化学必修2学案专题三第二单元第4课时糖类

第4课时糖类一、糖类1．糖类的组成、物理性质及存在2.糖的分类其中，①葡萄糖与果糖互为同分异构体；②蔗糖与麦芽糖互为同分异构体；③淀粉与纤维素不是同分异构体；④淀粉、纤维素都是天然高分子化合物。二、葡萄糖1．葡萄糖的重要化学性质(1)葡萄糖的营养作用葡萄糖在人体组织中发生缓慢氧化，放出热量。反应的热化学方程式为：C6H12O6(s)＋6O2(g)→6CO2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－2804kJ·mol－1。(2)葡萄糖与银氨溶液的反应银氨溶液的制取：先向洁净的试管中加入2%的硝酸银溶液，振荡试管，同时加入2%的稀氨水，直到析出的白色沉淀刚好溶解为止，得无色透明溶液为银氨溶液。银镜实验：向银氨溶液中加入葡萄糖溶液，在温水浴里加热3～5分钟。现象是有光亮的银镜生成。(3)被新制Cu(OH)2悬浊液氧化先向试管中加入2mL10%的NaOH溶液，再滴加4～5滴2%的CuSO4溶液，有蓝色浑浊生成。再加入葡萄糖溶液并加热，会发现蓝色浑浊转变成红色沉淀。(3)水解产物的检验方法：关键是在淀粉水解之后，必须首先加碱中和作催化剂的硫酸，然后再加入新制的氢氧化铜悬浊液或银氨溶液加热检验。探究点一葡萄糖的分子结构与性质2．化学性质(1)醛基的性质(还原性)①在加热、碱性条件下，能还原弱氧化剂银氨溶液而析出银(银镜反应)。②碱性条件下，在加热至沸腾时，能还原弱氧化剂新制氢氧化铜而生成砖红色沉淀(Cu2O)。③能被强氧化剂如酸性高锰酸钾氧化。(2)羟基的性质(类比乙醇)①与金属钠反应放出H2：1mol葡萄糖与足量钠反应放出H22.5mol。②酯化反应：1mol葡萄糖能与5mol乙酸发生酯化反应。(3)完全氧化：C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O，该反应放出热量，以维持人体生命活动所需能量。1．你知道医生是怎样诊断病人患有糖尿病的吗？提示：在试管里加入10%的NaOH溶液2mL，滴入2%的CuSO4溶液4～6滴，振荡后，加入病人尿液1mL左右，用酒精灯加热至沸腾后，溶液里出现砖红色沉淀，则可怀疑病人患有糖尿病。2．人生病不能正常饮食时，为什么医生一般会注射葡萄糖溶液？提示：人生病不能正常饮食时，医生一般会注射葡萄糖溶液，这是因为葡萄糖是一种重要的营养物质，它在人体组织中进行氧化反应，放出热量，以维持人体生命活动所需要的能量。3．与葡萄糖具有相同最简式的分子有哪些？提示：甲醛(HCHO)、甲酸甲酯()、乙酸(CH3COOH)、乳酸(C3H6O3)和果糖(C6H12O6)的最简式都是CH2O。【例1】糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，以高血糖为主要标志。血糖是指血液中的葡萄糖，下列有关说法不正确的是()A．葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6，则每个葡萄糖分子含有6个H2OB．葡萄糖与果糖互为同分异构体C．糖尿病病人尿糖较高，可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖D．淀粉水解的最终产物是葡萄糖【思路分析】同分异构体必须具备分子式相同、结构不同的特点。【解析】A项，葡萄糖分子中不存在H2O分子；B项，葡萄糖和果糖分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体；C项，葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀；D项，淀粉水解的最终产物是葡萄糖。【答案】A下列有关葡萄糖的说法错误的是(D)A．葡萄糖不能发生水解反应B．葡萄糖能发生银镜反应C．葡萄糖是人体重要的能量来源D．葡萄糖属于高分子化合物解析：葡萄糖属于单糖，不能发生水解反应，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，是多羟基醛，所以能发生银镜反应，淀粉在人体内转化为葡萄糖，葡萄糖再被氧化生成CO2和H2O，同时释放出热量供人体活动所需，只有相对分子质量达到一万以上的化合物才可能是高分子化合物，所以葡萄糖不属于高分子化合物。故选D。探究点二淀粉的水解实验现象及结论：情况现象A现象B结论①溶液呈蓝色未产生砖红色沉淀未水解②溶液呈蓝色出现砖红色沉淀部分水解③溶液不呈蓝色出现砖红色沉淀完全水解特别提醒：(1)书写双糖、多糖水解反应方程式时，要在分子式下边注明其名称。(2)淀粉的检验，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH溶液反应。(3)因反应是用硫酸作催化剂，而银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应的溶液必须呈碱性，所以应先中和再检验。