新教材适用2024-2025学年高中化学第7章有机化合物第4节基本营养物质第1课时糖类学案新人教版必修第二册

第四节基本养分物质第1课时糖类学习目标1．知道糖类的组成、重要性质和主要应用。2．相识葡萄糖的分子结构和特征反应。3．能够设计试验确认淀粉水解的产物及水解的程度。核心素养1．能依据淀粉、纤维素的性质，推想其他多糖的性质。2．能从葡萄糖的微观结构动身利用官能团说明葡萄糖的化学性质。3．能识记糖的组成、性质和主要应用。4．能有较强的问题意识，依据多糖的性质，独立完成试验探究淀粉水解的程度。5．能用简洁试验探究葡萄糖的性质。6．能依据教材给出的问题，设计简洁的试验方案。一、糖类的组成及分类食物中的养分物质主要包括_糖类__、_蛋白质__、_油脂__、维生素、无机盐和_水__。1．糖类的组成糖类是绿色植物_光合作用__的产物，也是人类最重要的_能量__来源，人们最初发觉的糖类的化学组成大多符合_Cn(H2O)m__的通式，因此糖类也被称为_碳水化合物__。2．糖的分类依据：是否水解及水解产物的多少进行分类类别单糖二糖多糖特点不能水解为更简洁的糖分子水解后能生成_两分子__单糖水解后能生成_多分子__单糖代表物葡萄糖__、_果糖蔗糖、麦芽糖、乳糖_淀粉__、_纤维素代表物的分子式_C6H12O6___C12H22O11___(C6H10O5)n__相互关系_同分异构体___同分异构体__不互为同分异构体3.糖类代表物的存在(1)葡萄糖和果糖存在于_水果__和蜂蜜中。(2)蔗糖存在于_甘蔗__和甜菜中；乳糖存在于哺乳动物的_乳汁__中。(3)淀粉存在于植物的_种子__或块根中；纤维素存在于植物的_茎__和叶中。正|误|判|断(1)糖类都是有甜味的物质，有甜味的物质就是糖。(×)(2)糖类的分子组成可写为Cn(H2O)m，只要符合Cn(H2O)m的有机物就属于糖类。(×)(3)葡萄糖、果糖互为同分异构体，淀粉和纤维素也互为同分异构体。(×)(4)淀粉、纤维素都是高分子，都属于混合物。(√)深|度|思|考淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示，为什么两者不属于同分异构体？提示：淀粉和纤维素的分子通式虽相同，但分子中的结构单元数目不同，即n值不同，故分子式不同，不能互称为同分异构体。应|用|体|验1.糖类是生命的基础能源，下列关于糖类物质的说法正确的是(D)A．糖类均有甜味B．淀粉和纤维素通式均为(C6H10O5)n，是同一种物质C．糖类均不行水解D．糖类都含有C、H、O元素解析：纤维素属于糖类，无甜味，A项错误；淀粉、纤维素通式均为(C6H10O5)n，但n值不同，不属于同一种物质，B项错误；只有单糖不水解，C项错误；糖类都含有C、H、O元素，D项正确。2．下列关于糖类的说法正确的是(B)A．全部糖类物质都能溶于水B．葡萄糖和果糖都是单糖，且分子式相同C．淀粉和纤维素互为同分异构体D．乳糖属于多糖解析：糖类不肯定有甜味，也不肯定溶于水，A错误；葡萄糖和果糖都是单糖，其分子式均为C6H12O6，B正确；淀粉和纤维素均可表示为(C6H10O5)n，但n值不相同，不互为同分异构体，C错误；乳糖是人类和哺乳动物乳汁中特有的碳水化合物，分子式为C12H22O11，为双糖，D错误。二、葡萄糖的结构和性质1．葡萄糖的物理性质葡萄糖是一种_有甜味__的_无色__晶体，_能__溶于水。2．葡萄糖的组成与结构葡萄糖是一种有甜味的无色晶体，_能__溶于水，其分子式为_C6H12O6__，结构简式：_CH2OH(CHOH)4CHO__。在葡萄糖分子中含有两种确定葡萄糖化学性质的原子团，它们分别是_—OH(羟基)__和(—CHO醛基)。3．葡萄糖的主要性质及应用(1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2的反应①试验过程②试验现象：在酒精灯上加热一段时间后试管内出现_砖红__色沉淀。③试验分析及结论出现的_砖红__色沉淀为_氧化亚铜(Cu2O)__，说明在加热条件下，葡萄糖可以把新制的氢氧化铜还原为_Cu2O__。