2.3.2糖类与核酸（学案）—2022-2023学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修三
文档属性
| 名称 | 2.3.2糖类与核酸（学案）—2022-2023学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修三 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 625.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-03-26 12:07:38 | ||
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文档简介
第二章 官能团与有机化学反应 烃的衍生物
第三节 醛和酮 糖类和核酸
第2课时
【学法指导】
1.熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法。
2.知道常见的双糖(麦芽糖、蔗糖)、多糖(淀粉、纤维素)的性质及它们之间的相互关系，学会淀粉的检验方法。
【基础梳理】
一、糖类
1.糖类的组成和分类
2.单糖
名称 葡萄糖 果糖
分子式 均为C6H12O6
结构简式 CH2OH—(CHOH)4—CHO CH2OH—(CHOH)3—CO—CH2OH
结构特点 多羟基醛 多羟基酮
化学性质 ①氧化反应:能发生银镜反应;能与新制氢氧化铜悬浊液反应;②加成反应:能与H2加成得六元醇;③取代反应:能与酸发生酯化反应;④发酵分解:生成乙醇和CO2 ①加成反应:与H2加成得六元醇;②取代反应:能与酸发生酯化反应
实验探究——醛基的检验
实验名称 用银氨溶液检验醛基 利用新制的氢氧化铜悬浊液检验醛基
现象及解释 在试管内壁产生___________,说明有单质银生成,进而证明葡萄糖中含有_____ 有_______沉淀产生,说明二者发生反应,葡萄糖中含有_____
反应方程式 CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH____________________________________________________ CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH____________________________________________________
3.双糖
双糖名称 蔗糖 麦芽糖
相同点 组成 分子式都为 ,互为
类别 都属于 ,每mol水解后生成2mol单糖
溶解性 都 于水
不同点 官能团 无 (非还原性糖) 有 (还原性糖)
化学性质 不能发生银镜反应,不能被新制氢氧化铜悬浊液氧化 能发生银镜反应,能被新制氢氧化铜悬浊液氧化
水解产物 只有
练习：
书写麦芽糖、蔗糖水解的化学方程式 ：
实验探究——探究蔗糖的水解
实验操作
实验现象 产生 沉淀
实验结论
4.多糖
名称 淀粉 纤维素
通式
相互关系 两者不是同分异构体,不是同系物,均属于天然高分子化合物
物理性质 白色粉末、无气味，不溶于冷水，无甜味 白色、无气味，不溶于水，无甜味
化学性质 加碘水 淀粉与碘作用呈蓝色 纤维素与碘不作用，不变蓝
水解 在淀粉酶作用下水解成麦芽糖，在无机酸作用下水解成葡萄糖 在无机酸催化作用下水解，最后生成葡萄糖，比淀粉水解困难
酯化 不能发生酯化反应 生成火棉、胶棉和醋酸纤维
实验探究——淀粉的水解
实验现象 滴加碘水 ，滴加新制的氢氧化铜溶液加热
实验结论
水解化学方程式
1.在检验淀粉水解产物的实验中,加入NaOH溶液的目的是什么
2.怎样判断淀粉的水解程度
二、核酸
DNA是遗传信息的储存物质,RNA则称作“遗传信使”,参与遗传信息的传递和表达。
【课堂练习】
1.下列叙述正确的是( )
A.糖类物质都是有甜味的
B.凡是由C、H、O三种元素组成的有机化合物都是糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物，其分子式可用通式表示
D. 糖类一般是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物
2.下列关于葡萄糖的叙述，错误的是( )
A.是白色晶体，能溶于水，有甜味
B.是一种多羟基醛，有还原性
C.能发生水解反应，生成酒精
D.与果糖互为同分异构体
