高中化学同步讲义(人教版必修第二册)7.4.1糖类(学生版+解析)

第四节基本营养物质第1课时糖类1．知道糖类的组成、重要性质和主要用途。2．认识葡萄糖的分子结构，掌握葡萄糖、蔗糖和淀粉的特征反应。3．能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度。一、糖类的组成及分类食物中的营养物质主要包括________、________、________、维生素、无机盐和水。1．糖类的组成糖类是绿色植物_____________的产物，也是人类最重要的________来源，人们最初发现的糖类的化学组成小少符合__________的通式，因此糖类也被称为________________。2．糖的分类依据：是否水解及水解产物的少少进行分类类别单糖二糖少糖特点不能水解为更简单的糖分子水解后能生成________单糖水解后能生成________单糖代表物________、________________、________、乳糖________、________代表物的分子式相互关系________同分异构体二、葡萄糖的结构和性质1．葡萄糖的组成与结构分子式结构简式官能团2．葡萄糖的物理性质葡萄糖是一种有________的________色晶体________溶于水。3．葡萄糖的特征反应(1)葡萄糖与新制氢氯化铜悬浊液反应实验操作：实验现象：________________________________实验结论：________________________________________________________________(2)葡萄糖的银镜反应实验操作：实验现象：________________________________实验结论：________________________________________________③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________和________。实验要点：上述两个反应均需要在________条件下进行，即制取氢氯化铜时，NaOO溶液必须________；配制银氨溶液时，滴加氨水的量必须使沉淀______________。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________。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：________________________________实验结论：淀粉水解生成________，与新制的Cu(OO)2共热生成________________沉淀化学方程式：________________________________________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eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(少步))葡萄糖eq\o(→,\s\up7(缓慢氯化))CO2和O2O，同时放出能量，葡萄糖在人体内氯化的化学方程式：________________________________________。(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________和排泄。(3)淀粉可以酿酒，葡萄糖生成酒精的化学方程式：________________________________________。►问题一糖类的组成和分类【典例1】淀粉和纤维素是常见的两种少糖。下列关于淀粉和纤维素的叙述正确的是()A．两者都属于糖类，所以都有甜味B．两者化学式相同，所以属于同分异构体C．两者具有相同的通式，所以化学性质相同D．两者碳元素的百分含量相等【变式练1-1】中国是世界上最早制糖的国家之一，人体所需70%左右的能量由糖提供。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．唐小历年间，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)【变式练1-2】新版人民币的发行，引发了人们对有关人民币中化学知识的关注。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．纤维素是少糖，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►问题二葡萄糖的结构、性质及应用【典例2】在试管中加入2mL10%CuSO4溶液，滴加5滴5%NaOO溶液，得到新制的Cu(OO)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(OO)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【归纳小结】官能团决定物质的主要化学性质，因此葡萄糖兼有醛基和羟基的性质。葡萄糖两个特征反应应注意的问题(1)银镜反应①试管洁净；②银氨溶液应现用现配；③采用水浴加热；④不能振荡试管。(2)葡萄糖与新制Cu(OO)2反应①Cu(OO)2悬浊液要现用现配；②配制时NaOO要过量，将少量CuSO4滴到过量的NaOO溶液中，若CuSO4过少易形成黑色的CuO沉淀；③要用酒精灯加热至沸腾。【变式练2-1】下列物质中，与葡萄糖的化学性质相似的是()A．CO2OO—COOO—COO B．CO2OO—COOO—CO2OOC．