2025版高一化学必修第二册（含不定项选择）第七章 第四节 第1课时 糖类

第四节基本营养物质第1课时糖类课标定向目标定位1.认识葡萄糖的分子结构和特征反应。(宏观辨识与微观探析)2.能够设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度。(科学探究与创新意识)3.能列举糖类在生产、生活中的重要应用,并结合糖类的主要性质进行简单说明。(科学态度与社会责任)厘清重点通过葡萄糖和淀粉的组成、结构和性质,认识糖类物质在生产生活中的重要应用,并能根据糖类物质的主要性质进行简单说明。突破难点掌握葡萄糖的特征反应。设计实验验证蔗糖、淀粉的水解。学习任务一:糖的分类、葡萄糖的结构和性质必备知识·导学[引入]糖精是最古老的甜味剂,甜度是蔗糖的300~500倍。糖精属于糖类吗?一、糖类及其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是否互为同分异构体是是否[思考]糖类一定符合通式Cn(H2O)m吗?符合该通式的化合物一定是糖吗?提示:均不一定。人们最初发现的糖类化合物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。但这一名称并不准确,如单糖中的鼠李糖(C6H12O5)不符合该通式;符合该通式的有机物也不一定是糖,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等。二、葡萄糖的结构分子式结构简式官能团C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH(羟基)和—CHO(醛基)三、葡萄糖的性质1.物理性质葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,能溶于水。2.化学性质(1)生理氧化反应:C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O。

