高中化学苏教版 (2019)必修 第二册第二单元 食品中的有机化合物第4课时学案

第4课时　糖类

新课程标准

1．了解葡萄糖的分子结构和特征反应。

2．能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度。

3．认识糖类在生产、生活中的重要应用。

学业质量水平

合格性要求

1.能利用官能团解释葡萄糖的化学性质。(水平1)

2．能设计简单的实验方案，探究葡萄糖的性质。(水平2)

等级性要求

1.能运用官能团的性质推测糖类的性质。(水平3)

2．能设计淀粉水解程度的探究实验，并能分析和评价。(水平4)

图说考点

基础知识——自学·思记·尝试

[新知预习]

一、糖类的组成、存在及物理性质

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。

2．糖类的组成、物理性质及存在

3.糖的分类

其中， ①葡萄糖与果糖互为同分异构体；

②蔗糖与麦芽糖互为同分异构体；

③淀粉与纤维素不是同分异构体；

④淀粉、纤维素都是天然高分子化合物。

二、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________________________________________________________________________。

2．与银氨溶液反应

3.与新制Cu(OH)2悬浊液反应

三、糖类的性质及用途

1．淀粉的主要性质探究

(1)淀粉溶液现象：________，结论：淀粉遇________变________。

→若生成砖红色沉淀，说明淀粉水解生成________。

在上述实验中，H2SO4的作用是________。

(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：

淀粉(纤维素)葡萄糖酒精―→乙酸。

【学而思】

(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？

(2)(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？

(3)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，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？

[即时自测]

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”

(1)糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的。(　　)

(2)糖类都能发生水解反应。(　　)

(3)葡萄糖和蔗糖的最简式都是CH2O。(　　)

(4)淀粉和纤维素互为同分异构体。(　　)

(5)葡萄糖溶液和淀粉溶液可利用I2水来鉴别。(　　)

2．将下列糖类与相应的用途连接起来。

(1)葡萄糖　　 A．生产葡萄糖和酒精

(2)蔗糖       B．医疗输液

(3)淀粉      C．食用白糖、冰糖

(4)纤维素     D．加快胃肠蠕动

3．崇明米酒既有酒味又有甜味，其中甜味的来源的途径是(　　)

A．淀粉→蔗糖→葡萄糖

B．淀粉→麦芽糖→葡萄糖

C．淀粉→麦芽糖→果糖

D．淀粉→蔗糖→果糖

4．青苹果汁遇到碘酒时显蓝色，熟苹果汁能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，这说明(　　)

A．青苹果中只含淀粉

B．熟苹果中只含单糖

C．苹果转熟时单糖聚合成淀粉

D．苹果转熟时淀粉水解成葡萄糖

5．下列各组物质互为同分异构体的是________。

①淀粉、纤维素　②麦芽糖、蔗糖　③果糖、葡萄糖　④油、脂肪　⑤乙酸、甲酸甲脂

技能素养——合作·探究·分享

例1 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：

CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，

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

例2 某学生做淀粉水解实验，步骤如下：

(1)写出淀粉水解的化学反应方程式：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)单质沉淀是________(写化学式)。

(3)填写所加试剂名称及其作用：

A.________，作用_________________________________________________________

________________________________________________________________________；

B.________，作用________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)加入A溶液而不加入B溶液是否可以________，其理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

关键能力　归纳提升

一、葡萄糖的特征反应

1．银镜反应

(1)实验步骤：

①在洁净的试管中加入2 mL 2%的溶液；

②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；

③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：

①选用洁净的试管；

②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；

③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，滴加5%的4溶液4～5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O。

(3)注意事项：

①氢氧化铜悬浊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；

②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；

③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。

3．所含官能团的性质

(1)葡萄糖的分子结构与性质：

(2)醛基的性质：(还原性)

(3)羟基的性质：(类比乙醇)

①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。

②酯化反应：

1 mol葡萄糖最多可与5 mol乙酸发生酯化反应。

4．淀粉水解程度

(1)实验步骤

(2)实验现象及结论：

状元随笔　(1)淀粉的检验，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH溶液反应。

(2)因反应是用硫酸作催化剂，而银镜反应或与新制悬浊液反应的溶液必须呈碱性，所以应先中和再检验葡萄糖。

课堂检测——夯实·测控·演练

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

2．现有下列物质，①纤维素、②甲酸甲酯(HCOOCH3)、③淀粉、④甲醛(CH2O)、⑤丙酸、⑥乙酸，其中符合Cn(H2O)m的组成且不属于糖类的是(　　)

A．①②④ B．②④⑥

C．①⑤⑥ D．①③⑤

3．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(　　)

①NaOH溶液　②银氨溶液　③新制氢氧化铜悬浊液　④碘水　⑤BaCl2溶液

A．①⑤  B．②④

C．①②④ D．②③④

4．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，再加入新制悬浊液，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

5．下列关于葡萄糖的说法中错误的是(　　)

A．葡萄糖的分子式是C6H12O6

B．葡萄糖不能发生水解反应

C．葡萄糖是碳水化合物，因为它的分子是由6个碳原子和6个水分子组成的

D．葡萄糖能与新制的氢氧化铜悬浊液共热反应，生成砖红色的沉淀

6．下列说法中正确的是(　　)

A．淀粉水解与纤维素水解所生成的最终产物不同

B．蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍

C．在麦芽糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，水浴加热，看不到有银镜生成

D．向淀粉的水解液中滴加碘水，溶液变蓝，说明淀粉未水解

7．蔗糖本身没有还原性，某学生将从食品店购买的蔗糖配成溶液，做银镜反应实验，却能得到银镜，产生这一现象的原因是(　　)

