第四節基本養分物質第1課時糖類學習目標1．知道糖類的組成、重要性質和主要應用。2．相識葡萄糖的分子結構和特征反應。3．能夠設計試驗確認淀粉水解的產物及水解的程度。核心素養1．能依據淀粉、纖維素的性質，推想其他多糖的性質。2．能從葡萄糖的微觀結構動身利用官能團說明葡萄糖的化學性質。3．能識記糖的組成、性質和主要應用。4．能有較強的問題意識，依據多糖的性質，獨立完成試驗探究淀粉水解的程度。5．能用簡潔試驗探究葡萄糖的性質。6．能依據教材給出的問題，設計簡潔的試驗方案。一、糖類的組成及分類食物中的養分物質主要包括_糖類__、_蛋白質__、_油脂__、維生素、無機鹽和_水__。1．糖類的組成糖類是綠色植物_光合作用__的產物，也是人類最重要的_能量__來源，人們最初發覺的糖類的化學組成大多符合_Cn(H2O)m__的通式，因此糖類也被稱為_碳水化合物__。2．糖的分類依據：是否水解及水解產物的多少進行分類類別單糖二糖多糖特點不能水解為更簡潔的糖分子水解后能生成_兩分子__單糖水解后能生成_多分子__單糖代表物葡萄糖__、_果糖蔗糖、麥芽糖、乳糖_淀粉__、_纖維素代表物的分子式_C6H12O6___C12H22O11___(C6H10O5)n__相互關系_同分異構體___同分異構體__不互為同分異構體3.糖類代表物的存在(1)葡萄糖和果糖存在于_水果__和蜂蜜中。(2)蔗糖存在于_甘蔗__和甜菜中；乳糖存在于哺乳動物的_乳汁__中。(3)淀粉存在于植物的_種子__或塊根中；纖維素存在于植物的_莖__和葉中。正|誤|判|斷(1)糖類都是有甜味的物質，有甜味的物質就是糖。(×)(2)糖類的分子組成可寫為Cn(H2O)m，只要符合Cn(H2O)m的有機物就屬于糖類。(×)(3)葡萄糖、果糖互為同分異構體，淀粉和纖維素也互為同分異構體。(×)(4)淀粉、纖維素都是高分子，都屬于混合物。(√)深|度|思|考淀粉和纖維素均可用(C6H10O5)n表示，為什么兩者不屬于同分異構體？提示：淀粉和纖維素的分子通式雖相同，但分子中的結構單元數目不同，即n值不同，故分子式不同，不能互稱為同分異構體。應|用|體|驗1.糖類是生命的基礎能源，下列關于糖類物質的說法正確的是(D)A．糖類均有甜味B．淀粉和纖維素通式均為(C6H10O5)n，是同一種物質C．糖類均不行水解D．糖類都含有C、H、O元素解析：纖維素屬于糖類，無甜味，A項錯誤；淀粉、纖維素通式均為(C6H10O5)n，但n值不同，不屬于同一種物質，B項錯誤；只有單糖不水解，C項錯誤；糖類都含有C、H、O元素，D項正確。2．下列關于糖類的說法正確的是(B)A．全部糖類物質都能溶于水B．葡萄糖和果糖都是單糖，且分子式相同C．淀粉和纖維素互為同分異構體D．乳糖屬于多糖解析：糖類不肯定有甜味，也不肯定溶于水，A錯誤；葡萄糖和果糖都是單糖，其分子式均為C6H12O6，B正確；淀粉和纖維素均可表示為(C6H10O5)n，但n值不相同，不互為同分異構體，C錯誤；乳糖是人類和哺乳動物乳汁中特有的碳水化合物，分子式為C12H22O11，為雙糖，D錯誤。二、葡萄糖的結構和性質1．葡萄糖的物理性質葡萄糖是一種_有甜味__的_無色__晶體，_能__溶于水。2．葡萄糖的組成與結構葡萄糖是一種有甜味的無色晶體，_能__溶于水，其分子式為_C6H12O6__，結構簡式：_CH2OH(CHOH)4CHO__。