（人教版高中化学选修5） 第四章 第二节 糖类.docx

1、第二节糖类学习目标1.了解糖类的组成和分类。2.了解葡萄糖的结构和性质，知道葡萄糖与果糖互为同分异构体。3.了解蔗糖、麦芽糖的存在与性质。4.了解淀粉、纤维素的性质与用途，会检验淀粉及其水解产物。一、糖类的组成与分类1结构与组成从分子结构上看，糖类可定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。其组成大多以通式Cm(H2O)n表示，过去曾称其为“碳水化合物”。2分类根据糖类能否水解以及水解后的产物，糖类可分为(1)单糖：凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。(2)低聚糖：1 mol低聚糖水解后能产生210_mol单糖。若水解生成2 mol单糖，则称为二糖，常见的二糖有麦芽糖

2、、乳糖和蔗糖等。(3)多糖：1 mol多糖水解后能产生很多摩尔单糖，如淀粉、纤维素等。深度思考1糖类在某些学科中称为碳水化合物，可用通式Cm(H2O)n表示，是否准确？为什么？提示不准确，因为并不是所有糖分子中的H和O的比例都是21，如脱氧核糖(C5H10O4)；而有些物质虽符合此通式，但不是糖，如乙酸(C2H4O2)、乳酸(C3H6O3)等。2结合生活中你所熟悉的糖类物质，思考回答：(1)糖类是否都具有甜味？提示否，如纤维素、淀粉没有甜味。(2)糖类是否都能溶于水？提示否，纤维素不溶于水，淀粉部分溶于水。练中感悟1下列说法中正确的是()A糖类物质的分子通式都可用Cm(H2O)n来表示B凡能溶

3、于水且具有甜味的物质都属于糖类C糖类都能发生水解反应D糖类是多羟基醛或多羟基酮和它们的脱水缩合物答案D解析有些符合通式Cm(H2O)n的物质不属于糖类，如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等，有些不符合通式Cm(H2O)n的物质却属于糖类，如脱氧核糖C5H10O4；糖类不一定都具有甜味，有甜味的物质也不一定是糖类，如淀粉属于糖类但无甜味，糖精有甜味但不属于糖类；多糖能水解生成多分子的单糖，而单糖却是不能水解的糖类；糖类从分子结构上看，一般是多羟基醛或多羟基酮和它们的脱水缩合物。2下列物质中符合Cm(H2O)n的组成，但不属于糖类的是()纤维素甲酸甲酯淀粉甲醛丙酸乳酸(-羟基丙酸

4、)乙二醇乙酸A BC D答案B解析纤维素、淀粉属于糖类；甲酸甲酯、甲醛、乳酸和乙酸的分子式可分别变形为C2(H2O)2、C(H2O)、C3(H2O)3，C2(H2O)2，都符合通式Cm(H2O)n，但都不属于糖类；丙酸分子式为C3H6O2，乙二醇分子式为C2H6O2，不符合通式Cm(H2O)n，故B项正确。二、葡萄糖与果糖1分子组成和结构特点分子式结构简式官能团类别葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羟基、醛基单糖果糖C6H12O6羟基、羰基单糖从分子组成和结构上看，葡萄糖和果糖互为同分异构体。2葡萄糖的化学性质葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基，可发生氧化、加成、酯化等反应。(1)氧

5、化反应生理氧化或燃烧C6H12O6(s)6O2(g)6CO2(g)6H2O(l)H2 804kJmol1被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OH2Ag3NH3CH2OH(CHOH)4COONH4H2O。CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O。医学上可用于检测尿液中葡萄糖的含量。(2)加成反应CH2OH(CHOH)4CHOH2CH2OH(CHOH)4CH2OH。(3)酯化反应CH2OH(CHOH)4CHO5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO5H2O。

