1、第四节基本营养物质基础课时17糖类学 习 任 务1根据糖类的组成、结构认识糖类的分类性质及应用，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。2能够设计实验证明糖类水解及水解产物与水解程度，培养“科学探究与模型认知”的核心素养。知识点一糖类的组成与分类营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水，前三者为人体必需的基本营养物质。1糖类的组成糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示，也被称为碳水化合物。2糖类的分类类别代表物分子式相互关系单糖葡萄糖、果糖C6H12O6同分异构体二糖蔗糖、麦芽糖、乳糖C12H22O11同分异构体多糖淀粉、纤维素(C
2、6H10O5)n不属于同分异构体3糖类代表物的存在(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；乳糖存在于哺乳动物的乳汁中。(3)淀粉存在于植物的种子或块根中；纤维素存在于植物的茎和叶中。(1)糖类与Cn(H2O)m的关系如何？提示：糖类不一定均符合通式Cn(H2O)m，如鼠李糖的分子式为C6H12O5，但符合Cn(H2O)m的有机物不一定是糖，如乙酸分子式可写为C2(H2O)2。(2)糖类分为单糖、二糖和多糖的依据是什么？提示：单糖不能水解，二糖水解生成两分子单糖，多糖水解生成多分子单糖。知识点二葡萄糖的结构与性质葡萄糖是最重要的单糖，是构成多种二糖和多糖的基本单元。1
3、组成与结构葡萄糖是一种有甜味的无色晶体，能溶于水，其分子式为C6H12O6，结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO。在葡萄糖分子中含有两个决定葡萄糖化学性质的原子团，它们分别是OH(羟基)和 (CHO醛基)。2主要性质及应用(1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应，生成砖红色的Cu2O沉淀。此性质常用于血液和尿液中葡萄糖的含量测定。(2)葡萄糖与银氨溶液反应生成银，在试管内壁形成光亮的银镜。常用于葡萄糖的检验和工业上的制镜。1 mol葡萄糖分子与乙酸完全酯化，理论上需乙酸的物质的量为多少？提示：5 mol。知识点三蔗糖、淀粉和纤维素的主要性质1淀粉的特征反应：将碘溶液滴到一片馒头或土豆上，观察
4、实验现象。实验现象：变蓝。实验结论：淀粉遇碘变蓝。2蔗糖、淀粉和纤维素的水解反应(1)蔗糖的水解方程式为。(2)淀粉或纤维素的水解反应方程式为。3淀粉、纤维素在人体内的变化(1)淀粉在人体内的变化 (2)纤维素在人体内的变化人体内没有纤维素水解的酶，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，有助于消化和排泄。4淀粉和纤维素的工业应用淀粉和纤维素水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以转化为乙醇，广泛应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇。其转化方程式为C6H12O62C2H5OH2CO2。判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。(1)所有糖类均可以发生水解反应。()(2)蔗糖、淀粉的水解最终产
5、物均是葡萄糖。()(3)淀粉遇到碘单质才变成蓝色，而遇到化合态的碘(如I、IO等)不变色。()(4)淀粉和纤维素在人体内均可水解生成葡萄糖。()在以淀粉为原料生产葡萄糖的水解过程中，可用什么方法来检验淀粉的水解是否完全？提示：取水解液少许，加入碘水，若不变蓝，则说明水解完全。葡萄糖的结构与性质探究1葡萄糖与新制的Cu(OH)2的反应(1)实验过程(2)实验现象：在酒精灯上加热一段时间后试管内出现砖红色沉淀。(3)实验分析及结论出现的砖红色沉淀为氧化亚铜(Cu2O)，说明在加热条件下，葡萄糖可以把新制的氢氧化铜还原为Cu2O。2葡萄糖与银氨溶液的反应银镜反应(1)实验过程银氨溶液的制备：在洁净的
6、试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，制得银氨溶液。(2)实验现象：在试管内壁上附着一层光亮的银镜。(3)实验结论：银氨溶液与葡萄糖反应生成了银。1分子结构特点2葡萄糖的化学性质官能团决定物质的主要化学性质，因此葡萄糖兼有醛基和羟基的性质。(1) (2) (3)C6H12O6(葡萄糖)2C2H5OH2CO23两个氧化反应应注意的问题(1)银镜反应(碱性条件)试管洁净；银氨溶液应现用现配；采用水浴加热；不能振荡试管。(2)葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应(碱性条件)Cu(OH)2悬浊液要现用现配；配制时NaOH要过量，将少量C
