内容正文:
第四节 基本营养物质
第1课时 糖类
[核心素养发展目标] 1.知道糖类的组成、重要性质和主要用途,增强宏观辨识与微观探析能力。2.认识葡萄糖的分子结构,掌握葡萄糖和淀粉的特征反应,培养变化观念与平衡思想。3.能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度,培养科学探究与创新意识。
一、糖类的组成及分类
食物中的营养物质主要包括 、 、 、维生素、无机盐和 。
1.糖类的组成
糖类是绿色植物 的产物,也是人类最重要的 来源,人们最初发现的糖类的化学组成大多符合 的通式,因此糖类也被称为 。
2.糖的分类
依据:是否水解及水解产物的多少进行分类。
类别
单糖
二糖
多糖
特点
不能水解为更简单的糖分子
水解后能生成 单糖
水解后能生成 单糖
代表物
、
、 、乳糖
、
代表物的分子式
相互关系
不互为同分异构体
1.判断正误
(1)糖类都是有甜味的物质,有甜味的物质就是糖( )
(2)糖类的分子组成可写为Cn(H2O)m,只要符合Cn(H2O)m的有机物就属于糖类( )
(3)葡萄糖、果糖互为同分异构体,淀粉和纤维素也互为同分异构体( )
(4)淀粉、纤维素都是高分子,都属于混合物( )
2.中国是世界上最早制糖的国家之一,人体所需70%左右的能量由糖提供。下列说法正确的是( )
A.公元674年,我国发明的用黄泥浆使红糖脱色的方法,是利用了黄泥浆的吸附性
B.唐大历年间,四川遂宁出现用甘蔗制取冰糖的方法,冰糖的主要成分是葡萄糖
C.饴糖是以米(淀粉)和麦芽经过糖化熬煮而成的糖,饴糖就是葡萄糖
D.“床头冬酿压琼浆”中的“冬酿”指的是蜂蜜,蜂蜜中几乎不含单糖(葡萄糖和果糖)
二、葡萄糖的结构及性质
1.葡萄糖的物理性质
葡萄糖是一种 的 晶体, 溶于水。
2.组成与结构
分子式
结构简式
官能团
和—CHO(醛基)
3.葡萄糖的特征反应
实验名称
实验操作
实验现象
实验结论
葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应
试管中出现
色沉淀
葡萄糖具有 ,能被新制的Cu(OH)2
,
生成砖红色的 沉淀
葡萄糖的银镜反应
试管内壁形成光亮的
葡萄糖具有 ,能被银氨溶液 ,生成光亮的
应用:这两个反应均可检验葡萄糖的存在。
医疗上可用葡萄糖的特征反应检测糖尿病患者的血糖和尿糖。
特别提醒 上述两个反应均需要在碱性条件下进行,即制取氢氧化铜时,NaOH溶液必须过量;配制银氨溶液时,滴加氨水的量必须使沉淀恰好溶解。
1.判断正误
(1)葡萄糖具有还原性,可使酸性KMnO4溶液褪色( )
(2)配制银氨溶液时,应将2%的AgNO3溶液滴入过量的2%的稀氨水中( )
(3)1 mol葡萄糖可以和5 mol乙酸发生酯化反应( )
(4)葡萄糖溶液呈酸性,可和NaHCO3反应生成CO2( )
(5)在葡萄糖与新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应中,葡萄糖均被氧化( )
2.在试管中加入2 mL 10% CuSO4溶液,滴加5滴5% NaOH溶液,得到新制的Cu(OH)2,再加入2 mL 10%葡萄糖溶液,加热,未出现砖红色沉淀,下列对其原因的分析正确的是( )
A.葡萄糖的分子结构中不含能与新制的Cu(OH)2反应的官能团
B.该反应需要在碱性条件下才能进行,而实验条件是酸性
C.加热温度没有达到该反应所需要的范围
D.所加葡萄糖溶液太少,导致反应现象不明显
3.(2024·宁夏石嘴山高一段考)葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质,下列关于葡萄糖的说法正确的是( )
A.葡萄糖是一种单糖,能发生水解反应
B.葡萄糖分子中有5个羟基和1个醛基
C.常温下,葡萄糖可与新制的Cu(OH)2反应
D.葡萄糖固体中加入少量水和浓硫酸搅拌,浓硫酸只表现吸水性
三、蔗糖、淀粉、纤维素的性质及其应用
1.淀粉的特征反应
淀粉遇I2变 。
2.蔗糖、淀粉、纤维素的水解
(1)蔗糖水解的化学方程式: 。
(2)淀粉(或纤维素)的水解反应
实验操作
实验现象
有 生成
实验结论
淀粉水解生成 ,与新制的Cu(OH)2共热生成 沉淀
反应的化学方程式
思考 某实验小组,要检验淀粉的水解程度,设计以下实验操作过程:
①取少量淀粉加水制成溶液;②加热(水浴);③加入碱液,中和至碱性;④加入银氨溶液;⑤加入几滴稀硫酸;⑥再加热;⑦加入几滴碘水。
甲、乙、丙三个同学分别做了以下三个实验,指出他们的实验目的或现象。
(1)甲:①→⑤→②→③→④→⑥;现象:无银镜产生。
甲同学的实验目的是 。
(2)乙:①→⑤→②→③→④→⑥;现象:有银镜产生;①→⑤→②→⑦;现象:溶液变蓝。乙同学的实验目的是 。
(3)丙:①→⑤→②→⑦;现象: 。
丙同学的实验目的是证明淀粉已完全水解。
淀粉水解程度的判断检验
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
溶液不变蓝色
出现银镜
完全水解
3.糖类在生产、生活中的应用
(1)淀粉为人体提供能量
淀粉在人体内的变化:淀粉葡萄糖CO2和H2O,同时放出能量,写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式: 。
(2)食草动物可以在体内消化和利用纤维素。人体内没有类似的纤维素水解酶,无法吸收和利用纤维素,食物中的纤维素能刺激肠道蠕动,有助于 和排泄。
(3)淀粉可以酿酒,写出葡萄糖生成酒精的化学方程式: 。
1.判断正误