【例2】某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。【解析】解本题时应注意两点：第一，实验过程中，淀粉是在酸性条件下水解，葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下进行。第二，实验结论一定要分清未水解、部分水解和全部水解三种情况，甲方案操作是正确的，但结论错误，因为加碘水后溶液变蓝，可能是淀粉未水解或淀粉部分水解。乙方案操作错误，结论亦错误，因做过淀粉水解实验后，没有用碱中和过量的酸，因此，不可能得到正确的结论。丙在实验过程中综合考虑了甲、乙两种情况的不足，实验方案操作和结论均正确。【答案】见解析。有下列物质：①碘水、②银氨溶液、③NaOH溶液、④稀硫酸、⑤浓H2SO4，在进行淀粉的水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)时，除淀粉外，还需使用上述试剂，判断使用的试剂及其先后顺序为(A)A．④①③② B．①④②③C．⑤①③② D．①⑤②③解析：淀粉的水解需要稀硫酸作催化剂，要判断水解程度及水解产物时，因为所加碘水溶液也呈酸性，故应先检验淀粉是否存在，然后将上述溶液用NaOH溶液中和，使溶液呈碱性，最后加入银氨溶液，若有Ag析出，则证明水解产物为葡萄糖，所以加入试剂的顺序为④①③②。故选A。1．下列各组物质中，互为同系物的是(C)A．葡萄糖和蔗糖B．蔗糖和麦芽糖C．乙酸和丙酸D．乙醇和甘油解析：同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质。葡萄糖为还原性糖，蔗糖不具有还原性，性质不相似反映出结构不相似，所以葡萄糖和蔗糖不是同系物，蔗糖和麦芽糖分子式相同(C12H22O11)，结构不同，二者互为同分异构体，而非同系物，乙酸和丙酸含有相同的官能团(—COOH)，且分子组成上相差一个CH2原子团，故二者是同系物，乙醇和甘油中所含官能团个数不同，结构不相似，不是同系物。故选C。2．若1mol有机物A在稀硫酸作用下水解生成2molB，则物质A可能是(B)①蔗糖②麦芽糖③淀粉④乙酸乙酯A．①B．②C．③D．④解析：1mol蔗糖水解生成1mol葡萄糖和1mol果糖；1mol麦芽糖水解生成2mol葡萄糖；1mol淀粉水解生成nmol葡萄糖；1mol乙酸乙酯水解生成1mol乙酸和1mol乙醇。故选B。3．葡萄糖是单糖的主要原因是(B)A．在糖类物质中含碳原子数最少B．不能水解成更简单的糖C．分子中有一个醛基D．分子结构最简单解析：单糖不能再水解成为更简单的糖。4．蔬菜、水果中富含纤维素，纤维素摄入人体后的作用是(C)A．为人体内的化学反应提供原料B．为维持人体生命活动提供能量C．加强胃肠蠕动，具有通便功能D．人体中没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体中没有任何作用解析：人体中没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体中主要是加强胃肠蠕动，具有通便功能。5．下列说法中正确的是(D)A．凡符合Cn(H2O)m通式的化合物一定属于糖类，不符合此通式的不属于糖类B．凡能溶于水且具有甜味的化合物都属于糖类C．葡萄糖是一种单糖的主要原因是它是一种多羟基醛D．葡萄糖分子中含有醛基，它具有还原性解析：有些符合通式Cn(H2O)m的物质不属于糖类，如乙酸CH3COOH、甲酸甲酯HCOOCH3，有些不符合通式Cn(H2O)m的物质属于糖类，如鼠李糖C6H12O5；糖类不一定具有甜味，如淀粉，有甜味的物质也不一定是糖类，如糖精；葡萄糖是单糖的主要原因是它不能水解成更简单的糖；葡萄糖分子中含有醛基，它应具有还原性，故选D。6．某同学称取9g淀粉溶于水，测定淀粉的水解百分率。其过程如下：淀粉溶液eq\o(→,\s\up17(加A溶液),\s\do15(△))混合物eq\o(→,\s\up17(加B溶液))混合物eq\o(→,\s\up17(加C溶液),\s\do15(△))砖红色沉淀(1)填写各步所加试剂名称：A.稀H2SO4；B.NaOH；C．新制Cu(OH)2(合理答案均可)。(2)只加A溶液而不加B溶液是否可以？不可以，理由是醛基与新制Cu(OH)2反应只能在碱性条件下发生，此时的酸性环境破坏了新制Cu(OH)2。(3)当析出1.44g砖红色沉淀时，淀粉的水解率是18%。[已知：1mol葡萄糖能与新制Cu(OH)2反应生成1mol砖红色沉淀Cu2O]解析：(1)(2)测定淀粉的水解程度，加NaOH中和H2SO4，加银氨溶液或新制Cu(OH)2检验—CHO。若测定淀粉水解率，则加入新制Cu(OH)2悬浊液，通过测定生成Cu2O的量来推算淀粉水解了多少。所以，淀粉水解时加入的A为H2SO4作催化剂，加入的B为NaOH中和掉H2SO4，因为氧化反应不能在酸性条件下发生，C为新制Cu(OH)2。(3)(C6H10O5)n＋nH2Oeq\o(→,