人教版选修5 第四章第二节　糖类 学案.doc

目标导航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，以及它们之间的相互转化关系。3.通过单糖、二糖、多糖的探究实验，进一步认识体验化学物质探究的过程，理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究的能力。一、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。它们是绿色植物光合作用的产物。2组成糖类是由c.h、o三种元素组成的一类化合物。3分类根据糖类能否水解以及水解产物的多少划分。 二、葡萄糖与果糖1结构分子式结构简式官能团结构特点葡萄糖c6h12o6ch2oh(choh)4chooh、cho多羟基醛果糖c6h12o6oh、多羟基酮从组成和结构上看，葡萄糖和果糖互为同分异构体。2物理性质颜色甜味溶解性葡萄糖无色有水中易溶，乙醇中稍溶，乙醚中不溶果糖无色有水、乙醇、乙醚中均易溶3.葡萄糖的化学性质及用途(1)化学性质： (2)用途：葡萄糖用于制镜业、糖果制造业、医药业，为体弱和低血糖患者补充营养。三、蔗糖和麦芽糖蔗糖麦芽糖化学式c12h22o11c12h22o11分子结构不含醛基含有醛基物理性质白色晶体，易溶于水，有甜味白色晶体，易溶于水，有甜味化学性质银镜反应不反应(非还原性糖)反应(还原性糖)水解反应c12h22o11h2o c6h12o6(葡萄糖)c6h12o6(果糖)c12h22o11h2o2c6h12o6(葡萄糖)主要来源甘蔗、甜菜麦芽、发芽的谷粒用途甜味食品制饴糖、甜味食品从结构和组成上看，蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。四、淀粉和纤维素1淀粉2纤维素【练一练】1判断下列说法是否正确，并说明理由。(1)ch2ohchohcho、ch2oh(choh)3cho、ch2oh(choh)2ch2oh 均属于单糖。答案不正确。单糖是多羟基醛或多羟基酮，ch2oh(choh)2ch2oh 不属于单糖。(2)糖类的分子组成都可以用cn(h2o)m来表示，组成符合cn(h2o)m的有机物一定属于糖类。答案不正确。大多数糖类的组成可以用通式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，少数糖类不符合通式，如脱氧核糖(c5h10o4)、鼠李糖(c6h12o5)；少数符合糖类通式的物质不是糖类，如乙酸(ch3cooh)、甲酸甲酯(hcooch3)。(3)葡萄糖是单糖的原因是它在糖类物质中含碳原子最少。答案不正确。葡萄糖是单糖的原因是葡萄糖不能发生水解反应。(4)淀粉和纤维素具有相同的通式，两者是否互为同分异构体？答案不正确。淀粉和纤维素中的n值不同，并且两者都是混合物，不属于同分异构体。(5)淀粉和纤维素都属于糖类，所以食用淀粉和纤维素均可以为人体提供营养。答案不正确。纤维素虽然属于糖类，但在人体内却不能消化，因为人体内没有能消化纤维素的酶。(6)用银氨溶液可以鉴别蔗糖与麦芽糖。答案正确。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。2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。3关于蔗糖的说法中，不正确的是()a蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍b纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不发生银镜反应c蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，看不到银镜生成d在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有气泡出现答案a解析葡萄糖的分子式为c6h12o6，蔗糖的分子式为c12h22o11，故a不正确；蔗糖分子内无醛基，不能发生银镜反应，b正确；蔗糖在酸性条件下水解，但检验水解产物时必须加入碱液调至溶液显碱性，然后再加入银氨溶液，c正确；浓h2so4具有脱水性和强氧化性，故d正确。