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    高中人教版 (2019)第四节 基本营养物质学案

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    这是一份高中人教版 (2019)第四节 基本营养物质学案,共7页。

    第1课时糖类
    1.知道糖类的组成、重要性质和主要应用。
    2.认识葡萄糖的分子结构和特征反应。
    3.能够设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度。
    基本营养物质
    我们的食物能给我们提供的营养物质主要有 糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素、水 ,其中 糖类、油脂、蛋白质 被人们习惯称为基本营养物质。
    一.糖类的组成及其分类
    1.糖类组成: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,过去曾称其为碳水化合物。
    2.糖的分类:糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同,划分为单糖、二糖、多糖。
    3.重要糖类:
    【注意】淀粉和纤维素是高分子化合物,是混合物
    二.葡萄糖
    1.葡萄糖的结构
    葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,__能__溶于水,其分子式为__C6H12O6__,葡萄糖的结构简式:
    CH2OH(CHOH)4CHO 。
    在葡萄糖分子中含有两种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.主要化学性质
    (1)与新制Cu(OH)2悬浊液反应。完成下列实验:
    实验现象:__试管中有砖红色沉淀生成__。
    实验结论: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,生成砖红色的Cu2O沉淀。
    (2)在试管中加入1mL2%AgNO3溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%稀氨水,到沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液,再加入1mL10%葡萄糖溶液,振荡,然后放在水浴中加热,观察现象。
    实验现象:在试管内壁形成__光亮的银镜__。
    实验结论:葡萄糖具有__还原__性,能被弱氧化剂如__银氨溶液__氧化,生成光亮的银镜。
    三.蔗糖、淀粉、纤维素
    1.淀粉的特征反应:将碘酒分别滴到一片土豆和面包上,观察并记录实验现象。
    现象:变蓝。结论:淀粉遇碘变蓝。
    2.蔗糖、淀粉、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
    现象:__最终有砖红色沉淀生成__;解释:__淀粉水解生成的葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀__。
    淀粉或纤维素的水解方程式为

    (3)在人体内缓慢氧化,提供人体活动所需能量,写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式:
    C6H12O6+6O2―→6CO2+6H2O 。
    (4)葡萄糖酿酒的反应为C6H12O6eq \(——→,\s\up7(酒化酶))2C2H5OH+2CO2↑。
    三.糖类物质的存在和主要应用
    1.单糖:葡萄糖和果糖是单糖,主要存在于 水果 和 蔬菜 中,动物的血液中也含有葡萄糖,人体正常的血糖含量为100mL血液中含葡萄糖 80--100 mg。葡萄糖还是重要的工业原料,主要用于 食品加工 、 医疗输液 、 合成补钙药物 及 维生素C 。
    2.双糖:蔗糖和麦芽糖都属于双糖,其中最主要的是蔗糖,蔗糖主要存在于 甘蔗 和甜菜中,食用白糖、冰糖就是 蔗糖 。
    3.多糖:淀粉和纤维素是多糖,它们是食物的重要组成部分,也是一种结构复杂的天然 高分子 化合物。
    淀粉除作食物外,主要用于生产 葡萄糖 和 酒精 。
    纤维素是植物的主要成分,人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中主要是加强胃肠的蠕动,有通便功能,其他一些富含纤维素的物质,如木材、稻草、麦秸、甘蔗渣等还可以用来造纸,制造
    纤维素硝酸酯 、 纤维素乙酸酯 和 黏胶纤维 。
    【典例1】核糖是合成核酸的重要原料,其结构简式为
    CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,下列关于核糖的叙述中,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.1ml核糖能与过量的钠反应生成1ml氢气
    【答案】B
