2024版新教材高中化学专题8有机化合物的获得与应用第二单元食品中的有机化合物第4课时糖类学生用书苏教版必修第二册

第4课时糖类新课程标准1.了解葡萄糖的分子结构和特征反应。2.能够设计试验确认淀粉水解产物及水解程度。3.相识糖类在生产、生活中的重要应用。学业质量水平合格性要求1.能利用官能团说明葡萄糖的化学性质。（水平1）2.能设计简洁的试验方案，探究葡萄糖的性质。（水平2）等级性要求1.能运用官能团的性质推想糖类的性质。（水平3）2.能设计淀粉水解程度的探究试验，并能分析和评价。（水平4）图说考点基础学问——自学·思记·尝试[新知预习]一、糖类的组成、存在及物理性质1.常见的糖类自然高分子化合物葡萄糖蔗糖淀粉纤维素组成C6H12O6C12H22O11（C6H10O5）n相对分子质量从几万到几十万（C6H10O5）n相对分子质量在200万以上在自然界的存在葡萄汁、蜂蜜、带甜味的水果甘蔗、甜菜等植物体内植物种子和块根、大米、小麦植物的细胞壁、棉花、木材主要物理性质白色晶体白色晶体白色粉末白色，具有纤维状结构的固体易溶于水易溶于水不溶于冷水，部分溶于热水不溶于水有甜味有甜味无甜味无甜味易错警示关于糖的理解的易错点不能认为糖中含有H2O1.糖与碳水化合物：糖类物质的组成大多符合通式Cn（H2O）m，所以糖称为碳水化合物，但并不是全部的糖都符合通式Cn（H2O）m，如鼠李糖（C6H12O5）；有些符合该通式的物质也不属于糖类，如乙酸（CH3COOH）、甲醛（HCHO）等。2.糖与甜味：常见的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等都是有甜味的糖类物质，但淀粉、纤维素等没有甜味。而有甜味的物质也不愿定属于糖类，如甘油有甜味，但属于醇。3.糖的同分异构现象：葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖的分子式分别相同（前者均为C6H12O6、后者均为C12H22O11），但结构不同，故分别互为同分异构体；而淀粉和纤维素的组成虽然都为（C6H10O5）n，但n的值不同，故两者不互为同分异构体。2.糖的分类特点代表物单糖不能再水解的糖葡萄糖、果糖双糖1mol双糖能水解成2mol单糖麦芽糖、蔗糖多糖1mol多糖能水解成很多摩尔单糖淀粉、纤维素二、葡萄糖1.葡萄糖的分子结构2.葡萄糖的化学性质（1）【试验2、3】被弱氧化剂（银氨溶液、新制的氢氧化铜碱性悬浊液）氧化可用来检验葡萄糖的存在，实质是醛基的特征反应试验操作试验现象加入稀氨水时先生成沉淀，然后沉淀又溶解（制得澄清的银氨溶液）；温水浴里加热3～5min后，试管内壁上有光亮的银镜生成先生成蓝色沉淀，加热后试管内有砖红色沉淀产生Cu2O试验结论葡萄糖具有还原性，能被银氨溶液和新制的氢氧化铜碱性悬浊液氧化特别提示葡萄糖性质试验中的留意事项1.上述两个反应均须要在碱性条件下进行。Cu（OH）2碱性悬浊液必需是新制的，且配制时NaOH溶液必需过量：银氨溶液现配现用，且配制银氨溶液时，滴加氨水的量必需保证能使沉淀恰好溶解。氨水不能过量2.在葡萄糖的银镜反应试验中，试管内壁必需干净，接受水浴加热，且加热过程中不能振荡试管，否则不能保证还原出的银匀整附着在试管内壁上而形成银镜，简洁形成黑色沉淀。不能干脆用酒精灯加热，因为反应温度过高，反应速率过快，常会形成黑色沉淀而得不到银镜（2）被强氧化剂（O2）氧化葡萄糖在人体组织中进行缓慢氧化反应，并放出热量，它是人体活动的主要能源。C6H12O6（s）＋6O2（g）=6CO2（g）＋6H2O（l）ΔH＝－2803kJ·mol－1（3）葡萄糖在酒化酶作用下转化成乙醇C6H12O6葡萄糖酒化酶2CH3CH2OH＋2CO2↑3.葡萄糖的用途葡萄糖用于制镜业、糖果制造业，还可以用于医药业。葡萄糖可以不经过消化过程而干脆被人体所吸取，因此，血糖过低的患者可实行静脉注射葡萄糖溶液的方法快速补充养分。三、糖类的性质及用途1.糖类的水解反应依据能否水解以及水解产物的多少，糖类可分为单糖不能再水解成更小的糖分子（如葡萄糖、果糖）、二糖（如蔗糖、麦芽糖）和多糖（如淀粉、纤维素）。二糖和多糖在确定条件下发生水解反应，最终都生成单糖。留意因糖类物质的结构简式比较困难，且考虑到同分异构现象（如葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖）及组成中n值不同（如淀粉、纤维素）等，故在书写化学方程式时，糖类物质常用分子式表示，且必需在分子式下方注明名称。2.淀粉（1）【试验4】淀粉的性质试验操作试验现象①试管中出现蓝色②加入碘水的试管中不出现蓝色，另一支加入新制的氢氧化铜碱性悬浊液的试管加热后出现砖红色沉淀试验结论淀粉在稀硫酸存在并加热的条件下发生水解反应，产物分子中含有醛基特别提示（1）在常温下，淀粉遇碘单质才变为蓝色，而遇到化合态的碘如I－、IO3（2）检验糖类水解产物之前，确定要加碱中和所用的酸。