高中化学选修五第四章第二节糖类
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第二节糖类
物以类聚,人以群分。
《易经》
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一、糖的组成和分类
1、糖的组成:糖类是由C、(H2O)n表示,因而又称为碳水化合物。
2、糖的分类
根据糖能否水解及水解产物的多少,可分为:
单糖:不能再水解成更简单的糖,如葡萄糖、果糖
二糖:每摩尔二糖可水解成两摩尔单糖,如蔗糖、麦芽糖
多糖:每摩尔多糖可水解成多摩尔单糖,如淀粉、纤维素
【习题一】
糖类与我们的日常生活息息相关.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.糖类均不可水解
D.糖类都含有C、H和O元素
【分析】A.糖类不一定有甜味;
B.淀粉和纤维素属于多糖;
C.二糖和多糖能水解;
D.糖类含有C、H、O三种元素.
【解答】解:A.糖类不一定有甜味如多糖,故A错误;
B.淀粉和纤维素属于多糖,属于糖类,故B错误;
C.二糖和多糖能水解,单糖不能水解,故C错误;
D.糖类含有C、H、O三种元素,故D正确。
故选:D。
二、葡萄糖与果糖
1、结构
(1)葡萄糖
分子式:C6H12O6
结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO
实验式:CH2O
官能团:醛基(—CHO)、羟基(—OH)
葡萄糖是一种多羟基醛,属醛糖。
(2)果糖
分子式:C6H12O6
结构简式:CH2OH(CHOH)3COCH2OH
官能团:酮基(CO)、羟基(—OH)
果糖是一种多羟基酮,属酮糖。
总结:葡萄糖与果糖互为同分异构体。
2、化学性质
(1)葡萄糖与氢气反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2→CH2OH(CHOH)4CH2OH(己六醇)。
(2)葡萄糖与银氨溶液反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH→CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3。
(3)葡萄糖与氢氧化铜悬浊液反应
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2→CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
【习题二】
关于葡萄糖的叙述中正确的是()
A.它是果糖的同系物
B.葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳
C.葡萄糖既有还原性又有氧化性
D.葡萄糖在人体内发生氧化反应,释放能量
【分析】A.结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系.注意同系物中的“结构相似”是指物质种类相同,若含有官能团,官能团的种类与数目相同;
B.葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳;
C.醛基既有氧化性又有还原性;
D.葡萄糖发生缓慢氧化反应生成二氧化碳和水.
【解答】解:A.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,果糖的结构简式为CH2OH(CHOH)3COCH2OH,二者结构不相似,故A错误;
B.葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳,与水不反应,故B错误;
C.醛基能被氧化为羧基,能与氢气加成被还原为醇,故C正确;
D.葡萄糖发生缓慢氧化反应生成二氧碳和水,释放能量,故D正确。
故选:CD。
【习题三】
下列有关葡萄糖的说法错误的是()
A.葡萄糖的分子式是C6H12O6
B.葡萄糖属于有机高分子化合物
C.葡萄糖是人体重要的能量来源
D.葡萄糖能发生银镜反应
【分析】A.葡萄糖为碳水化合物,分子式是C6H12O6;
B.相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物;
C.葡萄糖能为人体提供能量;
D.葡萄糖含有醛基.
