入NaOH溶液中和稀硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液来进行检验。本课归纳总结1.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，可用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液来检验醛基的存在。2糖类可分为单糖、低聚糖和多糖；葡萄糖、果糖是单糖，二者互为同分异构体；蔗糖、麦芽糖是二糖，二者互为同分异构体；淀粉、纤维素是多糖，它们不属于同分异构体。3由粮食酿酒的过程为淀粉葡萄糖酒精。4淀粉和纤维素都是高分子化合物，在一定条件下都可发生水解反应，水解的最终产物均为葡萄糖。5淀粉遇碘变蓝，二者可相互检验。1(双选)下列有关糖类物质的叙述中正确的是()A凡符合通式Cm(H2O)n的化合物都属于糖类，不符合通式Cm(H2O)n的化合物都不属于糖类B凡具有甜味的物质都属于糖类，凡不具有甜味的物质都不属于糖类C糖类物质只含碳、氢、氧三种元素，但含碳、氢、氧三种元素的有机物不一定是糖类D糖类物质有的具有还原性，有的不具有还原性答案CD解析糖类是多羟基酮或多羟基醛，以及它们的脱水缩合物，与是否符合通式Cm(H2O)n、是否有甜味没有必然联系，故A、B错误；糖类物质只含碳、氢、氧三种元素，但含碳、氢、氧三种元素的有机物不一定是糖类，故C正确；糖类物质有的具有还原性如葡萄糖、麦芽糖等，有的不具有还原性如纤维素、淀粉等，故D正确。2木糖醇是一种新型的甜味剂，它甜味足，溶解性好，防龋齿，适合糖尿病患者的需要。它是一种白色粉末状的结晶，结构简式为：。下列有关木糖醇的叙述不正确的是()A木糖醇是一种单糖，不能发生水解反应B1 mol 木糖醇与足量钠反应最多可产生2.5 mol H2C木糖醇易溶解于水，能发生酯化反应D糖尿病患者可以食用答案A解析根据题给信息及木糖醇的结构简式可知，木糖醇分子中含五个烃基，属于多元醇，不属于糖，A错误。3下列物质中符合Cm(H2O)n的组成，但不属于糖类的是()纤维素甲酸甲酯淀粉甲醛丙酸乳酸(羟基丙酸)乙二醇乙酸A BC D答案B解析纤维素、淀粉属于糖类；甲酸甲酯、甲醛、乳酸和乙酸的分子式可分别变形为C2(H2O)2、CH2O、C3(H2O)3、C2(H2O)2，都符合通式Cm(H2O)n，但都不属于糖；丙酸分子式为C3H6O2，乙二醇分子式为C2H6O2，不符合通式Cm(H2O)n，故B项正确。4(双选)下列说法正确的是()A蔗糖和麦芽糖的分子式相同都是还原性糖B糖类分子都可以用通式Cn(H2O)m表示，所以糖类又称碳水化合物C麦芽糖在一定条件下可以缩聚成淀粉D葡萄糖溶液加到新制的氢氧化铜中，出现沉淀溶解，形成绛蓝色溶液，这表明它具有多羟基的性质。加热此蓝色溶液到沸腾，出现红色沉淀，表明它具有醛基性质答案CD解析A错误，它们分子式相同，但蔗糖是非还原性糖，麦芽糖是还原性糖；B错误，大多数糖类分子可以用Cn(H2O)m 表示，但不是所有糖类都能用此式表示。C、D正确。5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，从理论上讲完全酯化需要_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)134.4C6H12O66O26CO26H2O6淀粉和纤维素的分子组成都可用通式_表示，但二者