(2)葡萄糖与银氨溶液的反应——银镜反应①试验过程银氨溶液的制备：在干净的试管中加入1mL2%AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%稀氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。②试验现象：在试管内壁上附着一层_光亮的银镜__。③试验结论：银氨溶液与葡萄糖反应生成了_银__。正|误|判|断(1)葡萄糖具有还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色。(√)(2)配制银氨溶液时，应将2%的AgNO3溶液滴入过量的2%的稀氨水中。(×)(3)1mol葡萄糖可以和5mol乙酸发生酯化反应。(√)(4)葡萄糖溶液呈酸性，可和NaHCO3反应生成CO2。(×)(5)在葡萄糖与新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应中，葡萄糖均被氧化。(√)深|度|思|考1.葡萄糖与新制Cu(OH)2的反应和葡萄糖的银镜反应，两种反应的加热方式是否相同？提示：不同。与新制的Cu(OH)2反应要用酒精灯干脆加热，发生银镜反应时采纳水浴加热。2．未成熟苹果的果肉遇碘酒呈现蓝色，成熟苹果的汁液能与银氨溶液发生反应，这是什么缘由？提示：未成熟苹果中含有淀粉，遇碘酒呈现蓝色；而成熟苹果中含葡萄糖，能与银氨溶液发生银镜反应。3．依据葡萄糖的分子结构和性质分析，乙醛(CH3CHO)能否与银氨溶液、新制氢氧化铜反应？提示：能。葡萄糖能与银氨溶液、新制氢氧化铜反应是因为其分子中含有醛基，乙醛分子中也含有醛基，故也能和二者反应。应|用|体|验1.下列关于葡萄糖的叙述，错误的是(D)A．它是无色晶体，能溶于水，有甜味B．它是一种多羟基醛，有还原性C．它不能发生水解反应D．它与蔗糖互为同分异构体解析：葡萄糖是无色晶体，能溶于水，有甜味，A正确；葡萄糖的结构简式是CH2OH(CHOH)4CHO，含有醛基，所以具有还原性，B正确；葡萄糖属于单糖，不能水解，C正确；葡萄糖的分子式是C6H12O6，蔗糖的分子式为C12H22O11，分子式不同、结构不同，两者不互为同分异构体，D错误。2．分别取1mol葡萄糖进行下列试验：(1)与醋酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需_300__g醋酸。(2)若使之全部转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为_134.4__L，反应的化学方程式为C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。(3)与新制的Cu(OH)2在加热条件下反应的现象是_生成砖红色沉淀__。(4)与银氨溶液发生银镜反应，反应的还原剂为_葡萄糖__，还原产物为_银__，此反应可用来_检验葡萄糖(或制镜，合理即可)__。解析：葡萄糖为多羟基醛，其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，含有的官能团为羟基和醛基。(1)1mol葡萄糖中含有5mol羟基，可以与5mol醋酸发生酯化反应，完全酯化所需醋酸的质量为5mol×60g·mol－1＝300g。(2)葡萄糖燃烧的化学方程式为C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O,1mol葡萄糖完全燃烧所需氧气为6mol，标准状况下体积为6mol×22.4L·mol－1＝134.4L。(3)葡萄糖中含有醛基，葡萄糖与新制的Cu(OH)2在加热条件下反应生成砖红色的Cu2O沉淀。(4)葡萄糖被银氨溶液氧化，反应的还原剂为葡萄糖，还原产物为银，此反应可用来检验葡萄糖或制镜。1．葡萄糖的分子结构特点2．葡萄糖的化学性质官能团确定物质的主要化学性质，因此葡萄糖兼有醛基和羟基的性质。三、蔗糖、淀粉、纤维素的性质及其应用1．淀粉的特征反应：将碘溶液滴到一片馒头或土豆上，视察试验现象。试验现象：_变蓝__。试验结论：_淀粉遇碘变蓝__。2．蔗糖、淀粉和纤维素的水解反应(1)蔗糖的水解反应的化学方程式为。