4.1 课题1单糖和二糖的结构与性质学案（含答案） 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修3
文档属性
| 名称 | 4.1 课题1单糖和二糖的结构与性质学案（含答案） 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修3 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 117.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-10 18:57:55 | ||
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文档简介
课题1 单糖和二糖的结构与性质
1. 能依据糖的性质对糖类进行分类。
2. 认识葡萄糖的结构和性质。
3. 知道部分二糖的性质。
1. 根据糖类物质是否能够水解及水解产生的单糖的多少，可以将糖类物质分为单糖、寡糖和多糖。其中1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为多糖。我们已经学过的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素分别属于什么糖？
2. 糖类物质又称碳水化合物，许多糖类物质的组成可表示为Cm(H2O)n。请查阅资料说明，分子式符合Cm(H2O)n的物质一定是糖类吗？糖类物质的分子式一定符合Cm(H2O)n吗？
活动二：探究、认识单糖的结构和性质
1. 探究葡萄糖的分子组成及结构。
实验 现象或结果 结论
① 取1.80 g葡萄糖完全燃烧 只得到2.64 g CO2和1.08 g H2O
② 用质谱法测定 相对分子质量为180
③ 一定条件下，1.80 g葡萄糖与足量Na反应 能生成标准状况下氢气0.56 L
④ 一定条件下，与足量氢气加成 生成直链化合物己六醇
根据上述结论写出葡萄糖可能的结构简式：___________________________________________ (提示：结构是不稳定的)
2. 请设计一个实验方案来验证葡萄糖分子中是否含有醛基？并根据实验方案完成实验。
实验方案 实验现象 实验结论及化学方程式
3. 根据信息在右图虚线方框内补充完整果糖的结构简式。
①与葡萄糖互为同分异构体。
②1 mol果糖最多能与5 mol Na反应，生成氢气。
③的结构是不稳定的。
4. 核糖与脱氧核糖分别是下图所示分子A、B中的某一个。根据结构和名称判断，哪一个分子是脱氧核糖？
A B
1. 完成下列实验，并回答问题。
实验1：在两支试管中，分别加入2～3 mL 10% NaOH溶液，再加入几滴CuSO4溶液，然后分别加入约2 mL 20% 蔗糖溶液、2 mL 20% 麦芽糖溶液，加热，观察现象。
实验2：在两支洁净的试管中分别加入1 mL 2% AgNO3溶液，一边振荡试管一边滴加2%的稀氨水，直至刚开始产生的沉淀恰好完全溶解为止。在上述两支试管中分别加入约2 mL 20%蔗糖溶液、2 mL 20%麦芽糖溶液，用热水浴加热3～5 min，观察现象。
实验3：在一支洁净的试管中，加入5 mL 20%蔗糖溶液，并加入5滴稀硫酸(1∶5)。将试管放在水浴中加热5 min，然后用NaOH稀溶液中和硫酸，使溶液呈弱碱性；将上述溶液用试管平均分成两份，向一支试管中加入银氨溶液，振荡试管，水浴加热；向另一支试管中加入新制的Cu(OH)2并加热，观察现象。
(1) 实验1、2的实验目的是什么？通过实验你所获得的结论是什么？
(2) 实验3的目的是什么？实验时，为什么要用NaOH溶液中和硫酸？写出蔗糖水解的化学方程式。
(3) 写出麦芽糖发生水解反应的化学方程式，为什么没有通过实验探究麦芽糖的水解反应？
2. 阅读下列材料，回答问题。
葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖均可用作甜味剂，甜度是甜味剂的重要质量指标。目前，甜度主要是利用人工品评加以比较，没有更客观的理化指标，受主观性、浓度、温度和介质等影响，是相对指标。一般以蔗糖的甜度为100，麦芽糖、葡萄糖、果糖的甜度分别约为40、70、160。其他物质甜度如蜂蜜约为97、甜蜜素为4 500、糖精为40 000。
