2020-2021学年新教材化学人教版必修第二册教案：第7章 第4节 第1课时　糖类 Word版含解析 11页

www.ks5u.com 第四节　基本营养物质 第1课时　糖类 发展目标 体系构建 ‎1.根据糖类的组成、结构认识糖类的分类性质及应用，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。‎ ‎2.能够设计实验证明糖类水解及水解产物与水解程度，培养“科学探究与模型认识”的核心素养。‎ 一、糖类的组成与分类 营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水，前三者为人体必需的基本营养物质。‎ ‎1．糖类的组成 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Cn(H2O)m表示，也被称为碳水化合物。‎ 微点拨：糖类不一定均符合通式Cn(H2O)m，如鼠李糖的分子式为C6H12O5，但符合Cn(H2O)m的有机物不一定是糖，如乙酸分子式可写为C2(H2O)2。‎ ‎2．糖类的分类 类别 代表物 分子式 相互关系 单糖 葡萄糖、果糖 C6H12O6‎ 同分异构体 二糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 C12H22O11‎ 同分异构体 多糖 淀粉、纤维素 ‎(C6H10O5)n 不属于同分异构体 微点拨：单糖不能水解，二糖水解生成两分子单糖，多糖水解生成多分子单糖。‎ 二、葡萄糖 葡萄糖是最重要的单糖，是构成多种二糖和多糖的基本单元。‎ ‎1．组成与结构 葡萄糖是一种有甜味的无色晶体，能溶于水，其分子式为C6H12O6，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．主要性质及应用 ‎(1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应，生成砖红色的Cu2O沉淀。此性质常用于血液和尿液中葡萄糖的含量测定。‎ ‎(2)葡萄糖与银氨溶液反应生成银，在试管内壁形成光亮的银镜。常用于葡萄糖的检验和工业上的制镜。‎ 微点拨：葡萄糖与新制Cu(OH)2、银氨溶液反应时均在碱性条件下加热进行，同时后者应水浴加热。‎ 三、蔗糖、淀粉和纤维素 ‎1．淀粉的特征反应：将碘溶液滴到一片馒头或土豆上，观察实验现象。‎ 实验现象：变蓝。实验结论：淀粉遇碘变蓝。‎ ‎2．蔗糖、淀粉和纤维素的水解反应 ‎(1)蔗糖的水解方程式为 ‎。‎ ‎(2)淀粉或纤维素的水解反应 实验现象：最终有砖红色沉淀生成；‎ 解释：淀粉水解生成的葡萄糖与新制的Cu(OH)2共热生成砖红色沉淀；‎ 淀粉(或纤维素)的水解方程式为 ‎。‎ ‎(3)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＋6O26CO2＋6H2O。‎ ‎(4)葡萄糖酿酒的反应为。‎ 微点拨：淀粉在人体内的变化 ‎1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎(1)所有糖类均有甜味且溶于水，且组成符合Cn(H2O)m。 (　　)‎ ‎(2)所有糖类均可以发生水解反应。 (　　)‎ ‎(3)蔗糖、淀粉的水解最终产物均是葡萄糖。 (　　)‎ ‎(4)淀粉遇到碘单质才变成蓝色，而遇到化合态的碘(如I－、IO等)不变色。‎ ‎ (　　)‎ ‎[答案]　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√‎ ‎2．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(HCHO)，所需氧气的量不相同 D　[葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，分子中含羟基，能和羧酸发生酯化反应，A正确；葡萄糖分子中含醛基，具有还原性，能被某些氧化剂氧化，B正确；葡萄糖分子中只含有C、H、O三种元素，由原子守恒可知，完全燃烧的产物是CO2和H2O，C正确；设葡萄糖和甲醛的质量都为‎1 g，则：‎ C6H12O6　～　6O2‎ ‎　180　　　　192‎ ‎　‎1 g　　　 g＝ g CH2O　～ O2‎ ‎30　　　　32‎ ‎1 g‎　　　　 g 所以等质量的葡萄糖和甲醛完全燃烧消耗氧气的量相同，D错误。]‎ ‎3．(1)未成熟苹果的果肉遇碘酒呈现蓝色，成熟苹果的汁液能与银氨溶液发生反应，试解释原因_____________________________________。‎ ‎(2)在以淀粉为原料生产葡萄糖的水解过程中，可用什么方法来检验淀粉的水解是否完全？______________________________________。‎ ‎[答案]　(1)未成熟苹果中含有淀粉，而成熟苹果中含葡萄糖 ‎(2)取水解液少许，加入I2水，若不变蓝，则说明水解完全 葡萄糖的结构与性质探究 ‎1．葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应 ‎(1)实验过程 ‎(2)实验现象：在酒精灯上加热一段时间后试管内出现砖红色沉淀。‎ ‎(3)实验分析及结论 出现的砖红色沉淀为氧化亚铜(Cu2O)，说明在加热条件下，葡萄糖可以把新制的氢氧化铜还原为Cu2O。‎ ‎2．