解答】解:A.葡萄糖的分子式是C6H12O6,是一种多羟基醛,故A正确;B.葡萄糖相对分子质量为180,相对较小不属于高分子化合物,故B错误;C.葡萄糖通过在人体内进行氧化反应释放能量,是人类生命活动所需能量的来源,故C正确;
D.葡萄糖是多羟基醛,前五个碳原子上各有一个羟基,最后一个碳原子上有一个醛基,葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,含有醛基,能发生镜反应,故D正确;
选:B。
【习题四】
已知葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,由此判断下列关于葡萄糖性质的叙述中不正确的是()
A.葡萄糖能发生酯化反应
B.葡萄糖具有还原性
C.葡萄糖充分燃烧的产物为CO2与H2O
D.完全燃烧等质量的葡萄糖和甲醛,所需氧气物质的量不相同
【分析】A.含有羟基,可发生酯化反应;
B.含有醛基,可发生银镜反应;
C.根质量守恒定律来分析
D.根据关系式:C6H12O6~6O2,CH2O~O2;
【解答】解:A.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,分子中含醇羟基能和羧酸发生酯化反应,故A正确;
B.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,分子中含醛基,具有还原性能被氧化剂氧化,故B正确;
C.葡萄糖中含有C、H、O,由质量守恒定律可知,完全燃烧的产物是CO2和H2O,故C正确
D.设葡萄糖和甲醛质量都为1g,则
所以等质量的葡萄糖和甲醛,消耗氧气的量相同,故D错误;
故选:D。
三、二糖
1、蔗糖是一种典型的二糖,其分子式为C12H22O11。
2、麦芽糖分子式为C12H22O11,结构中有醛基,具有还原性,与蔗糖互为同分异构体。
水解反应的化学方程式为。
【习题五】
蔗糖和麦芽糖是维持人体生命活动重要的二糖,下列关于蔗糖和麦芽糖的说法中正确的是()
A.蔗糖的相对分子质量是葡萄糖的二倍
B.蔗糖与麦芽糖的水解产物均含有葡萄糖,故二者均为还原糖
C.可以用银镜反应判断麦芽糖是否水解完全
D.在蔗糖中加入浓硫酸可以观察到颜色变黑,并有泡沫生成
【分析】A.蔗糖是二糖,其相对分子质量比葡萄糖相对分子质量的2倍小18;
B.蔗糖水解后的产物葡萄糖有还原性,自身没有还原性;
C.麦芽糖为还原性糖,水解生成的单糖具有还原性;
D.浓硫酸具有脱水性。
【解答】解:A.蔗糖是二糖,其相对分子质量比葡萄糖相对分子质量的2倍小18,故A错误;
B.蔗糖水解后的产物葡萄糖有还原性,自身没有还原性,所以不是还原型二糖,麦芽糖为还原性糖,故B错误;
C.麦芽糖为还原性糖,水解生成的单糖具有还原性,麦芽糖和水解产物葡萄糖都具有还原性,都能发生银镜反应,不能判断麦芽糖是否水解完全,故C 错误;
D.在蔗糖中加入浓硫酸,浓硫酸的脱水性可以观察到颜色变黑,碳在加热条件下和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫气体,则现象有泡沫生成,故D 正确;
故选:D。
【习题六】
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C12H22O11
C.蔗糖和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
【分析】A.同分异构体是分子式相同结构式不同的化合物;
B.蔗糖和麦芽糖分子式相同;
C.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖;
D.麦芽糖是还原性糖.
【解答】解:A.蔗糖和麦芽糖分子式相同结构式不同,互为同分异构体,故A正确;
B.蔗糖和麦芽糖分子式相同,都是C12H22O11,故B正确;
C.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麦芽糖水解只生成葡萄糖,故C错误;D.麦芽糖是还原性糖,蔗糖是非还原性糖,故D正确。
故选:C。
四、多糖
1、淀粉
(1)组成
通式为(C6H10O5)n,属天然有机高分子化合物。
(2)性质
①不溶于冷水,在热水中形成胶状淀粉糊。
