1、第4课时 糖 类 一、糖类的组成、存在及葡萄糖的性质 1.组成：糖类是由_三种元素组成的一类有机物，其组 成大多可以用_表示，过去曾被称为碳水化合物。必备知识自主学习 C、H、O Cn(H2O)m 2.常见糖类物质 种类组成物理性质色态水溶性甜味葡萄糖_白色晶体_蔗糖_无色晶体_淀粉_白色粉末_纤维素_白色固体_C6H12O6 易溶 有 C12H22O11 易溶 有(C6H10O5)n 不溶 无(C6H10O5)n 不溶 无 3.葡萄糖的性质(1)生理氧化 1 mol葡萄糖缓慢氧化放出2 803 kJ能量，热化学方程式为 _。C6H12O6(s)+6O2(g)=6CO2(g)+6H2O(l)H
2、=-2 803 kJmol-1(2)与银氨溶液反应 实验操作实验现象最终试管底部_实验结论葡萄糖具有_性，能被_氧化产生光亮的银镜 还原 银氨溶液(3)与新制Cu(OH)2悬浊液反应 实验操作实验现象试管内产生了_实验结论葡萄糖具有_性，能被_氧 化砖红色沉淀 还原 新制Cu(OH)2悬浊液(4)在酒化酶作用下，葡萄糖转化为乙醇的化学方程式为 _。C6H12O6 2C2H5OH+2CO2【自主探索】(1)(情境思考)生活中有很多物质具有甜味。糖类物质都有甜味吗？有甜味的都是糖类吗？提示：糖类物质不一定有甜味，例如淀粉、纤维素，有甜味的不一定是糖类物质。(2)蔗糖和麦芽糖的分子式均为C12H22
3、O11，二者属于何种关系？提示：蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。(3)(知识关联)淀粉和纤维素都为多糖(C6H10O5)n，它们的元素组成和分子式是否全部相同？是否互为同分异构体？提示：多糖由于组成分子的n值不同，故分子式不同。淀粉和纤维素的n值不同，不能互称为同分异构体。(4)(教材二次开发)人们曾把糖类物质称为碳水化合物，原因为人们在早期发现的糖的分子式大多符合Cn(H2O)m，其中H、O的原子个数与C原子数没有直接关系，而H与O的原子个数比与H2O中H、O原子个数比相同，故称糖类为“碳水化合物”。那么符合Cn(H2O)m的有机物一定是糖类吗？提示：不一定。例如乙酸(CH3COOH)、甲醛(H
4、CHO)。二、淀粉的水解反应及糖类的用途 1.淀粉的主要性质探究(1)淀粉溶液 现象：_，结论：淀粉遇_变_。溶液变蓝 蓝色 I2(3)淀粉水解的化学方程式：2.糖类的用途(1)葡萄糖：用于制镜工业、医药、糖果制造业。(2)淀粉：人类的营养物质，为人体提供_，生产葡萄糖，酿酒。(3)纤维素：生产葡萄糖、制造酒精。淀粉和纤维素制酒精和醋酸的反应流程如下：能量【自主探索】(1)(思维升华)在检验淀粉水解产物时，为什么要先加入NaOH溶液？提示：中和水解液中的稀硫酸，调节溶液的pH至碱性，确保下步实验顺利进行。因为葡萄糖与银氨溶液、新制Cu(OH)2悬浊液的反应是在碱性环境中进行的。(2)(教材二次
5、开发)教材中描述“葡萄糖可与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀，医学上曾用类似的反应来检验病人尿液中葡萄糖的含量是否偏高”。丧失体内自我调节血糖水平的人会得糖尿病，病人的尿液中含有葡萄糖，怎样通过实验检验一个病人是否患有糖尿病？提示：把NaOH和CuSO4溶液加入某病人的尿液中微热，若观察到有砖红色沉淀生成，说明该人患有糖尿病。(3)(情境思考)青苹果不如熟苹果甜，某学生在探究实验中发现，青苹果汁遇碘溶液显蓝色，熟苹果汁能还原银氨溶液。青苹果汁遇碘溶液显蓝色，说明青苹果汁中含有什么物质？为什么熟苹果汁能还原银氨溶液？提示：淀粉；苹果转熟时淀粉水解为葡萄糖。关键能力合作学习 知识点一 葡萄糖
6、特征反应 1.银镜反应(1)实验步骤：在洁净的试管中加入2 mL 2%的AgNO3溶液；边振荡试管，边滴加2%的稀氨水，至析出的沉淀恰好溶解为止；滴加1 mL 10%的葡萄糖溶液振荡，水浴加热。(2)实验现象：可观察到有光亮的银镜生成。(3)注意事项：做银镜反应实验时，为了保证能够在试管内壁生成光亮的银镜，需要注意下面几点：选用洁净的试管；银氨溶液现配现用。配制银氨溶液时，要逐滴将稀氨水加入到硝酸银溶液中，到生成的沉淀刚好完全溶解为止，氨水不要过量；水浴加热。(4)应用：工业上制镜或热水瓶胆镀银。2.与新制氢氧化铜悬浊液的反应(1)实验步骤 在洁净的试管里加入2 mL 10%的NaOH溶液，滴