因为酸会和新制的Cu（OH）2反应，导致试验失败。（2）淀粉的生物功能摄入人体内的淀粉在酶的催化作用下也可以发生逐步水解，最终生成葡萄糖。葡萄糖经缓慢氧化转变为CO2和H2O，同时放出能量。3.纤维素的生物功能食草动物的体内有纤维素水解酶，可将纤维素水解生成葡萄糖。人体内没有类似的酶，无法吸取和利用纤维素，但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄，因此人们应摄入确定量的蔬菜、水果和粗粮等含纤维素较多的食物。☞学而思（1）生活中有很多物质具有甜味。糖类物质都有甜味吗？有甜味的都是糖类吗？（2）淀粉和纤维素都为多糖[（C6H10O5）n]，它们的元素组成和分子式是否全部相同？是否互为同分异构体？（3）人们曾把糖类物质称为碳水化合物，缘由为人们在早期发觉的糖的分子式大多符合Cn（H2O）m，其中H、O的原子个数与C原子数没有干脆关系，而H与O的原子个数比与H2O中H、O原子个数比相同，故称糖类为“碳水化合物”。那么符合Cn（H2O）m的有机物确定是糖类吗？[即时自测]1.推断正误，正确的打“√”，错误的打“×”（1）糖类都能发生水解反应。（）（2）葡萄糖和蔗糖的最简式都是CH2O。（）（3）糖类是有甜味的物质，有甜味的物质就是糖。（）（4）淀粉与纤维素的分子式相同，它们互为同分异构体。（）（5）葡萄糖分子式可表示为C6（H2O）6，则每1个葡萄糖分子中含有6个H2O。（）（6）可用新制的Cu（OH）2碱性悬浊液鉴别蔗糖和葡萄糖。（）（7）可以用KI溶液检验淀粉的存在。（）2.某学生做葡萄糖的还原性试验将4mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液和4mL0.5mol·L－1的NaOH溶液混合后，向混合液中滴入1.0mL10%葡萄糖溶液，加热煮沸，结果没看到有砖红色沉淀生成。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3.下列叙述正确的是（）A．糖类是有甜味的物质B．由碳、氢、氧三种元素组成的有机物属于糖类C．葡萄糖和果糖互为同系物，蔗糖和麦芽糖互为同系物D．长绒棉是一种优质的植物纤维，其主要成分是纤维素4.人们在端午节有吃粽子的习俗，下列有关说法正确的是（）A．糯米中的淀粉能与银氨溶液反应产生银镜B．糯米中的淀粉是否水解完全可以用碘水来检验C．糯米中的淀粉在碱性条件下能发生水解生成葡萄糖D．糖尿病患者不能吃粽子，因为糯米中含大量的葡萄糖会使患者血糖上升5.依据下列转化关系，推断下列说法正确的是（）A．（C6H10O5）n可以是淀粉或纤维素，二者互为同分异构体B．可以利用银镜反应证明反应①的最终产物为葡萄糖C．1mol葡萄糖能水解生成2molCH3CH2OH和2molCO2D．淀粉在碱性条件下能发生水解生成葡萄糖技能素养——合作·探究·共享例1葡萄糖和葡萄酸都是有机化合物。葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛；葡萄酸是一种羧酸，是葡萄酒中主要的有机酸之一。作为食品中添加的抗氧化剂，可以使食物具有酸味。（1）葡萄糖的结构简式为：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，其对应的性质中正确的是。A．与钠反应放出氢气B．可与乙酸发生酯化反应C．能发生银镜反应D．可使小苏打溶液冒出气泡（2）葡萄酸的结构简式为：下列有关葡萄酸说法不正确的是。A．葡萄酸能发生取代反应B．葡萄酸既能与乙醇发生酯化反应，也能与乙酸发生酯化反应C．葡萄酸能与Na和NaOH反应D．葡萄酸能使溴的四氯化碳溶液褪色例2某学生做淀粉水解试验，步骤如下：（1）写出淀粉水解的化学反应方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）单质沉淀是（写化学式）。（3）填写所加试剂名称及其作用：A.，作用________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________；B.，作用_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）加入A溶液而不加入B溶液是否可以，其理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。关键实力归纳提升一、葡萄糖所含官能团的性质1.葡萄糖的分子结构与性质：2.醛基的性质：（还原性）化学反应现象在碱性、加热条件下与银氨溶液反应产生光亮的银镜在碱性、加热条件下与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀加入酸性KMnO4溶液溶液褪色3.