高中化学人教版必修第二册2026版步步高学习第七章　第四节　第1课时　糖类

第四节基本营养物质第1课时糖类[核心素养发展目标]1.知道糖类的组成、重要性质和主要用途，增强宏观辨识与微观探析能力。2.认识葡萄糖的分子结构，掌握葡萄糖和淀粉的特征反应，培养变化观念与平衡思想。3.能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度，培养科学探究与创新意识。一、糖类的组成及分类食物中的营养物质主要包括糖类、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，人们最初发现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单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C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n相互关系同分异构体同分异构体不互为同分异构体1.判断正误(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()(5)单糖就是碳原子数最少的糖()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×2.下列说法正确的是()A.公元674年，我国发明的用黄泥浆使红糖脱色的方法，是利用了黄泥浆的吸附性B.唐大历年间，四川遂宁出现用甘蔗制取冰糖的方法，冰糖的主要成分是葡萄糖C.饴糖是以米(淀粉)和麦芽经过糖化熬煮而成的糖，饴糖就是葡萄糖D.“床头冬酿压琼浆”中的“冬酿”指的是蜂蜜，蜂蜜中几乎不含单糖(葡萄糖和果糖)答案A解析黄泥浆使红糖脱色是物理过程，利用的是黄泥浆的吸附性，A项正确；冰糖的主要成分是蔗糖，B项错误；饴糖的主要成分是麦芽糖，C项错误；蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖，还含有其他营养物质，D项错误。二、葡萄糖的结构及性质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.组成与结构分子式结构简式官能团C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH(羟基)和—CHO(醛基)3.葡萄糖的特征反应实验名称实验操作实验现象实验结论葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应试管中出现砖红色沉淀葡萄糖具有还原性，能被新制的Cu(OH)2氧化，生成砖红色的Cu2O沉淀葡萄糖的银镜反应试管内壁形成光亮的银镜葡萄糖具有还原性，能被银氨溶液氧化，生成光亮的银镜应用：这两个反应均可检验葡萄糖的存在。医疗上可用葡萄糖的特征反应检测糖尿病患者的血糖和尿糖。特别提醒上述两个反应均需要在碱性条件下进行，即制取氢氧化铜时，NaOH溶液必须过量；配制银氨溶液时，滴加氨水的量必须使沉淀恰好溶解。1.判断正误(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()答案(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√2.在试管中加入2mL10%CuSO4溶液，滴加5滴5%NaOH溶液，得到新制的Cu(OH)2，再加入2mL10%葡萄糖溶液，加热，未出现砖红色沉淀，下列对其原因的分析正确的是()A.葡萄糖的分子结构中不含能与新制的Cu(OH)2反应的官能团B.该反应需要在碱性条件下才能进行，而实验条件是酸性C.加热温度没有达到该反应所需要的范围D.所加葡萄糖溶液太少，导致反应现象不明显答案B解析葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应，不仅需要加热，还需要在碱性条件下才能进行。3.在一定条件下，葡萄糖可转化为葡萄糖酸(反应1)或葡萄糖醇(反应2)，其结构如图所示：下列说法不正确的是()A.反应1是氧化反应，反应2是还原反应B.葡萄糖含有醛基，能与新制Cu(OH)2发生反应C.葡萄糖酸可发生分子内酯化反应D.葡萄糖醇难溶于水，能与金属钠反应答案D解析反应1中—CHO转化为—COOH，发生氧化反应，反应2中—CHO转化为—CH2OH，发生还原反应，A正确；葡萄糖含有醛基，加热条件下能与新制Cu(OH)2发生反应，B正确；葡萄糖酸分子中含有羧基和羟基，能发生分子内的酯化反应，C正确；葡萄糖醇分子内含有多个羟基，能与金属钠反应产生氢气，由于羟基能与水分子形成氢键，故葡萄糖醇易溶于水，D错误。基于葡萄糖的分子结构认识其化学性质三、蔗糖、淀粉、纤维素的性质及其应用1.淀粉的特征反应淀粉遇I2变蓝色。