高中化学必修二第三章 第四节 第1课时

第四节基本营养物质第1课时糖类[学习目标定位] 1.知道糖类的组成、重要性质和主要应用。

2.认识葡萄糖的分子结构和特征反应。

3.能够设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度。

一葡萄糖1．糖类的组成及其分类(1)糖类组成：糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多可以用通式C n(H2O)m表示，过去曾称其为碳水化合物。

(2)糖的分类：糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同，划分为单糖、双糖、多糖。

2.葡萄糖广泛存在于葡萄和其他有甜味的水果里；蜂蜜中也含有葡萄糖；正常人的血液里约含0.1%(质量分数)的葡萄糖，“血糖”指的就是血液里的葡萄糖。

(1)葡萄糖的结构葡萄糖的化学式为C6H12O6，请写出葡萄糖的结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO，在葡萄糖分子中含有两个决定葡萄糖化学性质的原子团，它们分别是—OH(羟基)和(—CHO 醛基)。

(2)主要化学性质①在人体内缓慢氧化，提供人体活动所需能量，写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O；②与新制Cu(OH)2悬浊液反应。

完成下列实验：实验现象：试管中有砖红色沉淀生成。

实验结论：葡萄糖具有还原性，能被弱氧化剂如新制Cu(OH)2悬浊液氧化，生成砖红色Cu2O 沉淀。

[归纳总结]1．葡萄糖的分子结构与性质2．常用新制的Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖的存在。

[活学活用]1．现有下列物质：①纤维素②甲酸甲酯(HCOOCH3)③淀粉④乙酸，其中符合C n(H2O)m 的组成，但不属于糖类的是()A．②④B．①②C．①④D．②③答案A解析纤维素和淀粉的组成可表示为(C6H10O5)n即[C6(H2O)5]n，符合C n(H2O)m的组成，且属于多糖；甲酸甲酯和乙酸的分子式为C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖类，符合题意。

2．某学生做葡萄糖的还原性实验，将4 mL 0.5 mol·L－1的CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol·L－1的NaOH溶液混合后，滴入1.0 mL的10%的葡萄糖，加热煮沸，结果没有看到红色沉淀生成。

这是因为()A．葡萄糖浓度太大B．加热时间不够C．CuSO4溶液的量不够D．NaOH溶液的量不够答案D解析葡萄糖与新制Cu(OH)2反应时，NaOH必须过量，而本题中n(CuSO4)＝n(NaOH)＝2×10－3mol，NaOH的量不足，故看不到红色沉淀生成。

二糖类的水解1．蔗糖的水解反应(1)完成下列实验，并填写下表：(2)蔗糖水解反应的化学方程式为2．淀粉的水解反应(1)(2)淀粉水解反应的化学方程式是。

[归纳总结]1．糖类水解(1)水解规律(2)水解条件蔗糖、淀粉的水解均用稀H2SO4作催化剂，并且水浴加热。

2．检验淀粉水解及水解程度的实验步骤[活学活用]3．中国酒文化源远流长，很多地方至今仍用传统工艺来制作米酒。

家酿米酒的转化过程为( )A ．淀粉→蔗糖→葡萄糖→酒B ．淀粉→麦芽糖→葡萄糖→酒C ．淀粉→麦芽糖→果糖→酒D ．淀粉→蔗糖→果糖→酒 答案 B解析 家酿米酒是以淀粉类物质为原料在酶的作用下逐步转化而成：淀粉――→酶麦芽糖――→酶葡萄糖――→酒化酶酒(乙醇)。

4．通过实验来验证纤维素水解后生成葡萄糖，其实验包括下列一些操作过程，这些操作的正确排序是( )①取一团棉花或几小片滤纸 ②小火微热，变成亮棕色溶液 ③加入几滴90%浓硫酸，用玻璃棒把棉花或滤纸团搅成糊状 ④稍冷，滴入几滴硫酸铜溶液，并加入过量的氢氧化钠溶液使溶液中和至出现氢氧化铜沉淀 ⑤加热煮沸 A ．①②③④⑤ B ．①③②④⑤ C ．①③②⑤④ D ．①②③⑤ 答案 B解析 本题考查对纤维素水解实验的理解。

纤维水解要在酸性条件下加热进行，水解后用氢氧化铜验证葡萄糖的存在，实验必须在碱性条件下完成。

根据题示四个选项，只有B 正确。

当堂检测1．有关糖类物质的叙述正确的是()A．糖类是有甜味的有机物B．糖类物质又叫碳水化合物，因此所有的糖类均可用通式C n(H2O)m来表示C．糖类物质和碳水化合物没有实质的联系D．糖类可以分为单糖和多糖答案C解析本题主要考查糖类的概念和分类。

糖类不一定有甜味，如纤维素属于糖类但没有甜味。

有一部分糖符合C n(H2O)m的分子通式，但不是所有的糖都符合这个通式，由于最初出现的糖都符合这个通式，所以当时把糖类称为碳水化合物，一直沿用至今。

糖类可以根据水解情况分为单糖、双糖和多糖。

2．下列物质中，最简式相同，但不互为同分异构体的是()A．乙烯和苯B．蔗糖和纤维素C．乙酸和葡萄糖D．果糖和葡萄糖答案C解析A、B项最简式不同；C项，最简式相同，但分子式不同，不属于同分异构体；D项，分子式相同，结构不同，属于同分异构体。

3．把①蔗糖②淀粉③纤维素④乙酸乙酯在稀硫酸存在下分别进行水解，最终产物只有1种的是()A．①和②B．只有③C ．只有④D ．只有②和③ 答案 D解析 蔗糖的水解产物有葡萄糖和果糖两种产物；乙酸乙酯的水解产物也有两种。