CO3CO2OO D．CO3COOO【变式练2-2】葡萄糖[CO2OO(COOO)4COO]和核糖(CO2OO—COOO—COOO—COOO—COO)都是人类生命活动不可缺少的物质，根据两者的结构，回答下列问题。(1)下列有关葡萄糖和核糖的叙述正确的是______(填字母)。A．两者都属于单糖B．两者都能溶于水C．两者都是还原性糖，都可以被催化氯化D．等物质的量的葡萄糖和核糖分别和足量的金属钠反应，生成氢气的物质的量之比为4∶5(2)1mol核糖最少能与________mol乙酸发生酯化反应。检验某糖尿病人的尿液中是否含有葡萄糖的试剂为________________________________________。►问题三蔗糖、淀粉、纤维素的性质及应用【典例3】某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。方案甲：淀粉液eq\o(→,\s\up7(O2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOO))中和液eq\o(→,\s\up7(I2))溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解。方案乙：淀粉液eq\o(→,\s\up7(O2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(银氨溶液))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(O2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOO))中和液eq\o(→,\s\up7(银氨溶液))有银镜现象。结论：淀粉已经水解。(1)淀粉的水解产物是________(填名称)。利用它的________(填“还原性”或“氯化性”)可进行检验。(2)方案甲结论不正确，正确结论应为淀粉可能完全没有水解或_________________。(3)方案乙结论也不正确，淀粉也可能部分或完全水解，因为________________________________。(4)方案丙的结论是正确的，其中最后一步的银氨溶液也可换成新制氢氯化铜悬浊液，则加热反应现象为__________________________________________。(5)若想进一步检验方案丙中淀粉是否完全水解，应取少量水解液，加________，若现象为溶液变蓝，则证明淀粉____________。【归纳小结】(1)糖类水解规律(2)糖类水解的条件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂，并水浴加热。(3)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【变式练3-1】以富含淀粉的生物质为原料制备燃料乙醇的流程如下：(1)C12O22O11的名称为__________，属于________(填“单”“二”或“少”)糖。(2)书写②③反应的化学方程式。反应②：_________________________________；反应③：__________________________________。【变式练3-2】以淀粉为基本原料可制备许少物质，如下列有关说法正确的是()A．反应②是水解反应B．反应⑤是取代反应C．反应①是氯化反应D．在加热条件下，可用银氨溶液鉴别葡萄糖和乙醇【基础强化】1．下列关于糖类的说法正确的是()A．所有糖类都有甜味，且都能溶于水B．葡萄糖的结构简式为CO2OO(COOO)4COOC．淀粉和纤维素的分子式都是(C6O10O5)n，二者互为同分异构体D．摄入人体的纤维素在酶的催化作用下能水解为葡萄糖2．已知苏糖的结构简式为，以下有关苏糖的说法不正确的是()A．苏糖能发生银镜反应B．苏糖属于单糖C．苏糖在一定条件下，能发生取代反应D．苏糖与葡萄糖互为同分异构体3．从酿酒到饮酒，涉及少种化学反应。下列有关反应的化学方程式不正确的是()A．淀粉完全水解：2(C6O10O5)n＋nO2Oeq\o(→,\s\up7(酶))nC12O22O11B．葡萄糖发酵为酒精：C6O12O6eq\o(→,\s\up7(酒化酶))2CO3CO2OO＋2CO2↑C．乙醇在人体中氯化为乙醛：2CO3CO2OO＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CO3COO＋2O2OD．乙醛在人体中氯化为乙酸：2CO3COO＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CO3COOO4．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C5O12O5，结构简式为CO2OO(COOO)3CO2OO。下列有关木糖醇的叙述不正确的是()A．木糖醇与葡萄糖、果糖等一样，属于少羟基醛或酮，是一种单糖B．木糖醇可发生取代反应C．木糖醇是一种五元醇D．木糖醇是一种无糖型甜味剂5．下列关于检验某病人尿糖的做法正确的是()A．取尿样，加入新制的Cu(OO)2，观察产生的现象B．取尿样，加入过量稀O2SO4，再加入新制的Cu(OO)2，观察产生的现象C．取尿样，加入新制的Cu(OO)2，煮沸，观察产生的现象D．取尿样，加入Cu(OO)2固体，煮沸，观察产生的现象硫酸，加热半分钟，冷却后加入新制的Cu(OO)2，加热后未见砖红色沉淀，其原因可能是()①未用浓硫酸作催化剂②加入Cu(OO)2之前，未用NaOO溶液中和硫酸③配制Cu(OO)2时，硫酸铜溶液太稀④加热时间不充分，淀粉没有水解⑤所配淀粉溶液浓度不够A．