高中化学必修二导学案：第三章 有机化合物 第四节 第1课时糖类 含答案

高中化学必修课程PAGE11-第四节基本营养物质第1课时糖类[学习目标定位]1.知道糖类的组成、重要性质和主要应用。2.认识葡萄糖的分子结构和特征反应。3.能够设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度。一葡萄糖1．糖类的组成及其分类(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)糖的分类：糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同，划分为单糖、双糖、多糖。(3)重要糖类：类别代表物分子式相互关系单糖葡萄糖、果糖C6H12O6同分异构体双糖蔗糖、麦芽糖C12H22O11同分异构体多糖淀粉、纤维素(C6H10O5)n不属于同分异构体2.葡萄糖广泛存在于葡萄和其他有甜味的水果里；蜂蜜中也含有葡萄糖；正常人的血液里约含0.1%(质量分数)的葡萄糖，“血糖”指的就是血液里的葡萄糖。(1)葡萄糖的结构葡萄糖的分子式为C6H12O6，请写出葡萄糖的结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO，在葡萄糖分子中含有两个决定葡萄糖化学性质的原子团，它们分别是—OH(羟基)和(—CHO醛基)。(2)主要化学性质①在人体内缓慢氧化，提供人体活动所需能量，写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O；②与新制Cu(OH)2悬浊液反应。完成下列实验：实验现象：试管中有砖红色沉淀生成。实验结论：葡萄糖具有还原性，能被弱氧化剂如新制Cu(OH)2悬浊液氧化，生成砖红色Cu2O沉淀。归纳总结1．葡萄糖的分子结构与性质2．常用新制的Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖的存在。1．现有下列物质：①纤维素②甲酸甲酯(HCOOCH3)③淀粉④乙酸，其中符合Cn(H2O)m的组成，但不属于糖类的是()A．②④ B．①②C．①④ D．②③答案A解析纤维素和淀粉的组成可表示为(C6H10O5)n即[C6(H2O)5]n，符合Cn(H2O)m的组成，且属于多糖；甲酸甲酯和乙酸的分子式为C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖类，符合题意。2．某学生做葡萄糖的还原性实验，将4mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液和4mL0.5mol·L－1的NaOH溶液混合后，滴入1.0mL的10%的葡萄糖，加热煮沸，结果没有看到砖红色沉淀生成。这是因为()A．葡萄糖浓度太大 B．加热时间不够C．CuSO4溶液的量不够 D．NaOH溶液的量不够答案D解析葡萄糖与新制Cu(OH)2反应时，NaOH必须过量，而本题中n(CuSO4)＝n(NaOH)＝2×10－3mol，NaOH的量不足，故看不到砖红色沉淀生成。二糖类的水解1．蔗糖的水解反应(1)完成下列实验，并填写下表：实验操作实验现象最终有砖红色沉淀生成实验结论蔗糖水解生成葡萄糖，葡萄糖和新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀(2)蔗糖水解反应的化学方程式为。2．淀粉的水解反应(1)完成下列实验，并填写下表：实验操作实验现象实验结论将0.5g淀粉放入试管，加入4mL水，水浴加热；加入银氨溶液，水浴加热无银镜出现在稀H2SO4催化作用和加热条件下，淀粉发生水解，生成具有还原性的葡萄糖将0.5g淀粉加入试管中，加入4mL20%的H2SO4，水浴加热。①用NaOH溶液中和H2SO4后，取其少量溶液加入碘水；②另取少量溶液，加入银氨溶液，水浴加热①加碘水未出现蓝色；②有银镜出现(2)淀粉水解反应的化学方程式为。归纳总结1．糖类水解(1)水解规律(2)水解条件蔗糖、淀粉的水解均用稀H2SO4作催化剂，并且水浴加热。2．检验淀粉水解及水解程度的实验步骤实验现象及结论：情况现象A现象B结论①溶液呈蓝色未产生银镜未水解②溶液呈蓝色出现银镜部分水解③溶液不呈蓝色出现银镜完全水解3．中国酒文化源远流长，很多地方至今仍用传统工艺来制作米酒。家酿米酒的转化过程为()A．淀粉→蔗糖→葡萄糖→酒B．淀粉→麦芽糖→葡萄糖→酒C．淀粉→麦芽糖→果糖→酒D．淀粉→蔗糖→果糖→酒答案B解析家酿米酒是以淀粉类物质为原料在酶的作用下逐步转化而成：淀粉eq\o(→,\s\up7(酶))麦芽糖eq\o(→,\s\up7(酶))葡萄糖eq\o(→,\s\up7(酒化酶))酒(乙醇)。