第四节 基本营养物质
第1课时 糖类
[核心素养发展目标] 1.知道糖类的组成、重要性质和主要用途,增强宏观辨识与微观探析能力。2.认识葡萄糖的分子结构,掌握葡萄糖 、蔗糖和淀粉的特征反应,培养变化观念与平衡思想。3.能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度,培养科学探究与创新意识。
一、糖类的组成及分类
食物中的营养物质主要包括______、_________、________、维生素、无机盐和______。
1.糖类的组成
糖类是绿色植物________的产物,也是人类最重要的________来源,人们最初发现的糖类的化学组成大多符合________________的通式,因此糖类也被称为____________。
2.糖的分类
依据:是否水解及水解产物的多少进行分类
类别 单糖 二糖 多糖
特点 不能水解为更简单的糖分子 水解后能生成______单糖 水解后能生成______单糖
代表物 _________________、_________________ ________、________、乳糖 ______、______
代表物的分子式
相互关系 不互为同分异构体
(1)糖类都是有甜味的物质,有甜味的物质就是糖( )
(2)糖类的分子组成可写为Cn(H2O)m,只要符合Cn(H2O)m的有机物就属于糖类( )
(3)葡萄糖、果糖互为同分异构体,淀粉和纤维素也互为同分异构体( )
(4)淀粉、纤维素都是高分子,都属于混合物( )
中国是世界上最早制糖的国家之一,人体所需70%左右的能量由糖提供。下列说法正确的是( )
A.公元674年,我国发明的用黄泥浆使红糖脱色的方法,是利用了黄泥浆的吸附性
B.唐大历年间,四川遂宁出现用甘蔗制取冰糖的方法,冰糖的主要成分是葡萄糖
C.饴糖是以米(淀粉)和麦芽经过糖化熬煮而成的糖,饴糖就是葡萄糖
D.“床头冬酿压琼浆”中的“冬酿”指的是蜂蜜,蜂蜜中几乎不含单糖(葡萄糖和果糖)
二、葡萄糖的结构及性质
1.葡萄糖的物理性质
葡萄糖是一种________的__________晶体,______溶于水。
2.组成与结构
分子式 结构简式 官能团
__________和—CHO(醛基)
3.葡萄糖的特征反应
实验名称 实验操作 实验现象 实验结论
葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应 试管中出现______色沉淀 葡萄糖具有____,能被新制的Cu(OH)2____, 生成砖红色的___沉淀
葡萄糖的 银镜反应 试管内壁形成光亮的______ 葡萄糖具有____,能被银氨溶液__________,生成光亮的________
应用:这两个反应均可检验葡萄糖的存在。
医疗上可用葡萄糖的特征反应检测糖尿病患者的血糖和尿糖。
特别提醒 上述两个反应均需要在碱性条件下进行,即制取氢氧化铜时,NaOH溶液必须过量;配制银氨溶液时,滴加氨水的量必须使沉淀恰好溶解。
(1)葡萄糖具有还原性,可使酸性KMnO4溶液褪色( )
(2)配制银氨溶液时,应将2%的AgNO3溶液滴入过量的2%的稀氨水中( )
(3)1 mol葡萄糖可以和5 mol乙酸发生酯化反应( )
(4)葡萄糖溶液呈酸性,可和NaHCO3反应生成CO2( )
(5)在葡萄糖与新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应中,葡萄糖均被氧化( )
1.在试管中加入2 mL 10% CuSO4溶液,滴加5滴5% NaOH溶液,得到新制的Cu(OH)2,再加入2 mL 10%葡萄糖溶液,加热,未出现砖红色沉淀,下列对其原因的分析正确的是( )
A.葡萄糖的分子结构中不含能与新制的Cu(OH)2反应的官能团
B.该反应需要在碱性条件下才能进行,而实验条件是酸性
C.加热温度没有达到该反应所需要的范围
D.所加葡萄糖溶液太少,导致反应现象不明显
2.葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]和核糖(CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)都是人类生命活动不可缺少的物质,根据两者的结构,回答下列问题。
(1)下列有关葡萄糖和核糖的叙述正确的是______(填字母)。
A.两者都属于单糖
B.两者都能溶于水
C.两者都是还原性糖,都可以被催化氧化
D.等物质的量的葡萄糖和核糖分别和足量的金属钠反应,生成氢气的物质的量之比为4∶5
(2)1 mol核糖最多能与________mol乙酸发生酯化反应。检验某糖尿病人的尿液中是否含有葡萄糖的试剂为_____________________________________________________________。
三、蔗糖、淀粉、纤维素的性质及其应用
1.淀粉的特征反应
淀粉遇I2变________。
2.蔗糖、淀粉、纤维素的水解
(1)蔗糖水解的化学方程式:________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)淀粉(或纤维素)的水解反应
实验操作
实验现象 有____________生成
实验结论 淀粉水解生成____________,与新制的Cu(OH)2共热生成____________沉淀
反应的化学方程式 ()n+nH2On
3.糖类在生产、生活中的应用
(1)淀粉为人体提供能量
淀粉在人体内的变化:淀粉葡萄糖CO2和H2O,同时放出能量,写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式:________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)食草动物可以在体内消化和利用纤维素。人体内没有类似的纤维素水解酶,无法吸收和利用纤维素,食物中的纤维素能刺激肠道蠕动,有助于________和排泄。
(3)淀粉可以酿酒,写出葡萄糖生成酒精的化学方程式:_________________________________
_______________________________________________________________________________。
(1)可以用新制的Cu(OH)2鉴别蔗糖和葡萄糖( )
(2)淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,供人体组织的营养需要( )
(3)淀粉和纤维素在人体内都能被消化和吸收( )