在葡萄糖分子中含有兩種確定葡萄糖化學性質的原子團，它們分別是_—OH(羥基)__和(—CHO醛基)。3．葡萄糖的主要性質及應用(1)葡萄糖與新制的Cu(OH)2的反應①試驗過程②試驗現象：在酒精燈上加熱一段時間后試管內出現_磚紅__色沉淀。③試驗分析及結論出現的_磚紅__色沉淀為_氧化亞銅(Cu2O)__，說明在加熱條件下，葡萄糖可以把新制的氫氧化銅還原為_Cu2O__。(2)葡萄糖與銀氨溶液的反應——銀鏡反應①試驗過程銀氨溶液的制備：在干凈的試管中加入1mL2%AgNO3溶液，然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%稀氨水，直到最初產生的沉淀恰好溶解為止，制得銀氨溶液。②試驗現象：在試管內壁上附著一層_光亮的銀鏡__。③試驗結論：銀氨溶液與葡萄糖反應生成了_銀__。正|誤|判|斷(1)葡萄糖具有還原性，可使酸性KMnO4溶液褪色。(√)(2)配制銀氨溶液時，應將2%的AgNO3溶液滴入過量的2%的稀氨水中。(×)(3)1mol葡萄糖可以和5mol乙酸發生酯化反應。(√)(4)葡萄糖溶液呈酸性，可和NaHCO3反應生成CO2。(×)(5)在葡萄糖與新制的Cu(OH)2、銀氨溶液反應中，葡萄糖均被氧化。(√)深|度|思|考1.葡萄糖與新制Cu(OH)2的反應和葡萄糖的銀鏡反應，兩種反應的加熱方式是否相同？提示：不同。與新制的Cu(OH)2反應要用酒精燈干脆加熱，發生銀鏡反應時采納水浴加熱。2．未成熟蘋果的果肉遇碘酒呈現藍色，成熟蘋果的汁液能與銀氨溶液發生反應，這是什么緣由？提示：未成熟蘋果中含有淀粉，遇碘酒呈現藍色；而成熟蘋果中含葡萄糖，能與銀氨溶液發生銀鏡反應。3．依據葡萄糖的分子結構和性質分析，乙醛(CH3CHO)能否與銀氨溶液、新制氫氧化銅反應？提示：能。葡萄糖能與銀氨溶液、新制氫氧化銅反應是因為其分子中含有醛基，乙醛分子中也含有醛基，故也能和二者反應。應|用|體|驗1.下列關于葡萄糖的敘述，錯誤的是(D)A．它是無色晶體，能溶于水，有甜味B．它是一種多羥基醛，有還原性C．它不能發生水解反應D．它與蔗糖互為同分異構體解析：葡萄糖是無色晶體，能溶于水，有甜味，A正確；葡萄糖的結構簡式是CH2OH(CHOH)4CHO，含有醛基，所以具有還原性，B正確；葡萄糖屬于單糖，不能水解，C正確；葡萄糖的分子式是C6H12O6，蔗糖的分子式為C12H22O11，分子式不同、結構不同，兩者不互為同分異構體，D錯誤。2．分別取1mol葡萄糖進行下列試驗：(1)與醋酸反應生成酯，從理論上講完全酯化需_300__g醋酸。(2)若使之全部轉化為CO2和H2O，所需氧氣的體積在標準狀況下為_134.4__L，反應的化學方程式為C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。(3)與新制的Cu(OH)2在加熱條件下反應的現象是_生成磚紅色沉淀__。(4)與銀氨溶液發生銀鏡反應，反應的還原劑為_葡萄糖__，還原產物為_銀__，此反應可用來_檢驗葡萄糖(或制鏡，合理即可)__。解析：葡萄糖為多羥基醛，其結構簡式為CH2OH(CHOH)4CHO，含有的官能團為羥基和醛基。