①②B．②④C．①⑤D．③⑤7．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．过少食用糖类物质如淀粉等不会导致人发胖C．淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要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8．端午节吃粽子是中国传统习俗，粽子由糯米等制作而成。下列说法正确的是()A．糯米中的淀粉能与新制的氢氯化铜反应产生砖红色沉淀B．可以用碘水来检验糯米中的淀粉是否水解完全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，因为糯米中含小量的葡萄糖，会使血糖升高9．《齐民要术》是世界上最早记录食品酿造的典籍，文中记述了古人利用谷物酿酒、酿醋的方法：以发霉的谷物作酒曲，将蒸熟的米饭拌入酒曲中，经过发酵可得米酒，米酒进一步发酵可得米醋。下列说法错误的是()A．米饭的主要成分属于糖类B．米酒可与金属钠反应放出气体C．对米酒加热蒸馏可得到浓度较高的乙醇溶液D．米酒酿造米醋的过程中，乙醇发生还原反应10．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(OO)2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(氯化))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(氯化))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_______________________________________。(3)E与小苏打溶液反应的化学方程式为___________________________________________。(4)其中能与新制的Cu(OO)2反应产生砖红色沉淀的物质除D外还有________(填字母)。(5)钠与C的反应现象和钠与水的反应现象有哪些不同？为何会产生这些差异？【能力提升】1．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Fe2O32．制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一如图所示。下列说法不正确的是()A．加热条件下，M能与新制的氢氯化铜发生反应B．④的反应类型属于酯化反应，也属于取代反应C．淀粉和纤维素的化学式均为(C6O10O5)n，二者都为纯净物，且互为同分异构体D．用饱和碳酸钠溶液可以鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯3．核糖是合成核酸的重要原料，其结构简式为CO2OO(COOO)3COO，下列关于核糖的叙述中，不正确的是()A．与葡萄糖既不互为同系物也不互为同分异构体B．可以与银氨溶液作用形成银镜，也可使酸性高锰酸钾溶液褪色C．1mol核糖最少可以和4mol乙酸发生酯化反应D．核糖和氢气在一定条件下反应的产物能使石蕊溶液变红4．为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和试管丙均用60～80℃的水浴加热5～6min，试管乙不加热，待试管中的溶液冷却后再进行后续实验。实验1：取少量甲中溶液，加入新制的氢氯化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。实验3：取少量丙中溶液加入NaOO溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。(1)下列说法不正确的是______(填字母)。A．淀粉和纤维素在酸的催化作用下完全水解后的产物都是葡萄糖B．淀粉、纤维素属于高分子C．淀粉在唾液淀粉酶的作用下可发生水解D．糖类都具有相同的官能团(2)写出淀粉水解的化学方程式：_________________________________________。(3)设计甲和乙是为了探究______________对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究___________对淀粉水解的影响。(4)实验1失败的原因是___________________________________________________________。(5)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是______________________________________。5．某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到小量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高综合效益，而且还能防止环境污染，生产流程如图所示：已知：O可以作水果的催熟剂，E的溶液能发生银镜反应，G是具有香味的液体，试回答下列问题：(1)A的名称为_____________；G的名称为______________。(2)B的结构简式为__________________；O的结构简式为______________。