(1)可以用银氨溶液鉴别蔗糖和葡萄糖( )
(2)淀粉和纤维素在人体内都能被消化和吸收( )
(3)淀粉遇I2、KI、KIO3等都可以变蓝( )
(4)为检验淀粉的水解产物,可向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2,加热,如没有砖红色沉淀,则没有葡萄糖生成( )
(5)富含纤维素的生物质在生产中可生产燃料乙醇( )
2.向淀粉中加入少量稀硫酸并加热使之发生水解。为测定淀粉水解的程度,需要下列试剂中的( )
①NaOH溶液 ②盐酸 ③新制的Cu(OH)2 ④碘水 ⑤BaCl2溶液
A.①⑤ B.②④
C.①③④ D.②③④
3.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如:
下列有关说法正确的是( )
A.反应②是水解反应
B.反应⑤是取代反应
C.反应①是氧化反应
D.在加热条件下,可用银氨溶液鉴别葡萄糖和乙醇
随堂演练
1.下列有关糖类的说法错误的是( )
A.糖类在自然界中分布广泛,如粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素
B.单糖是分子组成简单的糖
C.常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖
D.在加热条件下,葡萄糖可与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀
2.有广告称某品牌的八宝粥(含糯米、红豆、桂圆)不含糖,适合糖尿病患者食用。下列判断错误的是( )
A.该广告有可能误导消费者,不能盲从广告的宣传
B.糖尿病患者应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用
C.不含糖不等于没有糖类物质,糖尿病患者食用时需谨慎考虑
D.医院常用新制氢氧化铜检查是否患有糖尿病
3.(2024·烟台高一月考)木糖醇是一种理想的蔗糖替代品,它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者食用的优点。木糖醇是一种白色粉末状的晶体,分子式为C5H12O5,结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH。下列有关木糖醇的叙述不正确的是( )
A.木糖醇与葡萄糖、果糖等一样,属于多羟基醛或酮,是一种单糖
B.木糖醇可发生取代反应
C.木糖醇是一种五元醇
D.木糖醇是一种无糖型甜味剂
4.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:淀粉液水解液溶液变蓝。
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。
(1)淀粉的水解产物是 (填名称)。利用它的 (填“还原性”或“氧化性”)可进行检验。
(2)方案甲结论不正确,正确结论应为淀粉可能完全没有水解或 。
(3)方案乙结论也不正确,淀粉也可能部分或完全水解,因为 。
(4)方案丙的结论是正确的,其中最后一步的银氨溶液也可换成新制的氢氧化铜,则加热反应的现象为 。
(5)若想进一步检验方案丙中淀粉是否完全水解,应取少量水解液,加 ,若现象为溶液变蓝,则证明淀粉 。
答案精析
一、
糖类 蛋白质 油脂 水
1.光合作用 能量 Cn(H2O)m 碳水化合物
2.两分子 多分子 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 同分异构体
同分异构体
应用体验
1.(1)× (2)× (3)× (4)√ 2.A
二、
1.有甜味 无色 能
2.C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO —OH(羟基)
3.砖红 还原性 氧化 Cu2O 银镜 还原性 氧化 银镜
应用体验
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ 2.B 3.B
三、
1.蓝色
2.(1)+H2O+
(2)砖红色沉淀 葡萄糖 氧化亚铜(Cu2O) +nH2O
思考 (1)证明淀粉还没开始水解
(2)证明淀粉部分水解 (3)溶液不变蓝
解析 (1)溶液中不存在能发生银镜反应的葡萄糖,证明淀粉还没开始水解。(2)有银镜产生,证明淀粉已经水解;水解液变蓝,证明淀粉还有剩余。(3)淀粉已完全水解,加入碘水时溶液不变蓝。
3.(1)C6H12O6+6O26CO2+6H2O (2)消化
(3)2CH3CH2OH+2CO2↑
应用体验
1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
2.C 3.D
随堂演练 知识落实
1.B
2.B [糖尿病人血糖和尿糖的含量都较高,应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,但是其本身含有糖,不可以多吃,故选B。]
3.A [从给出的木糖醇的结构简式可知其分子式中只有羟基一种官能团,故A项错误。]
4.(1)葡萄糖 还原性 (2)部分水解(或不完全水解) (3)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(或没有中和剩余的酸,应将溶液调至碱性) (4)生成砖红色沉淀 (5)碘水 部分水解(或不完全水解)
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