A．蔗糖被氧化

B．蔗糖被还原

C．实验过程中蔗糖发生水解

D．在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解

8．新版人民币的发行，引发了人们对有关人民币中化学知识的关注。下列表述不正确的是(　　)

A．制造人民币所用的棉花、优质针叶木等原料的主要成分是纤维素

B．用于人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质

C．纤维素是多糖，没有甜味

D．某种验钞笔中含有碘酒溶液，遇假钞呈现蓝色，其中遇碘变蓝的是葡萄糖

9．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________，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________。

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

10．某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。

方案甲：淀粉溶液水解液中和液溶液变蓝。

结论：淀粉完全没有水解。

方案乙：淀粉液水解液无银镜现象。

结论：淀粉完全没有水解。

方案丙：淀粉液水解液中和液有银镜现象。

结论：淀粉已经水解。

根据上述操作，现象，首先回答结论是否正确，然后简要说明。

①方案甲：______________________________________________________________

________________________________________________________________________；

②方案乙：______________________________________________________________

________________________________________________________________________；

③方案丙：______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

11．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1∶3；

(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．________________________________________________________________________。

第4课时　糖类

基础知识

新知预习

一、

1．C、H、O　Cn(H2O)m

2．C6H12O6　C12H22O11　(C6H10O5)n　(C6H10O5)n　白　有　白　有　白　无　白　无　易　易　

二、

1．C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2 803 kJ·mol－1

2．产生光亮的银镜　还原　银氨溶液

3．砖红色沉淀　还原　新制Cu(OH)2悬浊液

三、

1．(1)溶液变蓝　I2　蓝色

(2)完全　淀粉　葡萄糖　催化剂

(3)

2．(2)能量

学而思

提示：(1)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)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。

(3)不一定。例如乙酸(CH3COOH)、甲醛(HCHO)。

即时自测

1．答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√

2．答案：(1)—B　(2)—C　(3)－A　(4)—D

3．答案：B

4．答案：D

5．答案：②③⑤

技能素养

例1　解析：(1)由于葡萄糖分子中含有结构故可发生A、B两项反应；由于其含有结构可发生C项反应；由于葡萄糖分子中无故不能发生D项反应。

(2)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。

答案：(1)ABC　(2)D

例2　解析：淀粉水解条件：稀硫酸作催化剂，为检验水解产物葡萄糖，应先加NaOH溶液中和稀硫酸，葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。水解反应方程式为

答案：(1)

(2)Ag

(3)稀硫酸　作淀粉水解的催化剂　氢氧化钠溶液(答案合理即可)　中和稀硫酸，提供碱性环境

(4)不可以　葡萄糖(醛基)与新制Cu(OH)2悬浊液反应只能在碱性条件下发生，因为酸性环境会破坏新制Cu(OH)2悬浊液

课堂检测

1．答案：A

2．答案：B

3．答案：C

4．解析：葡萄糖的检验可在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液共热，或与银氨溶液共热而完成。

答案：C

5．解析：葡萄糖分子式C6H12O6，属于单糖，不能发生水解反应，A、B正确；葡萄糖是碳水化合物，但不是由碳原子和水分子组成的，C错误；葡萄糖能被新制悬浊液氧化而产生砖红色沉淀，D正确。

答案：C

6．解析：淀粉与纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，A错误；蔗糖分子式C12H22O11，其相对分子质量加上18才等于葡萄糖的两倍，B错误；银镜反应需要碱性环境，在滴加银氨溶液之前，需要先加强碱将催化剂硫酸中和掉，C正确；加入碘水溶液变蓝，说明仍有淀粉，可能淀粉未水解，也可能部分水解，D错误。

答案：C

7．解析：蔗糖水解可生成葡萄糖，葡萄糖能发生银镜反应。

答案：D

8．答案：D

9．解析：配制银氨溶液时应向盛有AgNO3的试管中逐滴滴加稀氨水至最初产生的沉淀恰好溶解为止，葡萄糖的银镜反应采用水浴加热，实验结束时用稀HNO3清洗试管。发生银镜反应是葡萄糖的特征性质，蔗糖、淀粉、纤维素及乙酸乙酯均不发生此反应。

答案：(1)AgNO3　稀氨水　沉淀恰好溶解

(2)水浴　(3)稀HNO3　(4)BD

10．解析：证明淀粉未水解的关键是用实验证明没有水解产物葡萄糖生成；证明淀粉部分水解的关键是用实验证明既有未水解的淀粉又有水解产物葡萄糖；证明淀粉水解完全的关键是用实验证明水解液中无淀粉。淀粉水解条件为稀H2SO4并加热，而检验产物葡萄糖所用试剂银氨溶液需在碱性条件下，故检验前须先加NaOH中和H2SO4，在审题时必须弄清有无此步骤。

答案：①结论不正确。因为淀粉可能部分水解，未水解的淀粉会与碘水反应而使溶液变蓝　②结论不正确。因为淀粉可能部分水解或完全水解，但是在酸性条件下，生成的葡萄糖不能与银氨溶液发生银镜反应　③结论正确。说明淀粉水解，生成了葡萄糖，并用氢氧化钠中和了作催化剂的硫酸，在碱性条件下发生了银镜反应

11．解析：根据题给信息知A可与酒精在一定条件下反应生成有芳香气味的物质，可得A为酸，又因A的相对分子质量为60，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的个数比为1∶3，所以A为乙酸，纯净的A又称为冰醋酸，结构简式为CH3COOH，乙酸具有酸的通性，如乙酸可与氢氧化钠反应：CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O，乙酸能与乙醇发生酯化反应得到乙酸乙酯和水：CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O。

答案：冰醋酸　CH3COOH

a．CH3COOH＋NaOH―→CH3COONa＋H2O

b．CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O