    【解析】核糖中含有—OH和—CHO,均能与高锰酸钾发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,故A错误;因其分子中有—CHO,故能发生银镜反应,故B正确;核糖和葡萄糖分子中羟基数目不同,不是同系物,故C错误;1ml核糖与过量的钠反应生成2ml氢气,故D错误。
    【典例2】为了检验淀粉水解产物,某学生设计了如下实验方案:
    淀粉液eq \(——→,\s\up7(试剂1),\s\d5(①△))水解液eq \(——→,\s\up7(试剂2),\s\d5(②))混合液eq \(——→,\s\up7(试剂3),\s\d5(③△))红色沉淀
    回答下列问题:
    (1)试剂1是_______,作用是_________。
    (2)试剂2是_______,作用是____________________,发生的离子反应为______________________________;如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,能否实现实验目的____,若不能,其原因是____________________________________。
    (3)如何检验第①步实验已基本完成 。
    【答案】稀硫酸催化作用NaOH溶液中和作催化剂的硫酸,使检验水解产物的实验得以顺利进行
    H++OH-==H2O否硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败用试管取出少量水解液,加入碘水,若不显蓝色,说明水解反应已基本完成
    【解析】(1)因淀粉水解需用硫酸作催化剂,所以试剂1是H2SO4溶液,作催化剂。
    (2)因淀粉水解用稀硫酸作催化剂,检验葡萄糖时溶液要呈碱性,所以试剂2是NaOH溶液,中和作催化剂的硫酸,反应的离子方程式为H++OH-==H2O,使检验水解产物的实验得以顺利进行,如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,因为硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败。
    (3)因淀粉未完全水解时还有少量的淀粉,而碘能使淀粉变蓝,故用碘水检验。
    1.判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)
    (1)单糖就是碳原子数最少的糖。( )
    (2)可以用新制氢氧化铜悬浊液鉴别蔗糖和葡萄糖。( )
    (3)蔗糖和麦芽糖是同分异构体。( )
    (4)淀粉水解的最终产物是二氧化碳和水。( )
    【答案】× √ √ ×
    【解析】(1)单糖是指不能再水解的糖。
    (2)葡萄糖可以与新制氢氧化铜悬浊液共热反应生成砖红色沉淀,蔗糖不能。
    (3)蔗糖和麦芽糖的化学式都是C12H22O11,但是二者结构不同,因此属于同分异构体。
    (4)淀粉水解的最终产物是葡萄糖。
    2.下列关于糖的说法正确的是
    A.葡萄糖是还原性糖B.蔗糖水解产物都是葡萄糖
    C.淀粉和纤维素互为同分异构体D.糖都能水解
    【答案】A
    【解析】A.葡萄糖是多羟基醛,具有还原性,因此属于还原性糖,A正确;B.蔗糖是二糖,水解产生一分子葡萄糖,一分子果糖,因此水解产物不都是葡萄糖,B错误;C.淀粉和纤维素分子式都写为(C6H10O5)n,但由于分子中含有的单糖单元数目不同,因此二者的分子式不同,所以二者不是同分异构体,C错误;D.单糖不能水解,而二糖及多糖则能水解,D错误;故合理选项是A。
    3.下列说法中正确的是( )
    A.凡符合Cn(H2O)m通式的化合物一定属于糖类,不符合此通式的不属于糖类
    B.凡能溶于水且具有甜味的化合物都属于糖类
    C.葡萄糖分子中含有醛基,它具有还原性
    D.葡萄糖是一种单糖的主要原因是它是一种多羟基醛
    【答案】C
    4.对于淀粉和纤维素的说法正确的是( )
    A.两者都能水解,但水解的产物不同
    B.它们都属于糖类,且都是高分子化合物
    C.两者含有C、H、O元素的质量分数相同,且互为同分异构体
    D.都可用(C6H10O5)n表示,都易溶于水
    【答案】B
    【解析】淀粉和纤维素属于多糖,能水解,最终都生成葡萄糖,A项错误;多糖是高分子化合物,分子式中的n值不同,二者不是同分异构体,B项错误;C项正确;淀粉能部分溶于热水,纤维素不溶于水,D项错误。
    5.运动员无论是在比赛或者是训练时都需要大量的体力消耗,需比较快地补充能量,可以饮用葡萄糖水。则葡萄糖在人体内发生的主要反应是( )
    A.酯化反应B.氧化反应
    C.还原反应D.水解反应
    【答案】B
    【解析】葡萄糖在人体内发生的反应是C6H12O6+6O2―→6CO2+6H2O,属氧化反应。
    6.关于糖类物质的说法正确的是( )
    A.糖类均有甜味
    B.淀粉和纤维素均不是糖类
    C.糖类均不可水解
    D.糖类都含有C、H、O元素
    【答案】D