4．通过实验来验证纤维素水解后生成葡萄糖，其实验包括下列一些操作过程，这些操作的正确排序是()①取一团棉花或几小片滤纸②小火微热，变成亮棕色溶液③加入几滴90%浓硫酸，用玻璃棒把棉花或滤纸团搅成糊状④稍冷，滴入几滴硫酸铜溶液，并加入过量的氢氧化钠溶液使溶液中和至出现氢氧化铜沉淀⑤加热煮沸A．①②③④⑤ B．①③②④⑤C．①③②⑤④ D．①②③⑤答案B解析本题考查对纤维素水解实验的理解。纤维水解要在酸性条件下加热进行，水解后用氢氧化铜验证葡萄糖的存在，实验必须在碱性条件下完成。根据题示四个选项，只有B正确。有机物类别主要性质存在用途葡萄糖单糖不能水解，具有还原性，能发生酯化反应水果、蔬菜工业原料、食品工业、医疗输液、合成补钙药品及维生素C蔗糖双糖能水解甘蔗、甜菜做白糖、冰糖淀粉多糖能水解，遇碘变蓝色植物的种子、块茎食物，生产葡萄糖、酒精纤维素多糖能水解植物的茎、叶、果皮促进胃肠蠕动1．下列说法不正确的是()A．淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖B．糖类是高分子化合物，能发生水解反应C．葡萄糖既可以与银氨溶液反应，又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应D．可用碘检验淀粉是否发生完全水解答案B解析淀粉、纤维素属于多糖，在稀硫酸作用下，水解成葡萄糖，A正确；单糖、双糖不属于高分子化合物，双糖、多糖可以发生水解，而单糖不能水解，B错误；葡萄糖是多羟基醛，含有醛基，能与银氨溶液和新制氢氧化铜悬浊液发生反应，产生银镜和砖红色沉淀，C正确；淀粉遇碘单质变蓝，因此可用碘检验淀粉是否完全水解，D正确。2．下列物质中，最简式相同，但不互为同分异构体的是()A．乙烯和苯 B．蔗糖和纤维素C．乙酸和葡萄糖 D．果糖和葡萄糖答案C解析A、B项最简式不同；C项，最简式相同，但分子式不同，不属于同分异构体；D项，分子式相同，结构不同，属于同分异构体。3．把①蔗糖②淀粉③纤维素④乙酸乙酯在稀硫酸存在下分别进行水解，最终产物只有1种的是()A．①和② B．只有③C．只有④ D．只有②和③答案D解析蔗糖的水解产物有葡萄糖和果糖两种产物；乙酸乙酯的水解产物也有两种。4．用来证明棉花和淀粉都是多糖的实验方法是()A．放入氧气中燃烧，检验燃烧产物都是CO2和H2OB．放入银氨溶液中微热，都不发生银镜反应C．加入浓硫酸后微热，都脱水而变黑D．分别放入稀酸后煮沸几分钟，用NaOH溶液中和反应后的溶液，再加入新制的Cu(OH)2悬浊液共热，都生成砖红色沉淀答案D解析多糖在稀H2SO4存在下水解生成单糖(葡萄糖)，再加入新制的Cu(OH)2悬浊液共热时生成Cu2O沉淀。5．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，甲同学做实验得出：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)试判断它们各是什么物质：A是________，B是________，C是________。(2)分别写出A、C发生水解反应的化学方程式：A：________________________________________________________________________；C：________________________________________________________________________。答案(1)淀粉葡萄糖蔗糖(2)(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂))nC6H12O6淀粉葡萄糖C12H22O11＋H2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂))C6H12O6＋C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖解析(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，B为葡萄糖，C为蔗糖。(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。40分钟课时作业[经典基础题]一、糖类的组成与来源1．现有下列物质，①纤维素、②甲酸甲酯(HCOOCH3)、③淀粉、④甲醛(CH2O)、⑤丙酸、⑥乙酸，其中符合Cn(H2O)m的组成且不属于糖类的是()A．