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2.5molH2。（2）酯化反应：1mol葡萄糖最多可与5mol乙酸发生酯化反应。二、淀粉水解程度1.试验步骤2.试验现象及结论：状况现象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状元随笔（1）淀粉的检验，必需干脆取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH溶液反应。（2）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需呈碱性，所以应先中和再检验葡萄糖。课堂检测——夯实·测控·演练1.糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，以高血糖为主要标记，因此平常饮食应留意削减糖类的摄入量。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2.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．①②④B．②④⑥C．①⑤⑥D．①③⑤3.向淀粉中加入少量硫酸，并加热使之发生水解，为测定水解的程度所需的试剂是（）①NaOH溶液②银氨溶液③新制氢氧化铜悬浊液④碘水⑤BaCl2溶液A．①⑤ B．②④C．①②④ D．②③④4.糖类是人体重要的养分物质。下列关于糖类物质的说法正确的是（）A．糖类均有甜味B．淀粉和纤维素均不是糖类C．糖类均不行水解D．糖类都含有C、H和O元素5.下列关于葡萄糖的说法中错误的是（）A．葡萄糖的分子式是C6H12O6B．葡萄糖不能发生水解反应C．葡萄糖是碳水化合物，因为它的分子是由6个碳原子和6个水分子组成的D．葡萄糖能与新制的氢氧化铜悬浊液共热反应，生成砖红色的沉淀6.下列说法中正确的是（）A．淀粉水解与纤维素水解所生成的最终产物不同B．蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍C．在麦芽糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，水浴加热，看不到有银镜生成D．向淀粉的水解液中滴加碘水，溶液变蓝，说明淀粉未水解7.对于淀粉和纤维素的说法正确的是（）A．两者都能水解，但水解的产物不同B．两者含有C、H、O元素的质量分数相同，且互为同分异构体C．它们都属于糖类，且都是高分子化合物D．都可用（C6H10O5）n表示，都易溶于冷水8.新版人民币的发行，引发了人们对有关人民币中化学学问的关注。下列表述不正确的是（）A．制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素B．用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质C．纤维素是多糖，没有甜味D．某种验钞笔中含有碘酒溶液，遇假钞呈现蓝色，其中遇碘变蓝的是葡萄糖9.试验室做葡萄糖和银氨溶液反应的试验时：（1）配制银氨溶液时向盛有溶液的试管中逐滴滴加，边滴边振荡直到为止。（2）加热时应用加热。（3）试验结束时用清洗试管。（4）下列可用该试验原理检验的是。A．淀粉和纤维素B．葡萄糖和蔗糖C．蔗糖和淀粉D．葡萄糖和乙酸乙酯10.某学生设计了三个试验方案，用以检验淀粉的水解状况。方案甲：淀粉溶液eq\o(→,\s\up7(硫酸),\s\do5(加热))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液))中和液eq\o(→,\s\up7(碘水))溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解。方案乙：淀粉液eq\o(→,\s\up7(硫酸),\s\do5(加热))水解液eq\o(→,\s\up7(银氨溶液),\s\do5(微热))无银镜现象。结论：淀粉完全没有水解。方案丙：淀粉液eq\o(→,\s\up7(硫酸),\s\do5(加热))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOH溶液),\s\do5())中和液eq\o(→,\s\up7(银氨溶液),\s\do5(微热))有银镜现象。结论：淀粉已经水解。依据上述操作，现象，首先回答结论是否正确，然后简要说明。