7、uSO4滴到过量的NaOH溶液中，若CuSO4过多易形成黑色的CuO沉淀；要用酒精灯加热至沸腾。1糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，以高血糖为主要标志，因此平时饮食应注意减少糖类的摄入量。血糖是指血液中的葡萄糖，下列有关说法不正确的是()A葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6，则每个葡萄糖分子含有6个H2OB葡萄糖与果糖互为同分异构体C糖尿病病人尿糖较高，可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖D人体内的葡萄糖可以通过淀粉在酶的作用下水解生成。AA项，葡萄糖分子中不存在H2O分子；B项，葡萄糖和果糖分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体；C项，葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀；D项，
8、淀粉水解的最终产物是葡萄糖。2葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，其对应的性质中不正确的是()A与钠反应放出氢气B可与乙酸发生酯化反应C能发生银镜反应D可与小苏打溶液反应，产生气泡答案D糖类的水解及产物的检验要检验淀粉的水解程度，提供了以下实验操作过程：取少量淀粉加水制成溶液、加热、加入碱液，中和并呈碱性、加入银氨溶液、加入几滴稀硫酸、再加热(水浴)、加入几滴碘水。甲、乙、丙三位同学分别做了以下三个实验，指出他们的实验目的或现象：(1)甲：，现象：无银镜产生。甲同学的实验结论是_，依据是_。(2)乙：，现象：有银镜产生；，现象：溶液变蓝。乙同学的实验结论是_，依据是_。(3)丙：
9、，现象：_。丙同学的实验结论是证明淀粉已完全水解。答案(1)淀粉还没有开始水解无葡萄糖生成(2)淀粉部分水解淀粉和葡萄糖均存在(3)溶液不变蓝1糖类水解(1)水解规律(2)水解条件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂，并且水浴加热。2检验淀粉水解及水解程度的实验步骤实验现象及结论：情况现象A现象B结论溶液呈蓝色未产生银镜未水解溶液呈蓝色出现银镜部分水解溶液不呈蓝色出现银镜完全水解注意：(1)检验葡萄糖生成时要注意水解液加碱呈碱性。(2)检验淀粉是否存在时，注意水解液不用加碱呈碱性，否则I2与碱反应。3下列说法正确的是()A淀粉在稀硫酸的催化作用下水解，向水解后的溶液中加入银氨溶液，然后加热，一定
10、有银镜生成B向葡萄糖溶液中加入新制的氢氧化铜，生成砖红色沉淀，这是因为发生了水解反应C葡萄糖在酒化酶的作用下发生取代反应生成乙醇和二氧化碳D鉴别葡萄糖溶液和淀粉溶液，可用碘水或银氨溶液D淀粉水解后溶液呈酸性，需要加入足量的碱中和酸后，再加入银氨溶液，才能发生银镜反应，A项错误；新制的氢氧化铜能被葡萄糖还原为氧化亚铜，而不是发生水解反应，B项错误；葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇和二氧化碳，该反应不属于取代反应，C项错误；葡萄糖与银氨溶液能发生银镜反应，淀粉遇碘单质变蓝，D项正确。4某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉的水解情况。下列结论中正确的是()A淀粉尚有部分未水解B淀粉已完全水解C淀粉没有
11、水解D淀粉已发生水解，但不知是否完全水解D淀粉遇碘变蓝色，淀粉在酸性环境下水解生成葡萄糖，加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性，再加入碘水，因为碘水能够与氢氧化钠反应，所以不能通过溶液不变蓝说明溶液中不含淀粉。在碱性环境下加入新制的氢氧化铜，加热至沸腾，产生砖红色沉淀，说明水解液中含有葡萄糖，则淀粉已经水解，所以通过上述实验能够证明淀粉已经水解，但无法确定是否完全水解，D项正确。糖与健康多年来，人们对吃糖与健康的关系有许多误解，认为吃糖会引起肥胖、糖尿病、高血脂病和龋齿，甚至把糖称为“白色毒药”。其实除了龋齿以外，这些说法是没有科学依据的。许多流行病学研究的结果表明，糖的摄入量与肥胖的发生率并没有关
12、系，而往往与脂肪的摄入量有关，所以才误认为糖与肥胖有关。至于糖尿病，与吃糖则没有关系，因为，糖尿病是由于胰岛的功能受损才引起的。如果是正常人，吃糖并不会引起高血糖或糖尿病。反过来，患糖尿病的人则应该控制吃糖。吃糖与血脂升高也没有直接关系。应该说，与血脂有关系的主要膳食因素是饱和脂肪酸。蔗糖或果糖的摄入量很高时，才可能引起血脂升高。这是由于果糖在肝脏中的独特代谢途径所致。因此，在一般摄入量情况下，糖并不会引起血脂升高。适当进食糖果有助于健康与长寿，但也并非多多益善。糖属于“酸性食品”，过多进食可令血液呈酸性，肌体疲软厌食。中间代谢产物的丙酮酸会夹带体内钙质形成丙酮酸钙，自尿液排出，使血钙量“滑坡
