第4章 第1节 糖类-【正禾一本通】2024-2025学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义配套课件(人教版2019)
2025-04-01
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教辅
内容正文:
正禾一本通
一轮总复习
多媒体课件
英语(人教版)
第四章 生物大分子
第一节 糖类
任务一
糖的存在、作用、组成及分类
教材基础·预习
任务二
单糖
教材基础·预习
核心能力·探究
任务三
二糖和多糖
教材基础·预习
核心能力·探究
课下巩固训练(二十一)
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学习目标
素养解读
1.认识糖类的组成和性质特点。
2.了解淀粉和纤维素及其与葡萄糖的关系,了解葡萄糖的结构特点,能探究葡萄糖的化学性质,能描述淀粉、纤维素的典型性质。
3.知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用
1.了解糖类的组成与分类,了解单糖、二糖和多糖的区别与联系,培养学生辨识记忆、分析解释的学科能力,落实宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的学科核心素养。
2.结合典型例题的真实问题情境,考查葡萄糖中官能团和淀粉水解产物的检验,落实科学探究与创新意识的学科核心素养
1.存在和作用
(1)糖类是一类重要的有机化合物,在自然界中分布广泛。如粮食中的 、植物茎叶中的 、人体血液中的 等均属于糖类。
(2)糖类在生命活动中起着重要作用,是生物体所需能量的主要来源,也是重要的能量储存物质,如植物体内的 和动物体内的 。糖类还是很多生物体的结构成分,如植物细胞壁的主要成分 。
淀粉
纤维素
葡萄糖
淀粉
糖原
纤维素
C2H4O2
多羟基醛
多羟基酮
2.组成
(1)从元素上看
糖类化合物一般含碳、氢、氧三种元素,通式一般为 ,也被称为 。
[注意] ①糖类不一定均符合Cm(H2O)n通式,如脱氧核糖的分子式为 。
②符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类,如乙酸的分子式为 。
(2)从分子结构上看
糖类是 、 和它们的脱水缩合物。
Cm(H2O)n
碳水化合物
C5H10O4
3.分类
单糖
不能 的糖,如葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等
寡糖
(或低聚糖)
1 mol糖水解后能产生2~10 mol 的糖,如二糖
多糖
1 mol糖水解后能产生10 mol以上 的糖,如淀粉、糖原
水解
单糖
单糖
【易错辨析】
(1)单糖就是分子组成简单的糖。( )
(2)糖类可划分为单糖、低聚糖、多糖三类。( )
(3)糖类都能发生水解反应。( )
(4)糖类化合物也称为碳水化合物。( )
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【典例分析】
【典例1】 下列关于糖类的叙述正确的是( )
①含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物属于糖类
②糖类是碳和水的化合物,又称碳水化合物
③凡是能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类
④糖类是多羟基醛或多羟基酮及能水解生成它们的物质
⑤符合Cm(H2O)n的有机物都是糖类
A.①② B.③⑤
C.④ D.①④
解析:选C。①糖类含有碳、氢、氧三种元素,但含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物的种类很多,如醇、醛、羧酸等,所以不能用“含有碳、氢、氧”来定义糖类,①错误;②大多数糖类化合物可用通式Cm(H2O)n表示,但是糖类不是碳和水的化合物,②错误;③有甜味的物质不一定是糖类,糖类也不一定有甜味,③错误;④糖类是多羟基醛或多羟基酮及能水解生成它们的物质, ④正确;⑤符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如乙酸,⑤错误。
【对点练】 1.糖类物质是自然界分布最广泛、种类最多的有机化合物,是人类维持生命活动所需能量的主要来源。下列说法错误的是( )
A.不是所有的糖都有甜味
B.糖不一定是高分子化合物
C.糖的分子组成都可以用Cm(H2O)n表示
D.可发生水解的糖不一定是多糖
解析:选C。糖分为单糖、低聚糖和多糖,葡萄糖和果糖等单糖、蔗糖和麦芽糖等二糖有甜味,但淀粉、纤维素没有甜味,A正确;糖分为单糖、低聚糖和多糖,其中单糖、二糖不是高分子化合物,B正确;不是所有糖都符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖,C错误;蔗糖和麦芽糖都可以水解,但是这两者是二糖,不是多糖,D正确。
【情境诱思】
家庭生活中,我们常用尿糖试纸来检测病人是否存在高血糖或糖尿病。尿糖试纸是通过测试尿液中的什么成分来判断症状的?
