《糖类的性质》教案

《糖类的性质》教案[实验目的]1．加深对葡萄糖、蔗糖和淀粉等代表性糖类物质性质的认识。2．通过实验认识糖类还原性的检验方法。[实验原理]1．葡萄糖的还原性CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHeq\o(→,\s\up8(△))CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2OCH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up8(△))CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O2．蔗糖和淀粉的水解[实验步骤]1．葡萄糖(1)配制葡萄糖溶液。(2)银氨溶液中加葡萄糖溶液，水浴加热，观察现象为试管内壁形成银镜。(3)新制Cu(OH)2溶液中加葡萄糖溶液，加热，观察现象为试管中有砖红色沉淀生成。2．蔗糖(1)配制蔗糖溶液(2)新制Cu(OH)2溶液中加入蔗糖溶液，加热，观察现象为无明显变化。(3)蔗糖溶液加入少量10%H2SO4溶液，加热煮沸。然后加入10%NaOH溶液至溶液呈碱性，加入新制Cu(OH)2，加热，观察现象为溶液中有砖红色沉淀生成。3．淀粉(1)配制淀粉溶液(2)新制Cu(OH)2中加入淀粉溶液，加热，观察现象无明显变化。(3)淀粉溶液中加入10%的H2SO4溶液，加热煮沸。再加入10%NaOH溶液至溶液呈碱性，加入新制Cu(OH)2，加热，观察现象为溶液中有砖红色沉淀生成。[问题和讨论]1．根据上述实验现象，葡萄糖、蔗糖和淀粉谁是还原糖？为什么？提示：葡萄糖是还原糖，因为葡萄糖能被弱氧化剂银氨溶液或新制Cu(OH)2氧化。2．在检验蔗糖和淀粉水解产物时，均需在水解液中加NaOH溶液呈碱性，为什么？提示：中和之前加入的酸，否则Cu(OH)2与酸反应，影响检测结果的准确性。3．请结合糖类的性质，推测急救患者补充能量时，一般使用葡萄糖溶液，而不选择其他糖类溶液的可能原因。提示：葡萄糖具有较强还原性，易被氧化，易放出能量，同时葡萄糖在消化道中比任何糖都容易被直接吸收。4．若证明淀粉没有水解完全，则需要什么试剂？现象是什么？提示：碘水，溶液变蓝。第一节糖类必备知识基础练1.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A项中乙酸甲酯的结构简式为,虽然能水解但没有醛基;B项中蔗糖为非还原糖,不能发生银镜反应;C项中葡萄糖为单糖,不能水解;D项中麦芽糖是二糖能水解,同时又是还原糖,能发生银镜反应。2.生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是 ()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体发胖C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,为人体组织提供营养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营养物质答案A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。3.青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果汁能还原银氨溶液,这说明()A.青苹果中只含淀粉不含糖类B.熟苹果中只含糖类不含淀粉C.苹果转熟时淀粉水解为单糖D.苹果转熟时单糖聚合成淀粉答案C解析青苹果中含有淀粉,遇碘变蓝色,苹果转熟时,部分淀粉水解成葡萄糖,熟苹果汁能还原银氨溶液。4.美国科学家发明了利用眼泪来检测糖尿病的装置,其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4)溶液与眼泪中的葡萄糖反应生成纳米金单质颗粒(直径为20~60nm)。下列有关说法错误的是()A.葡萄糖具有还原性B.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHOC.检测时,NaAuCl4发生氧化反应D.纳米金单质颗粒分散在水中所得的分散系能产生丁达尔效应答案C解析葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,含有醛基,具有还原性,能被氧化剂氧化,发生氧化反应,A、B正确,C错误;纳米金单质颗粒的直径为20~60nm,分散在水中所得的胶体能产生丁达尔效应,D正确。5.(双选)下列说法正确的是()A.1mol葡萄糖能水解生成2molCH3CH2OH和2molCO2B.1mol麦芽糖水解生成2mol葡萄糖C.淀粉、纤维素都属于多糖D.欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性,可向水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2并加热答案BC解析葡萄糖不能发生水解反应,可发生分解反应生成乙醇和CO2,A错误;检验糖类水解产物时,应该在水解液中加入氢氧化钠溶液中和酸后,再加入银氨溶液或新制氢氧化铜,D错误。6.(2021辽宁鞍山高二期末)来苏糖()是可作为糖类代谢的单糖,能说明来苏糖是单糖的理由是 ()A.它是糖类中相对分子质量最小的糖B.不能水解生成更简单的糖C.它是和葡萄糖互为同分异构体的糖D.它是易溶于水且比蔗糖甜的糖答案B解析糖类根据能否发生水解以及水解生成单糖的多少可分为单糖、寡糖和多糖,单糖是不能水解的糖,这与相对分子质量、甜度等无关,答案选B。7.现有通式为(CH2O)n的六种有机化合物,性质如下:①甲是无色有刺激性气味的气体,可以发生银镜反应;②乙、丙、丁的相对分子质量均为甲的2倍,戊的相对分子质量是甲的3倍,己的相对分子质量是甲的6倍;③乙、戊的水溶液可使紫色石蕊溶液变红,还可以与乙醇在一定条件下酯化,乙和戊之间也能酯化;④戊结构中含有—CH3,两分子戊可形成环酯;⑤丙不溶于水,丁、己两种物质的水溶液均呈中性;丙既能水解,又能发生银镜反应;丁能与钠反应放出H2,且能与新制Cu(OH)2加热反应产生砖红色沉淀;己能发生银镜反应,它可由淀粉水解制得。(1)推断各物质的结构,写出其结构简式。甲,乙,丙,

