高中化学 4.2 糖类课件 新人教版选修5 66页

\n\n\n\n\n\n\n1.糖类的分子组成都可以用Cm(H2O)n来表示吗？组成符合Cm(H2O)n的有机物一定属于糖类吗？提示：(1)糖类的分子组成并不是都符合Cm(H2O)n，如鼠李糖的分子式为C6H12O5，脱氧核糖的分子式为C5H10O4；(2)不一定，如乙酸C2H4O2、乳酸C3H6O3、甲醛CH2O等,分子组成符合Cm(H2O)n,但它们并不属于糖类。\n2.葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应要注意什么？该实验有何实际用途？提示：氢氧化铜浊液久置容易分解为氧化铜,并且氢氧化铜沉降下来也不利于与葡萄糖接触反应,所以本实验需用新制的氢氧化铜悬浊液。在配制时要保证溶液显碱性,一般操作是将硫酸铜溶液往氢氧化钠溶液中滴加，出现蓝色絮状沉淀即可;本实验加热煮沸,效果更好。这个反应的现象明显，常被用来检验病人的尿液中是否含有葡萄糖，以确定病人是否患有糖尿病。\n3.教材P80“科学探究”中要求设计实验探究果糖是否具有还原性，你预测果糖是否有还原性？实验结果如何？提示：果糖是酮糖，分子中不含醛基，所以一般预测都认为果糖无还原性，可如果用果糖做银镜反应实验，发现它也能发生银镜反应，故它也属于还原性糖。这是因为在碱性条件下，果糖和葡萄糖能发生异构化反应，部分果糖转化成葡萄糖，故不能用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液区别果糖和葡萄糖。\n【典例1】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.可以与银氨溶液作用形成银镜C.可以跟氯化铁溶液发生显色反应D.可以使紫色石蕊试液变红\n【思路点拨】(1)核糖的分子结构中含有—CHO和—OH，具有醛和醇的性质；(2)同分异构体的判断方法；(3)酚可以跟氯化铁溶液显色，酸可以使紫色石蕊试液变红。\n【自主解答】选B。核糖是五碳糖，葡萄糖是六碳糖，二者不属于同分异构体，A错；核糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，B正确；与FeCl3显色是酚类物质的性质，使紫色石蕊试液变红是酸性物质表现的性质，核糖分子结构中既不具有酚的结构，又无羧基，显然没有酸性，C、D均错。\n\n\n1.与同学讨论并交流，蔗糖和麦芽糖结构和性质有何异同？提示：组成相同(分子式相同)，水解后都生成两个分子单糖；水解后都能与银氨溶液反应、与新制氢氧化铜反应，都有多羟基的性质。结构不同，蔗糖分子中没有醛基，麦芽糖分子中有醛基；蔗糖为非还原性糖，麦芽糖为还原性糖。蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。蔗糖是无色晶体，麦芽糖是白色晶体，麦芽糖不如蔗糖甜。\n2.请思考怎样检验蔗糖和麦芽糖？提示：蔗糖分子中不含醛基，是非还原性糖，麦芽糖分子中含有醛基，是还原性糖，因此可用银氨溶液或新制的Cu（OH）2悬浊液检验二者。\n3.请与同学一起探讨，蔗糖或麦芽糖在稀硫酸催化下水解后的溶液中滴加银氨溶液，水浴加热后能否发生银镜反应？提示：蔗糖和麦芽糖水解后的溶液呈酸性，而银氨溶液和含醛基物质的反应需在碱性条件下进行，故该实验不能成功。\n【典例2】关于蔗糖的说法不正确的是A.蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍B.纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不发生银镜反应C.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，看不到有银镜生成D.在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到变黑，并且有泡沫出现\n【思路点拨】解答本题要注意以下三点：（1）蔗糖分子不含醛基，不具有醛的性质。（2）银镜反应需在碱性条件下进行。（3）蔗糖与浓硫酸混合可做“黑面色”实验。【自主解答】选A。蔗糖的相对分子质量为342，葡萄糖的相对分子质量为180，A错；蔗糖中不含醛基，B正确；蔗糖与稀硫酸共热后的溶液应加NaOH中和后再加银氨溶液，C对；在蔗糖中加浓硫酸，变黑，并有气泡产生，是因为浓硫酸有脱水性和氧化性，脱水使蔗糖炭化，炭和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫气体，D对。\n\n\n\n\n1.某广告称某品牌八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不加糖比加糖还甜，适合糖尿病人食用。