13、”，出现低血钙性腰酸、背痛、腿抽筋等症状。过度食糖可转化为脂肪，贮存于皮下或肝脏而使肌体发胖超重或形成脂肪肝。而且从营养的角度来看，糖是“空的卡路里”，即除了产生能量以外，不含有任何营养素。如果吃糖过多，必然影响吃其他食物，而其他食物中含有的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质等营养素的摄入就会受到影响，导致微量元素及维生素的缺乏。1根据情境素材，糖尿病患者的血液和尿液中什么糖的含量超出正常范围？该糖的分子式和结构简式如何写？该糖的化学性质有哪些？提示：葡萄糖，分子式为C6H12O6，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。主要化学性质有醇的性质如氧化反应、与Na反应、酯化反应等，还有醛的性质如与H
14、2加成，与新制Cu(OH)2、银氨溶液反应等。2淀粉进入人体，主要变化涉及的化学方程式如何写？提示：(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6，C6H12O66O26CO26H2O。3根据情境素材，过度食糖有什么危害？举例说明。提示：肌体发胖；脂肪肝；影响其他营养物质的摄入，导致微量元素和维生素的缺乏；出现低血钙性腰酸、背痛、腿抽筋等症状。通过素材，让学生了解糖与健康的关系，培养“科学态度与社会责任”的核心素养。1下列关于糖类的说法正确的是()A只要是能写成Cm(H2O)n的有机物都是糖类B按照分子中含羟基的个数可把糖类分为单糖、二糖、多糖C因淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n，所
15、以二者互为同分异构体D纤维素每个重复单元中都含有羟基，所以能够和乙酸发生酯化反应DA项，乙酸的分子式为CH3COOH，可以写成C2(H2O)2，乙酸不属于糖类，错误；B项，根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为单糖、二糖、多糖，错误；C项，淀粉和纤维素分子式中n值不同，不能互称为同分异构体，错误；D项，纤维素每个结构单元中都含有羟基，所以能够和乙酸发生酯化反应，正确。2下列各组物质中，不互为同分异构体的是()A正丁烷、异丁烷 B葡萄糖、果糖C淀粉、纤维素 D蔗糖、麦芽糖C分子式相同，结构不同的化合物互为同分异构体。淀粉和纤维素的分子通式虽相同，但分子中的结构单元数目不同，即n值不同，故分子式
16、不同，不能互称为同分异构体。3下列说法不正确的是()A淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖B糖类是高分子化合物，能发生水解反应C葡萄糖既可以与银氨溶液反应，又可以与新制的氢氧化铜反应D可用碘检验淀粉是否发生完全水解B淀粉、纤维素属于多糖，在稀硫酸作用下，水解成葡萄糖，A正确；单糖、二糖不属于高分子化合物，二糖、多糖可以发生水解，而单糖不能水解，B错误；葡萄糖是多羟基醛，含有醛基，能与银氨溶液和新制的氢氧化铜发生反应，产生银镜和砖红色的Cu2O沉淀，C正确；淀粉遇碘单质变蓝，因此可用碘检验淀粉是否完全水解，D正确。4(素养题)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
17、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，纤维素可以作为人类的营养物质A棉花的主要成分是纤维素，A项正确；日常生活中过多食用糖类物质，多余的糖会转化为脂肪从而导致人发胖，B项错误；淀粉在人体内酶的催化作用下可发生逐步水解，先水解为相对分子质量较小的分子糊精，再水解为麦芽糖，麦芽糖水解最终得到葡萄糖，C项错误；人体内没有促使纤维素水解的酶，故纤维素不是人类的营养物质，但它能刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄，D项错误。5(素养题)某同学为了检验淀粉的水解情况，设计了如下三种实验方案：结论：淀粉已完全水解。根据以上操作、现象判断结论是否正确，不正确的请说明原因。(1)甲：_，(2)乙：_，(3)丙：_。解析对于淀粉水解程度的判断，应注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确定淀粉是否还存在，另外应特别注意，检验葡萄糖前要中和水解液的酸性。答案(1)不正确。原因是未检验水解液中是否有葡萄糖，也可能为部分水解(2)不正确。原因是未中和水解液的酸性，不能检验出葡萄糖是否存在(3)不正确。原因是虽然证明了淀粉发生了水解，但是否完全水解还需向水解液中加I2检验淀粉是否存在，如加I2后不变蓝，则淀粉完全水解