提示:通过检测尿液中的葡萄糖的含量高低来判断。
醛基
羟基
CH2OH(CHOH)4CHO
1.葡萄糖
(1)分子式与结构特点
分子式
官能团
结构简式
和
(2)物理性质
无色晶体,易溶于水,有甜味(甜度不如蔗糖)。
C6H12O6
还原性
(3)化学性质
①能被弱氧化剂(银氨溶液、新制氢氧化铜等)氧化
实验
操作
实验
现象
试管壁上出现
试管中出现
实验
结论
葡萄糖对银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂表现出 ,属于还原糖
银镜
砖红色沉淀
②生物体内的催化氧化
葡萄糖是一种重要的营养物质,经酶的催化发生氧化反应放出热量,提供维持生命活动所需要的能量。反应的化学方程式为 。
2.果糖
(1)物理性质
易溶于水的无色晶体,吸湿性强,比蔗糖的甜度高。
(2)分子式与结构特点
分子式
官能团
结构简式
和
CH2OH(CHOH)3
COCH2OH
C6H12O6
酮羰基
羟基
3.核糖与脱氧核糖
名称
核糖
脱氧核糖
结构
简式
CH2OH
(CHOH)3CHO
CH2OH(CHOH)2
CH2CHO
应用
核糖核酸(RNA)的重要组成部分
脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分
特点
含有5个碳原子的单糖(戊糖)
【易错辨析】
(1)葡萄糖具有多羟基酮结构,能发生加成反应。( )
(2)糖尿病患者不宜吃粽子,因为糯米中含大量的葡萄糖会使血糖升高。( )
(3)果糖虽然也能发生银镜反应,但它的分子中没有醛基。( )
(4)葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个水分子。( )
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问题1:已知葡萄糖分子中含有羟基和醛基两种官能团。结合所学官能团的性质,思考下列问题:
(1)葡萄糖可以发生哪些化学反应?(列举反应类型)
(2)葡萄糖分别与银氨溶液、新制的Cu(OH)2反应,参与反应的葡萄糖与生成的Ag、Cu2O的物质的量之比分别为多少?
提示:可推测葡萄糖能发生取代反应、加成反应、氧化反应、还原反应、消去反应等化学反应。
提示:1∶2;1∶1。
问题2:葡萄糖可以发生酯化反应,1 mol葡萄糖发生酯化反应时,若完全酯化,最多消耗醋酸的物质的量为多少?
问题3:结合葡萄糖的结构分析葡萄糖能否在铜或银的催化作用下发生氧化反应?