比较甜度数据，从水解的角度解释为什么蔗糖比麦芽糖更甜。
1. 下列物质和葡萄糖具有不同最简式的是( )
A. 甲醛 B. 乙酸
C. 甲酸甲酯 D. 丙烯酸
2. 下列关于蔗糖的说法不正确的是( )
A. 蔗糖是二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的相对分子质量的两倍
B. 向纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液微热，不会发生银镜反应
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，无银镜生成
D. 向蔗糖中加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有泡沫出现
3. 只用一种试剂就能将蔗糖、乙酸、葡萄糖三种溶液区别开来，该试剂是( )
A. 金属钠
B. 石蕊试液
C. 新制的Cu(OH)2
D. NaHCO3溶液
4. 某物质在酸性条件下，可以水解生成两种物质A和B，且A和B的相对分子质量相等，该物质是( )
①蔗糖 ②麦芽糖 ③葡萄糖 ④乙酸丙酯
A. ①② B. ①④
C. ②③ D. ①②④
5. 下列说法不正确的是( )
A. 葡萄糖具有还原性，可以用来制镜或保温瓶胆
B. 葡萄糖不能水解生成更简单的糖
C. 欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性，可向水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2并加热
D. 麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
6. 下列各组物质中，不互为同分异构体的是( )
A. 葡萄糖和果糖 B. 麦芽糖和蔗糖
C. 丙醛和丙酮 D. 乙醇和乙醚
7. 在一定条件下，既可以发生氧化反应，又可以发生还原反应，还可以和酸发生酯化反应的是( )
A. 乙醇 B. 乙醛 C. 乙酸 D. 葡萄糖
8. 棉子糖是自然界中的一种三糖，在植物中广泛存在。一分子棉子糖可水解生成一分子蔗糖和一分子半乳糖(半乳糖是一种单糖且和葡萄糖互为同分异构体)。棉子糖的分子式是______，如果使1 mol的棉子糖完全水解，则生成________、________、和________各1 mol。
9. 在某些酶的催化下，人体内葡萄糖的代谢有如下过程。
请完成下列填空。
(1) 过程①是________(填反应类型的名称，下同)反应，过程②是________反应，过程③是________反应。
(2) 过程④的另一种生成物是______________(填化学式)。
(3) 上述物质中________(填字母，下同)和________互为同分异构体。
课题1 单糖和二糖的结构与性质
【活动方案】
活动一：1. 葡萄糖、果糖属于单糖；蔗糖、麦芽糖属于寡糖；淀粉、纤维素属于多糖。
2. 不一定，例如甲醛、乙酸等分子式符合Cm(H2O)n，但不属于糖类；不一定，例如脱氧核糖的分子式为C5H10 O4。
活动二：1. ①葡萄糖的实验式为CH2O ②葡萄糖的分子式为C6H12O6 ③每个葡萄糖分子中含有5个羟基 ④葡萄糖分子为直链化合物
、、
2. 方案一：在盛有银氨溶液的试管中滴加1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，在水浴中加热3～5 min，观察是否有银镜中产生 有银镜产生
葡萄糖分子中含有醛基
CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O
方案二：在盛有新制的Cu(OH)2的试管中滴加 1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，加热，观察是否有砖红色沉淀产生 有砖红色沉淀产生 葡萄糖分子中含有醛基
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH3H2O＋CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓
3.