6、(4)发酵成醇 2C2H5OH2CO2。练中感悟1有关葡萄糖与果糖的下列说法中，不正确的是()二者互为同分异构体二者都易溶于水二者都能发生银镜反应、都能与新制Cu(OH)2反应生成红色沉淀葡萄糖能发生酯化反应，而果糖不能都能与H2发生加成反应生成六元醇果糖是最甜的糖，而葡萄糖并不甜A B C D答案C解析二者分子式相同，结构不同，正确；二者都易溶于水，正确；果糖虽无醛基，但仍能同葡萄糖一样发生银镜反应、与新制Cu(OH)2反应，所以正确；二者都含有羟基，所以都能发生酯化反应，错误；二者都能与H2发生加成反应，正确；葡萄糖也有甜味，错误。2果糖的结构简式为CH2OH(CHOH)3COCH2OH，

7、下列关于果糖的说法正确的是()A不能发生银镜反应B能发生酯化反应C能与烧碱溶液发生中和反应D能发生水解反应答案B三、蔗糖和麦芽糖1蔗糖和麦芽糖的结构与性质类别蔗糖麦芽糖分子式C12H22O11C12H22O11分子结构分子中无醛基分子中有醛基互为同分异构体，都是二糖化学性质水解生成葡萄糖和果糖水解生成葡萄糖非还原性糖、与银氨溶液或新制Cu(OH)2不反应还原性糖，与银氨溶液或新制Cu(OH)2反应鉴别方法向其溶液中分别加入银氨溶液，水浴加热，能发生银镜反应的是麦芽糖，不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别)2.蔗糖水解及其产物检验如下图所示：(1)实验中观察到的现象是什么？提示试管

8、中产生光亮的银镜。(2)你能得出的实验结论是什么？提示蔗糖发生了水解反应，且其水解产物中含有醛基，具有还原性。(3)写出其反应的化学方程式。提示C12H22O11H2OC6H12O6C6H12O6蔗糖 葡萄糖果糖3麦芽糖在酸或酶的条件下水解生成葡萄糖，写出其反应的化学方程式。答案C12H22O11H2O2C6H12O6麦芽糖葡萄糖深度思考1在上述蔗糖水解实验中(1)稀硫酸的作用是什么？提示催化剂。(2)为什么加入氢氧化钠溶液？提示银镜反应实验需要在碱性条件下进行，故加入银氨溶液之前需加入NaOH溶液中和催化剂，使溶液呈碱性。2能否用银镜反应检验麦芽糖能发生水解反应？为什么？提示不能，因为麦芽糖

9、及其水解产物葡萄糖都是还原性糖，都能发生银镜反应。练中感悟1下列物质中，在一定条件下既能发生水解反应，又能发生银镜反应的是()A蔗糖 B葡萄糖C乙酸乙酯 D麦芽糖答案D解析麦芽糖是还原性的二糖，故它既能发生水解反应，又能发生银镜反应。2下列实验操作和结论错误的是()A用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖B用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化C浓硫酸可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素D向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸，加热几分钟，然后加入银氨溶液，水浴加热，不能发生银镜反应，证明蔗糖不水解答案D解析麦芽糖属于还原性糖，而蔗糖是非还原性糖，利用新制的Cu(OH)2

10、可鉴别，A项正确；产生银镜只能说明蔗糖水解生成了葡萄糖，但蔗糖是否水解完全则无法确定，B项正确；浓硫酸使蔗糖脱水变黑，蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，只剩下C，则证明蔗糖含C、H、O三种元素，C项正确；银镜反应要在碱性条件下进行，故应先在蔗糖水解液中加入碱性溶液中和作催化剂的稀硫酸，D项错误。四、淀粉和纤维素1淀粉和纤维素的结构和性质分类淀粉纤维素通式(C6H10O5)n关系不是同分异构体(n值不相等)，也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团)；都是天然有机高分子化合物结构特征分子中含有数百个到数千个单糖单元分子中含有几千个单糖单元物理性质无嗅、无味、粉末状物质，不溶于冷水

11、，在热水中发生糊化作用白色、无味、无嗅的具有纤维状结构的固体，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂化学性质无还原性能水解生成葡萄糖遇碘单质变蓝无还原性能水解生成葡萄糖(难)能发生酯化反应存在植物光合作用的产物构成细胞壁的基础物质用途制葡萄糖和酒精，人体的能源之一纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等2.实验探究淀粉的水解反应。回答下列问题：(1)上述三个实验中观察到的现象是什么？提示无红色沉淀生成；加入新制Cu(OH)2加热后产生红色沉淀；蓝色逐渐褪去。(2)根据实验现象，说明淀粉水解的条件是什么？哪一条件反应速率更快？提示淀粉在酸性条件下加热或酶催化作用下，能发生水解反应。酶催化作用下反应速