2.蔗糖、淀粉、纤维素的水解(1)蔗糖水解的化学方程式：。(2)淀粉(或纤维素)的水解反应实验操作实验现象有砖红色沉淀生成实验结论淀粉水解生成葡萄糖，与新制的Cu(OH)2共热生成氧化亚铜(Cu2O)沉淀反应的化学方程式(C6H10O5)思考某实验小组，要检验淀粉的水解程度，设计以下实验操作过程：①取少量淀粉加水制成溶液；②加热(水浴)；③加入碱液，中和至碱性；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)丙：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)证明淀粉部分水解(3)溶液不变蓝解析(1)溶液中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；水解液变蓝，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。淀粉水解程度的判断检验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溶液不变蓝色出现银镜完全水解3.糖类在生产、生活中的应用(1)淀粉为人体提供能量淀粉在人体内的变化：淀粉葡萄糖CO2和H2O，同时放出能量，写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式：C6H12O6+6O26CO2+6H2O。(2)食草动物可以在体内消化和利用纤维素。人体内没有类似的纤维素水解酶，无法吸收和利用纤维素，食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄。(3)淀粉可以酿酒，写出葡萄糖生成酒精的化学方程式：。1.判断正误(1)可以用银氨溶液鉴别蔗糖和葡萄糖()(2)淀粉和纤维素在人体内都能被消化和吸收()(3)淀粉遇I2、KI、KIO3等都可以变蓝()(4)为检验淀粉的水解产物，可向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2，加热，如没有砖红色沉淀，则没有葡萄糖生成()(5)富含纤维素的生物质在生产中可生产燃料乙醇()答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√2.(2025·辽宁朝阳段考)某学生进行蔗糖的水解实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：取少量纯蔗糖加水配成溶液；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，再在水浴中加热。实验结果没有银镜产生。其原因是()A.蔗糖尚未水解B.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖C.加热时间不够D.煮沸后的溶液中没有加碱，以中和作催化剂的酸答案D解析在加热和酸性条件下，蔗糖就会分解产生葡萄糖和果糖，蔗糖水解在酸性溶液中进行，因此要先加入氢氧化钠中和硫酸，然后再加入银氨溶液，在水浴中加热。3.(2025·河北保定期末)下列实验方案所得实验结论不正确的是()选项实验方案实验结论A将一小块钠分别投入盛有水和乙醇的小烧杯中，钠与乙醇反应要平缓得多乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼B向蔗糖中加几滴水，再加浓硫酸，并不断搅拌，蔗糖变黑，且有刺激性气味气体产生浓硫酸具有脱水性和强氧化性C向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸，煮沸几分钟，向冷却液中加入新制Cu(OH)2，加热，无砖红色沉淀产生淀粉未发生水解D某溶液中先加入KSCN溶液无现象，再通入Cl2，发现溶液变红原溶液含有Fe2+答案C解析淀粉水解后应在碱性环境下检验葡萄糖，即应先加入NaOH中和稀硫酸后制造碱性环境，再加入新制Cu(OH)2，加热。课时对点练[分值：100分][1~9题，每小题5分]题组一糖类的组成、结构及性质1.下列有关糖类的说法错误的是()A.糖类在自然界中分布广泛，如粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素B.单糖是分子组成简单的糖C.常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖D.在加热条件下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀答案B解析葡萄糖分子中含有醛基，具有还原性，在加热条件下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜发生氧化反应而产生砖红色Cu2O沉淀，D正确。