《创新课堂》第七章 10 第四节 第1课时 糖类 讲义（教师版）化学必修二人教版

第四节　基本营养物质
第1课时　糖类
【学习目标】　1.知道糖类的组成、结构及其主要性质和应用。　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。　3.能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度。
知识点一　糖类的组成及分类
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1.食物中的营养物质：主要包括__________、______________、__________、维生素、无机盐和水。
2.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Cn(H2O)m的通式，因此糖类也被称为________________________________。
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　糖类的化学组成大多符合Cn(H2O)m的通式，那么组成符合Cn(H2O)m通式的有机化合物是否一定属于糖类？
提示：否；乙酸(CH3COOH)的分子式为C2H4O2，也符合Cn(H2O)m的通式，但乙酸不属于糖类。
3.糖类的分类
依据：是否水解及水解产物的多少。
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______分子单糖 水解后能生成______分子单糖
代表物 __________________________________________________________________________、__________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________、__________________________________________________________________________、乳糖 __________________________________________________________________________、__________________________________________________________________________
代表物的分子式 ________ ________ ________
代表物的相互关系 ______同分异构体 ________同分异构体 __________________________________________________________________________同分异构体
[答案自填] 糖类　蛋白质　油脂　光合作用
能量　碳水化合物　两　多　葡萄糖　果糖　蔗糖　麦芽糖　淀粉　纤维素　C6H12O6　C12H22O11　(C6H10O5)n　互为
互为　不互为
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(1)糖类是人类维持生命的六大类营养素之一(　　)
(2)糖类都是有甜味的物质，有甜味的物质就是糖(　　)
(3)淀粉、纤维素都是高分子，都属于混合物(　　)
(4)葡萄糖和果糖互为同分异构体，淀粉和纤维素也互为同分异构体(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
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1.(2024·北京昌平区高一期末)葡萄糖的分子式为C6H12O6。下列关于葡萄糖的说法中，不正确的是(　　)
A.含碳、氢、氧3种元素
B.属于糖类
C.能发生水解反应
D.能为生命活动提供能量
解析：选C。葡萄糖属于单糖，不能发生水解反应。
2.中国是世界上最早制糖的国家之一，人体所需70%左右的能量由糖类提供。下列说法正确的是(　　)
A.用黄泥浆使红糖脱色利用了黄泥浆的吸附性
B.用甘蔗可制取冰糖，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.蜂蜜中几乎不含葡萄糖和果糖
解析：选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。
知识点二　葡萄糖的结构与性质
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1.物理性质
葡萄糖是一种________甜味的________色晶体，________溶于水。
2.组成与结构
分子式 结构简式 官能团
____________ ____________ ____________
3.特征反应
实验操作 实验现象 实验结论
试管中出现________________________________________________________________________________ 葡萄糖具有________性
在试管内壁形成______________________________________________________________________________________
[特别提醒]　(1)上述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。
(2)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。
[答案自填] 有　无　能　C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO　—OH(羟基)和—CHO(醛基)　砖红色沉淀　光亮的银镜　还原
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(1)血糖通常指的是血液中的葡萄糖(　　)
(2)葡萄糖具有还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色(　　)
(3)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(　　)