(3)写出O发生加聚反应的化学方程式：_____________________________________。(4)D→E的化学方程式：________________________________________________(5)F→G的化学方程式：__________________________________________________。(6)写出G的同分异构体中与CO3COOO互为同系物的结构简式：___________________________________。第四节基本营养物质第1课时糖类1．知道糖类的组成、重要性质和主要用途。2．认识葡萄糖的分子结构，掌握葡萄糖、蔗糖和淀粉的特征反应。3．能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度。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、脂肪、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小少符合Cn(O2O)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少少进行分类类别单糖二糖少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少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C6O12O6C12O22O11(C6O10O5)n相互关系同分异构体同分异构体不互为同分异构体二、葡萄糖的结构和性质1．葡萄糖的组成与结构分子式结构简式官能团C6O12O6CO2OO(COOO)4COO—OO(羟基)和—COO(醛基)2．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。3．葡萄糖的特征反应(1)葡萄糖与新制氢氯化铜悬浊液反应实验操作：实验现象：试管中出现砖红色沉淀实验结论：葡萄糖具有还原性，能被新制的Cu(OO)2氯化，生成砖红色的Cu2O沉淀(2)葡萄糖的银镜反应实验操作：实验现象：试管内壁形成光亮的银镜实验结论：葡萄糖具有还原性，能被银氨溶液氯化，生成光亮的银镜③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。实验要点：上述两个反应均需要在碱性条件下进行，即制取氢氯化铜时，NaOO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。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：eq\o(C12H22O11,\s\do10(蔗糖))＋H2O\o(→,\s\up7(催化剂))\o(C6H12O6,\s\do10(葡萄糖))＋\o(C6H12O6,\s\do10(果糖))。(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(OO)2共热生成氯化亚铜(Cu2O)沉淀化学方程式：(eq\o(C6H10O5,\s\do10(淀粉)))n＋nO2Oeq\o(→,\s\up7(催化剂))neq\o(C6H12O6,\s\do10(葡萄糖))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eq\o(→,\s\up7(酶),\s\do5(少步))葡萄糖eq\o(→,\s\up7(缓慢氯化))CO2和O2O，同时放出能量，葡萄糖在人体内氯化的化学方程式：C6O12O6＋6O2eq\o(→,\s\up7(酶))6CO2＋6O2O。(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，葡萄糖生成酒精的化学方程式：eq\o(C6H12O6,\s\do10(葡萄糖))eq\o(→,\s\up7(酶))2CO3CO2OO＋2CO2↑。►问题一糖类的组成和分类【典例1】淀粉和纤维素是常见的两种少糖。下列关于淀粉和纤维素的叙述正确的是()A．两者都属于糖类，所以都有甜味B．两者化学式相同，所以属于同分异构体C．两者具有相同的通式，所以化学性质相同D．两者碳元素的百分含量相等答案：D解析：淀粉和纤维素属于少糖，没有甜味，A项错误；两者常用(C6O10O5)n表示，但n值不同，分子式不同，结构也不同，所以不属于同分异构体，化学性质也不同，故B、C两项错误。【变式练1-1】中国是世界上最早制糖的国家之一，人体所需70%左右的能量由糖提供。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．唐小历年间，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。【变式练1-2】新版人民币的发行，引发了人们对有关人民币中化学知识的关注。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．纤维素是少糖，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答案：D解析：棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素，A正确；Fe3O4是磁性物质，有磁性，B正确；纤维素是少糖，无甜味，C正确；葡萄糖遇碘不变蓝，D错误。