4．用来证明棉花和淀粉都是多糖的实验方法是( ) A ．放入氧气中燃烧，检验燃烧产物都是CO 2和H 2O B ．放入银氨溶液中微热，都不发生银镜反应 C ．加入浓硫酸后微热，都脱水而变黑D ．分别放入稀酸后煮沸几分钟，用NaOH 溶液中和反应后的溶液，再加入新制的Cu(OH)2悬浊液共热，都生成砖红色沉淀 答案 D解析 多糖在稀H 2SO 4存在下水解生成单糖(葡萄糖)，再加入新制的Cu(OH)2悬浊液共热时生成Cu 2O 沉淀。

5．有A 、B 、C 三种无色溶液，它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种，甲同学做实验得出：①B 能发生银镜反应；②A 遇碘水变蓝色；③A 、C 均能发生水解反应，水解液均能发生银镜反应。

(1)试判断它们各是什么物质：A 是 ，B 是 ，C 是 。

(2)分别写出A 、C 发生水解反应的化学方程式：A ：________________________________________________________________________； C ：________________________________________________________________________。

答案 (1)淀粉 葡萄糖 蔗糖 (2)(C 6H 10O 5)n ＋n H 2O ――→催化剂n C 6H 12O 6 淀粉 葡萄糖 C 12H 22O 11＋H 2O ――→催化剂C 6H 12O 6＋C 6H 12O 6 蔗糖 葡萄糖 果糖解析 (1)由题目可知，能发生银镜反应的为葡萄糖溶液，遇碘水变蓝色的为淀粉溶液。

由此可以确定A 为淀粉，B 为葡萄糖，C 为蔗糖。

(2)淀粉的水解产物为葡萄糖，蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖。

40分钟课时作业[基础过关]一、糖类的组成与来源1．现有下列物质，①纤维素、②甲酸甲酯(HCOOCH3)、③淀粉、④甲醛(CH2O)、⑤丙酸、⑥乙酸，其中符合C n(H2O)m的组成且不属于糖类的是()A．①②④B．②④⑥C．①⑤⑥D．①③⑤答案B解析纤维素、淀粉都为多糖，不符合题意，排除①③；②的分子式为C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖类，符合题意；④分子式为CH2O，符合C(H2O)组成，但不是糖类，符合题意；⑤分子式为C3H6O2，不符合C n(H2O)m组成；⑥分子式为C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖类，符合题意；所以②④⑥符合，选B。

2．糖元[(C6H10O5)n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏和肌肉中，所以又叫动物淀粉和肝糖。

下列关于糖元的叙述正确的是()A．糖元与淀粉、纤维素互为同分异构体B．糖元、淀粉、纤维素属于同系物C．糖元水解的最终产物是葡萄糖D．糖元具有还原性，能发生银镜反应答案C解析糖元属于多糖，是一种高分子化合物，由于分子中的n值不同，所以与淀粉和纤维素不属于同分异构体，也不属于同系物；多糖不具有还原性。

二、糖类的结构与性质3．葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质，下列关于葡萄糖的说法中，正确的是() A．葡萄糖是一种单糖B．葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子C．常温下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜悬浊液反应D．1 mol葡萄糖完全燃烧需要9 mol氧气答案A解析解答本题要对葡萄糖的分子组成、结构特征和化学性质有较全面的了解。

葡萄糖是单糖，A正确；葡萄糖分子中氢氧原子个数比为2∶1，但不是以水分子的形式存在，B错；葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应必须加热，C错；葡萄糖分子可改写为C6·(H2O)6，由此可判断1 mol 葡萄糖完全燃烧需要6 mol氧气，D错。

4．核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。

下列关于核糖的叙述正确的是()A．与葡萄糖互为同分异构体B．可以与银氨溶液反应形成银镜C．可以使紫色石蕊溶液变红D．与葡萄糖互为同系物答案B解析核糖的分子式为C5H10O5，而葡萄糖的分子式为C6H12O6，所以二者既不是同分异构体，也不是同系物；因核糖分子中含有—CHO，可以发生银镜反应；因分子中不含有—COOH，不能使石蕊溶液变红。

5．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C5H12O5，结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH，下列有关木糖醇的叙述中不正确的是()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．已知木糖醇的溶解度随着温度的升高而增大，说明木糖醇的溶解过程是一个吸热过程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中没有醛基，也没有羰基，只有羟基这一种官能团，故A项错误。

三、糖类及其水解产物的检验6．鉴别蔗糖和葡萄糖溶液，最好的试剂是()A．金属钠B．新制Cu(OH)2悬浊液C．单质碘D．稀硫酸答案B解析蔗糖中无—CHO，而葡萄糖分子中含—CHO。

7．只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这种试剂是() A．NaOH溶液B．新制的Cu(OH)2悬浊液C．石蕊溶液D．Na2CO3溶液答案B解析加入新制的Cu(OH)2悬浊液，无明显现象的是蔗糖溶液，新制的Cu(OH)2溶解得到蓝色溶液的是乙酸，加热时产生砖红色沉淀的是葡萄糖溶液。

8．如图所示，在一熟苹果切片上分别滴上1滴碘水和银氨溶液，颜色变化如图所示，根据这些实验现象下列推断正确的是()A．熟透的苹果中含有淀粉B．熟透的苹果中不含淀粉C．熟透的苹果中含有还原性的淀粉D．熟透的苹果中不含还原性的糖答案A解析遇碘水变蓝色，说明含有淀粉；遇银氨溶液变黑色，则有少量单质银的粉末生成，说明含有还原性的糖。