丁,戊,己。

(2)甲~己中能与NaOH溶液反应的是,能发生酯化反应的是,能发生银镜反应的是。

答案(1)HCHOCH3COOHHCOOCH3CH2OH(CHOH)4CHO(2)乙、丙、戊乙、丁、戊、己甲、丙、丁、己解析据①可知,甲为HCHO;乙、丙、丁的分子式为C2H4O2,乙具有酸性,则乙为CH3COOH;丙不溶于水,能水解,又能发生银镜反应,则丙为HCOOCH3;丁能与钠反应放出H2,且能与新制Cu(OH)2加热反应产生砖红色沉淀,则丁为HOCH2—CHO;由②③④知,戊的分子式为C3H6O3,分子中含有—OH、—CH3和—COOH,故戊为;己的分子式为C6H12O6,能发生银镜反应,可由淀粉水解制得,则己为葡萄糖。关键能力提升练8.(2021浙江宁波高二期中)近几年一种新型的甜味剂木糖醇悄悄地走入生活,进入人们的视野,因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者等优点。木糖醇是一种白色粉末状的结晶,分子式为C5H12O5,结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH,下列有关木糖醇的叙述不正确的是()A.木糖醇与葡萄糖、果糖不一样,它不属于单糖B.木糖醇不能跟新制的氢氧化铜悬浊液反应C.木糖醇不属于乙醇同系物D.木糖醇是一种五元醇,可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应答案B解析糖类是多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合物,木糖醇中只含有醇羟基,不属于糖类,A正确;木糖醇属于多元醇,能和氢氧化铜反应生成绛蓝色络合物,B错误;木糖醇属于多元醇,乙醇属于一元醇,二者不互为同系物,C正确;木糖醇含五个醇羟基,可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应,D正确。9.糖原[(C6H10O5)n]是相对分子质量比淀粉更大的多糖,又叫“动物淀粉”。下列关于糖原的叙述正确的是()A.糖原与淀粉、纤维素互为同分异构体B.糖原与淀粉、纤维素互为同系物C.糖原水解的最终产物是葡萄糖D.糖原具有还原性,能发生银镜反应答案C解析由(C6H10O5)n可知,糖原是由若干个单糖单元组成的多糖,在这一点上与淀粉、纤维素相同,但由于n的取值不同,且糖原、淀粉、纤维素的分子组成也不是相差CH2的整数倍,因此三者既不互为同系物,也不互为同分异构体。10.(双选)链霉素是一种氨基糖苷类抗生素。它对抗结核杆菌有特效作用,它的发现使结核杆菌肆虐人类生命几千年的历史得以遏制。L-链霉糖是链霉素的一个组成部分,其结构简式如图所示,下列有关L-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.不能与H2发生加成反应D.能与烧碱溶液发生中和反应答案CD解析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。11.下列实验操作和结论错误的是()A.用新制Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖B.用银镜反应可检验蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能确定是否完全转化C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素D.蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,加入银氨溶液,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解答案D解析进行银镜反应之前,要用碱中和水解液中的稀硫酸。12.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如下列有关说法正确的是()A.淀粉是糖类物质,有甜味,与纤维素互为同分异构体B.反应③是消去反应,反应④是加聚反应,反应⑤是氧化反应C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性KMnO4溶液氧化D.反应②是葡萄糖发生水解生成了CH3CH2OH答案B解析淀粉与纤维素均为多糖,本身无甜味,分子式均为(C6H10O5)n,但两者的n值不同,二者不是同分异构体,故A错误;反应⑤为乙醇催化氧化生成乙醛,是氧化反应,反应③是消去反应,反应④是加聚反应,故B正确;聚乙烯分子中不含有碳碳双键,不能与酸性KMnO4溶液反应,而乙烯分子中含有碳碳双键,可被酸性KMnO4溶液氧化,故C错误;反应②是葡萄糖发生分解反应生成乙醇,故D错误。13.某市拟投资建设一个工业酒精厂,目的是用工业酒精与汽油混合制成“乙醇汽油”,以节省石油资源。已知制酒精的方法有三种:①在催化剂作用下乙烯与水反应;②CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr;③(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖),C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。(1)写出方法①发生反应的化学方程式:。