3.下列方法中能检验尿液中存在葡萄糖的是( )
A.加金属钠，看是否有氢气放出
B.与新制的悬浊液混合后加热，观察有无砖红色沉淀生成
C.与醋酸和浓硫酸共热，看能否发生酯化反应
D.加入饱和碳酸钠溶液，看是否分层
4.关于麦芽糖和蔗糖，下列说法中正确的是( )
A.它们都属于双糖，分子中都含有醛基
B.分子中碳原子个数都是葡萄糖的2倍
C.它们水解后都能生成2分子葡萄糖
D.它们都能发生银镜反应
5.将蔗糖水解，并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的实验中，要进行的主要操作顺序是( )
①加热
②滴入稀硫酸
③加入新制的氢氧化铜悬浊液
④加入适量的氢氧化钠溶液调节至碱性
A.①→②→③→④→① B.②→①→④→③→①
C.②→④→①→③→① D.③→④→①→②→①
6.对于淀粉和纤维素的叙述，正确的是( )
A.因为都是多糖，所以都具有甜味 B.两者互为同分异构体
C.两者都能水解生成葡萄糖 D.两者都是人类的营养食物
7.进行淀粉水解实验，同时检验水解是否完全和水解产物，除加入淀粉和水之外，还需加入的试剂及加入顺序最好是( )
A.碘水→NaOH溶液→新制悬浊液
B.溶液→碘水→NaOH溶液→新制悬浊液
C.溶液→NaOH溶液→碘水→新制悬浊液
D.溶液→碘水→新制悬浊液
8.为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60~80℃的水浴加热5~6 min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，没有砖红色沉淀出现。
实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。
实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。
(1)写出淀粉水解的化学方程式：_____________________。
(2)设计甲和乙是为了探究_______________对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究____________________对淀粉水解的影响。
(3)实验1失败的原因是_______________________。
(4)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是_______________________。
(5)下列结论合理的是_____________________(填序号)。
a淀粉水解需要在催化剂作用和一定温度下进行
b.欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水解液中直接加碘
c.欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液并加热
d.若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象
答案以及解析
1.答案：D
解析：单糖、低聚糖一般有甜味，多糖(如淀粉、纤维素)没有甜味，故A错误；由C、H、O组成的有机化合物常见的有醇、酚、醛、酸及酯和糖类，故B错误；大多数糖类物质符合碳水化合物的通式，少数糖类物质不符合碳水化合物的通式，如鼠李糖，符合碳水化合物通式的也不一定是糖类物质，如乙酸，故C错误；D项是糖类概念的正确表述，故D正确。
2.答案：C
解析：葡萄糖属于单糖，能溶于水，有甜味，A正确；葡萄糖的结构简式是，含有醛基，具有还原性，B正确；葡萄糖属于单糖，不能水解，C错误；葡萄糖、果糖的分子式都是，结构不同，葡萄糖与果糖互为同分异构体，D正确。
3.答案：B
解析：尿液中含有水，无论是否含葡萄糖，加入钠都会有氢气放出，A错误；检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的悬浊液共热，根据是否有砖红色沉淀生成来鉴定，B正确；因尿液中葡萄糖含量很低，与醋酸进行酯化反应现象不明显，C错误；葡萄糖是五羟基醛，与饱和碳酸钠溶液互溶，不会分层，D错误。
4.答案：B
解析：麦芽糖和蔗糖都属于双糖，麦芽糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，蔗糖分子中不含醛基，不能发生银镜反应，A、D错误；1个麦芽糖和1个蔗糖分子中碳原子个数都是12，1个葡萄糖分子中碳原子个数是6，B正确；1分子麦芽糖水解后能生成2分子葡萄糖，1分子蔗糖水解后生成1分子葡萄糖和1分子果糖，C错误。