7、加5%的CuSO4溶液45滴，再加入2 mL 10%的葡萄糖溶液，加热至沸腾，观察现象。(2)实验现象 试管中先出现蓝色溶液，加热后产生砖红色沉淀，它是Cu2O。(3)注意事项 氢氧化铜溶液久置容易分解为氧化铜，并且氢氧化铜沉降下来也不利于与葡萄糖接触反应，所以本实验需用新制的氢氧化铜悬浊液；在配制时要保证溶液显碱性，一般操作是将硫酸铜溶液往氢氧化钠溶液中滴加至出现蓝色絮状沉淀即可；本实验加热煮沸，效果更好。(4)应用：这个反应的现象明显，常被用来检验病人的尿液中是否含有葡萄糖，以确定病人是否患有糖尿病。【合作探究】1.(教材二次开发)教材中描述“葡萄糖的分子式为C6H12O6”。葡萄糖的结构
8、简 式为CH2OH(CHOH)4CHO，葡萄糖分子中含有什么官能团？(宏观辨识与微观探析)提示：官能团为OH(羟基)和 (醛基)。2.(思维升华)葡萄糖的两个特征反应，遇新制的氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉 淀(Cu2O)，遇银氨溶液生成光亮的银镜(Ag)(也称银镜反应)。与其分子结构中 的什么官能团有关？提示：葡萄糖分子中含有的官能团有羟基(OH)和醛基(CHO)，两个特征反 应均与醛基(CHO)有关。3.葡萄糖分子式为C6H12O6，其中的氢元素与氧元素是不是以水的形式存在于其中？提示：葡萄糖分子中氢、氧原子个数比是21，但并不是以水的形式存在。4.(情境应用)(1)葡萄糖发生银镜反应，需要配
9、制银氨溶液，实验室如何配制银氨溶液？(科学探究与创新意识)提示：在洁净的试管中先加入硝酸银溶液，再滴加稀氨水，直到析出的沉淀恰好溶解为止。(2)在盛有银氨溶液的试管中，加入葡萄糖溶液，将试管置于温水浴里加热，观察到的实验现象是什么？提示：试管内壁有光亮的银镜产生。(3)按下图要求完成实验：加热后观察到的实验现象是什么？提示：试管中有砖红色沉淀生成。(4)由上述实验，你能得出什么结论？提示：葡萄糖具有还原性，能被弱氧化剂如新制Cu(OH)2悬浊液氧化，生成砖红色Cu2O沉淀。【典例示范】【典例】(原创题)核糖是合成核酸的重要原料，其结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO，下列关于核糖
10、的叙述中，正确的是()A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.可以与银氨溶液作用形成银镜 C.与葡萄糖互为同系物 D.1 mol核糖能与过量的钠反应生成1 mol氢气【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)同系物结构相似，分子组成上相差一个或若干个“CH2”原子团。(2)核糖中含有羟基，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，与钠反应生成氢气且 2OHH2。核糖中含有醛基，能发生银镜反应。【母题追问】(1)1 mol核糖最多能与_mol乙酸发生酯化反应？提示：1 mol核糖中含有4 mol OH，最多能与4 mol乙酸发生酯化反应。(2)核糖与食醋的主要成分乙酸能否发生反应，如能发生，属于什么反应类型？提示：
11、核糖含有羟基，乙酸中含有羧基，二者可以发生酯化反应，属于取代反应。【规律方法】葡萄糖所含官能团的性质总结(1)葡萄糖的分子结构与性质(2)醛基的性质(还原性)化学反应现象在碱性、加热条件下与银氨溶液反应产生光亮的银镜在碱性、加热条件下与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀加入酸性KMnO4溶液溶液褪色(3)羟基的性质(类比乙醇)与金属钠反应放出H2 1 mol葡萄糖与足量钠反应放出2.5 mol H2。酯化反应 1 mol葡萄糖最多可与5 mol乙酸发生酯化反应。【素养训练】葡萄糖和葡萄酸都是有机化合物。葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，它是一种多羟基醛；葡萄酸是一种羧酸是葡萄酒中主