    【解析】纤维素属于糖类,无甜味,A项错;淀粉、纤维素的通式为(C6H10O5)n,属糖类,B项错误;只有单糖不水解,C项错误;糖类都含有C、H、O元素,D项正确。
    7.将碘水滴到新切开的马铃薯(又称土豆)表面上,马铃薯表面变蓝色,该现象表明马铃薯含有( )
    A.葡萄糖B.蔗糖
    C.淀粉D.纤维素
    【答案】C
    【解析】碘水遇到淀粉变蓝色,所以选C。
    8.葡萄糖的结构简式为
    CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,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.可使小苏打溶液冒出气泡
    【答案】D
    【解析】葡萄糖分子结构中有羟基,与钠反应生成氢气,与乙酸发生酯化反应;有醛基可发生银镜反应;两种官能团都不与小苏打反应,所以选D。
    9.广告称某品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不加糖,比加糖还甜,适合糖尿病人食用。下列判断正确的是( )
    A.该广告中的八宝粥的确不含有任何糖类
    B.糖尿病人应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用
    C.不加糖不等于没有糖,糖尿病人食用需慎重
    D.红豆、糯米等不含糖类,但是含有C、H、O三种元素
    【答案】C
    【解析】不加糖不等于没有糖,该八宝粥中红豆、糯米等含糖类,糖尿病人食用需慎重,A、B、D错误,C正确。
    10.只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液,这种试剂是( )
    A.NaOH溶液B.新制的Cu(OH)2
    C.碘水D.Na2CO3溶液
    【答案】B
    【解析】乙酸与新制的Cu(OH)2发生中和反应而使蓝色絮状沉淀变成蓝色溶液,新制的Cu(OH)2分别与剩余两溶液混合加热,能产生砖红色沉淀的为葡萄糖,无明显现象的为淀粉。A项不能鉴别三种物质,C项中碘水只能鉴别出淀粉,D项中Na2CO3只能鉴别出乙酸,故只有B项正确。
    11.如图所示,在一熟苹果切片上分别滴上1滴碘水和银氨溶液,颜色变化如图所示,根据这些实验现象下列推断正确的是( )
    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
    【答案】A
    【解析】遇碘水变蓝色,说明含有淀粉;遇银氨溶液变黑色,则有少量单质银的粉末生成,说明含有还原性的糖。
    12.向淀粉中加入少量稀硫酸,加热使之发生水解,为测定水解的程度,需下列试剂中的( )
    ①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制Cu(OH)2悬浊液
    ④碘水 ⑤BaCl2溶液
    A.①⑤B.②④
    C.①③④D.②③④
    【答案】C
    【解析】用NaOH溶液和新制Cu(OH)2悬浊液判断淀粉是否水解,利用碘水判断淀粉是否水解完全。
    13.已知A是淀粉在一定条件下水解生成的最终产物,C是一种水果香味的油状液体,分子量为88,现有下列转化关系:
    (1)写出A的分子式_______。
    (2)B中的官能团名称_______。
    (3)写出A→B反应方程式_______。
    (4)下列说法正确的是_______(填字母,多选)。
    A.物质C中混有少量物质B,可用NaOH溶液除去物质B
    B.物质B常温下是一种无色、无味,水溶性很好的液体
    C.相同质量的B和乙酸,分别完全燃烧,两者耗氧量不相同
    D.反应②和③的反应类型不相同
    【答案】C6H12O6羟基C6H12O62C2H5OH+2CO2↑CD
    【解析】(1)A是葡萄糖,分子式是C6H12O6;(2)B是C2H5OH,官能团是-OH,名称是羟基;(3)A是C6H12O6,B是C2H5OH,C6H12O6在酒化酶作用下反应产生C2H5OH、CO2,反应方程式为:C6H12O62C2H5OH+2CO2↑;(4)A.物质C是CH3COOCH2CH3,B是C2H5OH,乙酸乙酯其中混有少量乙醇,若用NaOH溶液,会导致乙酸乙酯水解变质,而杂质乙醇与NaOH不反应,因此不能达到除杂的密度,A错误;B.B是C2H5OH,乙醇在常温下是一种无色、有特殊香味的液体,能够与水混溶,B错误;C.B是C2H5OH,1ml乙醇(即46g)完全燃烧产生CO2、H2O,消耗3mlO2;1ml乙酸(即60g)完全燃烧产生CO2、H2O,消耗2mlO2,所以相同质量的B和乙酸,分别完全燃烧,两者耗氧量不相同,C正确;D.反应②是分解反应,反应③是取代反应,因此反应②、③的反应类型不相同,D正确;故合理选项是CD 。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
    C12H22O11
    同分异构体
    多糖
    淀粉、纤维素
    (C6H10O5)n
    不属于同分异构体
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