2.现有下列物质：①纤维素；②甲酸甲酯(HCOOCH3)；③淀粉；④甲醛(HCHO)；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.③⑤⑥答案B解析①纤维素、③淀粉都为多糖，不符合题意；②甲酸甲酯分子式为C2H4O2，可写作C2(H2O)2，且不属于糖类，符合题意；④甲醛分子式为CH2O，可写作C(H2O)，且不属于糖类，符合题意；⑤丙酸分子式为C3H6O2，不符合Cn(H2O)m组成，不符合题意；⑥乙酸分子式为C2H4O2，可写作C2(H2O)2，且不属于糖类，符合题意。3.下列关于葡萄糖的叙述正确的是()A.葡萄糖与麦芽糖互为同分异构体B.葡萄糖水解生成乙醇和二氧化碳C.葡萄糖在人体组织中缓慢氧化，释放出能量供机体需要D.葡萄糖和淀粉、蔗糖等一样能发生水解反应答案C解析葡萄糖是单糖，麦芽糖是二糖，两者的分子式不同，不互为同分异构体，A错误；葡萄糖为单糖，不能发生水解反应，但能在酒化酶的作用下分解生成乙醇和CO2，B、D错误。4.下列有关说法正确的是()A.淀粉和纤维素均可在人体内水解B.淀粉、纤维素均可为人体提供能量C.葡萄糖能与新制Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀D.葡萄糖不需任何条件就可以迅速转化成乙醇和二氧化碳答案C解析人体内没有水解纤维素的酶，纤维素不能在人体内水解，A、B错误；葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳需要在酶的催化作用下才能进行，D错误。题组二葡萄糖、淀粉的特征反应5.下列说法错误的是()A.用新制的Cu(OH)2可鉴别蔗糖和葡萄糖B.用银镜反应可证明淀粉是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化C.浓硫酸可使蔗糖变黑，证明浓硫酸具有脱水性D.向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸后，水浴加热几分钟，再加入银氨溶液中，不能发生银镜反应，则证明蔗糖没有发生水解答案D解析蔗糖无还原性，葡萄糖是还原糖，能用新制的氢氧化铜鉴别，A正确；发生银镜反应只能证明含有醛基，检验淀粉应用碘单质，B正确；浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖脱水生成炭，C正确；反应需在碱性条件下进行，应先加碱液使之呈碱性，D错误。6.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，所以加碘水不变蓝，不能说明不含淀粉；而加入新制的Cu(OH)2生成砖红色沉淀，说明其中含有葡萄糖。故结论应为淀粉已水解，但不知是否完全水解。7.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()A.NaOH溶液 B.新制Cu(OH)2C.碘水 D.Na2CO3溶液答案B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，Cu(OH)2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项，NaOH溶液不能鉴别三种物质；C项，碘水只能鉴别出淀粉；D项，Na2CO3只能鉴别出乙酸。题组三糖类在生产、生活中的应用8.(2025·黑龙江、辽宁月考)黑吉辽蒙拥有丰富的非物质文化遗产和许多具有地方特色的特产。下列说法不正确的是()A.“满族剪纸”“鄂温克族桦树皮制作技艺”“靺鞨绣”中的剪纸、桦树皮、绣布的主要成分都是纤维素B.紫丁香是东北的常见植物，可以吸收SO2净化空气，但可能导致花瓣褪色C.北大仓酒是北方酱香型的代表，其酿制涉及淀粉、葡萄糖的水解反应D.酸菜是东北家常特色食物，腌制需足月方能食用，否则亚硝酸盐含量过高，可导致中毒答案C解析酿酒过程中，淀粉水解生成葡萄糖(水解反应)，葡萄糖通过发酵(分解反应)生成乙醇，而非水解。9.(2024·厦门高一段考)福建土楼的外墙是用糯米、石灰、黏土和细砂混合而成。夯筑时，往墙体中间埋入竹片作为“墙骨”。下列说法错误的是()A.糯米的主要成分是淀粉，其作用是充当黏合剂B.石灰的主要成分是CaSO4，其作用是防水C.细砂的主要成分是SiO2，其作用是增大墙体的强度D.“墙骨”的主要成分是纤维素，其作用是增加墙体的韧性答案B解析石灰的主要成分是CaO。[10~11题，每小题6分]10.下列与化学有关的文献或诗文，理解正确的是()A.《问刘十九》中写道：“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，“新醅酒”即新酿的酒，在酿酒的过程中，葡萄糖发生了水解反应B.