2025年高中化学新教材同步必修第二册 第7章　第4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()答案(1)×(2)×(3)×(4)√2.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.(2024·宁夏石嘴山高一段考)葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质，下列关于葡萄糖的说法正确的是()A.葡萄糖是一种单糖，能发生水解反应B.葡萄糖分子中有5个羟基和1个醛基C.常温下，葡萄糖可与新制的Cu(OH)2反应D.葡萄糖固体中加入少量水和浓硫酸搅拌，浓硫酸只表现吸水性答案B解析葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，含有5个羟基和1个醛基，是不能水解的糖，属于单糖，A错误，B正确；能和新制的Cu(OH)2在加热条件下发生反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀，C错误；葡萄糖固体中加入少量水和浓硫酸搅拌，浓硫酸表现吸水性、脱水性和强氧化性，D错误。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.向淀粉中加入少量稀硫酸并加热使之发生水解。为测定淀粉水解的程度，需要下列试剂中的()①NaOH溶液②盐酸③新制的Cu(OH)2④碘水⑤BaCl2溶液A.①⑤ B.②④C.①③④ D.②③④答案C解析淀粉在稀硫酸催化作用下水解生成葡萄糖，在水解液中加入碘水，检验淀粉是否完全水解，再用NaOH溶液中和水解液至碱性，可用新制的Cu(OH)2检验葡萄糖。3.以淀粉为基本原料可制备许多物质，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是氧化反应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是氧化反应，反应①是水解反应。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.有广告称某品牌的八宝粥(含糯米、红豆、桂圆)不含糖，适合糖尿病患者食用。下列判断错误的是()A.该广告有可能误导消费者，不能盲从广告的宣传B.糖尿病患者应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心食用C.不含糖不等于没有糖类物质，糖尿病患者食用时需谨慎考虑D.医院常用新制氢氧化铜检查是否患有糖尿病答案B解析糖尿病人血糖和尿糖的含量都较高，应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，但是其本身含有糖，不可以多吃，故选B。3.(2024·烟台高一月考)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C5H12O5，结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH。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，属于多羟基醛或酮，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。4.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：淀粉液水解液溶液变蓝。结论：淀粉完全没有水解。方案乙：淀粉液水解液无银镜现象。结论：淀粉完全没有水解。方案丙：淀粉液水解液中和液有银镜现象。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“氧化性”)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的氢氧化铜，则加热反应的现象为。

(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)淀粉是多糖，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)属于还原糖，与新制的氢氧化铜加热反应生成了氧化亚铜，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。课时对点练[分值：100分](选择题1~9题，每小题5分，10~11题，每小题8分，共61分)题组一糖类的组成、结构及性质1.(2023·西安高一期中)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CH2OH(CHOH)4CHOC.淀粉和纤维素的分子式都是(C6H10O5)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；淀粉和纤维素的分子式都是(C6H10O5)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.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.能与银氨溶液发生银镜反应，且其水解产物也能发生银镜反应的是()A.葡萄糖 B.蔗糖C.甲酸乙酯 D.淀粉答案C解析葡萄糖不能发生水解反应，A错误；蔗糖为非还原糖，不能发生银镜反应，水解产物中的葡萄糖，能发生银镜反应，B错误；甲酸乙酯能发生银镜反应，水解产物为甲酸或甲酸盐和乙醇，甲酸或甲酸盐也能发生银镜反应，C正确；淀粉不能发生银镜反应，水解产物为葡萄糖，能发生银镜反应，D错误。4.来苏糖()是可作为糖类代谢的单糖，能说明来苏糖是单糖的理由是()A.它是糖类中相对分子质量最小的糖B.不能水解生成更简单的糖C.它是和葡萄糖互为同分异构体的糖D.它是易溶于水且比蔗糖甜的糖答案B解析糖类根据能否发生水解以及水解生成单糖的多少进行分类。其中单糖不能水解生成更简单的糖，这与相对分子质量、甜度等无关，答案选B。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.(2023·开封高一月考)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，过多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，但可以刺激肠道蠕动。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，故选B。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.(2024·辽宁鞍山高一月考)土豆丝放入水中浸泡，水变浑浊并产生白色沉淀，其主要成分是有机物A，A遇碘会变蓝。以A为原料获得有机物E的转化关系如图，已知E是有香味的无色油状液体。下列说法正确的是()A.仅用Na2CO3溶液无法鉴别有机物C、D和EB.有机物A的分子式为C6H10O5C.有机物B不属于糖D.工业上可以利用乙烯与水的加成反应制取有机物C答案D解析A遇碘会变蓝，A为淀粉，分子式为(C6H10O5)n，淀粉在催化剂的作用下水解生成葡萄糖(B)，葡萄糖在酒化酶催化作用下生成乙醇(C)，乙醇被酸性高锰酸钾溶液氧化得到乙酸(D)，E为具有香味的乙酸乙酯，乙醇溶于Na2CO3溶液中，无明显现象，乙酸与Na2CO3溶液反应生成CO2气体，产生气泡，乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液，溶液分层，所以可以用Na2CO3溶液鉴别三者，A、12.(11分)(2023·济南高一期末)乳酸乙酯C是一种食用香料，是由A与乳酸反应制得。物质A可由水果催熟剂B或葡萄糖制取，各物质转化关系如下：(1)A→C的反应类型是，乳酸乙酯C的分子式为。

(2)葡萄糖与新制氢氧化铜加热产生砖红色沉淀，证明葡萄糖含(填官能团名称)。

(3)B→A的化学方程式为。

(4)1mol乳酸分别与足量Na、NaHCO3反应，消耗二者的物质的量之比为；与乳酸具有相同官能团的同分异构体的结构简式为。

答案(1)酯化反应(或取代反应)C5H10O3(2)醛基(3)CH2=CH2+H2OCH3CH2OH(4)2∶1HOCH2CH2COOH解析由有机物的转化关系可知，葡萄糖在酒化酶的作用下发酵生成乙醇，则A为乙醇；乙烯与水加成生成乙醇，则B为乙烯；在浓硫酸作用下，乙醇与乳酸共热发生酯化反应生成乳酸乙酯。(4)乳酸分子中含有的羟基和羧基都能与金属钠反应生成氢气，含有的羧基能与NaHCO3反应生成CO2，则完全反应消耗钠和碳酸氢钠的物质的量之比为2∶1；HOCH2CH2COOH与乳酸的分子式相同，与乳酸具有相同的官能团，但结构不同，互为同分异构体。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.葡萄糖为还原性糖，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的一种有机物，该反应的化学方程式为答案(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