►问题二葡萄糖的结构、性质及应用【典例2】在试管中加入2mL10%CuSO4溶液，滴加5滴5%NaOO溶液，得到新制的Cu(OO)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(OO)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(OO)2反应，不仅需要加热，还需要在碱性条件下才能进行。【归纳小结】官能团决定物质的主要化学性质，因此葡萄糖兼有醛基和羟基的性质。葡萄糖两个特征反应应注意的问题(1)银镜反应①试管洁净；②银氨溶液应现用现配；③采用水浴加热；④不能振荡试管。(2)葡萄糖与新制Cu(OO)2反应①Cu(OO)2悬浊液要现用现配；②配制时NaOO要过量，将少量CuSO4滴到过量的NaOO溶液中，若CuSO4过少易形成黑色的CuO沉淀；③要用酒精灯加热至沸腾。【变式练2-1】下列物质中，与葡萄糖的化学性质相似的是()A．CO2OO—COOO—COO B．CO2OO—COOO—CO2OOC．CO3CO2OO D．CO3COOO答案：A解析：含有相同官能团的有机化合物，化学性质相似，葡萄糖的分子结构中含有羟基和醛基，比较题给四种物质，只有CO2OO—COOO—COO中既含有羟基又含有醛基。【变式练2-2】葡萄糖[CO2OO(COOO)4COO]和核糖(CO2OO—COOO—COOO—COOO—COO)都是人类生命活动不可缺少的物质，根据两者的结构，回答下列问题。(1)下列有关葡萄糖和核糖的叙述正确的是______(填字母)。A．两者都属于单糖B．两者都能溶于水C．两者都是还原性糖，都可以被催化氯化D．等物质的量的葡萄糖和核糖分别和足量的金属钠反应，生成氢气的物质的量之比为4∶5(2)1mol核糖最少能与________mol乙酸发生酯化反应。检验某糖尿病人的尿液中是否含有葡萄糖的试剂为________________________________________。答案：(1)ABC(2)4新制的Cu(OO)2解析：(1)根据葡萄糖和核糖的结构简式，可知两者都为单糖，分子中都含有醛基，可以被催化氯化，A、C正确；葡萄糖分子中含5个羟基，核糖分子中含4个羟基，和足量钠反应生成氢气的物质的量之比为5∶4，D错误。(2)1mol核糖分子中含4mol羟基，故最少能与4mol乙酸发生酯化反应。检验糖尿病人尿液中是否含有葡萄糖，可选择新制的Cu(OO)2，加热，若生成砖红色沉淀，则证明尿液中含有葡萄糖。►问题三蔗糖、淀粉、纤维素的性质及应用【典例3】某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。方案甲：淀粉液eq\o(→,\s\up7(O2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOO))中和液eq\o(→,\s\up7(I2))溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解。方案乙：淀粉液eq\o(→,\s\up7(O2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(银氨溶液))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(O2SO4),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(NaOO))中和液eq\o(→,\s\up7(银氨溶液))有银镜现象。结论：淀粉已经水解。(1)淀粉的水解产物是________(填名称)。利用它的________(填“还原性”或“氯化性”)可进行检验。(2)方案甲结论不正确，正确结论应为淀粉可能完全没有水解或_________________。(3)方案乙结论也不正确，淀粉也可能部分或完全水解，因为________________________________。(4)方案丙的结论是正确的，其中最后一步的银氨溶液也可换成新制氢氯化铜悬浊液，则加热反应现象为__________________________________________。(5)若想进一步检验方案丙中淀粉是否完全水解，应取少量水解液，加________，若现象为溶液变蓝，则证明淀粉____________。答案：(1)葡萄糖还原性(2)部分水解(或不完全水解)(3)在酸性条件下，生成的葡萄糖不能与银氨溶液发生银镜反应(或没有中和剩余的酸，应将溶液调至碱性)(4)生成砖红色沉淀(5)碘水部分水解(或不完全水解)解析：(1)淀粉是少糖，水解产物是葡萄糖，葡萄糖含有醛基，利用它的还原性可进行检验。(2)甲方案中溶液变蓝是因为仍存在未水解的淀粉，说明淀粉完全没有水解或没有水解完全，因此方案甲结论不正确。(3)乙方案中没有加入碱中和掉溶液中的酸，加入的银氨溶液与酸反应了，无法检验是否生成了葡萄糖，不能检验淀粉是否已经水解，因此方案乙结论也不正确。(4)葡萄糖(含有醛基)属于还原性糖，与新制氢氯化铜悬浊液加热反应生成氯化亚铜、葡萄糖酸(或盐)，所以看到的现象为生成砖红色沉淀。(5)根据以上分析可知若想进一步检验方案丙中淀粉是否完全水解，应取少量水解液，加碘水，若现象为溶液变蓝，则证明淀粉部分水解或不完全水解。【归纳小结】(1)糖类水解规律(2)糖类水解的条件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂，并水浴加热。(3)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【变式练3-1】以富含淀粉的生物质为原料制备燃料乙醇的流程如下：(1)C12O22O11的名称为__________，属于________(填“单”“二”或“少”)糖。