1、自主学习基础知识解疑合探重难释疑课时作业学科素养实验探究第二节糖类 学习目标 1.了解糖类的组成和分类、在工农业生产和社会生活中的广泛用途以及在现代科学技术上的重要意义。2.掌握葡萄糖的结构、主要性质，并了解其用途。(重点)3.掌握蔗糖和麦芽糖的组成、主要性质以及两者之间的主要区别。(重点)4.掌握淀粉、纤维素的组成，以及它们的重要性质及其应用；掌握淀粉的检验方法。(重难点)一、糖类1糖类的组成糖类是由三种元素组成的一类有机化合物，大多数糖类的分子组成可用通式Cm(H2O)n来表示(n、m可以相同，也可以不同)。从分子结构上看，糖类可定义为、和它们的脱水缩合物。碳、氢、氧多羟基醛多羟基酮2糖类
2、的分类根据能否水解及水解后的产物，糖类可分为、低聚糖和。单糖多糖类别依据举例单糖不能水解的糖葡萄糖、果糖等低聚糖1mol糖水解后能产生210mol单糖以二糖最为重要，二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等多糖1mol糖水解后能产生很多摩尔单糖淀粉、纤维素等1糖类的分子组成都可以用Cm(H2O)n来表示吗？组成符合Cm(H2O)n的有机物一定属于糖类吗？【提示】糖类的分子组成并不是都符合Cm(H2O)n，如鼠李糖分子式为C6H12O5，脱氧核糖的分子式为C5H10O4。不一定，如乙酸C2H4O2、乳酸C3H6O3、甲醛CH2O等，分子组成符合Cm(H2O)n，但它们并不属于糖类。二、葡萄糖和果糖1.分子组成
3、和结构特点C6H12O6果糖OH、CHOCH2OH(CHOH)4CHOC6H12O6葡萄糖官能团结构简式分子式2.物理性质颜色甜味溶解性葡萄糖无色有水中，乙醇中，乙醚中果糖无色有在水、乙醇、乙醚中易溶微溶不溶易溶3.葡萄糖的化学性质4葡萄糖的用途用于制镜业、糖果制造业、医药工业。2怎样检验糖尿病人的尿液中含有葡萄糖？【提示】将病人的尿液与新制Cu(OH)2悬浊液混合后共热，观察是否有红色沉淀产生。三、蔗糖与麦芽糖1物理性质蔗糖和麦芽糖都是晶体，易溶于水，有甜味。白色2结构与化学性质的比较3如何鉴别蔗糖和麦芽糖？【提示】蔗糖分子结构中没有醛基，所以没有还原性，麦芽糖分子结构中含醛基，是一种还原性
4、糖，可用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液来鉴别蔗糖和麦芽糖。四、淀粉与纤维素1淀粉(1)组成通式为(C6H10O5)n或C6H7O2(OH)3n，属天然有机高分子化合物。(2)性质(3)用途淀粉是食物的重要成分，同时还是重要的食品工业原料，葡萄糖转化为酒精的化学方程式为C6H12O6酒化酶2C2H5OH2CO2。2纤维素(1)组成通式为(C6H10O5)n或C6H7O2(OH)3n，属天然有机高分子化合物。(2)性质(3)用途纤维素可用于纺织工业、造纸等，还可以用来制备硝酸纤维素、醋酸纤维素等化工原料，可用于制造塑料、油漆等。4淀粉和纤维素互为同分异构体吗？【提示】二者均为混合物，不属于同分
5、异构体。1易误诊断(正确的划“”，错误的划“”)(1)糖类是有甜味的一类物质的总称()(2)葡萄糖是分子组成最简单的糖，与果糖互为同分异构体()(3)蔗糖是重要的二糖，它的式量是葡萄糖的2倍()(4)淀粉和纤维素都能水解，且水解的产物相同()【答案】(1)(2)(3)(4)2下列关于糖的说法不正确的是()A糖类是含有醛基或羰基的有机物B淀粉和纤维素都是天然高分子化合物C葡萄糖的分子式是C6H12O6，它是一种多羟基醛D蔗糖和麦芽糖都是二糖，它们互为同分异构体【解析】糖是多羟基醛、多羟基酮以及缩水形成的化合物，但醛、酮不是糖。【答案】A3对于淀粉和纤维素的下列叙述中不正确的是()A互为同分异构体
6、B化学性质不相同C碳、氢、氧元素的质量比相同D属于同一类有机物【解析】淀粉、纤维素均可表示为(C6H10O5)n，由于n值不同，二者不属于同分异构体，但C、H、O元素的质量比相同，二者均属于多糖，但化学性质不同。【答案】A4有A、B、C、D四种有机物，它们分别是葡萄糖、蔗糖、淀粉、甲酸乙酯中的一种。经实验可知：()B、C均能发生银镜反应；()A遇碘水变蓝色；()A、C、D均能水解且水解之后的溶液均能发生银镜反应。(1)A是_，B是_，C是_，D是_。(2)写出有关反应的化学方程式：蔗糖水解：_，葡萄糖发生银镜反应：_，甲酸乙酯水解：_。【解析】()能发生银镜反应的物质，其结构中一定含有CHO，
7、因此B、C应是葡萄糖与HCOOC2H5中的一种。()遇碘水变蓝色的是淀粉。()HCOOC2H5、蔗糖、淀粉水解的产物均能发生银镜反应。【答案】(1)淀粉 葡萄糖 甲酸乙酯 蔗糖 CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH42AgH2O3NH3HCOOC2H5H2OH，HCOOHC2H5OH预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中问题1问题2问题3问题4学生分组探究一 葡萄糖的结构和性质第1步 探究问题引入，自主探究1葡萄糖分子中的官能团名称是什么？【提示】醇羟基和醛基。【提示】兼有醇和醛的性质。如还原成醇、氧化成酸、酯化反应，发酵生成酒