评价该广告的说法是否正确，说说你的看法。提示：不正确。糖类一般是多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合生成的物质，并不是单纯我们生活中的“白糖、红糖、冰糖”等，也并不是所有的糖都有甜味，不甜也不能说没有糖，如淀粉是糖，桂圆、红豆、糯米等在体内也会生成糖类，不适合糖尿病人食用。\n2.请根据淀粉及其水解产物的性质，设计实验验证淀粉的水解程度。提示：取水解后的溶液分成两份。一份先加入少量NaOH溶液至溶液呈弱碱性，再加入银氨溶液，水浴加热后有银镜出现，证明淀粉已经水解；第二份滴加碘水，若不变蓝，则淀粉已经完全水解，若变蓝，则证明淀粉已部分水解。\n3.淀粉和纤维素都属于多糖，都是人类重要的营养物质，请思考讨论二者对人体的营养功能是否相同？提示：不相同。淀粉在人体内在酶的作用下水解成葡萄糖，进一步氧化，为人体提供能量；而纤维素在人体内不能被水解，它的生理功能是促进胃肠的蠕动，促进消化液的分泌，有利于食物的消化排泄，减少毒物的积累等，故二者营养功能不同。\n【典例3】某同学称取9g淀粉溶于水，测定淀粉的水解率，其程序如下：淀粉溶液混合液混合液有银镜生成(1)各步所加试剂为：A______；B______；C______。(2)______(填“可以”或“不可以”)只加A溶液而不加B溶液，原因是________________。(3)当析出2.16g银时，淀粉的水解率为______。+A溶液△+B溶液+C溶液\n【思路点拨】解答本题要注意以下三点：(1)淀粉水解的条件和水解产物。(2)银镜反应需在碱性条件下进行。(3)—CHO和银氨溶液反应的定量关系。【自主解答】淀粉水解必须有稀硫酸作催化剂，根据已知程序，结合最后有银镜生成，知C是银氨溶液，银镜反应必需在碱性条件下进行，所以必须加入NaOH溶液把催化剂H2SO4中和，可知B是NaOH。根据(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)H+△\nCH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O可得到关系式：(C6H10O5)n～nC6H12O6～2nAg162n2n×108m2.16g（162n）∶m=（2n×108）∶2.16gm=1.62g淀粉的水解率为：△\n答案:(1)稀硫酸NaOHAg(NH3)2OH(2)不可以银镜反应必需在碱性条件下进行，所以必须加入NaOH溶液把催化剂H2SO4中和(3)18%\n知识点一：糖类组成单糖和二糖的结构和性质1.下列对糖类的说法中正确的是()A．由C、H、O三种元素组成的有机物都属于糖类B.糖类是有甜味的物质C.糖类可看作是碳的水合物，其分子式都可以用通式Cn(H2O)m表示。D.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质。\n【解析】选D。糖类含碳、氢、氧三种元素，但含有C、H、O三种元素的物质不一定是糖类，如醇、醛、酸、酯等烃的衍生物；有甜味的物质不一定是糖类，如木糖醇很甜但不是糖；碳水化合物的名称仅是从组成来看的，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)都符合通式，但不是糖，有些糖也不符合该通式，如鼠李糖(C6H12O5)。\n2.可以说明果糖是单糖的是()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【解析】选B。糖的分类依据是：能否发生水解以及水解产物单糖的多少。如不能水解成更简单的糖，这样的糖就属于单糖，与溶解性、相对分子质量等无关。\n3．(2010·济南高二检测)下列有关葡萄糖的性质的叙述中，错误的是()A．能加氢生成己六醇B.能发生银镜反应C.与醇发生酯化反应D.能被氧化为CO2和H2O\n【解析】选C。葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，是一种多羟基醛，具有醇羟基的性质，如与酸发生酯化反应；具有醛的性质，如和氢气加成生成醇、能发生银镜反应等；葡萄糖中没有羧基(—COOH)，不能与醇发生酯化反应；葡萄糖可以被氧化生成CO2和H2O，释放能量。\n知识点二：多糖的结构与性质4．自然界为人类提供了多种多样的营养物质，下列有关营养物质的说法正确的是()A．纤维素、淀粉、脂肪和植物油都是高分子化合物B.棉花和蚕丝的主要成分都是纤维素C.蔗糖、淀粉、油脂等都可以发生水解反应D.油脂都不能使溴水褪色\n【解析】选C。纤维素、淀粉属于高分子化合物，脂肪和植物油不是高分子化合物，A错。棉花的主要成分是纤维素，蚕丝的主要成分是蛋白质，B错。油脂中的植物油含有不饱和键，能与溴水发生加成反应，使溴水褪色，D错。