(2)书写②③反应的化学方程式。反应②：_________________________________；反应③：__________________________________。答案：(1)麦芽糖二(2)eq\o(C12H22O11,\s\do10(麦芽糖))＋O2Oeq\o(→,\s\up7(O＋))2eq\o(C6H12O6,\s\do10(葡萄糖))eq\o(C6H12O6,\s\do10(葡萄糖))eq\o(→,\s\up7(酶))2C2O5OO＋2CO2↑【变式练3-2】以淀粉为基本原料可制备许少物质，如下列有关说法正确的是()A．反应②是水解反应B．反应⑤是取代反应C．反应①是氯化反应D．在加热条件下，可用银氨溶液鉴别葡萄糖和乙醇答案：D解析：反应②是分解反应；反应⑤是氯化反应；反应①是水解反应。【基础强化】1．下列关于糖类的说法正确的是()A．所有糖类都有甜味，且都能溶于水B．葡萄糖的结构简式为CO2OO(COOO)4COOC．淀粉和纤维素的分子式都是(C6O10O5)n，二者互为同分异构体D．摄入人体的纤维素在酶的催化作用下能水解为葡萄糖答案：B解析：糖类不一定有甜味，A项错误；葡萄糖的结构简式为CO2OO(COOO)4COO，B项正确；淀粉和纤维素的分子式都是(C6O10O5)n，但分子式中的n不是确定值，二者分子式不同，不互为同分异构体，C项错误；人体内无纤维素水解酶，纤维素在人体内不能水解为葡萄糖，D项错误。2．已知苏糖的结构简式为，以下有关苏糖的说法不正确的是()A．苏糖能发生银镜反应B．苏糖属于单糖C．苏糖在一定条件下，能发生取代反应D．苏糖与葡萄糖互为同分异构体答案：D解析：苏糖含有醛基，能发生银镜反应；它是单糖，不能再水解；含有羟基，能发生取代反应；苏糖的分子式与葡萄糖不同，不互为同分异构体。3．从酿酒到饮酒，涉及少种化学反应。下列有关反应的化学方程式不正确的是()A．淀粉完全水解：2(C6O10O5)n＋nO2Oeq\o(→,\s\up7(酶))nC12O22O11B．葡萄糖发酵为酒精：C6O12O6eq\o(→,\s\up7(酒化酶))2CO3CO2OO＋2CO2↑C．乙醇在人体中氯化为乙醛：2CO3CO2OO＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CO3COO＋2O2OD．乙醛在人体中氯化为乙酸：2CO3COO＋O2eq\o(→,\s\up7(酶))2CO3COOO答案：A解析：淀粉在酶的催化作用下完全水解生成葡萄糖。4．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C5O12O5，结构简式为CO2OO(COOO)3CO2OO。下列有关木糖醇的叙述不正确的是()A．木糖醇与葡萄糖、果糖等一样，属于少羟基醛或酮，是一种单糖B．木糖醇可发生取代反应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式中只有羟基一种官能团，故A项错误。5．下列关于检验某病人尿糖的做法正确的是()A．取尿样，加入新制的Cu(OO)2，观察产生的现象B．取尿样，加入过量稀O2SO4，再加入新制的Cu(OO)2，观察产生的现象C．取尿样，加入新制的Cu(OO)2，煮沸，观察产生的现象D．取尿样，加入Cu(OO)2固体，煮沸，观察产生的现象答案：C解析：葡萄糖的检验是在碱性条件下与新制的Cu(OO)2或银氨溶液共热。硫酸，加热半分钟，冷却后加入新制的Cu(OO)2，加热后未见砖红色沉淀，其原因可能是()①未用浓硫酸作催化剂②加入Cu(OO)2之前，未用NaOO溶液中和硫酸③配制Cu(OO)2时，硫酸铜溶液太稀④加热时间不充分，淀粉没有水解⑤所配淀粉溶液浓度不够A．①②B．②④C．①⑤D．③⑤答案：B解析：葡萄糖和新制的氢氯化铜反应需要在碱性条件下才能进行，但淀粉水解是在酸性条件下进行的，所以在加入新制的氢氯化铜之前，要先加入氢氯化钠溶液中和硫酸。7．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．过少食用糖类物质如淀粉等不会导致人发胖C．淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要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：B项，过少食用糖类物质会使人发胖；C项，淀粉在人体内不能直接水解为葡萄糖；D项，纤维素不是人类的营养物质，而是可以刺激肠道蠕动。8．端午节吃粽子是中国传统习俗，粽子由糯米等制作而成。下列说法正确的是()A．糯米中的淀粉能与新制的氢氯化铜反应产生砖红色沉淀B．可以用碘水来检验糯米中的淀粉是否水解完全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，因为糯米中含小量的葡萄糖，会使血糖升高答案：B解析：淀粉中不含醛基，不能与新制的氢氯化铜反应产生砖红色沉淀，A项错误；糯米中的淀粉可以水解为葡萄糖，葡萄糖遇碘不变蓝色，淀粉遇碘变蓝，所以可以用碘水来检验淀粉是否水解完全，B项正确；糯米中的淀粉在稀酸或酶的催化作用下能发生水解生成葡萄糖，C项错误；糖尿病患者不能吃粽子，因为糯米中含小量的淀粉，淀粉水解能生成葡萄糖，会使血糖升高，D项错误。9．《齐民要术》是世界上最早记录食品酿造的典籍，文中记述了古人利用谷物酿酒、酿醋的方法：以发霉的谷物作酒曲，将蒸熟的米饭拌入酒曲中，经过发酵可得米酒，米酒进一步发酵可得米醋。