“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”中的“飞絮”和棉花的化学成分不同C.《天工开物》中有如下描述：“世间丝、麻、裘、褐皆具素质，而使殊颜异色得以尚焉……”文中的“麻”在一定条件下可以水解生成小分子D.《傅鹑觚集·太子少傅箴》中记载：“故近朱者赤，近墨者黑。”这里的“朱”指的是朱砂，古代常用的一种红色颜料，其主要成分为Fe2O3答案C解析葡萄糖为单糖，不能水解，故A错误；飞絮和棉花的化学成分都是纤维素，故B错误；“麻”的成分为纤维素，可以水解生成小分子，故C正确；朱砂是古代常用的一种红色颜料，其主要成分是HgS，故D错误。11.以玉米(主要成分是淀粉)为原料制备乙醇的流程如图：下列说法不正确的是()A.C12H22O11可写成C12(H2O)11，也被称为碳水化合物B.1mol葡萄糖可分解生成3mol乙醇C.葡萄糖不能进一步水解D.不能用分液操作分离乙醇和水答案B解析由流程图可知，玉米(主要成分是淀粉)在酸性条件下水解得到C12H22O11，C12H22O11在酸性条件下继续水解得到葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下转化为乙醇：C6H12O62C2H5OH+2CO2↑，1mol葡萄糖分解生成2mol乙醇。12.(16分)(2025·广西梧州期中)有机化合物()是一种食用香料，可用淀粉为原料合成，其合成路线如图：请回答下列问题：(1)A为C6H12O6，所含官能团的名称为。(2)D具有酸性，写出D与NaHCO3反应的化学方程式：。(3)反应Ⅱ为酯化反应，写出反应Ⅱ的化学方程式：。(4)4.6gB与足量钠反应，能生成标准状况下H2的体积为L。(5)下列说法不正确的是(填字母)。a.淀粉分子式为(Cb.反应Ⅰ为水解反应c.E分别与足量的Na和NaOH反应，消耗的Na和NaOH的物质的量相等d.D、E互为同系物(6)淀粉在酸性条件下发生水解反应生成A，要证明淀粉已经水解完全。向水解后的溶液中加入(填试剂名称)，现象：。答案(1)羟基、醛基(2)CH3COOH+NaHCO3=H2O+CO2↑+CH3COONa(3)CH3CH(OH)COOH+CH3COOH+H2O(4)1.12(5)cd(6)碘水溶液不变蓝解析由有机物的转化关系可知，淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，则A为葡萄糖；葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇，乙醇与氧气在Cu的催化作用下共热发生催化氧化反应生成乙醛，则C为乙醛；催化剂作用下乙醛与氧气共热发生反应生成乙酸，则D为乙酸；由的结构可知，E为2⁃羟基丙酸，在浓硫酸作用下2⁃羟基丙酸与乙酸共热发生酯化反应生成。(4)2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑，则4.6g乙醇完全反应生成标准状况下氢气的体积为4.6g46g·mol-1×12×22.4L·mol-1=1.12L。(5)E为2⁃羟基丙酸，2⁃羟基丙酸分子中含有羟基和羧基，羟基只能与钠发生反应，羧基能与Na和NaOH反应，分别与足量的Na和NaOH反应，消耗Na和NaOH的物质的量之比为2∶1，c错误；D中只含有羧基，E中含有羧基和羟基，二者不互为同系物，d错误。(6)13.(16分)(2024·长沙高一检测)葡萄糖在人体内某些酶的催化下，经历了三羧酸循环过程进行分解代谢。如图为部分转化过程：(1)葡萄糖的分子式为。A中官能团名称为。(2)B可使溴水褪色，反应得到的有机产物结构简式为。(3)物质A、B、C、D、E中，互为同分异构体的是(填字母)。(4)B→C的反应类型为。(5)过程④的另一种生成物是人体的一种最终代谢产物，其化学式是。(6)下列说法正确的是(填字母)a.葡萄糖为还原糖，一定条件下可以与银氨溶液反应产生银镜b.B可以使酸性高锰酸钾溶液褪色c.B含有碳碳双键，因此属于烯烃d.0.5molC与足量NaHCO3溶液反应，生成的气体在标准状况下体积为44.8L(7)E与足量甲醇CH3OH、浓硫酸共热，可生成分子式为C7H10O5答案(1)C6H12O6羟基、羧基(2)(3)AC(4)加成反应(5)CO2(6)ab(7)+2CH3OH+2H2O解析(2)B物质中含碳碳双键，可与溴水发生加成反应，生成。(6)葡萄糖为多羟基醛，含醛基能发生银镜反应，a正确；B中含碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化使之褪色，b正确；B中含有碳碳双键，同时还含有羧基，不是烃类，c错误；0.5molC中含1.5mol的羧基，能与1.5mol的NaHCO3反应生成1.5mol的CO2气体，对应标准状况下的体积为33.