(1)1mol葡萄糖中含有5mol羥基，可以與5mol醋酸發生酯化反應，完全酯化所需醋酸的質量為5mol×60g·mol－1＝300g。(2)葡萄糖燃燒的化學方程式為C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O,1mol葡萄糖完全燃燒所需氧氣為6mol，標準狀況下體積為6mol×22.4L·mol－1＝134.4L。(3)葡萄糖中含有醛基，葡萄糖與新制的Cu(OH)2在加熱條件下反應生成磚紅色的Cu2O沉淀。(4)葡萄糖被銀氨溶液氧化，反應的還原劑為葡萄糖，還原產物為銀，此反應可用來檢驗葡萄糖或制鏡。1．葡萄糖的分子結構特點2．葡萄糖的化學性質官能團確定物質的主要化學性質，因此葡萄糖兼有醛基和羥基的性質。三、蔗糖、淀粉、纖維素的性質及其應用1．淀粉的特征反應：將碘溶液滴到一片饅頭或土豆上，視察試驗現象。試驗現象：_變藍__。試驗結論：_淀粉遇碘變藍__。2．蔗糖、淀粉和纖維素的水解反應(1)蔗糖的水解反應的化學方程式為。(2)淀粉或纖維素的水解反應現象：最終有_磚紅__色沉淀生成；說明：淀粉水解生成的葡萄糖與新制Cu(OH)2共熱生成磚紅色沉淀。淀粉或纖維素的水解反應的化學方程式為。3．淀粉、纖維素在人體內的改變(1)淀粉在人體內的改變在人體內緩慢氧化，供應人體活動所需能量，葡萄糖在人體內氧化的化學方程式為C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。(2)纖維素在人體內的改變人體內沒有纖維素水解酶，無法汲取和利用纖維素。但食物中的纖維素能刺激_腸道蠕動__，有助于消化和排泄。4．淀粉和纖維素的工業應用淀粉和纖維素水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以轉化為_乙醇__，廣泛應用于釀酒和利用生物質生產燃料乙醇。其轉化的化學方程式為。正|誤|判|斷(1)可以用新制的Cu(OH)2鑒別蔗糖和葡萄糖。(√)(2)淀粉在人體內干脆水解生成葡萄糖，供人體組織的養分須要。(×)(3)淀粉和纖維素在人體內都能被消化和汲取。(×)(4)淀粉遇I2、KI、KIO3等都可以變藍。(×)(5)富含纖維素的生物質在生產中可生產燃料乙醇。(√)深|度|思|考1.蔗糖、淀粉水解的條件是什么？提示：用稀硫酸作催化劑并加熱。2．為檢驗淀粉水解的產物，某同學干脆取水解液做銀鏡反應，發覺沒有形成銀鏡，他認為淀粉的水解試驗中沒有生成葡萄糖。他的這種結論是否正確？提示：不正確。淀粉的水解液中含有H2SO4，必需把溶液調至堿性才能進行銀鏡反應。應|用|體|驗1.(2024·菏澤高一檢測)某學生設計了如下試驗方案用以檢驗淀粉水解的狀況：下列結論中正確的是(D)A．淀粉尚有部分未水解B．淀粉已完全水解C．淀粉沒有水解D．淀粉已發生水解，但不知是否完全水解解析：淀粉為多糖，遇碘變藍色，淀粉在酸性環境下水解生成葡萄糖，加入氫氧化鈉溶液調整溶液呈堿性，再加入碘水，因為碘水能夠與過量氫氧化鈉反應，所以不能通過溶液不變藍說明溶液中不含淀粉。在堿性環境下加入新制的氫氧化銅，加熱至沸騰，產生磚紅色沉淀，說明水解液中含有葡萄糖，則淀粉已經水解，所以通過上述試驗能夠證明淀粉已經水解，但無法確定是否完全水解，D項正確。