8、精。2葡萄糖具有哪些化学性质？第2步 阐述要点归纳，深化知识葡萄糖是五羟基醛，分子中含有醛基和醇羟基，其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，因此，葡萄糖具有醛和醇的化学性质。1还原成醇CH2OH(CHOH)4CHOH2催化剂CH2OHCHOH4CH2OH己六醇2氧化反应(1)被银氨溶液氧化。(2)被新制Cu(OH)2悬浊液氧化。(3)使溴水或酸性KMnO4溶液褪色。(4)在加热和催化剂条件下被O2氧化。3酯化反应CH2OH(CHOH)4CHO5CH3COOH浓H2SO4CH3COOCH2(CH3COOCH)4CHO5H2O 葡萄糖五乙酸酯 4发酵成酒精 能发生银镜反应或与新制Cu(OH)
9、2悬浊液反应的物质有：醛类、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖。第3步 例证典例印证，思维深化 分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：(1)银镜反应时，1 mol葡萄糖完全发生反应需银氨络离子_mol，反应后葡萄糖变为_，其结构简式是_。(2)与乙酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需要_g乙酸。(3)若使之完全转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为_L，反应的化学方程式是_。【解析】根据葡萄糖的组成、结构和性质进行推断，即：银镜反应时，1 mol醛基被2 mol Ag(NH3)2氧化，反应后葡萄糖转化为葡萄糖酸铵。葡萄糖分子中含有5个羟基，完全酯化时，从理论上讲，1 mol葡萄糖需5
10、 mol乙酸。若使1 mol C6H12O6完全转化为CO2和H2O需6 mol氧气。【答案】(1)2 葡萄糖酸铵CH2OH(CHOH)4COONH4(2)300(3)134.4CH2OH(CHOH)4CHO6O2酶6CO26H2O第4步 运用精选习题，落实强化1下列有关葡萄糖的叙述中，错误的是()A能加氢生成六元醇B能发生银镜反应C能与醇发生酯化反应D能被氧化为CO2和H2O【解析】葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，其分子中含有5个醇羟基和1个醛基。有醛基，与氢加成能生成己六醇，与银氨溶液反应可生成银镜，故A、B正确；有醇羟基，可与羧酸反应生成酯，故C错误；由C、H、O元素组
11、成，能被氧化为CO2和H2O，故D正确。【答案】C2葡萄糖是一种单糖的主要原因是()A糖类中含碳原子数最少B不能水解成更简单的糖C分子中只有一个醛基D糖类中结构最简单【解析】单糖、低聚糖、多糖划分的标准是能否发生水解以及水解后的产物。【答案】B3下列哪些变化是葡萄糖发生了还原反应()A葡萄糖变成葡萄糖酸B葡萄糖变成六元醇C葡萄糖变成二氧化碳和水D葡萄糖变成某种酯3下列哪些变化是葡萄糖发生了还原反应()A葡萄糖变成葡萄糖酸B葡萄糖变成六元醇C葡萄糖变成二氧化碳和水D葡萄糖变成某种酯【答案】B学生分组探究二 淀粉水解程度的判断第1步 探究问题引入，自主探究1如何检验某溶液中是否含有淀粉？【提示】取
12、溶液少许置于试管中，滴入碘水若变蓝色则含有淀粉，否则不含淀粉。2若淀粉溶液部分水解时，混合液中含有哪些成分？【提示】淀粉、葡萄糖、硫酸。3若检验淀粉溶液是否水解时，能否直接向溶液中加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液？【提示】不能。须先中和水解液中的H2SO4，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。第2步 阐述要点归纳，深化知识1用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否完全。实验步骤如下：实验现象及结论：实验现象及结论：2.验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和，然后再进行实验。3验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解液加碘水，而不能在加入