葡萄糖与银氨溶液的反应——银镜反应 ‎(1)实验过程 银氨溶液的制备：‎ 在洁净的试管中加入1 mL 2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。‎ ‎(2)实验现象：在试管内壁上附着一层光亮的银镜。‎ ‎(3)实验结论 银氨溶液与葡萄糖反应生成了银。‎ ‎1．分子结构特点 ‎2．葡萄糖的化学性质 官能团决定物质的主要化学性质，因此葡萄糖兼有醛基和羟基的性质。‎ ‎3．两个反应应注意的问题 ‎(1)银镜反应 ‎①试管洁净；②银氨溶液应现用现配；③采用水浴加热；④不能振荡试管。‎ ‎(2)葡萄糖与新制Cu(OH)2反应 ‎①Cu(OH)2悬浊液要现用现配；②配制时NaOH要过量，将少量CuSO4滴到过量的NaOH溶液中，若CuSO4过多易形成黑色的CuO沉淀；③要用酒精灯加热至沸腾。‎ ‎1．糖尿病患 者的糖代谢功能紊乱，以高血糖为主要标志，因此平时饮食应注意减少糖类的摄入量。血糖是指血液中的葡萄糖，下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6，则每个葡萄糖分子含有6个H2O B．葡萄糖与果糖互为同分异构体 C．糖尿病病人尿糖较高，可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖 D．淀粉水解的最终产物是葡萄糖 A　[A项，葡萄糖分子中不存在H2O分子；B项，葡萄糖和果糖分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体；C项，葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀；D项，淀粉水解的最终产物是葡萄糖。]‎ ‎2．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．1 mol葡萄糖分子可以消耗5 mol Na D．完全燃烧等质量的葡萄糖和甲醛(HCHO)，所需氧气的量不相同 D　[葡萄糖与HCHO的最简式相同，等质量时，完全燃烧需O2的量相同，D错误。]‎ 糖类的水解 要检验淀粉的水解程度，提供了以下实验操作过程：①取少量淀粉加水制成溶液、②加热、③加入碱液，中和并呈碱性、④加入银氨溶液、⑤加入几滴稀硫酸、⑥再加热(水浴)、⑦加入几滴碘水。‎ 甲、乙、丙三位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。甲同学的实验结论是 ‎________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________，‎ 依据是_________________________________________________________。‎ ‎(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。‎ 乙同学的实验结论是___________________________________，‎ 依据是_______________________________________________。‎ ‎(3)丙：①→⑤→②→⑦，现象：________________。丙同学的实验结论是证明淀粉已完全水解。‎ ‎[答案]　(1)淀粉还没有开始水解　无葡萄糖生成 ‎(2)淀粉部分水解　淀粉和葡萄糖均存在 ‎(3)溶液不变蓝 ‎1．糖类水解 ‎(1)水解规律 ‎(2)水解条件 蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂，并且水浴加热。‎ ‎2．检验淀粉水解及水解程度的实验步骤 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 溶液不呈蓝色 出现银镜 完全水解 微点拨：(1)检验葡萄糖生成时要注意水解液加碱呈碱性。‎ ‎(2)检验淀粉是否存在时，注意水解液不用加碱呈碱性，否则I2与碱反应。‎ ‎3．下列说法不正确的是(　　)‎ A．淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 B．糖类是高分子化合物，能发生水解反应 C．葡萄糖既可以与银氨溶液反应，又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应 D．可用碘检验淀粉是否发生完全水解 B　[淀粉、纤维素属于多糖，在稀硫酸作用下，水解成葡萄糖，A正确；单糖、二糖不属于高分子化合物，二糖、多糖可以发生水解，而单糖不能水解，B错误；葡萄糖是多羟基醛，含有醛基，能与银氨溶液和新制的氢氧化铜悬浊液发生反应，产生银镜和砖红色的Cu2O沉淀，C正确；淀粉遇碘单质变蓝，因此可用碘检验淀粉是否完全水解，D正确。]‎ ‎4．某学生设计了如下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 D　[淀粉为多糖，遇碘变蓝色，淀粉在酸性环境下水解生成葡萄糖，加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性，再加入碘水，因为碘水能够与氢氧化钠反应，所以不能通过溶液不变蓝说明溶液中不含淀粉。