5.答案：B
解析：蔗糖水解的实验步骤：取少量蔗糖样品，加入2~3滴稀硫酸；将混合液水浴加热几分钟。检验其水解产物的实验步骤：在冷却后的溶液中加碱中和至溶液呈碱性[因葡萄糖与新制悬浊液须在碱性条件下发生反应，而此时溶液中有硫酸，呈酸性]；加入新制悬浊液溶液；加热。实验结果：有砖红色沉淀产生证明蔗糖已经水解，所以该实验中操作步骤的正确顺序为②→①→④→③→①。
6.答案：C
解析：淀粉和纤维素都是多糖，但二者都没有甜味，故A错误；淀粉和纤维素的分子式都可表示为，但二者聚合度值不同，所以分子式不同，不属于同分异构体，故B错误；淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，故C正确；人体内不含消化纤维素的消化酶，不能消化吸收纤维素，故D错误。
7.答案：B
解析：要进行淀粉水解实验，首先要加入催化剂溶液；要检验水解是否完全，可在水解后的溶液中加碘水来检验是否还有淀粉；要检验水解产物葡萄糖，可先加NaOH溶液中和使溶液呈碱性，再加入新制悬浊液来检验葡萄糖，所以B项符合题意。
8.答案：(1)
(2)温度；催化剂
(3)没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸
(4)氢氧化钠与碘反应
(5)abcd
解析：(1)淀粉在酸性条件下最终水解生成葡萄糖，化学方程式是。
(2)甲与乙的反应物均相同，但甲加热，乙未加热，所以甲、乙实验是探究温度对淀粉水解的影响；甲中有稀硫酸，而丙中无稀硫酸，其他条件相同，所以甲、丙实验是探究催化剂对淀粉水解的影响。
(3)淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，而检验葡萄糖时应在碱性条件下，所以应先加入碱中和酸，再加入新制氢氧化铜悬浊液，所以实验1失败。
(4)加入的碘与氢氧化钠反应，导致碘无法与淀粉反应，所以实验3中溶液颜色无明显变化。
(5)根据实验可知淀粉水解需要在催化剂作用和一定温度下进行， a正确；因为碘易升华，所以冷却后直接加入碘，可判断淀粉是否完全水解，b正确；欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液并加热，根据产生砖红色沉淀检验产物的还原性，c正确；唾液中含有淀粉酶，且接近中性，淀粉在淀粉酶的作用下水解为葡萄糖，所以用唾液代替稀硫酸，实验1可出现预期的现象，d正确。
2
第三节 醛和酮 糖类和核酸
第2课时
【学法指导】
1.熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法。
2.知道常见的双糖(麦芽糖、蔗糖)、多糖(淀粉、纤维素)的性质及它们之间的相互关系，学会淀粉的检验方法。
【基础梳理】
一、糖类
1.糖类的组成和分类
2.单糖
名称 葡萄糖 果糖
分子式 均为C6H12O6
结构简式 CH2OH—(CHOH)4—CHO CH2OH—(CHOH)3—CO—CH2OH
结构特点 多羟基醛 多羟基酮
化学性质 ①氧化反应:能发生银镜反应;能与新制氢氧化铜悬浊液反应;②加成反应:能与H2加成得六元醇;③取代反应:能与酸发生酯化反应;④发酵分解:生成乙醇和CO2 ①加成反应:与H2加成得六元醇;②取代反应:能与酸发生酯化反应
实验探究——醛基的检验
实验名称 用银氨溶液检验醛基 利用新制的氢氧化铜悬浊液检验醛基
现象及解释 在试管内壁产生___________,说明有单质银生成,进而证明葡萄糖中含有_____ 有_______沉淀产生,说明二者发生反应,葡萄糖中含有_____
反应方程式 CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH____________________________________________________ CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH____________________________________________________
3.双糖
双糖名称 蔗糖 麦芽糖
相同点 组成 分子式都为 ,互为
类别 都属于 ,每mol水解后生成2mol单糖
溶解性 都 于水
不同点 官能团 无 (非还原性糖) 有 (还原性糖)