2．為了探究淀粉的水解程度，某同學設計了如下試驗。請回答：(1)步驟①，稀硫酸的作用是_催化劑__。(2)步驟②，加入氫氧化鈉溶液的緣由是_中和稀硫酸__。(3)步驟③，試劑M為_新制氫氧化銅__。(4)依據試驗結果，推斷溶液中淀粉_部分__(填“沒有”“部分”或“完全”)水解成葡萄糖。解析：淀粉溶液在稀硫酸作催化劑條件下加熱發生水解反應產生葡萄糖，利用淀粉溶液遇碘顯藍色檢驗淀粉的存在；利用葡萄糖能夠與新制氫氧化銅共熱發生反應產生Cu2O磚紅色沉淀檢驗葡萄糖的存在，為解除催化劑硫酸的干擾，在檢驗葡萄糖之前要加入NaOH中和硫酸，然后再進行試驗。(1)步驟①，稀硫酸的作用是催化劑。(2)稀硫酸是淀粉水解的催化劑，在反應后的溶液中含有硫酸，在步驟②中加入氫氧化鈉溶液的目的是中和稀硫酸，使溶液顯堿性，然后再檢驗葡萄糖的產生。(3)葡萄糖分子中含有醛基，能夠與銀氨溶液發生銀鏡反應；也能夠與新制Cu(OH)2共熱產生磚紅色沉淀，依據步驟③，加入試劑M并加熱后有磚紅色沉淀產生，說明加入的試劑M為新制氫氧化銅。(4)水解后的溶液分為兩份，一份中加入碘水，溶液變藍色，說明含有未水解的淀粉；另一份水解后的溶液先加堿中和，后加入新制氫氧化銅，并加熱，有磚紅色沉淀產生，說明其中含有水解產生的葡萄糖，據此可知溶液中淀粉只有部分水解變為葡萄糖，沒有完全水解。1．糖類的水解(1)水解規律特殊提示：書寫二糖、多糖水解反應的化學方程式時，要在化學式下邊注明其名稱。(2)水解條件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化劑，并且水浴加熱。2．檢驗淀粉水解及水解程度的試驗步驟淀粉eq\o(→,\s\up7(20%H2SO4),\s\do5(△))水解液eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\o(→,\s\up7(碘水))現象A,\o(→,\s\up7(NaOH))\a\vs4\al\co1(中和液,(呈堿性))\o(→,\s\up7(銀氨溶液),\s\do5(△))現象B))

1．下列關于某病人尿糖檢驗的做法正確的是(C)A．取尿樣，加入新制的Cu(OH)2，視察發生的現象B．取尿樣，加H2SO4中和，再加入新制Cu(OH)2，視察發生的現象C．取尿樣，加入新制的Cu(OH)2，加熱，視察發生的現象D．取尿樣，加入Cu(OH)2固體，視察產生的現象解析：葡萄糖的檢驗應在堿性條件下與新制Cu(OH)2共熱。2．有人形象地把人體比作一架緩慢氧化著的“高級機器”，人體在正常生命活動過程中須要不斷地補充“燃料”。依照這種觀點，你認為人們通常攝入的下列物質不能被看作“燃料”的是(B)A．淀粉類物質B．水C．脂肪類物質D．蛋白質解析：淀粉屬于糖類，糖類是人體的主要供能物質，不符合題意，故A項錯誤；水在人體內主要是作溶劑，不能為人體供應能量，故B項正確；脂肪能在體內發生氧化反應供應能量，不符合題意，故C項錯誤；食物中的蛋白質在體內被水解為氨基酸后才能汲取，一部分氨基酸再重新合成人體的蛋白質，另一部分氨基酸氧化分說明放能量，供生命活動須要，不符合題意，故D項錯誤。3．下列說法正確的是(D)A．凡是能溶于水有甜味的物質都屬于糖類B．