(2)淀粉或纤维素的水解反应现象：最终有_砖红__色沉淀生成；说明：淀粉水解生成的葡萄糖与新制Cu(OH)2共热生成砖红色沉淀。淀粉或纤维素的水解反应的化学方程式为。3．淀粉、纤维素在人体内的改变(1)淀粉在人体内的改变在人体内缓慢氧化，供应人体活动所需能量，葡萄糖在人体内氧化的化学方程式为C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。(2)纤维素在人体内的改变人体内没有纤维素水解酶，无法汲取和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激_肠道蠕动__，有助于消化和排泄。4．淀粉和纤维素的工业应用淀粉和纤维素水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以转化为_乙醇__，广泛应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇。其转化的化学方程式为。正|误|判|断(1)可以用新制的Cu(OH)2鉴别蔗糖和葡萄糖。(√)(2)淀粉在人体内干脆水解生成葡萄糖，供人体组织的养分须要。(×)(3)淀粉和纤维素在人体内都能被消化和汲取。(×)(4)淀粉遇I2、KI、KIO3等都可以变蓝。(×)(5)富含纤维素的生物质在生产中可生产燃料乙醇。(√)深|度|思|考1.蔗糖、淀粉水解的条件是什么？提示：用稀硫酸作催化剂并加热。2．为检验淀粉水解的产物，某同学干脆取水解液做银镜反应，发觉没有形成银镜，他认为淀粉的水解试验中没有生成葡萄糖。他的这种结论是否正确？提示：不正确。淀粉的水解液中含有H2SO4，必需把溶液调至碱性才能进行银镜反应。应|用|体|验1.(2024·菏泽高一检测)某学生设计了如下试验方案用以检验淀粉水解的状况：下列结论中正确的是(D)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解析：淀粉为多糖，遇碘变蓝色，淀粉在酸性环境下水解生成葡萄糖，加入氢氧化钠溶液调整溶液呈碱性，再加入碘水，因为碘水能够与过量氢氧化钠反应，所以不能通过溶液不变蓝说明溶液中不含淀粉。在碱性环境下加入新制的氢氧化铜，加热至沸腾，产生砖红色沉淀，说明水解液中含有葡萄糖，则淀粉已经水解，所以通过上述试验能够证明淀粉已经水解，但无法确定是否完全水解，D项正确。2．为了探究淀粉的水解程度，某同学设计了如下试验。请回答：(1)步骤①，稀硫酸的作用是_催化剂__。(2)步骤②，加入氢氧化钠溶液的缘由是_中和稀硫酸__。(3)步骤③，试剂M为_新制氢氧化铜__。(4)依据试验结果，推断溶液中淀粉_部分__(填“没有”“部分”或“完全”)水解成葡萄糖。解析：淀粉溶液在稀硫酸作催化剂条件下加热发生水解反应产生葡萄糖，利用淀粉溶液遇碘显蓝色检验淀粉的存在；利用葡萄糖能够与新制氢氧化铜共热发生反应产生Cu2O砖红色沉淀检验葡萄糖的存在，为解除催化剂硫酸的干扰，在检验葡萄糖之前要加入NaOH中和硫酸，然后再进行试验。(1)步骤①，稀硫酸的作用是催化剂。(2)稀硫酸是淀粉水解的催化剂，在反应后的溶液中含有硫酸，在步骤②中加入氢氧化钠溶液的目的是中和稀硫酸，使溶液显碱性，然后再检验葡萄糖的产生。(3)葡萄糖分子中含有醛基，能够与银氨溶液发生银镜反应；也能够与新制Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀，依据步骤③，加入试剂M并加热后有砖红色沉淀产生，说明加入的试剂M为新制氢氧化铜。(4)水解后的溶液分为两份，一份中加入碘水，溶液变蓝色，说明含有未水解的淀粉；另一份水解后的溶液先加碱中和，后加入新制氢氧化铜，并加热，有砖红色沉淀产生，说明其中含有水解产生的葡萄糖，据此可知溶液中淀粉只有部分水解变为葡萄糖，没有完全水解。1．糖类的水解(1)水解规律特殊提示：书写二糖、多糖水解反应的化学方程式时，要在化学式下边注明其名称。(2)水解条件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂，并且水浴加热。2．检验淀粉水解及水解程度的试验步骤淀粉eq\o(→,\s\up7(20%H2SO4),\s\do5(△))水解液eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(碘水))现象A,\o(→,\s\up7(NaOH))\a\vs4\al\co1(中和液,(呈碱性))\o(→,\s\up7(银氨溶液),\s\do5(△))现象B))