②水解反应:
③特征反应
④淀粉遇碘溶液显蓝色,利用此反应可以鉴定淀粉的存在。
(3)用途
淀粉是食物的重要成分,同时还是重要的食品工业原料,葡萄糖转化为酒精的化学方程式为
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2↑。
2、纤维素
(1)组成:组成通式为(C6H10O5)n或[C6H7O2(OH)3]n,属天然有机高分子化合物
(2)性质
①一般不溶于水和有机溶剂
②水解反应:纤维素在强酸的催化作用下,发生水解反应生成葡萄糖,
③酯化反应:纤维素中的葡萄糖单元含有醇羟基,可与硝酸、醋酸酯化
【习题七】
下列关于常见有机物的说法正确的是()
A.淀粉水解与纤维素水解得到的最终产物不相同
B.蛋白质、纤维素、蔗糖、油脂都是高分子化合物
C.乙酸和油脂都能与NaOH溶液反应
D.乙醇、乙酸和乙酸乙酯不能用饱和Na2CO3溶液鉴别
【分析】A.淀粉与纤维素水解最终产物是葡萄糖;
B.相对分子质量大于10000的属于高分子化合物;
C.乙酸和NaOH溶液发生中和反应,油脂和NaOH溶液发生水解反应;
D.碳酸钠与乙酸反应生成气体,与乙醇互溶,与乙酸乙酯分层。
【解答】解:A.淀粉水解生成葡萄糖,纤维素水解液生成葡萄糖,故A 错误;
B.蛋白质、纤维素都是高分子化合物,蔗糖和油脂相对分子质量均较小,属于小分子化合物,故B错误;
C.乙酸具有酸性,乙酸和NaOH溶液发生中和反应,油脂在碱性条件下发生水解,也称为皂化,故C正确;
D.碳酸钠与乙酸反应生成气体,与乙醇互溶,与乙酸乙酯分层,现象不同,可鉴别,故D错误;
故选:C。
【习题八】
将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中,扎好,浸入流动的温水中,相当长一段时间后,取袋中液体分别与碘水、新制Cu(OH)2(加热)和浓HNO3(微热)作用,其现象为()
A.显蓝色、无现象、显黄色
B.显蓝色、红色沉淀、无现象
C.无现象、无现象、显黄色
D.无现象、红色沉淀、无现象
【分析】淀粉在淀粉酶作用下经足够长的时间后,完全水解为葡萄糖后渗透到袋外水中,而淀粉酶属于高分子留在袋内,遇浓硝酸变性显黄色.
【解答】解:①淀粉在淀粉酶作用下经足够长的时间后,完全水解为葡萄糖后渗透到袋外水中故碘水不显蓝色;
②葡萄糖是小分子渗透到袋外水中,袋内无葡萄糖故新制Cu(OH)2加热无砖红色沉淀;
③淀粉酶属于蛋白质是高分子留在袋内,遇浓硝酸变性凝结显黄色;
故选:C。
【习题九】
下列对淀粉、纤维素的叙述正确的是()
A.它们的组成都是(C6H10O5)n,因此淀粉、纤维素互为同分异构体
B.它们的组成都是(C6H10O5)n,但n值不同,因此淀粉、纤维素互为同系物
C.它们都属于高分子化合物,一定条件下都可以水解,最终产物都是葡萄糖
D.淀粉和纤维素都能发生银镜反应
【分析】A.同分异构体是分子式相同,结构不同的化合物;
B.结构相似组成相差CH2的有机物为同系物;
C.淀粉、纤维素为多糖水解最终产物为葡萄糖;
D.淀粉、纤维素都不含醛基,属于非还原性糖.
【解答】解:A.纤维素和淀粉的化学成分均为(C6H10O5)n,但两者的n 不同,所以两者的分子式不同,不是同分异构体,故A错误;
B.淀粉、纤维素组成都是(C6H10O5)n,但二者结构不相似,组成上也不差n 个CH2,不是同系物,故B错误;
C.淀粉、纤维素相对分子质量很大,属于高分子化合物,为多糖,能够水解生成葡萄糖,故C正确;
D.淀粉、纤维素为多糖,属于高分子化合物,结构中都不含醛基,属于非还原
性糖,故D错误;
故选:C。
【素材积累】
岳飞应募参军,因战功累累不断升职,宋高宗亲手写了“精忠岳飞”四个字,制成旗后赐给他。
又召他到寝阁,对他说:“中兴的大事,全部委托给你了。
”金人攻打拱州、亳州,刘锜向朝廷告急,宋高宗命令岳飞火速增援,并在赐给岳飞的亲笔信中说:“设施之事,一以委卿,朕不遥度。
”岳飞于是调兵遣将,分路出战,自己率领轻装骑兵驻扎在郾城,兵锋锐气十足。
但是,后来高宗和秦桧决定与金议和,向金称臣纳贡。
就在岳飞积极准备渡过黄河收复失地的时候,高宗和秦桧却连发12道金字牌班师诏,命令岳飞退兵。
后岳飞被以“莫须有”的罪名毒死于临安风波亭,时年仅39岁。