糖類都能發生水解反應C．糖類都屬于有機高分子D．葡萄糖屬于單糖解析：溶于水有甜味的不肯定是糖，有些醇能溶于水，也具有甜味，A錯誤；單糖不能發生水解反應，B錯誤；單糖、二糖不屬于有機高分子，C錯誤；葡萄糖屬于單糖，不能水解，D正確。4．有A、B、C三種無色溶液，它們分別是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一種，甲同學做試驗得出：①B能發生銀鏡反應；②A遇碘水變藍色；③A、C均能發生水解反應，水解液均能發生銀鏡反應。(1)試推斷它們各是什么物質：A是_淀粉溶液__，B是_葡萄糖溶液__，C是_蔗糖溶液__。(2)分別寫出A、C發生水解反應的化學方程式：A：(C6H10O5)n淀粉＋nH2OnC6H12O6葡萄糖；C：C12H22O11蔗糖＋H2OC6H12O6葡萄糖＋C6H12O6果糖。解析：(1)由題目可知，能發生銀鏡反應的為葡萄糖溶液，遇碘水變藍色的為淀粉溶液。由此可以確定A為淀粉溶液，B為葡萄糖溶液，C為蔗糖溶液。(2)淀粉的水解產物為葡萄糖，蔗糖的水解產物為葡萄糖和果糖。對點訓練題組一糖類的組成、結構及性質1．葡萄糖不能發生的反應是(C)A．氧化反應 B．與金屬鈉反應C．水解反應 D．酯化反應解析：葡萄糖是單糖，不能發生水解反應，葡萄糖分子中含有—OH，可與鈉反應，也可與羧酸發生酯化反應；含有—OH和—CHO，可發生氧化反應，故選C。2．新切開的土豆表面遇碘水顯藍色，說明土豆中含有(C)A．葡萄糖 B．麥芽糖C．淀粉 D．纖維素解析：淀粉遇碘單質變為藍色，新切開的土豆表面遇碘水顯藍色，說明土豆中含有淀粉，故C正確。3．下列物質與葡萄糖化學性質相像的是(A)A．CH2OH—CHOH—CHOB．CH2OH―CHOH―CH2OHC．CH3CH2OHD．CH3COOH解析：A項中物質含有醛基和羥基，與葡萄糖化學性質相像，A正確；B、C兩項中物質只有羥基，與葡萄糖化學性質不相像，B、C兩項錯誤；CH3COOH中含羧基，與葡萄糖化學性質不相像，D項錯誤。題組二葡萄糖、淀粉的特征反應4．(2024·常州高一檢測)將淀粉加入試管里，加適量的水，振蕩，加熱煮沸，取所得溶液3mL，加15滴3mol·L－1的硫酸溶液，加熱半分鐘，冷卻后加入新制的Cu(OH)2，加熱后未見磚紅色沉淀，其緣由可能是(B)①未用濃硫酸作催化劑②加入新制Cu(OH)2之前，未用NaOH溶液中和硫酸③配制新制Cu(OH)2時，硫酸銅溶液太?、芗訜釙r間不充分，淀粉沒有水解⑤所配淀粉溶液濃度不夠A．①② B．②④C．①⑤ D．③⑤解析：用稀硫酸作催化劑，仍有少量葡萄糖生成，①錯誤；Cu(OH)2濁液可與硫酸反應，未用NaOH溶液中和硫酸見不到紅色沉淀，②正確；硫酸銅溶液太稀，也能得到氫氧化銅沉淀，③錯誤；加熱時間太短，淀粉沒有水解，④正確；淀粉水解與濃度無關，⑤錯誤；故選B。5．只用一種試劑就可以鑒別乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液，這種試劑是(B)A．NaOH溶液 B．新制Cu(OH)2C．碘水 D．Na2CO3溶液解析：乙酸與新制Cu(OH)2發生中和反應而使藍色絮狀沉淀變成藍色溶液，分別與剩余兩溶液混合加熱，能產生磚紅色沉淀的為葡萄糖，無明顯現象的為淀粉。