4. B是脱氧核糖
活动三：1. (1) 实验1、2的实验目的都是探究蔗糖、麦芽糖是否具有还原性。实验结论：蔗糖不具有还原性，是非还原性糖；麦芽糖具有还原性，是还原性糖。
(2) 探究蔗糖能否发生水解反应。银镜反应和还原性糖与新制Cu(OH)2的反应均必须在碱性条件下进行。
C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
(3) C12H22O11＋H2O2C6H12O6
麦芽糖 葡萄糖
麦芽糖及其水解产物葡萄糖均为还原性糖。
2. 蔗糖水解产物含有更甜的果糖，而麦芽糖水解产物只有葡萄糖，故蔗糖比麦芽糖甜。
【课堂反馈】
1. D 2. A 3. C 4. B 5. C 6. D 7. D
8. C18H32O16 半乳糖 葡萄糖 果糖
9. (1) 消去 加成 氧化 (2) CO2 (3) A C
1. 能依据糖的性质对糖类进行分类。
2. 认识葡萄糖的结构和性质。
3. 知道部分二糖的性质。
1. 根据糖类物质是否能够水解及水解产生的单糖的多少，可以将糖类物质分为单糖、寡糖和多糖。其中1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为多糖。我们已经学过的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素分别属于什么糖？
2. 糖类物质又称碳水化合物，许多糖类物质的组成可表示为Cm(H2O)n。请查阅资料说明，分子式符合Cm(H2O)n的物质一定是糖类吗？糖类物质的分子式一定符合Cm(H2O)n吗？
活动二：探究、认识单糖的结构和性质
1. 探究葡萄糖的分子组成及结构。
实验 现象或结果 结论
① 取1.80 g葡萄糖完全燃烧 只得到2.64 g CO2和1.08 g H2O
② 用质谱法测定 相对分子质量为180
③ 一定条件下，1.80 g葡萄糖与足量Na反应 能生成标准状况下氢气0.56 L
④ 一定条件下，与足量氢气加成 生成直链化合物己六醇
根据上述结论写出葡萄糖可能的结构简式：___________________________________________ (提示：结构是不稳定的)
2. 请设计一个实验方案来验证葡萄糖分子中是否含有醛基？并根据实验方案完成实验。
实验方案 实验现象 实验结论及化学方程式
3. 根据信息在右图虚线方框内补充完整果糖的结构简式。
①与葡萄糖互为同分异构体。
②1 mol果糖最多能与5 mol Na反应，生成氢气。
③的结构是不稳定的。
4. 核糖与脱氧核糖分别是下图所示分子A、B中的某一个。根据结构和名称判断，哪一个分子是脱氧核糖？
A B
1. 完成下列实验，并回答问题。
实验1：在两支试管中，分别加入2～3 mL 10% NaOH溶液，再加入几滴CuSO4溶液，然后分别加入约2 mL 20% 蔗糖溶液、2 mL 20% 麦芽糖溶液，加热，观察现象。
实验2：在两支洁净的试管中分别加入1 mL 2% AgNO3溶液，一边振荡试管一边滴加2%的稀氨水，直至刚开始产生的沉淀恰好完全溶解为止。在上述两支试管中分别加入约2 mL 20%蔗糖溶液、2 mL 20%麦芽糖溶液，用热水浴加热3～5 min，观察现象。
实验3：在一支洁净的试管中，加入5 mL 20%蔗糖溶液，并加入5滴稀硫酸(1∶5)。将试管放在水浴中加热5 min，然后用NaOH稀溶液中和硫酸，使溶液呈弱碱性；将上述溶液用试管平均分成两份，向一支试管中加入银氨溶液，振荡试管，水浴加热；向另一支试管中加入新制的Cu(OH)2并加热，观察现象。
(1) 实验1、2的实验目的是什么？通过实验你所获得的结论是什么？
(2) 实验3的目的是什么？实验时，为什么要用NaOH溶液中和硫酸？写出蔗糖水解的化学方程式。
(3) 写出麦芽糖发生水解反应的化学方程式，为什么没有通过实验探究麦芽糖的水解反应？
2. 阅读下列材料，回答问题。
葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖均可用作甜味剂，甜度是甜味剂的重要质量指标。目前，甜度主要是利用人工品评加以比较，没有更客观的理化指标，受主观性、浓度、温度和介质等影响，是相对指标。一般以蔗糖的甜度为100，麦芽糖、葡萄糖、果糖的甜度分别约为40、70、160。其他物质甜度如蜂蜜约为97、甜蜜素为4 500、糖精为40 000。
比较甜度数据，从水解的角度解释为什么蔗糖比麦芽糖更甜。
1. 下列物质和葡萄糖具有不同最简式的是( )
A. 甲醛 B. 乙酸
C. 甲酸甲酯 D. 丙烯酸
2. 下列关于蔗糖的说法不正确的是( )
A. 蔗糖是二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的相对分子质量的两倍