一、葡萄糖与果糖的结构与性质1葡萄糖的结构与性质(1)葡萄糖分子式为c6h12o6，实验式为ch2o，符合该实验式的物质还有：甲醛(hcho)、乙酸(ch3cooh)、甲酸甲酯(hcooch3)等。(2)葡萄糖分子中含有cho和oh，具有醛和醇的性质，可以发生氧化、还原和酯化等反应。氧化反应实验步骤实验现象化学方程式试管壁上有银镜生成ch2oh(choh)4cho2ag(nh3)2ohch2oh(choh)4coonh42ag3nh3h2o试管中出现红色沉淀ch2oh(choh)4cho2cu(oh)2naohch2oh(choh)4coonacu2o3h2o加成反应葡萄糖可与h2发生加成反应生成己六醇：ch2oh(choh)4choh2ch2oh(choh)4ch2oh(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)氧化反应c6h12o6(s)6o2(g)6co2(g)6h2o(l)1 mol葡萄糖完全氧化，放出约2 804 kj的热量，是人体内的重要供能物质。(5)发酵c6h12o62co22c2h5oh2果糖的结构与性质(1)果糖的分子式为c6h12o6，结构简式为，无醛基。(2)果糖的化学性质酯化反应；加成反应(催化加氢)。【例1】以下反应：葡萄糖与银氨溶液反应；淀粉在稀硫酸作用下在水中加热；葡萄糖与钠反应；葡萄糖在一定条件下与乙酸反应，不包括的反应类型是()a氧化反应 b加成反应c酯化反应 d水解反应解析氧化反应水解反应置换反应酯化或取代反应，所以没有发生加成反应。答案b【解题反思】葡萄糖的结构和性质变式训练1以葡萄糖为原料经一步反应不能得到的是()a乙醛 b二氧化碳c己六醇 d葡萄糖酸答案a解析葡萄糖与h2发生加成反应可生成己六醇，经氧化可生成co2或葡萄糖酸。二、淀粉的水解程度及水解产物的检验1实验原理淀粉在酸作用下发生水解反应最终生成葡萄糖，反应物淀粉遇碘变蓝色，不能发生银镜反应；产物葡萄糖遇碘不变蓝，能发生银镜反应。2淀粉水解的化学方程式(c6h10o5)nnh2onc6h12o6(淀粉)(葡萄糖)3实验步骤淀粉溶液水解液中和液现象a 4实验现象及结论现象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5.淀粉水解的产物淀粉水解程度不同时得到溶液中的物质也不同，不水解时是淀粉；部分水解时是淀粉、葡萄糖；完全水解时是葡萄糖。【特别提醒】(1)验证水解产物时，首先要加入naoh溶液中和后再进行实验。(2)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溶液中和后再加碘水，因碘水与naoh溶液反应。【例2】某学生设计了四个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。方案甲：淀粉液水解液中和液溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解。方案乙：淀粉液水解液无银镜现象。结论：淀粉完全没有水解。方案丙：淀粉液水解液中和液有银镜现象。结论：淀粉已经水解。方案丁：淀粉液结论：淀粉部分水解。根据上述操作现象，回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。(1)甲方案_。(2)乙方案_。(3)丙方案_。(4)丁方案_。解析在具体设计实验时，要注意两点：一是在检验葡萄糖存在时，加银氨溶液之前，要加碱中和溶液中的硫酸，否则银氨络离子要被破坏；二是检验淀粉存在时，不能是碱性溶液，因为碘能与naoh反应，因此水解液可以直接加碘水检验，不必先中和。若淀粉水解完全时，则在溶液中加入碘水，溶液不会出现蓝色；若淀粉尚未水解时，则加入银氨溶液，水浴加热，溶液不会出现银镜反应；若淀粉正在水解中，则既要用碘水检验淀粉的存在，又要用银氨溶液检验有无葡萄糖的存在。答案(1)设计和结论都不正确。设计不正确是因加入naoh溶液呈碱性后，加入i2，i2与naoh溶液发生反应，没有i2存在，不能证明淀粉是否存在；结论不正确是若淀粉部分水解，溶液中也会有淀粉存在(2)设计和结论都不正确。