在碱性环境下加入新制的氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾，产生砖红色沉淀，说明水解液中含有葡萄糖，则淀粉已经水解，所以通过上述实验能够证明淀粉已经水解，但无法确定是否完全水解，D项正确。]‎ 糖与健康 多年来，人们对吃糖与健康的关系有许多误解，认为吃糖会引起肥胖、糖尿病、高血脂病和龋齿，甚至把糖称为“白色毒药”。其实除了龋齿以外，这些说法是没有科学依据的。‎ 许多流行病学研究的结果表明，糖的摄入量与肥胖的发生率并没有关系，而往往与脂肪的摄入量有关，所以才误认为糖与肥胖有关。至于糖尿病，与吃糖则没有关系，因为，糖尿病是由于胰岛的功能受损才引起的。如果是正常人，‎ 吃糖并不会引起高血糖或糖尿病。反过来，患糖尿病的人则应该控制吃糖。吃糖与血脂升高也没有直接关系。应该说，与血脂有关系的主要膳食因素是饱和脂肪酸。蔗糖或果糖的摄入量很高时，才可能引起血脂升高。这是由于果糖在肝脏中的独特代谢途径所致。因此，在一般摄入量情况下，糖并不会引起血脂升高。‎ 适当进食糖果有助于健康与长寿，但也并非多多益善。糖属于“酸性食品”，过多进食可令血液呈酸性，肌体疲软厌食。中间代谢产物的丙酮酸会夹带体内钙质形成丙酮酸钙，自尿液排出，使血钙量“滑坡”，出现低血钙性腰酸、背痛、腿抽筋等症状。‎ 过度食糖可转化为脂肪，贮存于皮下或肝脏而使肌体发胖超重或形成脂肪肝。而且从营养的角度来看，糖是“空的卡路里”，即除了产生能量以外，不含有任何营养素。如果吃糖过多，必然影响吃其他食物，而其他食物中含有的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等营养素的摄入就会受到影响，导致微量元素及维生素的缺乏。‎ ‎1．根据情境素材，糖尿病患者的血液和尿液中什么糖的含量超出正常范围？该糖的分子式和结构简式如何写？该糖的化学性质有哪些？‎ 提示：葡萄糖，分子式为C6H12O6，结构简式为 CH2OH(CHOH)4CHO。主要化学性质有醇的性质如氧化反应、与Na反应、酯化反应等，还有醛的性质如与H2加成，与新制Cu(OH)2、银氨溶液反应等。‎ ‎2．淀粉进入人体，主要变化涉及的化学方程式如何写？‎ 提示：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6，C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O。‎ ‎3．根据情境素材，过度食糖有什么危害？举例说明。‎ 提示：①肌体发胖；②脂肪肝；③影响其他营养物质的摄入，导致微量元素和维生素的缺乏；④出现低血钙性腰酸、背痛、腿抽筋等症状。‎ 通过素材，让学生了解糖与健康的关系，培养“科学态度与社会责任”的核心素养。‎ ‎1．下列关于糖类的说法正确的是(　　)‎ A．只要是能写成Cm(H2O)n的有机物都是糖类 B．按照分子中含羟基的个数可把糖类分为单糖、二糖、多糖 C．因淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n，所以二者互为同分异构体 D．纤维素每个重复单元中都含有羟基，所以能够和乙酸发生酯化反应 D　[A项，乙酸的分子式为CH3COOH，可以写成C2(H2O)2，乙酸不属于糖类，错误；B项，根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为单糖、二糖、多糖，错误；C项，淀粉和纤维素分子式中n值不同，不能互称为同分异构体，错误；D项，纤维素每个结构单元中都含有羟基，所以能够和乙酸发生酯化反应，正确。]‎ ‎2．下列关于葡萄糖和蔗糖的叙述错误的是(　　)‎ A．分子式不同 B．分子结构不同 C．不是同分异构体，但属于同系物 D．蔗糖可以水解生成葡萄糖和果糖 ‎[答案]　C ‎3．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)2悬浊液 C．碘水 D．Na2CO3溶液 B　[乙酸能与新制Cu(OH)2悬浊液反应而使蓝色絮状沉淀溶解，生成蓝色溶液；葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液混合并加热，能生成砖红色沉淀；淀粉不与新制Cu(OH)2悬浊液反应，可用新制Cu(OH)2悬浊液鉴别三者。]‎ ‎4．(素养题)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 B　[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：淀粉麦芽糖葡萄糖酒(乙醇)。]‎ ‎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：____________________________________________________________。‎ ‎[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。‎ ‎[答案]　(1)淀粉　葡萄糖　蔗糖 ‎(2)(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6‎ ‎　　淀粉　　　　　　　　葡萄糖 C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6‎ ‎　蔗糖　　　　　　　葡萄糖　　果糖