①方案甲：______________________________________________________________________________________________________________________________________；②方案乙：______________________________________________________________________________________________________________________________________；③方案丙：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。11.糖尿病是由于人体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合征，以高血糖为主要标记。长期摄入高热量食品或缺少运动，都会导致糖尿病。糖尿病人过量饮酒，将会确定程度上造成胰岛细胞损伤。但酒精在肝脏内可转化成有机物A。关于A性质的试验结果如下：（1）通过试验测得A的相对分子质量为60；（2）A由C、H、O三种元素组成，分子中只存在两种类型的氢原子，且这两种类型的氢原子个数比为1∶3；（3）A可与酒精在确定条件下反应生成有芳香气味的物质。纯净的A又称为，结构简式为。A的主要化学性质有（用化学方程式表示）：a．________________________________________________________________________，b．________________________________________________________________________。第4课时糖类基础学问学而思提示：（1）糖类物质不愿定有甜味，例如淀粉、纤维素，有甜味的不愿定是糖类物质。（2）多糖由于组成分子的n值不同，故分子式不同。淀粉和纤维素的n值不同，不能互称为同分异构体。（3）不愿定。例如乙酸（CH3COOH）、甲醛（HCHO）。即时自测1．答案：（1）×（2）×（3）×（4）×（5）×（6）√（7）×2．解析：葡萄糖与新制Cu（OH）2碱性悬浊液反应时，NaOH必需过量，题中n（CuSO4）＝n（NaOH）＝2×10－3mol，NaOH的量不足，故看不到有砖红色沉淀生成。答案：D3．解析：糖类不愿定都有甜味，如纤维素、淀粉都没有甜味，A项错误；由碳、氢、氧三种元素组成的物质包括醇类、羧酸类、酯类等，它们都不属于糖类，B项错误；葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，结构不同，互为同分异构体，蔗糖和麦芽糖的分子式都是C12H22O11，结构不同，互为同分异构体，C项错误；长绒棉的主要成分是纤维素，D项正确。答案：D4．解析：淀粉不能与银氨溶液反应，A错误；淀粉是否水解完全可以用碘水来检验，B正确；淀粉在碱性条件下不能水解，C错误；糯米中含有淀粉，不含葡萄糖，D错误。答案：B5．解析：淀粉和纤维素不互为同分异构体，A错误；葡萄糖可以用银镜反应鉴别，B正确；1mol葡萄糖分解生成2molCH3CH2OH和2molCO2，C错误；淀粉在碱性条件下不能水解，D错误。答案：B技能素养例1解析：（1）由于葡萄糖分子中含有结构故可发生A、B两项反应；由于其含有结构可发生C项反应；由于葡萄糖分子中无，故不能发生D项反应。（2）A、B、C三项正确；葡萄酸分子中无碳碳双键，故无法与溴的CCl4溶液发生加成反应，故D项错误。答案：（1）ABC（2）D例2解析：淀粉水解条件：稀硫酸作催化剂，为检验水解产物葡萄糖，应先加NaOH溶液中和稀硫酸，葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。水解反应方程式为答案：（1）（2）Ag（3）稀硫酸作淀粉水解的催化剂氢氧化钠溶液（答案合理即可）中和稀硫酸，供应碱性环境（4）不行以葡萄糖（醛基）与新制Cu（OH）2悬浊液反应只能在碱性条件下发生，因为酸性环境会破坏新制Cu（OH）2悬浊液课堂检测1．答案：A2．答案：B3．答案：C4．解析：糖类不愿定有甜味，A项错误；淀粉和纤维素均是多糖，B项错误；糖类中的二糖、多糖可水解，单糖不能水解，C项错误。答案：D5．解析：葡萄糖分子式C6H12O6，属于单糖，不能发生水解反应，A、B正确；葡萄糖是碳水化合物，但不是由碳原子和水分子组成的，C错误；葡萄糖能被新制Cu（OH）2悬浊液氧化而产生砖红色沉淀，D正确。答案：C6．解析：淀粉与纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，A错误；蔗糖分子式C12H22O11，其相对分子质量加上18才等于葡萄糖的两倍，B错误；银镜反应须要碱性环境，在滴加银氨溶液之前，须要先加强碱将催化剂硫酸中和掉，C正确；加入碘水溶液变蓝，说明仍有淀粉，可能淀粉未水解，也可能部分水解，