\n5.某精细化工厂将棉花加工成很细的颗粒结构，然后把它添加到食品中去，可以改变食品的口感，使食品易加工成型，降低人体获得的热量，这是因为纤维素()A.是人体重要的营养物质B.在人体中可以水解成葡萄糖C.不能被所有的动物吸收D.虽然不能被人体吸收，但可以促进消化\n【解析】选D。虽然纤维素的通式和淀粉相同，二者水解的最终产物也都是葡萄糖，但二者的结构不同，性质也不同。纤维素能被一些草食性动物体内的酶水解。人食入一定量的纤维素，可以促进胃肠蠕动，促进消化，对人体有好处，但纤维素不被消化吸收，可降低获得的热量。\n6.某学生设计了如下3个实验方案，用以检验淀粉的水解程度。试评价三方案设计及结论是否正确？说明理由。甲方案：淀粉液加稀硫酸加热得水解液，再加氢氧化钠溶液中和水解液，最后向中和液中加碘水溶液变蓝。结论：淀粉尚未水解。评价：______________________________；理由：______________________________。\n乙方案：淀粉液加稀硫酸加热得水解液，水解液加银氨溶液水浴加热无银镜现象。结论：淀粉尚未水解。评价：__________________________；理由：__________________________。丙方案：淀粉液加稀硫酸加热得水解液，水解液加氢氧化钠中和，中和液加银氨溶液水浴加热生成银镜，水解液中加碘水无现象。结论：淀粉水解完全。评价：__________________________；理由：__________________________。\n【解析】解答本题时要注意两点，一是淀粉和葡萄糖的检验方法，二是葡萄糖的银镜反应要在碱性条件下进行。据此分析三个方案，甲方案实验设计结论均不正确；乙方案实验设计不正确，结论也不正确，淀粉水解完全后，应用NaOH溶液中和淀粉水解液中用做催化剂的H2SO4，然后再做银镜反应实验。根据乙方案的设计，无法判断淀粉此时是“未水解”还是“部分水解”或“完全水解”；只有丙方案正确。\n答案:甲方案实验设计和结论均不正确加入NaOH溶液后再检验淀粉是否水解是不正确的，因为I2与NaOH反应，影响实验结果的判断，同时淀粉如果部分水解，未水解的淀粉与碘反应，所以变蓝并不能说明淀粉尚未水解乙方案设计错误，结论错误实验设计有错误，在酸性条件下即使水解液中有葡萄糖，也不能与银氨溶液发生银镜反应\n丙方案设计、结论都正确有银镜产生，说明淀粉水解生成了葡萄糖。水解液中直接加入碘水，溶液无现象，说明淀粉不存在，因此得出结论为淀粉完全水解\n一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)1.下列物质中不属于糖的是()A．蔗糖B.淀粉C.纤维素D.糖精【解析】选D。本题可用排除法。蔗糖、淀粉和纤维素均属于糖类，糖精不是糖。不能根据名称中有没有“糖”字来判断某物质是否属于糖。\n2．葡萄糖是人体内最重要的供能物质，被人体吸收后一部分被氧化分解，释放能量，一部分被肝脏、肌肉组织合成糖元而储存起来，还有一部分被转化成了脂肪。下列有关说法正确的是()A.葡萄糖在体内氧化分解的最终产物为CO2和H2OB.葡萄糖是多羟基酮，具有醇和酮的双重性质C.因葡萄糖可转化为脂肪，故肥胖病人应杜绝食用糖类物质D.蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖\n【解析】选A。葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，是多羟基醛，因此应具有醛和多元醇的性质，完全氧化分解后产物只有CO2和H2O，A正确、B错；因葡萄糖是人体内最重要的供能物质，故必须在食物中合理摄取，C错；蔗糖水解的产物为葡萄糖和果糖，D错。\n3．关于淀粉和纤维素的叙述中，正确的是()A．分子式相同，互为同分异构体B.都是多糖，化学性质完全相同C.分子式不同，所含的碳、氢、氧元素的质量比不相同D.都能水解，且水解最终产物相同【解析】选D。淀粉和纤维素化学式中n值不同，分子式不同，且结构也不同，性质不同，但水解最终产物都是葡萄糖。\n4.能把乙醇、乙酸、甲酸、葡萄糖溶液用一种试剂区别开，这种试剂是()A.溴水B.银氨溶液C.新制的氢氧化铜悬浊液D.酸性高锰酸钾溶液\n【解析】选C。选项中的4种试剂均是常用的鉴别有机物的试剂。其中溴水和高锰酸钾溶液是鉴别不饱和有机物的常用试剂，在本题中不适用。银氨溶液和新制Cu(OH)2悬浊液是检验有还原性有机物的常用试剂。本题中的甲酸和乙酸都具有酸性，但甲酸分子中有—CHO，它除了具有酸性以外，在加热时还具有还原性。乙醇和葡萄糖在常温时不与Cu(OH)2悬浊液发生反应，加热时葡萄糖和Cu(OH)2反应，从而可以一一鉴别开来。\n5.