12、率更快。(3)如何通过实验证明实验中的淀粉是否完全水解？提示取少量反应后的试液于另一支试管中，滴加碘水。若溶液中有蓝色出现，则淀粉未完全水解；若无蓝色出现，则淀粉已完全水解。(4)写出淀粉发生水解反应的化学方程式。提示(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6。淀粉葡萄糖练中感悟1关于淀粉与纤维素的下列说法中，不正确的是()A两者都能水解，且水解的最终产物相同B两者实验式相同，通式相同，互为同分异构体C两者都属于糖类，且都没有甜味，与新制Cu(OH)2共热都不能出现红色沉淀D两者都属于高分子化合物，淀粉遇碘单质显蓝色，但纤维素却不能答案B解析淀粉和纤维素都属于多糖，都能水解，且水解的最终产物

13、都是葡萄糖，A项正确；淀粉和纤维素尽管通式均为(C6H10O5)n，但由于n值不同，所以不是同分异构体，B项错误。2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体发胖C淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，为人体组织提供营养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解析过多食用糖类物质会导致人体发胖，B项错误；淀粉在人体内经淀粉酶催化先水解成麦芽糖，最终水解成葡萄糖，C项错误；人体中不含消化纤维素的酶，故纤维素不能作为人类的营养物质，D项错误。3进行淀粉水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)时，除淀粉

14、外，还需下列试剂中的一种或几种：碘水 银氨溶液NaOH溶液稀硫酸实验时所需上述试剂的顺序依次是()A BC D答案B解析淀粉水解需用稀硫酸作催化剂，检验淀粉是否水解完全要用碘水，检验水解产物前应用NaOH溶液中和稀硫酸，然后用银氨溶液检验。糖类之间的相互转化关系课时对点练题组一糖类的组成与分类1下列各组物质相互间一定互为同系物的是()A淀粉和纤维素 B蔗糖和麦芽糖CC3H6与C4H8 DC4H10与C10H22答案D解析A项，淀粉和纤维素均是高分子化合物，属于混合物，不能互为同系物，错误；B项，蔗糖和麦芽糖的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，错误；C项，C3H6与C4H8的结构不一定相似，

15、不一定互为同系物，错误；D项，C4H10与C10H22均是烷烃，结构相似，互为同系物，正确。2下列说法正确的是()A人体内不含消化纤维素的消化酶，因此食用纤维对人体无用B酿酒过程中，葡萄糖可通过水解反应生成酒精C食用白糖和冰糖的成分都是蔗糖D加碘食盐能使淀粉溶液变蓝答案C解析多吃一些富含膳食纤维的食物，有助于排便通畅、降低人体内过高的血脂和血糖，有利于维护心脑血管的健康，对人体有益，故A错误；葡萄糖为单糖，不发生水解反应，故B错误；食用白糖和冰糖的主要成分都是蔗糖，故C正确；食盐中的碘为碘酸盐，而淀粉遇碘单质变蓝色，故D错误。题组二葡萄糖和果糖3下列关于葡萄糖和果糖的说法错误的是()A葡萄糖中

16、含有醛基，是还原性糖，而果糖中没有醛基，是非还原性糖B葡萄糖和果糖都能与H2在一定条件下作用生成己六醇C葡萄糖与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯D葡萄糖与果糖都是单糖，互为同分异构体答案A解析虽然果糖中不含有醛基，但果糖与葡萄糖一样也是还原性糖，A项错误；葡萄糖分子中含有5个OH和1个CHO，果糖分子中含有5个OH和1个CO，醛基和羰基都能与H2加成，最终均生成己六醇，B项正确；葡萄糖分子中含有5个OH，能与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯，C项正确。4下面是某化学活动小组在研究性学习中探索葡萄糖分子的组成和结构时设计并完成的一组实验：将下列四种液体分别取2 mL先后加入到盛有2 mL的新制Cu(OH)2