B. 向纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液微热，不会发生银镜反应
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，无银镜生成
D. 向蔗糖中加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有泡沫出现
3. 只用一种试剂就能将蔗糖、乙酸、葡萄糖三种溶液区别开来，该试剂是( )
A. 金属钠
B. 石蕊试液
C. 新制的Cu(OH)2
D. NaHCO3溶液
4. 某物质在酸性条件下，可以水解生成两种物质A和B，且A和B的相对分子质量相等，该物质是( )
①蔗糖 ②麦芽糖 ③葡萄糖 ④乙酸丙酯
A. ①② B. ①④
C. ②③ D. ①②④
5. 下列说法不正确的是( )
A. 葡萄糖具有还原性，可以用来制镜或保温瓶胆
B. 葡萄糖不能水解生成更简单的糖
C. 欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性，可向水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2并加热
D. 麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
6. 下列各组物质中，不互为同分异构体的是( )
A. 葡萄糖和果糖 B. 麦芽糖和蔗糖
C. 丙醛和丙酮 D. 乙醇和乙醚
7. 在一定条件下，既可以发生氧化反应，又可以发生还原反应，还可以和酸发生酯化反应的是( )
A. 乙醇 B. 乙醛 C. 乙酸 D. 葡萄糖
8. 棉子糖是自然界中的一种三糖，在植物中广泛存在。一分子棉子糖可水解生成一分子蔗糖和一分子半乳糖(半乳糖是一种单糖且和葡萄糖互为同分异构体)。棉子糖的分子式是______，如果使1 mol的棉子糖完全水解，则生成________、________、和________各1 mol。
9. 在某些酶的催化下，人体内葡萄糖的代谢有如下过程。
请完成下列填空。
(1) 过程①是________(填反应类型的名称，下同)反应，过程②是________反应，过程③是________反应。
(2) 过程④的另一种生成物是______________(填化学式)。
(3) 上述物质中________(填字母，下同)和________互为同分异构体。
课题1 单糖和二糖的结构与性质
【活动方案】
活动一：1. 葡萄糖、果糖属于单糖；蔗糖、麦芽糖属于寡糖；淀粉、纤维素属于多糖。
2. 不一定，例如甲醛、乙酸等分子式符合Cm(H2O)n，但不属于糖类；不一定，例如脱氧核糖的分子式为C5H10 O4。
活动二：1. ①葡萄糖的实验式为CH2O ②葡萄糖的分子式为C6H12O6 ③每个葡萄糖分子中含有5个羟基 ④葡萄糖分子为直链化合物
、、
2. 方案一：在盛有银氨溶液的试管中滴加1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，在水浴中加热3～5 min，观察是否有银镜中产生 有银镜产生
葡萄糖分子中含有醛基
CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O
方案二：在盛有新制的Cu(OH)2的试管中滴加 1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，加热，观察是否有砖红色沉淀产生 有砖红色沉淀产生 葡萄糖分子中含有醛基
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH3H2O＋CH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓
3.
4. B是脱氧核糖
活动三：1. (1) 实验1、2的实验目的都是探究蔗糖、麦芽糖是否具有还原性。实验结论：蔗糖不具有还原性，是非还原性糖；麦芽糖具有还原性，是还原性糖。
(2) 探究蔗糖能否发生水解反应。银镜反应和还原性糖与新制Cu(OH)2的反应均必须在碱性条件下进行。
C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
(3) C12H22O11＋H2O2C6H12O6
麦芽糖 葡萄糖
麦芽糖及其水解产物葡萄糖均为还原性糖。
2. 蔗糖水解产物含有更甜的果糖，而麦芽糖水解产物只有葡萄糖，故蔗糖比麦芽糖甜。
【课堂反馈】
1. D 2. A 3. C 4. B 5. C 6. D 7. D
8. C18H32O16 半乳糖 葡萄糖 果糖
9. (1) 消去 加成 氧化 (2) CO2 (3) A C