(2010·泰安高二检测)下列物质中既能发生水解反应，也能发生银镜反应，其水解产物中还有能发生银镜反应的物质，则该物质为()①乙醛②葡萄糖③甲酸甲酯④蔗糖⑤麦芽糖⑥纤维素⑦淀粉A.①②⑤B.③④⑥C.③⑤D.④⑤【解析】选C。能发生水解反应的物质有③④⑤⑥⑦，能发生银镜反应的物质有①②③⑤，水解产物中有能发生银镜反应的物质有③④⑤⑥⑦，故C正确。\n\n二、非选择题(本题包括1小题，共10分)6.(2010·贵阳高二检测)将蔗糖溶于水配成10%的溶液，分装在两个试管中。分别进行如下实验：(1)在第一个试管中加入新制的Cu(OH)2悬浊液并加热，没有红色沉淀产生，原因是______；(2)在第二个试管中加入几滴稀硫酸，再放在水浴中加热，再加入足量NaOH并加入新制的Cu(OH)2悬浊液，加热。①现象是____________________。\n②原因是_________________________。③加入足量NaOH的作用是____________________。④上述实验中发生反应的化学方程式是__________。【解析】蔗糖为非还原性糖，不与Cu(OH)2反应，在稀硫酸作用下加热可水解生成葡萄糖，而葡萄糖为还原性糖，加碱中和酸后再加Cu(OH)2，加热会产生Cu2O红色沉淀。\n答案:(1)蔗糖不含醛基，不加催化剂不水解，不与Cu(OH)2反应，无现象(2)①产生红色沉淀②蔗糖在稀硫酸催化下水解生成的葡萄糖中含—CHO，加碱中和H2SO4后与Cu(OH)2反应生成Cu2O红色沉淀③中和H2SO4，以免H2SO4和Cu(OH)2反应，影响实验\n④C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6，蔗糖葡萄糖果糖H2SO4+2NaOH====Na2SO4+2H2O,CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2OH+△△\n\n1.（5分）下列实验设计能够达到目的的是()\n\n【解析】选B。亚硫酸钡具有还原性，可被稀硝酸氧化生成不溶于稀硝酸的硫酸钡沉淀；选项C只能判断淀粉是否水解，应选用碘水来检验是否完全水解；D选项中试样水解后未用硝酸来中和NaOH，这样加入AgNO3溶液后，Ag+与OH-作用生成沉淀干扰Br-的检验。\n2．（15分）(2010·濮阳高二检测)能源紧缺、替代能源、绿色能源是当今社会能源面临的新问题。用工业酒精与汽油混合制成“乙醇汽油”，可以节省石油资源。已知工业制酒精的方法有三种：A.在催化剂作用下乙烯与水反应；B.CH3CH2Br+H2OCH3CH2OH+HBrC.将玉米经深加工提炼出酒精，过程如下：NaOH\n(1)方法A的化学反应方程式是________________。(2)方法B的化学反应类型是__________________。(3)玉米的主要成分的化学式可表示为_________；写出③的化学方程式________________________。(4)为缓解石油短缺带来的能源危机，你认为该市应选用哪一种方法生产工业酒精？________________。请简述理由________________________________。(5)如果从绿色化学(“原子利用率”最大化)的角度看，制酒精最好的一组方法是_________________。\n(6)乙醇分子中的氧原子被硫原子取代后的有机物叫乙硫醇，其性质与乙醇相似，但乙硫醇有酸性，它能与NaOH等强碱溶液反应生成无色溶液。石油中因含乙硫醇(无色液体，微溶于水)使汽油有臭味且其燃烧产生的二氧化硫会污染环境，因此要把它除去。①用化学方法除去石油样品中的乙硫醇，请写出有关反应的化学方程式________________________；②乙硫醇与乙酸在一定条件下可发生酯化反应，写出该反应的化学方程式______________________。\n【解析】玉米中含有淀粉，淀粉是多糖,最终水解生成葡萄糖，葡萄糖在一定条件下可以生成酒精；三种方法中应选C，因为淀粉是可再生资源，而乙烯、溴乙烷都是石油产品，是不可再生资源，利用它们制成酒精，从成本上看，不如直接利用石油,从原子利用率看，方法A利用率最大，达到了100%，符合“绿色化学”的要求。可利用碱液除去石油样品中的乙硫醇。乙硫醇与乙酸的酯化反应类似于乙醇与乙酸的酯化反应，把乙醇分子中的氧原子换成硫原子即可，在反应时酸脱羟基醇脱氢。\n答案:(1)CH2＝CH2+H2OCH3CH2OH(2)取代反应(3)(C6H12O6)nC6H12O62C2H5OH+2CO2↑(4)方法C淀粉是可再生资源，而乙烯、溴乙烷都是以石油为原料制得的产品，是不可再生资源，利用它们制成酒精还不如直接利用石油(5)A(6)①CH3CH2SH+NaOHCH3CH2SNa+H2O②CH3COOH+HSCH2CH3CH3COSCH2CH3+H2O催化剂加热、加压酒化酶