13、NaOH溶液中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。第3步 例证典例印证，思维深化 某同学设计了如下3个实验方案，用以检测淀粉的水解程度。甲方案：淀粉液 稀硫酸水解液NaOH溶液中和液碘水 溶液变蓝结论：淀粉尚未水解。乙方案：淀粉液稀硫酸水解液 银氨溶液微热无银镜产生结论：淀粉尚未水解。丙方案：结论：淀粉部分水解。上述3种方案结论是否正确？简要说明理由。【解析】解答本题时要注意两点，一是淀粉和葡萄糖的检验方法，二是葡萄糖的银镜反应要在碱性条件下进行。据此分析三个方案，只有丙方案正确。【答案】(1)甲方案实验设计和结论均不正确。加入NaOH溶液后再检验淀粉是否水解完全不正确，因为I2与NaOH
14、反应，影响实验结果的判断，同时淀粉如果部分水解，未水解的淀粉与碘反应产生蓝色，所以变蓝并不能说明淀粉尚未水解。(2)乙方案结论不正确，因为实验设计有错误，在酸性条件下即使水解液中有葡萄糖，也不能与银氨溶液发生银镜反应。(3)丙方案结论正确。有银镜产生，说明淀粉水解生成葡萄糖。水解液中直接加入碘水，溶液变蓝色，说明有淀粉存在，因此得出结论为淀粉部分水解。第4步 运用精选习题，落实强化1向淀粉溶液中加入少量稀H2SO4，并加热使之发生水解。为测定水解的程度，需下列试剂中的：NaOH溶液 银氨溶液 新制Cu(OH)2悬浊液 碘水 BaCl2溶液，其中正确的是()A BCD【解析】检验淀粉水解程度时，
15、检验淀粉应用碘水；检验产物时应加NaOH中和至碱性，再用新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液检验。【答案】C2通过实验来验证淀粉水解可生成还原性糖，其实验包括下列一些操作过程，这些操作过程的正确排列顺序是()取少量淀粉加水配成溶液 加热 加入碱液至呈碱性 加入新制的Cu(OH)2悬浊液 加入几滴稀H2SO4 再加热A BCD【解析】验证淀粉水解可生成还原性糖的实验，大体可分以下两步骤：第一步是先使淀粉水解(稀H2SO4作催化剂)；第二步是验证淀粉的水解产物为还原性的糖加新制Cu(OH)2悬浊液前要先加过量的NaOH溶液，以中和稀H2SO4。【答案】C3某同学为了检验纤维素的水解产物是否为葡萄糖，
16、他将纤维素与70%的硫酸共热后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热煮沸，无红色沉淀生成，以下解释正确的是 ()A纤维素水解产物中无葡萄糖B使用的硫酸过浓只发生了脱水反应C由于水解后混合液中含有H2SO4，所以见不到红色沉淀D加热时间不够长，所以见不到砖红色沉淀【解析】葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应必须在碱性环境下，因而纤维素水解后应先加入NaOH溶液中和硫酸，再和新制Cu(OH)2悬浊液反应。【答案】C4某同学称取9 g淀粉溶于水，测定淀粉水解的百分率，其程序如下：提示：少量溶液计算时忽略不计。则：(1)各步所加试剂为：A_，B_。(2)只加A，不加B是否可以？其理由是_。(3)当析出2.
17、16 g金属单质时，淀粉的水解百分率是_。【解析】淀粉在酸性条件下水解，故A可选稀硫酸，加热条件下淀粉的水解产物是葡萄糖。葡萄糖含有醛基，可与银氨溶液反应生成单质银。但银镜反应必须在碱性条件下进行，故B为NaOH溶液。遇碘变蓝是淀粉的特性，混合液加碘水溶液变蓝，说明其中还有淀粉存在；混合液和银氨溶液发生反应，则证明淀粉已经部分水解生成葡萄糖。216 g银的物质的量为2.16 g108 g/mol0.02 mol，由2 Ag，可知水解生成0.01 mol的葡萄糖，即发生水解的淀粉的质量为0.01 mol162 g/mol1.62 g。故淀粉的水解百分率为：1.62 g9 g 100%18%。【答
18、案】(1)稀硫酸 NaOH溶液(2)不可以，银镜反应必须在碱性条件下进行(3)18%粮食酿酒的实验探究以玉米中的淀粉为原料生产乙醇的化学反应可用下式表示：(C6H10O5)nnH2O催化剂nC6H12O6C6H12O6酒化酶2C2H5OH2CO2其生产流程可表示如下：1粉碎玉米的目的是什么？【提示】增大反应物的接触面积，使反应速率加快。2水解过程中所用的试剂A应选用什么试剂？【提示】玉米的主要成分是淀粉，多糖的水解应在无机酸的作用下进行，故试剂A应选用稀硫酸。3步骤a的操作是什么？【提示】蒸馏。由生产过程的转化关系可以判断，淀粉水解生成葡萄糖，再经发酵可以得到乙醇，过滤后得到的滤液经过蒸馏可以分离出乙醇。4试计算100 kg淀粉理论上生产乙醇是多少？【提示】设可生产乙醇的质量为x，根据反应式得关系式：(C6H10O5)nnC6H12O62nC2H5OH 162n 92n100kg x由 162n100kg92nx，得x56.8kg。课时作业（十五）点击图标进入