(4)淀粉遇I2、KI、KIO3等都可以变蓝( )
(5)为检验淀粉的水解产物,可向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2,加热,如没有砖红色沉淀,则没有葡萄糖生成( )
(6)富含纤维素的生物质在生产中可生产燃料乙醇( )
1.以富含淀粉的生物质为原料制备燃料乙醇的流程如下:
(1)C12H22O11的名称为__________,属于________(填“单”“二”或“多”)糖。
(2)书写②③反应的化学方程式。
反应②:________________________________________________________________________;
反应③:________________________________________________________________________。
2.(2022·郑州高一月考)某学生设计了三个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
方案甲:淀粉液水解液中和液溶液变蓝。
结论:淀粉完全没有水解。
方案乙:淀粉液水解液无银镜现象。
结论:淀粉完全没有水解。
方案丙:淀粉液水解液中和液有银镜现象。
结论:淀粉已经水解。
(1)淀粉的水解产物是________(填名称)。利用它的________(填“还原性”或“氧化性”)可进行检验。
(2)方案甲结论不正确,正确结论应为淀粉可能完全没有水解或_________________________。
(3)方案乙结论也不正确,淀粉也可能部分或完全水解,因为___________________________。
(4)方案丙的结论是正确的,其中最后一步的银氨溶液也可换成新制氢氧化铜悬浊液,则加热反应现象为__________________。
(5)若想进一步检验方案丙中淀粉是否完全水解,应取少量水解液,加________,若现象为溶液变蓝,则证明淀粉______________________________________________________________。
淀粉水解程度的判断检验
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 溶液不变蓝色 出现银镜 完全水解
1.(2022·河北保定高一期中)下列物质中,与葡萄糖的化学性质相似的是( )
A.CH2OH—CHOH—CHO
B.CH2OH—CHOH—CH2OH
C.CH3CH2OH
D.CH3COOH
2.(2022·杭州高一期末)从酿酒到饮酒,涉及多种化学反应。下列有关反应的化学方程式不正确的是( )
A.淀粉完全水解:2(C6H10O5)n+nH2OnC12H22O11
B.葡萄糖发酵为酒精:C6H12O62CH3CH2OH+2CO2↑
C.乙醇在人体中氧化为乙醛:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
D.乙醛在人体中氧化为乙酸:2CH3CHO+O22CH3COOH
3.(2022·大连高一月考)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.木糖醇可发生取代反应
C.木糖醇是一种五元醇
D.木糖醇是一种无糖型甜味剂
4.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如
下列有关说法正确的是( )
A.反应②是水解反应
B.反应⑤是取代反应
C.反应①是氧化反应
D.在加热条件下,可用银氨溶液鉴别葡萄糖和乙醇
第四节 基本营养物质
第1课时 糖类
一、
糖类 蛋白质 油脂 水
1.光合作用 能量 Cn(H2O)m 碳水化合物
2.两分子 多分子 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 同分异构体
同分异构体
正误判断
(1)× (2)× (3)× (4)√
应用体验
A [黄泥浆使红糖脱色是物理过程,利用的是黄泥浆的吸附性,A项正确;冰糖的主要成分是蔗糖,B项错误;饴糖的主要成分是麦芽糖,C项错误;蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖,还含有其他营养物质,D项错误。]
二、
1.有甜味 无色 能
2.C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO —OH(羟基)
3.砖红 还原性 氧化 Cu2O 银镜 还原性 氧化 银镜
正误判断
(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
应用体验
1.B [葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应,不仅需要加热,还需要在碱性条件下才能进行。]
2.(1)ABC (2)4 新制的Cu(OH)2
解析 (1)根据葡萄糖和核糖的结构简式,可知两者都为单糖,分子中都含有醛基,可以被催化氧化,A、C正确;葡萄糖分子中含5个羟基,核糖分子中含4个羟基,和足量钠反应生成氢气的物质的量之比为5∶4,D错误。(2)1 mol核糖分子中含4 mol羟基,故最多能与4 mol乙酸发生酯化反应。检验糖尿病人尿液中是否含有葡萄糖,可选择新制的Cu(OH)2,加热,若生成砖红色沉淀,则证明尿液中含有葡萄糖。
三、
1.蓝色
2.(1)
(2)砖红色沉淀 葡萄糖 氧化亚铜(Cu2O)
3.(1)C6H12O6+6O26CO2+6H2O (2)消化
(3)2CH3CH2OH+2CO2↑
正误判断
(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√
应用体验
1.(1)麦芽糖 二
(2)+H2O2
2C2H5OH+2CO2↑
2.(1)葡萄糖 还原性 (2)部分水解(或不完全水解) (3)在酸性条件下,生成的葡萄糖不能与银氨溶液发生银镜反应(或没有中和剩余的酸,应将溶液调至碱性) (4)生成砖红色沉淀 (5)碘水 部分水解(或不完全水解)
随堂演练 知识落实
1.A [含有相同官能团的有机化合物,化学性质相似,葡萄糖的分子结构中含有羟基和醛基,比较题给四种物质,只有CH2OH—CHOH—CHO中既含有羟基又含有醛基。]
2.A [淀粉在酶的催化作用下完全水解生成葡萄糖。]
3.A [从给出的木糖醇的结构简式可知其分子式中只有羟基一种官能团,故A项错误。]
4.D [反应②是分解反应;反应⑤是氧化反应;反应①是水解反应。]