化学性质 不能发生银镜反应,不能被新制氢氧化铜悬浊液氧化 能发生银镜反应,能被新制氢氧化铜悬浊液氧化
水解产物 只有
练习：
书写麦芽糖、蔗糖水解的化学方程式 ：
实验探究——探究蔗糖的水解
实验操作
实验现象 产生 沉淀
实验结论
4.多糖
名称 淀粉 纤维素
通式
相互关系 两者不是同分异构体,不是同系物,均属于天然高分子化合物
物理性质 白色粉末、无气味，不溶于冷水，无甜味 白色、无气味，不溶于水，无甜味
化学性质 加碘水 淀粉与碘作用呈蓝色 纤维素与碘不作用，不变蓝
水解 在淀粉酶作用下水解成麦芽糖，在无机酸作用下水解成葡萄糖 在无机酸催化作用下水解，最后生成葡萄糖，比淀粉水解困难
酯化 不能发生酯化反应 生成火棉、胶棉和醋酸纤维
实验探究——淀粉的水解
实验现象 滴加碘水 ，滴加新制的氢氧化铜溶液加热
实验结论
水解化学方程式
1.在检验淀粉水解产物的实验中,加入NaOH溶液的目的是什么
2.怎样判断淀粉的水解程度
二、核酸
DNA是遗传信息的储存物质,RNA则称作“遗传信使”,参与遗传信息的传递和表达。
【课堂练习】
1.下列叙述正确的是( )
A.糖类物质都是有甜味的
B.凡是由C、H、O三种元素组成的有机化合物都是糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物，其分子式可用通式表示
D. 糖类一般是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物
2.下列关于葡萄糖的叙述，错误的是( )
A.是白色晶体，能溶于水，有甜味
B.是一种多羟基醛，有还原性
C.能发生水解反应，生成酒精
D.与果糖互为同分异构体
3.下列方法中能检验尿液中存在葡萄糖的是( )
A.加金属钠，看是否有氢气放出
B.与新制的悬浊液混合后加热，观察有无砖红色沉淀生成
C.与醋酸和浓硫酸共热，看能否发生酯化反应
D.加入饱和碳酸钠溶液，看是否分层
4.关于麦芽糖和蔗糖，下列说法中正确的是( )
A.它们都属于双糖，分子中都含有醛基
B.分子中碳原子个数都是葡萄糖的2倍
C.它们水解后都能生成2分子葡萄糖
D.它们都能发生银镜反应
5.将蔗糖水解，并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的实验中，要进行的主要操作顺序是( )
①加热
②滴入稀硫酸
③加入新制的氢氧化铜悬浊液
④加入适量的氢氧化钠溶液调节至碱性
A.①→②→③→④→① B.②→①→④→③→①
C.②→④→①→③→① D.③→④→①→②→①
6.对于淀粉和纤维素的叙述，正确的是( )
A.因为都是多糖，所以都具有甜味 B.两者互为同分异构体
C.两者都能水解生成葡萄糖 D.两者都是人类的营养食物
7.进行淀粉水解实验，同时检验水解是否完全和水解产物，除加入淀粉和水之外，还需加入的试剂及加入顺序最好是( )
A.碘水→NaOH溶液→新制悬浊液
B.溶液→碘水→NaOH溶液→新制悬浊液
C.溶液→NaOH溶液→碘水→新制悬浊液
D.溶液→碘水→新制悬浊液
8.为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60~80℃的水浴加热5~6 min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，没有砖红色沉淀出现。
实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。
实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。
(1)写出淀粉水解的化学方程式：_____________________。
(2)设计甲和乙是为了探究_______________对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究____________________对淀粉水解的影响。
(3)实验1失败的原因是_______________________。
(4)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是_______________________。
(5)下列结论合理的是_____________________(填序号)。
a淀粉水解需要在催化剂作用和一定温度下进行