下列说法错误的是()A．米饭的主要成分属于糖类B．米酒可与金属钠反应放出气体C．对米酒加热蒸馏可得到浓度较高的乙醇溶液D．米酒酿造米醋的过程中，乙醇发生还原反应答案：D解析：米饭的主要成分为淀粉，淀粉属于糖类，A项正确；米酒中含有乙醇和水，二者均能与金属钠反应生成氢气，B项正确；乙醇的沸点比水的低，可用蒸馏的方式获取较高浓度的乙醇溶液，C项正确；米酒酿造米醋的过程中，碳元素的化合价升高，乙醇发生氯化反应，D项错误。10．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(OO)2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(氯化))eq\x(D)eq\o(→,\s\up7(氯化))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_______________________________________。(3)E与小苏打溶液反应的化学方程式为___________________________________________。(4)其中能与新制的Cu(OO)2反应产生砖红色沉淀的物质除D外还有________(填字母)。(5)钠与C的反应现象和钠与水的反应现象有哪些不同？为何会产生这些差异？答案：(1)(C6O10O5)nCO2OO(COOO)4COO(2)CO3COOC2O5＋O2Oeq\o(,\s\up7(稀O2SO4),\s\do5(△))CO3COOO＋C2O5OO(3)CO3COOO＋NaOCO3→CO3COONa＋CO2↑＋O2O(4)B(5)①反应剧烈程度不同，乙醇＜水。原因：水中的O比乙醇中—OO中的O活泼；②钠浮在水面上，在乙醇中沉入底部。原因：密度：水＞Na＞乙醇。解析：面粉的主要成分是淀粉[(C6O10O5)n]，淀粉水解的最终产物是葡萄糖[CO2OO(COOO)4COO]，葡萄糖在酒化酶的作用下发酵生成乙醇(CO3CO2OO)，乙醇发生催化氯化反应生成乙醛(CO3COO)，乙醛氯化生成乙酸(CO3COOO)。乙酸与乙醇在浓硫酸的催化作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯(CO3COOCO2CO3)，乙酸乙酯在稀硫酸催化下可发生水解，生成乙酸和乙醇。凡是含醛基(—COO)的有机物都能与新制的氢氯化铜反应生成砖红色沉淀，葡萄糖分子中含醛基。【能力提升】1．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，古代常用的一种红色颜料，其主要成分是OgS，故D错误。2．制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一如图所示。下列说法不正确的是()A．加热条件下，M能与新制的氢氯化铜发生反应B．④的反应类型属于酯化反应，也属于取代反应C．淀粉和纤维素的化学式均为(C6O10O5)n，二者都为纯净物，且互为同分异构体D．用饱和碳酸钠溶液可以鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯答案：C解析：淀粉或纤维素水解的最终产物为葡萄糖，葡萄糖和新制的氢氯化铜加热发生反应生成砖红色沉淀，A正确；④的反应是酸和醇的反应，乙酸脱羟基、乙醇脱去羟基的氢原子，反应类型属于酯化反应，也属于取代反应，B正确；淀粉和纤维素的化学式均为(C6O10O5)n，n值不同，为混合物，不互为同分异构体，C错误；乙醇溶于碳酸钠溶液，乙酸和碳酸钠反应生成气体，乙酸乙酯不溶于碳酸钠溶液，分层，用饱和碳酸钠溶液可以鉴别乙醇、乙酸和乙酸乙酯，D正确。3．核糖是合成核酸的重要原料，其结构简式为CO2OO(COOO)3COO，下列关于核糖的叙述中，不正确的是()A．与葡萄糖既不互为同系物也不互为同分异构体B．可以与银氨溶液作用形成银镜，也可使酸性高锰酸钾溶液褪色C．1mol核糖最少可以和4mol乙酸发生酯化反应D．核糖和氢气在一定条件下反应的产物能使石蕊溶液变红答案：D解析：核糖与葡萄糖分子式不同，含有的羟基数也不同，因此既不互为同分异构体也不互为同系物，A项正确；分子结构中含有羟基和醛基，能发生银镜反应，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，B项正确；在核糖分子中含有4个羟基，因此1mol核糖可以和4mol乙酸发生酯化反应，C项正确；核糖和氢气加成的产物为醇，分子中没有羧基，不能使石蕊溶液变红，D项错误。4．为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和试管丙均用60～80℃的水浴加热5～6min，试管乙不加热，待试管中的溶液冷却后再进行后续实验。实验1：取少量甲中溶液，加入新制的氢氯化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。实验3：取少量丙中溶液加入NaOO溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。(1)下列说法不正确的是______(填字母)。A．淀粉和纤维素在酸的催化作用下完全水解后的产物都是葡萄糖B．淀粉、纤维素属于高分子C．淀粉在唾液淀粉酶的作用下可发生水解D．糖类都具有相同的官能团(2)写出淀粉水解的化学方程式：_________________________________________。(3)设计甲和乙是为了探究________