因为在酸性条件下，加入的银氨溶液被破坏，不能与葡萄糖发生银镜反应。按方案乙的设计，无银镜现象，淀粉可能是完全水解，也可能是部分水解或完全未水解(3)设计和结论都正确。按设计的方案进行实验，有银镜现象，说明淀粉已水解生成了葡萄糖(4)设计和结论都正确。按设计方案进行实验，淀粉变蓝又有银镜现象，说明既有淀粉又有葡萄糖，淀粉部分水解【解题反思】(1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和酸，以免硫酸与银氨溶液或新制cu(oh)2悬浊液反应，导致实验失败。(2)用i2检验淀粉时，应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水，因i2与naoh溶液反应影响淀粉的检验。变式训练2某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：下列结论正确的是()a淀粉尚有部分未水解b淀粉已完全水解c淀粉没有水解d淀粉已发生水解，但不知是否完全水解答案d解析因为混合液呈碱性，i2能与naoh溶液反应，所以加碘水不变蓝，不能说明不含淀粉；加入新制cu(oh)2悬浊液加热后生成红色沉淀，说明其中含有葡萄糖。故结论应为：淀粉已水解，但不能判断是否完全水解。三、几种常见的糖类的比较类别结构特征主要性质重要用途单糖葡萄糖c6h12o6多羟基醛无色晶体，溶于水，有甜味；既有氧化性，又有还原性，还可发生酯化反应，并能发酵生成乙醇营养物质、制糖果、作还原剂果糖c6h12o6葡萄糖的同分异构体无色晶体，易溶于水，有甜味食品二糖蔗糖c12h22o11无醛基白色晶体，易溶于水，有甜味；无还原性，能水解生成葡萄糖和果糖食品麦芽糖c12h22o11有醛基，蔗糖的同分异构体白色晶体，溶于水，有甜味；能发生银镜反应，能水解生成葡萄糖食品多糖淀粉(c6h10o5)n由葡萄糖单元构成的天然高分子化合物白色粉末，不溶于冷水，部分溶于热水；无还原性，能水解，最终生成葡萄糖，淀粉遇碘变成蓝色制葡萄糖、酿醋、酿酒纤维素(c6h10o5)n白色无味固体，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂；无还原性，能水解生成葡萄糖，并能发生酯化反应造纸、制炸药、醋酸纤维素、硝酸纤维素【例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()甲酸甲酯蔗糖葡萄糖麦芽糖a bc d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。答案a【解题反思】(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：ch3cooh2och3coohoh。变式训练3关于淀粉和纤维素的下列说法中，不正确的是()a两者都能水解且水解的最终产物相同b两者实验式相同，通式相同，互为同分异构体c两者都属于糖类，与新制cu(oh)2悬浊液共热都无红色沉淀生成d两者均属于高分子化合物，淀粉遇i2变蓝色，而纤维素不能答案b解析淀粉和纤维素均属于多糖，都能水解，且水解的最终产物都是葡萄糖，a正确；淀粉与纤维素的通式均为(c6h10o5)n，但由于n值不同，分子式不同，所以不是同分异构体，b不正确；淀粉和纤维素均无醛基，与新制cu(oh)2悬浊液不反应，c正确；纤维素遇i2不变蓝色，d正确。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糖尿病患者的尿中含有葡萄糖，而且病情越重，含糖量越高。所以，在医疗上把氢氧化钠和硫酸铜溶液加入病人的尿液中，加热后通过观察是否有红色沉淀来判断病情。请分析，以下哪些药品和新制的cu(oh)2共热会有类似的现象()淀粉福尔马林纤维素蚁酸甲酸乙酯乙酸甲酯甲酸钠蔗糖白酒食醋麦芽糖a全部 bc d答案c解析能和新制的cu(oh)2共热产生红色沉淀的有机物分子中，一定含有醛基，上述药品中：福尔马林(甲醛的水溶液)、蚁酸、甲酸乙酯、甲酸钠、麦芽糖中都含有醛基，故都能和新制的cu(oh)2反应产生红色沉淀。淀粉、纤维素、乙酸甲酯、蔗糖、白