①②④ B．②④⑥C．①⑤⑥ D．①③⑤答案B解析纤维素、淀粉都为多糖，不符合题意，排除①③；②的分子式为C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖类，符合题意；④分子式为CH2O，符合C(H2O)组成，但不是糖类，符合题意；⑤分子式为C3H6O2，不符合Cn(H2O)m组成；⑥分子式为C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖类，符合题意；所以②④⑥符合，选B。2．糖元[(C6H10O5)n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏和肌肉中，所以又叫动物淀粉和肝糖。下列关于糖元的叙述正确的是()A．糖元与淀粉、纤维素互为同分异构体B．糖元、淀粉、纤维素属于同系物C．糖元水解的最终产物是葡萄糖D．糖元具有还原性，能发生银镜反应答案C解析糖元属于多糖，是一种高分子化合物，由于分子中的n值不同，所以与淀粉和纤维素不属于同分异构体，也不属于同系物；多糖不具有还原性。二、糖类的结构与性质3．葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质，下列关于葡萄糖的说法中，正确的是()A．葡萄糖是一种单糖B．葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子C．常温下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜悬浊液反应D．1mol葡萄糖完全燃烧需要9mol氧气答案A解析葡萄糖是单糖，A正确；葡萄糖分子中氢氧原子个数比为2∶1，但不是以水分子的形式存在，B错；葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应必须加热，C错；葡萄糖分子可改写为C6·(H2O)6，由此可判断1mol葡萄糖完全燃烧需要6mol氧气，D错。4．核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。下列关于核糖的叙述正确的是()A．与葡萄糖互为同分异构体B．可以与银氨溶液反应形成银镜C．可以使紫色石蕊溶液变红D．与葡萄糖互为同系物答案B解析核糖的分子式为C5H10O5，而葡萄糖的分子式为C6H12O6，所以二者既不是同分异构体，也不是同系物；因核糖分子中含有—CHO，可以发生银镜反应；因分子中不含有—COOH，不能使石蕊溶液变红。5．近几年一种新型的甜味剂木糖醇悄悄地进入人们的视野，木糖醇是一种理想的蔗糖替代品，它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者食用的优点。木糖醇是一种白色粉末状的晶体，分子式为C5H12O5，结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH。下列有关木糖醇的叙述中不正确的是()A．木糖醇与葡萄糖、果糖等一样属于多羟基醛或酮，是一种单糖B．已知木糖醇的溶解度随着温度的升高而增大，说明木糖醇的溶解过程是一个吸热过程C．木糖醇是一种五元醇D．木糖醇是一种无糖型甜味剂答案A解析从给出的木糖醇的结构简式可知其分子中没有醛基，也没有羰基，只有羟基这一种官能团，故A项错误。三、糖类及其水解产物的检验6．鉴别蔗糖和葡萄糖溶液，最好的试剂是()A．金属钠B．新制Cu(OH)2悬浊液C．单质碘D．稀硫酸答案B解析蔗糖中无—CHO，而葡萄糖分子中含—CHO。7．只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这种试剂是()A．NaOH溶液B．新制的Cu(OH)2悬浊液C．石蕊溶液D．Na2CO3溶液答案B解析加入新制的Cu(OH)2悬浊液，无明显现象的是蔗糖溶液，新制的Cu(OH)2溶解得到蓝色溶液的是乙酸，加热时产生砖红色沉淀的是葡萄糖溶液。8．如图所示，在一熟苹果切片上分别滴上1滴碘水和银氨溶液，颜色变化如图所示，根据这些实验现象下列推断正确的是()A．熟透的苹果中含有淀粉B．熟透的苹果中不含淀粉C．熟透的苹果中含有还原性的淀粉D．熟透的苹果中不含还原性的糖答案A解析遇碘水变蓝色，说明含有淀粉；遇银氨溶液变黑色，则有少量单质银的粉末生成，说明含有还原性的糖。[能力提升题]9．有两位同学同时进行蔗糖的性质实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。