A不能鑒別三種物質，C中碘水只能鑒別出淀粉，D中Na2CO3只能鑒別出乙酸，故只有B正確。題組三糖類在生產、生活中的應用6．以玉米(主要成分是淀粉)為原料制備乙醇的流程如圖所示：eq\x(玉米)eq\x(C12H22O11)eq\x(葡萄糖)eq\x(乙醇)下列說法不正確的是(C)A．C12H22O11屬于二糖B．可采納蒸餾的方法分別乙醇和水C．可用新制的Cu(OH)2檢驗淀粉是否完全水解D．葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇，該反應屬于分解反應7．(2024·合肥高一月考)生活中的一些問題常涉及化學學問，下列敘述正確的是(A)A．棉花的主要成分是纖維素B．過多食用糖類物質如淀粉等不會導致人發胖C．淀粉在人體內干脆水解生成葡萄糖，供人體組織的養分須要D．纖維素在人體消化過程中起重要作用，纖維素可以作為人類的養分物質解析：B項，過多食用糖類物質會使人發胖；C項，淀粉在人體內不能干脆水解為葡萄糖；D項，纖維素不是人類的養分物質，但是可以刺激腸道蠕動。綜合強化8．(2024·鄭州高一檢測)我國科學家在試驗室中首次實現用二氧化碳合成淀粉，成為當今世界的一項顛覆性技術。下列相關說法正確的是(C)A．淀粉在人體內代謝后轉化成果糖B．這種合成淀粉和自然形成的淀粉化學性質不同C．此項技術可能有助于我國在將來實現“碳中和”D．淀粉與纖維素均可用(C6H10O5)n來表示，二者互為同分異構體解析：淀粉為多糖，在人體內水解最終生成葡萄糖，A錯誤；合成淀粉和自然形成的淀粉分子式相同，結構相同，化學性質相同，B錯誤；以CO2為原料合成淀粉可以消耗CO2，有助于我國將來實現“碳中和”，C正確；淀粉和纖維素均可用(C6H10O5)n表示，但n不確定，二者分子式不同，不互為同分異構體，D錯誤。9．(2024·廣東選擇考)我國科學家進行了如圖所示的碳循環探討。下列說法正確的是(A)A．淀粉是多糖，在肯定條件下能水解成葡萄糖B．葡萄糖與果糖互為同分異構體，都屬于烴類C．1molCO中含有6.02×1024個電子D．22.4LCO2被還原生成1molCO解析：淀粉屬于多糖，在肯定條件下能水解，水解的最終產物是葡萄糖，故A正確；葡萄糖和果糖的分子式均為C6H12O6，含有碳、氫、氧三種元素，屬于烴的衍生物，故B錯誤；CO是含有14e－的分子，1molCO中含有14×6.02×1023個電子，故C錯誤；未指明狀態，22.4L二氧化碳不肯定是1mol，被還原生成的CO的物質的量無法計算，故D錯誤。10．依據如圖所示轉化關系，回答下列問題：(1)工業上制鏡和熱水瓶膽鍍銀，常利用上述反應中的_⑥__(填序號)。(2)①②的反應類型為_C__(填字母)。A．氧化反應 B．加成反應C．水解反應 D．消去反應(3)反應⑦可用于檢驗糖尿病患者尿液中的葡萄糖含量，生成的磚紅色沉淀的成分是_Cu2O__(填化學式)。(4)葡萄糖在人體內徹底氧化分解的化學方程式為C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。解析：工業上制鏡和熱水瓶膽鍍銀都是利用了葡萄糖和銀氨溶液反應還原出單質銀的性質，所以應為反應⑥；反應①②是