(4)葡萄糖溶液呈酸性，可与NaHCO3反应生成CO2(　　)
(5)在葡萄糖与新制的Cu(OH)2、银氨溶液的反应中，葡萄糖均被氧化(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
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1.(教材习题改编)下列关于葡萄糖的叙述正确的是(　　)
A.它是果糖的同系物
B.葡萄糖在人体内发生氧化反应，释放能量
C.葡萄糖既可以和钠反应，又可以和氢氧化钠反应
D.葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳
解析：选B。葡萄糖和果糖的分子式均为C6H12O6，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，选项A错误；葡萄糖发生氧化反应生成二氧化碳和水，释放能量，选项B正确；葡萄糖中含有羟基，能与钠反应，但不含有羧基、酯基等，不能与氢氧化钠反应，选项C错误；葡萄糖可分解为乙醇和二氧化碳，但不能发生水解反应，选项D错误。
2.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
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
解析：选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，即NaOH溶液应过量。
3.苏糖的结构简式为，下列有关苏糖的说法不正确的是(　　)
A.苏糖能发生银镜反应
B.苏糖属于单糖
C.苏糖在一定条件下，能发生取代反应
D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体
解析：选D。苏糖含有醛基，能发生银镜反应；苏糖是单糖；苏糖含有羟基，能发生取代反应；苏糖的分子式与葡萄糖不同，二者不互为同分异构体。
知识点三　蔗糖、淀粉、纤维素
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1.淀粉的特征反应：淀粉遇I2变为________。
2.蔗糖、淀粉、纤维素的水解
(1)蔗糖在稀酸的催化下能发生水解反应生成单糖，化学方程式为___________________________________________________________________。
(2)淀粉和纤维素的水解
①淀粉和纤维素在稀酸的催化下能发生水解反应，最终生成葡萄糖，化学方程式为_______________________________________________________。
②淀粉水解反应的实验探究
实验操作
实验现象 ____________________________
实验结论 淀粉水解生成的____________与新制的Cu(OH)2共热生成________________
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。葡萄糖在人体内缓慢氧化的化学方程式为_________________________________________________________。
(2)食草动物的体内有纤维素水解酶，可将纤维素水解生成____________。人体内没有类似的酶，无法吸收和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化。
(3)淀粉和纤维素水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以转变为乙醇。这个转化过程被广泛应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇。葡萄糖转化为乙醇的化学方程式为_________________________________________。
INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "教材深研LLL.TIF" \* MERGEFORMAT 　某学生设计了三个实验方案，用来检验淀粉的水解情况。
方案甲：淀粉溶液水解液溶液变蓝。
结论：淀粉没有水解。
方案乙：淀粉溶液水解液无银镜现象。
结论：淀粉没有水解。
方案丙：淀粉溶液水解液中和液有银镜现象。
结论：淀粉已经水解。
(1)方案甲的结论不正确，正确的结论应为淀粉可能没有水解或_____________________________________________。
(2)方案乙的结论也不正确，淀粉也可能部分或完全水解，因为_____________________________________________。
(3)方案丙的结论是正确的，最后一步的银氨溶液也可换成新制的Cu(OH)2，加热反应的现象为______________________________________。
(4)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，加入______________，若现象为溶液变蓝，则证明淀粉_____________________________________。
提示：(1)部分水解
(2)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
(3)生成砖红色沉淀
(4)碘水　部分水解
INCLUDEPICTURE "反思归纳LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "反思归纳LLL.TIF" \* MERGEFORMAT
淀粉水解程度的判断
利用银氨溶液(或新制的氢氧化铜)和碘水，可以检验淀粉在水溶液中是否发生水解及水解是否进行完全。实验步骤如下：
实验现象及结论如下：
序号 现象A 现象B 结论
① 未出现银镜 溶液变蓝 淀粉尚未水解
② 出现银镜 溶液变蓝 淀粉部分水解
③ 出现银镜 溶液不变蓝 淀粉完全水解
[答案自填] 蓝色　＋H2O　 　有砖红色沉淀生成　葡萄糖
氧化亚铜(Cu2O)沉淀　＋6O26CO2＋6H2O　葡萄糖　 2CH3CH2OH＋2CO2↑
