高中化学人教版 (2019)选择性必修3实验活动3 糖类的性质学案

实验活动3　糖类的性质

实验目的

1．加深对葡萄糖、蔗糖和淀粉等代表性糖类物质性质的认识。

2．通过实验认识糖类还原性的检验方法。

实验用品

试管、烧杯、胶头滴管、酒精灯、石棉网(或陶土网)、三脚架、试管夹、火柴。

葡萄糖、蔗糖、淀粉、10%葡萄糖溶液、10%蔗糖溶液、10% NaOH溶液、淀粉溶液、2% AgNO3溶液、2%氨水、5% CuSO4溶液、10% H2SO4溶液、pH试纸。

实验步骤

1．葡萄糖

2．蔗糖

3.淀粉

问题讨论

1．写出蔗糖和淀粉水解反应的化学方程式。

答案　蔗糖水解反应的化学方程式为

＋H2O＋。

淀粉水解反应的化学方程式为

＋nH2O

2．请结合糖类的性质，推测急救患者补充能量时，一般使用葡萄糖溶液，而不选择其他糖类溶液的可能原因。

答案　葡萄糖是一种重要的营养物质，在食品和医药工业中有广泛的应用。葡萄糖易于被人体吸收，经酶的催化发生氧化反应放出热量，提供了维持生命活动所需要的能量。故低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。

1．(2020·重庆第二外国语学校高二期中)下列实验操作和结论错误的是(　　)

A．用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖

B．用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化

C．浓硫酸可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素

D．蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸，水浴加热几分钟，加入到银氨溶液中，没有银镜产生，证明蔗糖不水解

答案　D

解析　麦芽糖含有醛基能使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀，蔗糖不含醛基不能使新制的Cu(OH)2产生沉淀，故A结论正确；只要有蔗糖水解为葡萄糖，就能发生银镜反应，故B结论正确；蔗糖脱水变黑碳化，证明蔗糖含C、H、O三种元素，故C结论正确；验证蔗糖是否水解，先在蔗糖溶液中滴加几滴稀H2SO4，水溶液加热几分钟，加入过量的氢氧化钠中和硫酸，再加入银氨溶液，若生成银镜，则发生水解，故D结论不正确。

2．(2020·辽宁朝阳县柳城高级中学高二期中)可通过实验来验证淀粉水解生成还原性糖，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(　　)

①取少量淀粉加水制成溶液

②加热煮沸

③加入碱液，中和并呈碱性

④加入新制的Cu(OH)2

⑤加入几滴稀H2SO4

⑥再加热

A．①②⑤⑥④③   B．①⑤②③④⑥

C．①⑤②④⑥③   D．①⑥④⑤③②

答案　B

解析　淀粉水解的实验的步骤为取少量纯淀粉加适量水配成溶液；在淀粉溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟、冷却；由于水解完毕生成的还原性糖葡萄糖，与新制Cu(OH)2发生氧化反应须在碱性条件下，所以在冷却后的溶液中加入NaOH溶液，调pH至碱性，加入新制Cu(OH)2，水浴加热。其实验结果是有砖红色沉淀产生。所以该实验中操作步骤正确的排列顺序为①⑤②③④⑥，答案选B。

3．(2020·四川省高三检测)某学习小组设计的蔗糖水解反应如图所示(夹持装置省略)。下列说法错误的是(　　)

A．稀硫酸和热水浴都能加快蔗糖水解速率

B．滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性

C．加热至沸腾后试管内生成黑色沉淀

D．实验现象证明蔗糖水解有还原性物质生成

答案　C

解析　稀硫酸是蔗糖水解反应的催化剂，催化剂能加快反应速率，热水浴相当于对反应体系加热，温度升高，反应速率加快，故A正确；酸性条件下，新制的氢氧化铜悬浊液会与稀硫酸发生酸碱中和反应，影响后续蔗糖水解产物的检验，滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性，消除稀硫酸对后续实验现象的影响，故B正确；蔗糖在稀硫酸存在、水浴加热时发生水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖，葡萄糖分子结构中有醛基，具有还原性，与新制氢氧化铜发生氧化还原反应，加热至沸腾后试管内生成砖红色氧化亚铜沉淀，故C错误；结合C项分析，以及实验现象，氢氧化铜转化为氧化亚铜，Cu元素化合价降低，被还原，证明蔗糖水解有还原性物质生成，故D正确。

4．下列有机实验操作或叙述中正确的是________(填字母)。

A．用银氨溶液检验某病人是否患糖尿病

B．乙酸乙酯中的少量乙酸可用饱和碳酸钠溶液除去

C．蔗糖水解时应用浓硫酸作催化剂

D．在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸，微热会产生黄色物质

E．在植物油中滴入溴水，溴水会褪色

F．用盐析法分离油脂皂化反应的产物

G．在酒精中加新制生石灰后蒸馏制无水酒精

H．制酚醛树脂时，应将温度计插入水浴中

答案　B、D、E、F、G

解析　检验某病人是否患糖尿病宜用廉价试剂新制的氢氧化铜，而不用银氨溶液，A项错误；饱和碳酸钠溶液可除去少量乙酸，而乙酸乙酯在其中溶解度小，B项正确；蔗糖水解时应用稀硫酸作催化剂，浓硫酸会使蔗糖碳化，C项错误；在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸，微热发生显色反应，产生黄色物质，D项正确；植物油通常呈液态，是不饱和高级脂肪酸的甘油酯，能与溴水加成使溴水褪色，E项正确；油脂皂化反应生成高级脂肪酸盐(胶体)和甘油的混合液，加入食盐粉末搅拌发生盐析，实现产物分离，F正确；工业酒精中加入新制生石灰后蒸馏制无水酒精，这是工业制无水酒精的方法，G项正确；制酚醛树脂时，使用沸水浴加热，不需要温度计，H项错误。

5．(2020·广西宁明县宁明中学高二期末)为了检验淀粉水解的产物，设计如下实验方案：

请回答下列问题：

(1)试剂1为20%的H2SO4溶液，其作用是________________________________________

_____________________________________________________________________________。

(2)试剂2为________，其作用是_________________________________________________

_____________________________________________________________________________，

使检验水解产物的实验得以顺利进行；发生反应的离子方程式为______________________。

(3)反应①的化学方程式为_______________________________________________________。

(4)为检验淀粉液是否已完全水解，取少量水解液于试管中，加入碘水，则证明淀粉未完全水解的现象是____________________。

(5)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？________(填“能”或“否”)，若不能，其原因是________________________________________________，

最简单的改正措施是_____________________________________________________________。

答案　(1)作催化剂

(2)氢氧化钠溶液　中和作催化剂的硫酸　H＋＋OH－===H2O

(3)(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)

(4)溶液显蓝色

(5)否　硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败　直接向溶液中加入稍过量的NaOH溶液

解析　(1)淀粉的水解过程必须加入稀硫酸作催化剂，加快淀粉的水解反应速率。

(2)稀硫酸能够与氢氧化铜反应，会导致实验失败，所以应该先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸，离子方程式为H＋＋OH－===H2O。

(3)淀粉在稀硫酸作用下完全水解生成葡萄糖，水解方程式为(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6。

(4)淀粉遇碘单质显蓝色，据此可以检验淀粉是否完全水解，方法为取少量水解液于试管中，加入碘水，如果溶液显蓝色，则证明淀粉未完全水解。

(5)如果不加入氢氧化钠中和催化剂稀硫酸，则硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败，无法达到实验目的；为了避免实验失败，应该直接向溶液中加入稍过量的NaOH溶液中和稀硫酸。