12、要的有机酸之一。作为食品中添加的抗氧化剂可以使食物具有酸味。(1)葡萄糖的结构简式为 CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO，其对应的性质中正确的是_。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.可使小苏打溶液冒出气泡(2)葡萄酸的结构简式为 。下列有关葡萄酸说法不正确的是 _。A.葡萄酸能发生取代反应 B.葡萄酸既能与乙醇发生酯化反应，也能与乙酸发生酯化反应 C.葡萄酸能与Na和NaOH反应 D.葡萄酸能使溴的四氯化碳溶液褪色 提示：D。A、B、C三项正确；葡萄酸分子中无碳碳双键，故无法与溴的CCl4溶 液发生加成反应，故D项错误。知识点二 淀粉水解程度
13、的判断 1.原理 淀粉在20%H2SO4的作用下，加热发生水解反应，其水解过程是分步进行的，最终水解产物为葡萄糖。其水解过程：2.检验淀粉水解及水解程度的实验步骤：3.实验现象及结论：情况现象A现象B结论1溶液呈蓝色未产生银镜未水解2溶液呈蓝色出现银镜部分水解3溶液不呈蓝色出现银镜完全水解【合作探究】1.淀粉水解的催化剂有哪些物质？提示：淀粉酶、稀H2SO4。2.淀粉和葡萄糖一般用什么试剂检验？提示：淀粉用碘水，葡萄糖用银氨溶液。3.(思维升华)淀粉没有甜味，但为什么在吃米饭或馒头时多加咀嚼就能觉得有甜味呢？提示：淀粉在唾液淀粉酶的催化作用下，水解为麦芽糖，麦芽糖有甜味。4.(教材二次开发)教
14、材中描述“”。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：方案甲：淀粉溶液 水解液 溶液变蓝 结论：淀粉未水解。方案乙：淀粉溶液 水解液 无银镜生成 结论：淀粉未水解。方案丙：淀粉溶液 水解液 中和液 砖红色 沉淀 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。提示：(1)甲不正确，原因是未检测是否有葡萄糖。(2)乙不正确，原因是未中和水解液中的酸，不能检测出葡萄糖是否存在。(3)丙不正确，原因是证明淀粉发生了水解，是否完全水解还需加碘水检验淀粉是否还存在，如不变蓝，则水解完全。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
15、存在，另外应特别注意，检验葡萄糖前要中和水解液中的酸。【典例示范】【典例】(2020连云港高一检测)某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：下列结论正确的是()A.淀粉尚有部分未水解 B.淀粉已完全水解 C.淀粉没有水解 D.淀粉已发生水解，但不知是否完全水解【解题指南】解答本题需注意以下两个方面：(1)碘单质可与氢氧化钠溶液反应。(2)淀粉水解的产物为葡萄糖，能发生银镜反应。【解析】选D。由于在水解液中加入了过量NaOH溶液，I2会与碱发生反应生成碘盐而导致无法判断中和液中是否还有淀粉存在，因此也就无法判断淀粉是否水解完全。若改为向水解液中直接加入碘水则可证明淀粉是否水解完全。【母题
16、追问】(1)上述实验现象哪一点可以判断淀粉是否发生了水解？提示：根据“有银镜生成”可判断淀粉已发生水解。(2)将淀粉水解，并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的实验中，写出要进行的主要操作的顺序。加热滴入稀硫酸加入新制的氢氧化铜悬浊液加入足量的氢氧化钠溶液。【规律方法】检验淀粉水解程度的实验中常出现的两个错误(1)未用NaOH溶液中和作催化剂的硫酸 因为淀粉水解最终产物均为葡萄糖，为检验其水解产物或水解程度，通常是利用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验葡萄糖来说明的，而葡萄糖这两个反应均是在碱性条件下进行的，所以必须用NaOH溶液将淀粉的水解所用催化剂硫酸中和掉。(2)在中和液中滴加碘水
17、来检验淀粉 因为中和液中NaOH过量，而过量NaOH会消耗I2，影响淀粉的检验，所以应在水解液中加碘水。【素养训练】糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，以高血糖为主要标志。某学校化学探究小组将地瓜干制成粉末，加入水、稀硫酸进行发酵水解实验：(1)经过一段时间后，为了检验水解产物中是否含有葡萄糖，该小组的同学取出水解产物的溶液少许，放入试管中，加水进行稀释，在稀释液中滴入新制的氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，结果没有红色沉淀产生的原因是什么？提示：水解液没有加碱中和其酸性。(2)如何验证淀粉是否完全水解？提示：加入碘水不变蓝色，证明淀粉完全水解。(3)木糖醇CH2OH(CHOH)3CH2OH是一种甜味剂，糖尿