(2)方法②的化学反应类型是。

(3)为缓解石油短缺带来的能源危机,你认为该市应选用哪一种方法生产工业酒精?。

请简述理由:

。

(4)如果从绿色化学(“原子利用率”最大化)的角度看,制酒精最好的一组方法是。

A.仅有① B.仅有③C.仅有①③ D.①②③(5)乙醇分子中的氧原子被硫原子取代后的有机化合物叫乙硫醇,其性质与乙醇相似,但乙硫醇有酸性,它能与NaOH等强碱溶液反应生成无色溶液。石油中因含乙硫醇(无色液体,微溶于水)使汽油有臭味且其燃烧产生的二氧化硫会污染环境,因此要把它除去。①用化学方法除去石油样品中的乙硫醇,请写出有关反应的化学方程式:。

②乙硫醇与乙酸在一定条件下可发生酯化反应,写出该反应的化学方程式:。

答案(1)CH2CH2+H2OCH3CH2OH(2)取代反应(3)方法③淀粉是可再生资源,而乙烯、溴乙烷都是以石油为原料制得的产品,是不可再生资源,不能缓解石油短缺带来的能源危机(4)A(5)①CH3CH2SH+NaOHCH3CH2SNa+H2O②CH3COOH+HSCH2CH3CH3CO—SCH2CH3+H2O解析(3)乙烯来源于石油的裂解,溴乙烷也是以石油为原料制得,是不可再生能源;而淀粉可来源于植物的块根、种子等,是可再生能源,因此为缓解石油短缺带来的能源危机,应选用方法③制备乙醇。(4)乙烯的水化反应为加成反应,原子利用率为100%;方法②和③原子利用率都小于100%,因此从绿色化学的角度看,制酒精最好的是方法①。(5)①根据题中信息,乙硫醇具有酸性,可被NaOH溶液中和,因此可用NaOH溶液除去石油样品中的乙硫醇。②根据乙醇和乙酸的酯化反应,可以写出乙硫醇和乙酸的酯化反应。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,而且还能防止环境污染,现按下列方式进行综合利用。已知H是具有香味的液体。(1)A的名称是,H的名称是,H的同类同分异构体还有(写结构简式)。

(2)写出D→E的化学方程式:。写出B→C的离子方程式:。

答案(1)纤维素乙酸乙酯HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3(2)CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2OCH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH2OH(CHOH)4COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2解析(1)甘蔗渣的主要成分是纤维素,因此A为纤维素。纤维素水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下转化成乙醇,乙醇和氧化铜在加热条件下生成乙醛,乙醛被氧化成乙酸,乙酸和乙醇在浓硫酸、加热作用下生成乙酸乙酯,H的名称为乙酸乙酯,与其同为酯的同分异构体的结构简式为HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2、CH3CH2COOCH3。(2)根据(1)的分析,乙醇和氧化铜发生氧化反应,把羟基氧化成醛基,化学方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。葡萄糖是多羟基醛,能被银氨溶液氧化,其离子方程式为CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-CH2OH(CHOH)4COO-+NH4++2Ag↓+3NH3+H2O学科素养拔高练15.聚乳酸(PLA)是一种无毒、可再生、可分解的高分子聚合物塑料。PLA早期用于医学上,作手术缝合线及骨钉等,现在已较广泛应用于一些常见的物品,如包装袋、纺织纤维。PLA由植物(玉米、甜菜、小麦、甘薯等)中萃取出淀粉或用纤维素(玉米干草、麦秆、甘蔗渣等木质的农业废弃物)经过下列过程制造而成:淀粉或纤维素葡萄糖乳酸聚乳酸根据上述信息,回答下列问题:(1)写出淀粉水解生成葡萄糖的化学方程式:。

(2)已知1