17、的试管中，充分振荡，实验现象记录如下表：液体葡萄糖溶液乙醇甘油(丙三醇)水实现现象氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅根据上述实验及现象能够得出的正确结论是()A葡萄糖分子中可能含有醛基B葡萄糖分子中可能含有多个羟基C葡萄糖的分子式为C6H12O6D葡萄糖分子碳链呈锯齿形答案B解析本题一定要根据实验得出结论，四个选项的叙述均正确，但据所得的实验现象只能推断出B是正确的。5为了测定葡萄糖的结构，下列实验测定的数据你认为不必要的是()A充分燃烧9 g葡萄糖，消耗9.6 g O2，收集到5.4 g H2O和13.2 g CO2B

18、通过适当的实验，测定其相对分子质量为180C在相同条件下测得500 g葡萄糖的体积为120 mLD18 g葡萄糖与过量的钠共热反应，标准状况下收集到5.6 L H2，18 g葡萄糖与足量的银氨溶液反应，可得21.6 g银答案C解析根据消耗的O2的量以及收集到的水和CO2的量可确定葡萄糖分子的最简式，A不符合题意；通过适当的实验，测定葡萄糖的相对分子质量并结合最简式可确定分子式，B不符合题意；500 g葡萄糖的体积为120 mL，可求算出密度，但与葡萄糖的结构以及分子式无关，C符合题意；18 g葡萄糖与过量的钠共热反应，标准状况下收集到5.6 L H2，可确定分子中羟基的数量，18 g葡萄糖与足

19、量的银氨溶液反应，可得21.6 g银，可确定分子中醛基的数目，D不符合题意。题组三蔗糖和麦芽糖6下列关于二糖的说法中不正确的是()A蔗糖与麦芽糖互为同分异构体B蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11C蔗糖与麦芽糖的水解产物完全相同D麦芽糖能发生银镜反应，蔗糖不能发生银镜反应答案C解析蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11，二者互为同分异构体；麦芽糖是还原性二糖，而蔗糖无还原性；蔗糖的水解产物是果糖和葡萄糖，而麦芽糖的水解产物只有葡萄糖。7下列关于蔗糖属于非还原性糖，而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是()A验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序：B验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序

20、：C验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：D验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：答案D解析糖类是否属于还原性糖，可通过银镜反应加以证明。银镜反应应该在水浴中进行加热，故不能选择，同时考虑到银镜反应的发生应该在碱性条件下进行，故蔗糖水解后应先加碱中和过量的酸，才能进行银镜反应，综上所述，选D。83.42 g蔗糖和3.42 g麦芽糖混合完全水解，若共生成m g葡萄糖和n g果糖，则mn的值是()A13 B15C51 D31答案D解析C12H22O11H2OC6H12O6C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖342 g1.8 g1.8 gC12H22O11H2O2C6H12O6麦芽糖 葡萄糖3.42 g3.

21、6 g所以m5.4，n1.8，mn31。题组四淀粉和纤维素9下列说法中正确的是()A碘化钾溶液能使淀粉显蓝色B纤维素的水解难于淀粉的水解C用淀粉制乙醇仅发生了水解反应D淀粉和纤维素都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应，而纤维素不能答案B解析碘化钾溶液不能使淀粉显蓝色，只有碘单质才能使淀粉显蓝色，A项错误；纤维素比淀粉更难水解，B项正确；用淀粉制乙醇的过程：淀粉葡萄糖乙醇，其中反应是水解反应，反应是氧化还原反应，C项错误；淀粉和纤维素都是非还原性糖，D项错误。10下列说法正确的是()A淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下可和水作用转化为葡萄糖B在酒化酶的作用下葡萄糖水解为乙醇和二氧化

22、碳C乙酸、汽油、纤维素均能和氢氧化钠溶液反应D淀粉溶液中加入硫酸，加热45 min，再加入少量银氨溶液，加热，有光亮银镜生成答案A解析淀粉、纤维素、麦芽糖在一定条件下发生水解反应，最终产物都是葡萄糖，A项正确；在酒化酶的作用下葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳，B项错误；汽油是液态烃的混合物，不能与氢氧化钠溶液反应，C项错误；淀粉溶液中加入硫酸，加热45 min，水解生成葡萄糖，因溶液呈酸性，再加入少量银氨溶液，加热，不会有银镜生成，D项错误。11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苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同C苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应D苏糖与