(2)发酵生成酒精葡萄糖在酶的催化下可以转化为乙醇,广泛应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇,其转化的化学方程式为C6H12O62C2H5OH+2CO2↑。(3)与钠反应、酯化反应、催化氧化等(—OH的性质)①1mol葡萄糖分子与乙酸完全酯化,理论上需乙酸5mol。②1mol葡萄糖与足量钠反应,最多能产生2.5molH2。(4)氧化反应(—CHO的性质)①与新制Cu(OH)2悬浊液反应实验操作Ⅰ实验现象产生砖红色沉淀实验结论葡萄糖具有还原性,被新制Cu(OH)2弱氧化剂氧化—CHO被氧化成—COOH②银镜反应实验操作Ⅱ实验现象试管内壁形成光亮的银镜实验结论银氨溶液中+1价银被还原成Ag,葡萄糖具有还原性[思考]葡萄糖与新制Cu(OH)2的反应和葡萄糖的银镜反应,两种反应的加热方式是否相同?提示:不同。与新制的Cu(OH)2反应要用酒精灯直接加热,发生银镜反应时采用水浴加热。判对错·通教材判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)糖类都是有甜味的物质。 (×)提示:不是所有糖都有甜味,如淀粉。(2)由碳、氢、氧三种元素组成的有机物都属于糖类。 (×)提示:乙醇等有机物也由碳、氢、氧元素构成。(3)葡萄糖和果糖互为同分异构体,性质相同。 (×)提示:葡萄糖是多羟基醛,果糖是多羟基酮,性质不相同。核心要点·归纳1.葡萄糖的结构与性质:2.葡萄糖的化学性质及应用(1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2在加热的条件下反应,生成砖红色的Cu2O沉淀。此性质常用于测定血液和尿液中葡萄糖的含量。(2)葡萄糖与银氨溶液在碱性环境下反应生成银,在试管内壁形成光亮的银镜。此性质常用于葡萄糖的检验和工业上的制镜。微点拨·拓教材糖类是多羟基醛、多羟基酮或它们的脱水缩合物。学力诊断·测评1.关于糖类,下列说法不正确的是 ()A.葡萄糖是一种多羟基醛B.葡萄糖在酒化酶作用下能水解生成乙醇和二氧化碳C.淀粉和纤维素都属于多糖,工业上能用来制备单糖D.蔗糖、麦芽糖分子式都是C12H22O11,可通过银镜反应鉴别【解析】选B。葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,是多羟基醛,故A正确;葡萄糖是单糖,不能水解,是分解得到乙醇和二氧化碳,故B错误;淀粉和纤维素都属于多糖,淀粉和纤维素最终水解产物均为葡萄糖,故C正确;麦芽糖是还原性糖,蔗糖是非还原性糖,故D正确。2.葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,其对应的性质不正确的是 ()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.可与小苏打溶液反应,产生气泡【解析】选D。葡萄糖分子中含有羟基,可与钠发生反应生成氢气、与乙酸发生酯化反应,A、B两项正确;葡萄糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,C项正确;葡萄糖分子中不含羧基,不能与小苏打溶液反应产生气泡,D项错误。3.在试管中加入2mL10%CuSO4溶液,滴加5滴5%NaOH溶液,得到新制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.葡萄糖的结构中不含能与新制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C.加热温度没有达到此反应所需要的温度D.所加葡萄糖溶液太少,导致反应现象不明显【解析】选B。葡萄糖与新制Cu(OH)2反应,不仅需要加热,还需要在碱性条件下才能进行,即配制新制Cu(OH)2时NaOH溶液应过量,B项正确。【补偿训练】(2024·武汉高一检测)我国科研人员首次以CO2为原料合成了葡萄糖和长链脂肪酸,这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。合成路线如下:下列说法不正确的是 ()A.过程①、②中电能转化为化学能B.葡萄糖分子中含有醛基、羟基C.CH3COOH和C7H13COOH互为同系物D.葡萄糖不能发生水解反应【解析】选C。过程①、②均为电解,而电解是将电能转化为化学能的过程,故A正确;葡萄糖是一种多羟基醛,即葡萄糖中含羟基和醛基,故B正确;C7H13COOH中的烃基—C7H13中含一个碳碳双键或环,CH3COOH和C7H13COOH的结构不相似,分子组成上相差的也不是一个或若干个CH2原子团,故不互为同系物,故C错误;葡萄糖是单糖,不能水解,故D正确。学习任务二:二糖和多糖的性质必备知识·导学1.水解反应(1)蔗糖的水解实验操作实验现象最终有砖红色沉淀生成实验结论蔗糖水解生成葡萄糖,葡萄糖和新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀化学反应方程式(2)麦芽糖水解的化学方程式:(3)淀粉或纤维素水解的化学方程式:2.淀粉的特征反应实验操作将碘溶液滴到一片馒头或土豆上实验现象变蓝实验结论淀粉遇碘单质变蓝应用可用于淀粉和碘的相互检验3.淀粉在人体内的变化判对错·通教材判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)人体无法吸收和利用纤维素。 (√)提示:人体内没有相应的酶,无法吸收和利用纤维素。(2)淀粉和纤维素的分子式相同,都用(C6H10O5)n表示。 (×)提示:淀粉和纤维素n值不同,分子式不同。(3)蔗糖水解产物中直接加入银氨溶液,没有光亮银镜生成,则蔗糖没有水解。 (×)提示:将水解液调至碱性,再加入银氨溶液。核心要点·归纳淀粉水解程度的探究现象A现象B结论溶液呈蓝色未产生银镜未水解溶液呈蓝色出现银镜部分水解溶液不呈蓝色出现银镜完全水解(1)在淀粉水解程度的检验中,检验淀粉的存在时,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。(2)因淀粉的水解反应是用稀硫酸作催化剂,而银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下进行,所以应先中和再检验。学力诊断·测评1.(2024·聊城高一检测)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是 ()A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖B.葡萄糖可通过加聚反应得到淀粉C.葡萄糖是非还原性糖D.乙酸与葡萄糖含有相同官能团【解析】选A。淀粉为多糖,水解最终产物为葡萄糖,故A正确;葡萄糖可通过缩聚反应得到淀粉,故B错误;葡萄糖含有醛基,属于还原性糖,故C错误;乙酸官能团为羧基,葡萄糖官能团为羟基和醛基,二者官能团不同,故D错误。2.(2024·枣庄高一检测)某学生设计了如图实验方案用以检验淀粉的水解情况。下列结论中正确的是 ()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【解析】选D。取淀粉液在稀硫酸中加热后的水解液,加过量NaOH溶液至碱性得到混合液,将其分成两份,一份加入氢氧化铜悬浊液后出现砖红色沉淀现象说明有葡萄糖存在,可以得出淀粉已经水解的结论,淀粉在稀硫酸作用下完全水解生成葡萄糖,水解方程式为(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,葡萄糖与氢氧化铜悬浊液在加热条件下发生氧化还原反应,淀粉和碘作用显示蓝色,因加入过量的氢氧化钠,碘单质能和氢氧化钠发生氧化还原反应,所以另一份滴加碘水,发现不变蓝色,所以无法判断是否完全水解。学情检测·素养达标1.葡萄糖的分子式为C6H12O6。下列关于葡萄糖的说法不正确的是 ()A.含碳、氢、氧3种元素 B.属于糖类C.能发生水解反应 D.能为生命活动提供能量【解析】选C。根据葡萄糖的分子式C6H12O6可知,葡萄糖是由碳、氢、氧三种元素组成的,故A正确;葡萄糖为五羟基醛,它属于糖类,故B正确;葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,故C错误;葡萄糖氧化产生大量的热,为生命活动提供能量,D正确。2.下列各组物质中,不互为同分异构体的是 ()A.正丁烷、异丁烷 B.葡萄糖、果糖C.淀粉、纤维素 D.蔗糖、麦芽糖【解析】选C。分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体。淀粉和纤维素的分子通式虽相同,但分子中的结构单元数目不同,即n值不同,故不能互称为同分异构体,C项错误。3.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着重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质【解析】选A。棉花的主要成分是纤维素,A项正确;日常生活中过多食用糖类物质,多余的糖会转化为脂肪从而导致人发胖,B项错误;淀粉在人体内酶的催化作用下可发生逐步水解,先水解为相对分子质量较小的分子糊精,再水解为麦芽糖,麦芽糖水解最终得到葡萄糖,C项错误;人体内没有促使纤维素水解的酶,故纤维素不是人类的营养物质,但它能刺激肠道蠕动,有助于消化,D项错误。4.(1)在蔗糖溶液中加入稀硫酸并加热,发生反应的类型水解反应,稀硫酸的作用是催化剂。

(2)向(1)溶液中加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热未见砖红色沉淀,其原因是水解后溶液中的H2SO4未被中和,Cu(OH)2与H2SO4发生反应生成了CuSO4。

(3)在(1)的产物中加入NaOH溶液后,取适量液体加到新制的Cu(OH)2悬浊液中并加热,产生砖红色沉淀,NaOH溶液的作用是中和H2SO4。

(4)某学生称取9g直链淀粉溶于水,测定淀粉水解的百分率,其程序如下:当析出2.16g金属单质时,淀粉的水解率为18%(已知1mol醛基发生银镜反应时生成2molAg)。【解析】蔗糖在稀硫酸中发生水解反应生成葡萄糖,在用新制Cu(OH)2检验葡萄糖时,一定要先用NaOH溶液中和催化剂稀硫酸,原因是该反应需在碱性条件下才能进行。淀粉水解时需稀硫酸作催化剂,为