请回答下列问题：(1)甲的操作如下：取少量蔗糖加适量水配成溶液；在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟，冷却；在冷却后的溶液中加入银氨溶液，水浴加热。实验结果没有银镜产生，其原因是____________(填字母序号)。A．蔗糖尚未水解B．加热时间不够C．煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸D．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖(2)乙的操作是：将蔗糖溶液与稀H2SO4共沸后，向溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液，加热至沸腾，一直未见砖红色沉淀产生，其原因是________________________________________________________________________。(3)检验蔗糖无还原性但水解产物有还原性，应选用的物质是________。A．新制的氢氧化铜悬浊液、稀硫酸B．银氨溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液C．银氨溶液、氢氧化钠溶液D．新制的氯氧化铜悬浊液、氢氧化钠溶液(4)两个同学都没有将实验做成功，原因是多方面的。你认为甲同学应该如何操作才能获得成功？答案(1)C(2)未加NaOH溶液中和酸，酸溶解了Cu(OH)2悬浊液(3)B(4)待煮沸后的溶液冷却后加入适量的NaOH溶液至溶液呈现弱碱性，再加入新配制的银氨溶液，水浴加热，就可观察到银镜的生成解析蔗糖在稀硫酸中加热发生水解反应生成葡萄糖和果糖。葡萄糖中含有醛基可发生银镜反应，但反应必须在碱性条件下进行。水解反应中稀硫酸是催化剂，加入的Cu(OH)2悬浊液被H2SO4溶解生成CuSO4，无法发生Cu(OH)2与醛基的反应。检验蔗糖及其水解产物(葡萄糖和果糖)有无还原性，既可选用银氨溶液，又可选用新制氢氧化铜悬浊液。由于上述检验糖类还原性的两种试剂均为碱性试剂，易被酸破坏，故水解产物中加入上述碱性试剂前，应先中和掉促使蔗糖水解过程中使用的稀硫酸。10．要检验淀粉的水解程度，提供了以下实验操作过程：①取少量淀粉加水制成溶液②加热(水浴)③加入碱液，中和并呈碱性④加入银氨溶液⑤加入几滴稀硫酸⑥再加热⑦加入几滴碘水甲、乙、丙三个同学分别做了以下三个实验，指出他们的实验目的或现象：(1)甲：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：无银镜产生。甲同学的实验目的是________________________。(2)乙：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：有银镜产生；①→⑤→②→⑦，现象：溶液变蓝；乙同学的实验目的是________________________。(3)①→⑤→②→⑦，现象：______________________。丙同学的实验目的是证明淀粉已完全水解。答案(1)证明淀粉还没开始水解(2)证明淀粉已发生水解，但还有剩余(3)溶液不变蓝解析(1)不存在能发生银镜反应的葡萄糖证明淀粉还没开始水解。(2)有银镜产生，证明淀粉已经水解；溶液变蓝，证明淀粉还有剩余。(3)淀粉已完全水解，加入碘水时溶液不变蓝。11．A是面粉中的主要成分，C与E反应可生成F，D能与新制的Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀。下图是A、B、C、D、E、F等几种常见有机物之间的转化关系图：eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(充分水解))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(发酵))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(氧化))eq\x(E)eq\o(→,\s\up7(酯化))eq\x(F)根据以上信息完成下列各题：(1)A的化学式为________________________，B的结构简式为________________________________________________________________________。(2)F在稀硫酸中发生水解反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________