23、葡萄糖互为同分异构体答案D解析有CHO能发生银镜反应，A正确；苏糖与甲酸甲酯的最简式相同，所以含碳量相同，B正确；有CHO能发生加成反应，有OH能发生取代反应，C正确；苏糖与葡萄糖的分子式不相同，不互为同分异构体，D错误。12下列说法正确的是()A葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，二者互为同分异构体B淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物C油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件下都能发生水解反应D肌醇与葡萄糖的元素组成相同，化学式均为C6H12O6，满足Cm(H2O)n，因此均属于糖类化合物答案A解析油脂不是高分子化合物，B项错误；葡萄糖不能发生水解反应，C项错误；肌醇属于醇，不属于糖类化

24、合物，D项错误。13根据如图所示转化关系，回答下列问题：(1)工业上制镜和热水瓶胆镀银，常利用上述反应中的_(填序号)。(2)的反应类型为_(填字母)。A氧化反应 B加成反应C水解反应 D消去反应(3)反应可用于检验糖尿病患者尿液中的葡萄糖含量，该反应的化学方程式为_。(4)葡萄糖在人体内彻底氧化分解的化学方程式为_。答案(1)(2)C(3)CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O(4)C6H12O66O26CO26H2O解析工业上制镜和热水瓶胆镀银都是利用了葡萄糖和银氨溶液反应还原出单质银的性质，所以应为反应；反应是淀粉在不同条

25、件下的水解反应；反应为葡萄糖与新制Cu(OH)2的反应。14成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等，某课外兴趣小组设计了一组实验证明某些成分的存在，请你参与并协助他们完成相关实验。(1)用小试管取少量的苹果汁，加入_(填名称)，溶液变蓝，则苹果中含有淀粉。(2)利用含淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程，根据流程回答下列问题：B是日常生活中有特殊香味的常见有机物，在有些饮料中含有B。写出化学方程式，并注明反应类型。B与醋酸反应：_，属于_反应。BC：_，属于_反应。可用于检验A的试剂是_。答案(1)碘水(2)CH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2O取代(或酯化)2C

26、H3CH2OHO22CH3CHO2H2O氧化新制的氢氧化铜(合理答案均可)解析(1)淀粉遇碘液变蓝色，利用此性质可检验淀粉的存在。(2)淀粉水解得葡萄糖，B是日常生活中有特殊香味的常见有机物，在有些饮料中含有B，可知B为乙醇，葡萄糖在酒化酶的作用下分解得乙醇。乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应得乙酸乙酯，乙醇催化氧化可得乙醛。检验葡萄糖可用新制的氢氧化铜。15为了检验淀粉水解的产物，设计如下实验方案：请回答下列问题：(1)试剂1为20%的H2SO4溶液，其作用是_。(2)试剂2为_，其作用是_，使检验水解产物的实验得以顺利进行。(3)反应的化学方程式为_。(4)为检验淀粉液是否已完全水解，取

27、少量水解液于试管中，加入碘水，则证明淀粉未完全水解的现象是_。(5)如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3，能否实现实验目的_(填”能”或”否”)，若不能，其原因是_。答案(1)作催化剂(2)氢氧化钠溶液中和作催化剂的硫酸(3)nH2On(4)溶液显蓝色(5)否硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败解析(1)淀粉的水解过程，必须加入稀硫酸作催化剂，加快淀粉的水解反应速率。(2)稀硫酸能够与氢氧化铜反应，会导致实验失败，所以应该先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸。(3)淀粉在稀硫酸作用下完全水解生成葡萄糖，水解方程式为nH2On。(4)淀粉遇碘显蓝色，据此可以检验淀粉是否完全水解，方法为取少量水解液于试管中，加入碘水，如果溶液显蓝色，则证明淀粉未完全水解。(5)如果不加入氢氧化钠溶液中和催化剂稀硫酸，由于硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败，无法达到实验目的。