1．下列关于某病人尿糖检验的做法正确的是(C)A．取尿样，加入新制的Cu(OH)2，视察发生的现象B．取尿样，加H2SO4中和，再加入新制Cu(OH)2，视察发生的现象C．取尿样，加入新制的Cu(OH)2，加热，视察发生的现象D．取尿样，加入Cu(OH)2固体，视察产生的现象解析：葡萄糖的检验应在碱性条件下与新制Cu(OH)2共热。2．有人形象地把人体比作一架缓慢氧化着的“高级机器”，人体在正常生命活动过程中须要不断地补充“燃料”。依照这种观点，你认为人们通常摄入的下列物质不能被看作“燃料”的是(B)A．淀粉类物质B．水C．脂肪类物质D．蛋白质解析：淀粉属于糖类，糖类是人体的主要供能物质，不符合题意，故A项错误；水在人体内主要是作溶剂，不能为人体供应能量，故B项正确；脂肪能在体内发生氧化反应供应能量，不符合题意，故C项错误；食物中的蛋白质在体内被水解为氨基酸后才能汲取，一部分氨基酸再重新合成人体的蛋白质，另一部分氨基酸氧化分说明放能量，供生命活动须要，不符合题意，故D项错误。3．下列说法正确的是(D)A．凡是能溶于水有甜味的物质都属于糖类B．糖类都能发生水解反应C．糖类都属于有机高分子D．葡萄糖属于单糖解析：溶于水有甜味的不肯定是糖，有些醇能溶于水，也具有甜味，A错误；单糖不能发生水解反应，B错误；单糖、二糖不属于有机高分子，C错误；葡萄糖属于单糖，不能水解，D正确。4．有A、B、C三种无色溶液，它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种，甲同学做试验得出：①B能发生银镜反应；②A遇碘水变蓝色；③A、C均能发生水解反应，水解液均能发生银镜反应。(1)试推断它们各是什么物质：A是_淀粉溶液__，B是_葡萄糖溶液__，C是_蔗糖溶液__。(2)分别写出A、C发生水解反应的化学方程式：A：(C6H10O5)n淀粉＋nH2OnC6H12O6葡萄糖；C：C12H22O11蔗糖＋H2OC6H12O6葡萄糖＋C6H12O6果糖。解析：(1)由题目可知，能发生银镜反应的为葡萄糖溶液，遇碘水变蓝色的为淀粉溶液。由此可以确定A为淀粉溶液，B为葡萄糖溶液，C为蔗糖溶液。(2)淀粉的水解产物为葡萄糖，蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖。对点训练题组一糖类的组成、结构及性质1．葡萄糖不能发生的反应是(C)A．氧化反应 B．与金属钠反应C．水解反应 D．酯化反应解析：葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，葡萄糖分子中含有—OH，可与钠反应，也可与羧酸发生酯化反应；含有—OH和—CHO，可发生氧化反应，故选C。2．新切开的土豆表面遇碘水显蓝色，说明土豆中含有(C)A．葡萄糖 B．麦芽糖C．淀粉 D．纤维素解析：淀粉遇碘单质变为蓝色，新切开的土豆表面遇碘水显蓝色，说明土豆中含有淀粉，故C正确。3．下列物质与葡萄糖化学性质相像的是(A)A．CH2OH—CHOH—CHOB．CH2OH―CHOH―CH2OHC．CH3CH2OHD．CH3COOH解析：A项中物质含有醛基和羟基，与葡萄糖化学性质相像，A正确；B、C两项中物质只有羟基，与葡萄糖化学性质不相像，B、C两项错误；CH3COOH中含羧基，与葡萄糖化学性质不相像，D项错误。题组二葡萄糖、淀粉的特征反应4．(2024·常州高一检测)将淀粉加入试管里，加适量的水，振荡，加热煮沸，取所得溶液3mL，加15滴3mol·L－1的硫酸溶液，加热半分钟，冷却后加入新制的Cu(OH)2，加热后未见砖红色沉淀，其缘由可能是(B)①未用浓硫酸作催化剂②加入新制Cu(OH)2之前，未用NaOH溶液中和硫酸③配制新制Cu(OH)2时，硫酸铜溶液太稀④加热时间不充分，淀粉没有水解⑤所配淀粉溶液浓度不够A．