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1.(教材习题改编)对于淀粉和纤维素两种物质，下列说法不正确的是(　　)
A.二者都属于糖类，且都是高分子
B.二者含C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体
C.二者都能水解，且水解的最终产物相同
D.都可用(C6H10O5)n表示，且都不能发生银镜反应
解析：选B。A.淀粉和纤维素都是多糖，都属于高分子，A正确；B.二者分子式都可用(C6H10O5)n表示，所以含C、H、O三种元素的质量分数相同，但n值不同，二者不互为同分异构体，B错误；C.二者都能水解，最终产物都是葡萄糖，C正确；D.二者都不含醛基，不能发生银镜反应，D正确。
2.下列关于蔗糖的说法中，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2倍
B.向纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不发生银镜反应
C.向蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，不可能观察到有银镜生成
D.向蔗糖中加入浓硫酸，可观察到蔗糖变黑，并有泡沫出现
解析：选A。蔗糖的分子式为C12H22O11，葡萄糖的分子式为C6H12O6，很明显蔗糖的相对分子质量不是葡萄糖的2倍；蔗糖不含醛基，不能发生银镜反应，且银镜反应要在碱性条件下进行；向蔗糖中加入浓硫酸，浓硫酸会使蔗糖脱水炭化，并产生二氧化碳和二氧化硫等气体。
3.将淀粉加入试管中，加适量的水，振荡，加热，取所得溶液3 mL，滴加15滴3 mol·L－1的硫酸溶液，加热半分钟，冷却后加入新制的Cu(OH)2，加热后未见砖红色沉淀，原因可能是(　　)
A.未用浓硫酸作为催化剂
B.加入新制的Cu(OH)2之前，未用NaOH溶液中和硫酸
C.配制新制的Cu(OH)2时，硫酸铜溶液太稀
D.所配淀粉溶液浓度不够
解析：选B。葡萄糖和新制的Cu(OH)2反应需要在碱性条件下才能进行，但淀粉水解是在酸性条件下进行的，所以在加入新制的Cu(OH)2之前，要先加入氢氧化钠溶液中和硫酸，故题给实验加热后未见砖红色沉淀的原因可能是加入新制的Cu(OH)2之前，未用NaOH溶液中和硫酸，也可能是加热时间不充分，淀粉没有水解。淀粉水解与其浓度无关。
eq \o(\s\up7( INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" INCLUDEPICTURE "课堂检测巩固落实LLL.TIF" \* MERGEFORMAT ),\s\do5())
1.下列关于葡萄糖与蔗糖的说法错误的是(　　)
A．二者的分子式不同，但所含化学元素相同
B.蔗糖的分子式为C12H22O11，葡萄糖的分子式为C6H12O6
C.二者互为同分异构体
D.蔗糖水解生成葡萄糖和果糖
解析：选C。葡萄糖的分子式是C6H12O6，蔗糖的分子式是C12H22O11，分子式不同，但所含化学元素相同；二者不互为同分异构体，故A、B正确，C错误；蔗糖是二糖，在稀酸的催化下能发生水解反应生成葡萄糖和果糖，故D正确。
2.在一熟透的苹果切片上分别滴上1滴碘水和银氨溶液，颜色变化如下图所示，根据实验现象判断下列说法正确的是(　　)
A.熟透的苹果中含有淀粉
B.熟透的苹果中不含淀粉
C.熟透的苹果中含有还原性的淀粉
D.熟透的苹果中不含还原性的糖
解析：选A。遇碘水变为蓝色，说明含有淀粉；遇银氨溶液变为黑色，即有少量单质银生成，说明含有还原性的糖。淀粉不含醛基，不具有还原性。
3.下列关于蔗糖属于非还原糖，而其水解产物具有还原性的实验方案的说法正确的是(　　)
A.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序：④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序：②④⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①②④⑤
解析：选D。证明蔗糖为非还原糖，即证明蔗糖不能发生银镜反应，操作顺序应为④⑤，A、B错误；证明蔗糖水解产物具有还原性，应先使蔗糖在酸性条件下水解，再向水解液中加入NaOH溶液中和硫酸至溶液呈碱性，最后用银氨溶液检验，故操作顺序应为①②④⑤，C错误、D正确。
4.生活中的一些问题常涉及化学知识。下列叙述正确的是(　　)
A.棉花的主要成分是纤维素
B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人发胖
C.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
D.纤维素在人体消化过程中起着重要作用，可以作为人类的营养物质
解析：选A。过多食用糖类物质会导致人发胖，B项错误；淀粉在人体内酶的催化作用下逐步水解，最终生成葡萄糖，C项错误；纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化，但人体内没有水解纤维素的酶，故纤维素不能作为人类的营养物质，D项错误。
5.葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]和核糖
[CH2OH(CHOH)3CHO]都是人类生命活动不可缺少的物质，根据二者的结构，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.二者都属于单糖
B.二者都能溶于水
C.二者都是还原糖，都可以与新制的Cu(OH)2反应
D.等物质的量的葡萄糖和核糖分别与足量的金属钠反应，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。
解析：(1)根据葡萄糖和核糖的结构简式可知，二者都为单糖，分子中都含有醛基，可以与新制的Cu(OH)2反应，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，等物质的量的二者与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核糖含4 mol羟基，故最多能与4 mol乙酸发生酯化反应。
答案： (1)ABC　(2)4