18、病人食用后血糖不会升高。木糖醇与葡萄糖是否互为同分异构体？请预测木糖醇的一种化学性质。提示：木糖醇的分子式为C5 H12 O5，与葡萄糖的分子式不同，二者不互为同分异构体；木糖醇分子中含有羟基，与葡萄糖相似，可发生酯化反应，能与金属钠反应，能燃烧，能在铜或银的催化作用下发生氧化反应。(4)糖尿病患者要注意饮食，若食用淀粉类食品过多，会引起血糖升高，血糖升高的原因是什么？提示：淀粉水解，最终产物是葡萄糖。【课堂小结】三言两语话重点 (1)常见糖类的同分异构体：葡萄糖与果糖；蔗糖与麦芽糖。(2)葡萄糖与淀粉的特征性质(用于鉴别)：葡萄糖：与银氨溶液水浴加热产生光亮的银镜，与新制Cu(OH)2悬浊液
19、加热至沸腾产生砖红色沉淀。淀粉：遇碘(I2)变蓝。(3)掌握两个重要反应：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 课堂检测素养达标 1.现有下列物质，纤维素、甲酸甲酯(HCOOCH3)、淀粉、甲醛(CH2O)、丙酸、乙酸，其中符合Cn(H2O)m的组成且不属于糖类的是()A.B.C.D.【解析】选B。纤维素、淀粉都为多糖，不符合题意，排除；的分子式为C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖类，符合题意；分子式为CH2O，符合C(H2O)组成，但不是糖类，符合题意；分子式为C3H6O2，不符合Cn(H2O)m组成；分子式为C2H4O2，符合C2(H2O)2，但不是糖类，符合题意；所以符合，
20、选B。2.葡萄糖能发生银镜反应，也能与新制氢氧化铜悬浊液反应，是因为葡萄糖分子中含有()A.羟基 B.羧基 C.碳氧双键 D.醛基【解析】选D。葡萄糖的这两个特征反应，都是因为结构中含有官能团醛基(CHO)。3.中国酒文化源远流长，很多地方至今仍用传统工艺来制作米酒。家酿米酒的 转化过程为()A.淀粉蔗糖葡萄糖酒 B.淀粉麦芽糖葡萄糖酒 C.淀粉麦芽糖果糖酒 D.淀粉蔗糖果糖酒【解析】选B。家酿米酒是以淀粉类物质为原料在酶的作用下逐步转化而成：淀粉 麦芽糖 葡萄糖 酒(乙醇)。4.向淀粉中加入少量硫酸，并加热使之发生水解，为测定水解的程度所需的试剂是()NaOH溶液 银氨溶液 新制氢氧化铜悬浊
21、液 碘水 BaCl2溶液 A.B.C.D.5.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H2O B.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悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖 D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖 6.患有糖尿病的病人需经常检验尿液中是否含有葡萄糖。下列关于某病人尿糖检验的做法正确的是()A.取尿样，加入新制Cu(OH)2悬浊液，观察发生的现象 B.取尿样，加H2SO4中和碱性，再加入新制Cu(OH)2悬
22、浊液，观察发生的现象 C.取尿样，加入新制Cu(OH)2悬浊液，煮沸，观察发生的现象 D.取尿样，加入Cu(OH)2，煮沸，观察发生的现象 7.实验室做葡萄糖和银氨溶液反应的实验时：(1)配制银氨溶液时向盛有_溶液的试管中逐滴滴加_溶液，边滴边振荡直到_为止。(2)加热时应用_加热。(3)实验结束时用_清洗试管。(4)下列可用该实验原理检验的是_(填字母)。A.淀粉和纤维素 B.葡萄糖和蔗糖 C.蔗糖和淀粉 D.葡萄糖和乙酸乙酯【素养新思维】8.糖尿病是由于人体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合征，以高血糖为主要标志。长期摄入高热量食品或缺少运动，都会导致糖尿病。糖尿病人过量饮酒，将会一定程度上造成胰岛细胞损伤。但酒精在肝脏内可转化成有机物A。关于A性质的实验结果如下：(1)通过实验测得A的相对分子质量为60；(2)A由C、H、O三种元素组成，分子中只存在两种类型的氢原子，且这两种类型的氢原子个数比为13；(3)A可与酒精在一定条件下反应生成有芳香气味的物质。纯净的A又称为_，结构简式为_。A的主要化学性质有(用化学方程式表示)：a._，b._。