①② B．②④C．①⑤ D．③⑤解析：用稀硫酸作催化剂，仍有少量葡萄糖生成，①错误；Cu(OH)2浊液可与硫酸反应，未用NaOH溶液中和硫酸见不到红色沉淀，②正确；硫酸铜溶液太稀，也能得到氢氧化铜沉淀，③错误；加热时间太短，淀粉没有水解，④正确；淀粉水解与浓度无关，⑤错误；故选B。5．只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液，这种试剂是(B)A．NaOH溶液 B．新制Cu(OH)2C．碘水 D．Na2CO3溶液解析：乙酸与新制Cu(OH)2发生中和反应而使蓝色絮状沉淀变成蓝色溶液，分别与剩余两溶液混合加热，能产生砖红色沉淀的为葡萄糖，无明显现象的为淀粉。A不能鉴别三种物质，C中碘水只能鉴别出淀粉，D中Na2CO3只能鉴别出乙酸，故只有B正确。题组三糖类在生产、生活中的应用6．以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如图所示：eq\x(玉米)eq\x(C12H22O11)eq\x(葡萄糖)eq\x(乙醇)下列说法不正确的是(C)A．C12H22O11属于二糖B．可采纳蒸馏的方法分别乙醇和水C．可用新制的Cu(OH)2检验淀粉是否完全水解D．葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇，该反应属于分解反应7．(2024·合肥高一月考)生活中的一些问题常涉及化学学问，下列叙述正确的是(A)A．棉花的主要成分是纤维素B．过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人发胖C．淀粉在人体内干脆水解生成葡萄糖，供人体组织的养分须要D．纤维素在人体消化过程中起重要作用，纤维素可以作为人类的养分物质解析：B项，过多食用糖类物质会使人发胖；C项，淀粉在人体内不能干脆水解为葡萄糖；D项，纤维素不是人类的养分物质，但是可以刺激肠道蠕动。综合强化8．(2024·郑州高一检测)我国科学家在试验室中首次实现用二氧化碳合成淀粉，成为当今世界的一项颠覆性技术。下列相关说法正确的是(C)A．淀粉在人体内代谢后转化成果糖B．这种合成淀粉和自然形成的淀粉化学性质不同C．此项技术可能有助于我国在将来实现“碳中和”D．淀粉与纤维素均可用(C6H10O5)n来表示，二者互为同分异构体解析：淀粉为多糖，在人体内水解最终生成葡萄糖，A错误；合成淀粉和自然形成的淀粉分子式相同，结构相同，化学性质相同，B错误；以CO2为原料合成淀粉可以消耗CO2，有助于我国将来实现“碳中和”，C正确；淀粉和纤维素均可用(C6H10O5)n表示，但n不确定，二者分子式不同，不互为同分异构体，D错误。9．(2024·广东选择考)我国科学家进行了如图所示的碳循环探讨。下列说法正确的是(A)A．淀粉是多糖，在肯定条件下能水解成葡萄糖B．葡萄糖与果糖互为同分异构体，都属于烃类C．1molCO中含有6.02×1024个电子D．22.4LCO2被还原生成1molCO解析：淀粉属于多糖，在肯定条件下能水解，水解的最终产物是葡萄糖，故A正确；葡萄糖和果糖的分子式均为C6H12O6，含有碳、氢、氧三种元素，属于烃的衍生物，故B错误；CO是含有14e－的分子，1molCO中含有14×6.02×1023个电子，故C错误；未指明状态，22.4L二氧化碳不肯定是1mol，被还原生成的CO的物质的量无法计算，故D错误。10．依据如图所示转化关系，回答下列问题：(1)工业上制镜和热水瓶胆镀银，常利用上述反应中的_⑥__(填序号)。(2)①②的反应类型为_C__(填字母)。A．氧化反应 B．加成反应C．水解反应 D．消去反应(3)反应⑦可用于检验糖尿病患者尿液中的葡萄糖含量，生成的砖红色沉淀的成分是_Cu2O__(填化学式)。(4)葡萄糖在人体内彻底氧化分解的化学方程式为C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。解析：工业上制镜和热水瓶胆镀银都是利用了葡萄糖和银氨溶液反应还原出单质银的性质，所以应为反应⑥；反应①②是