b.欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水解液中直接加碘
c.欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液并加热
d.若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象
答案以及解析
1.答案：D
解析：单糖、低聚糖一般有甜味，多糖(如淀粉、纤维素)没有甜味，故A错误；由C、H、O组成的有机化合物常见的有醇、酚、醛、酸及酯和糖类，故B错误；大多数糖类物质符合碳水化合物的通式，少数糖类物质不符合碳水化合物的通式，如鼠李糖，符合碳水化合物通式的也不一定是糖类物质，如乙酸，故C错误；D项是糖类概念的正确表述，故D正确。
2.答案：C
解析：葡萄糖属于单糖，能溶于水，有甜味，A正确；葡萄糖的结构简式是，含有醛基，具有还原性，B正确；葡萄糖属于单糖，不能水解，C错误；葡萄糖、果糖的分子式都是，结构不同，葡萄糖与果糖互为同分异构体，D正确。
3.答案：B
解析：尿液中含有水，无论是否含葡萄糖，加入钠都会有氢气放出，A错误；检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的悬浊液共热，根据是否有砖红色沉淀生成来鉴定，B正确；因尿液中葡萄糖含量很低，与醋酸进行酯化反应现象不明显，C错误；葡萄糖是五羟基醛，与饱和碳酸钠溶液互溶，不会分层，D错误。
4.答案：B
解析：麦芽糖和蔗糖都属于双糖，麦芽糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，蔗糖分子中不含醛基，不能发生银镜反应，A、D错误；1个麦芽糖和1个蔗糖分子中碳原子个数都是12，1个葡萄糖分子中碳原子个数是6，B正确；1分子麦芽糖水解后能生成2分子葡萄糖，1分子蔗糖水解后生成1分子葡萄糖和1分子果糖，C错误。
5.答案：B
解析：蔗糖水解的实验步骤：取少量蔗糖样品，加入2~3滴稀硫酸；将混合液水浴加热几分钟。检验其水解产物的实验步骤：在冷却后的溶液中加碱中和至溶液呈碱性[因葡萄糖与新制悬浊液须在碱性条件下发生反应，而此时溶液中有硫酸，呈酸性]；加入新制悬浊液溶液；加热。实验结果：有砖红色沉淀产生证明蔗糖已经水解，所以该实验中操作步骤的正确顺序为②→①→④→③→①。
6.答案：C
解析：淀粉和纤维素都是多糖，但二者都没有甜味，故A错误；淀粉和纤维素的分子式都可表示为，但二者聚合度值不同，所以分子式不同，不属于同分异构体，故B错误；淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，故C正确；人体内不含消化纤维素的消化酶，不能消化吸收纤维素，故D错误。
7.答案：B
解析：要进行淀粉水解实验，首先要加入催化剂溶液；要检验水解是否完全，可在水解后的溶液中加碘水来检验是否还有淀粉；要检验水解产物葡萄糖，可先加NaOH溶液中和使溶液呈碱性，再加入新制悬浊液来检验葡萄糖，所以B项符合题意。
8.答案：(1)
(2)温度；催化剂
(3)没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸
(4)氢氧化钠与碘反应
(5)abcd
解析：(1)淀粉在酸性条件下最终水解生成葡萄糖，化学方程式是。
(2)甲与乙的反应物均相同，但甲加热，乙未加热，所以甲、乙实验是探究温度对淀粉水解的影响；甲中有稀硫酸，而丙中无稀硫酸，其他条件相同，所以甲、丙实验是探究催化剂对淀粉水解的影响。
(3)淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，而检验葡萄糖时应在碱性条件下，所以应先加入碱中和酸，再加入新制氢氧化铜悬浊液，所以实验1失败。
(4)加入的碘与氢氧化钠反应，导致碘无法与淀粉反应，所以实验3中溶液颜色无明显变化。
(5)根据实验可知淀粉水解需要在催化剂作用和一定温度下进行， a正确；因为碘易升华，所以冷却后直接加入碘，可判断淀粉是否完全水解，b正确；欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液并加热，根据产生砖红色沉淀检验产物的还原性，c正确；唾液中含有淀粉酶，且接近中性，淀粉在淀粉酶的作用下水解为葡萄糖，所以用唾液代替稀硫酸，实验1可出现预期的现象，d正确。
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