提示:由于每个葡萄糖分子含有5个羟基,所以1 mol葡萄糖完全酯化时,最多可消耗5 mol醋酸。
提示:能。葡萄糖分子中含有羟基,且与羟基相连碳原子上都有氢原子,能在铜或银的催化作用下发生氧化反应。
【典例分析】
【典例2】 下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是( )
A.加金属钠看是否有氢气放出
B.在碱性条件下与新制的Cu(OH)2混合后共热,观察是否有砖红色沉淀生成
C.与醋酸和浓硫酸共热,观察是否有果香味物质生成
D.加入酸性高锰酸钾溶液,看溶液是否褪色
解析:选B。检验尿液中的葡萄糖可利用其分子结构中含有的醛基,在碱性条件下将尿液与新制的Cu(OH)2混合后共热,观察是否有砖红色沉淀生成。
【对点练】 2.核糖的结构简式为CH2OH—(CHOH)3—CHO,它属于单糖的主要原因是( )
A.在糖类物质中含碳原子数最少
B.不能水解成更简单的糖
C.分子中含有多个羟基
D.在糖类中分子结构最简单
解析:选B。糖类根据其能否水解以及水解后的产物分为单糖、低聚糖和多糖等,其中单糖是不能水解的糖;最简单的糖的结构简式为。
3.葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂,工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料,在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙,其阳极区反应过程如下:
下列说法错误的是( )
A.葡萄糖属于非电解质
B.每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了0.1NA电子
C.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D.葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
解析:选B。葡萄糖属于非电解质,A正确;2 mol Br-在阳极上失去2 mol电子后生成1 mol Br2,1 mol Br2与H2O反应生成1 mol HBrO,1 mol HBrO与1 mol葡萄糖反应生成1 mol葡萄糖酸,1 mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙,因此,每生成1 mol葡萄糖酸钙,理论上电路中转移了4 mol电子,B错误;葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基,因此,其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯,C正确;葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基,其余5个C原子上均有羟基和H,醛基上既能发生氧化反应生成羧基,也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇,该加成反应也是还原反应,葡萄糖能与酸发生酯化反应,酯化反应也是取代反应,羟基能和与其相连的C原子的邻位C上的H发生消去反应,D正确。
1.二糖——蔗糖和麦芽糖
(1)物理性质与存在
项目
蔗糖
麦芽糖
物理
性质
色晶体, 溶于水
色晶体, 溶于水
存在
在甘蔗和甜菜中含量最丰富
主要存在于发芽的谷粒和麦芽中
无
易
无
易
葡萄糖
(2)组成、结构和用途
项目
蔗糖
麦芽糖
相似点
(1)组成相同,分子式均为 ,互为 。
(2)都属于二糖,1 mol二糖水解后生成2 mol单糖。
(3)水解产物能发生银镜反应,都能还原新制Cu(OH)2。
(4)都具有甜味(蔗糖更甜)
不同点
不含醛基(非还原糖)
含有醛基(还原糖)
不能发生银镜反应,也不能还原新制Cu(OH)2
能发生银镜反应,能还原新制Cu(OH)2
水解产物为
水解产物为
用途
作甜味剂
制饴糖,作甜味剂
C12H22O11
同分异构体
葡萄糖和果糖
(3)水解反应
[C6H7O2(OH)3]n
没有
不
部分溶解
没有
2.多糖——淀粉和纤维素
(1)淀粉与纤维素的组成与物理性质
项目
淀粉
纤维素
组成
由大量 相互连接组成,属于
分子式
或
物理
性质
白色粉末状物质, 甜味,
溶于冷水,在热水中会
,形成胶状的淀粉糊
白色纤维状物质, 甜味,
溶于水, 溶于一般的有机溶剂
不
不
葡萄糖单元
天然有机高分子
(C6H10O5)n
项目
淀粉
纤维素
用途
①作为食品成分:可提供有机体所需的葡萄糖;
②用作工业原料:以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料,经发酵可得到食醋、白酒、氨基酸、抗生素等;淀粉经酯化后可生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等
用于纺织、造纸等行业;可制备黏胶纤维,如人造丝、人造棉;用作化工原料,可制备硝酸纤维、醋酸纤维等
(2)淀粉与纤维素的化学性质
①淀粉的化学性质
a.酯化反应:分子中葡萄糖单元中有 ,能与羧酸发生酯化反应。
b.水解反应:在酸或酶的作用下水解,化学方程式为
。
c.淀粉遇I2 ,可以用碘水检验淀粉。
d.淀粉不能被银氨溶液和Cu(OH)2等弱氧化剂氧化,属于非还原糖。
醇羟基
变蓝
②纤维素的化学性质
a.酯化反应:可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备 、 。
b.水解反应:化学方程式为 。
c.不能被Cu(OH)2等弱氧化剂氧化,属于非还原糖。
醋酸纤维
硝酸纤维
√
【易错辨析】
(1)蔗糖是一种二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍。( )
(2)蔗糖、麦芽糖、淀粉水解的最终产物不完全相同。( )
(3)向淀粉水解液中加入Cu(OH)2并加热,未出现砖红色沉淀,说明淀粉没有水解。( )
(4)淀粉和纤维素在人体内最终都水解为葡萄糖。( )
(5)“木棉花落絮飞初”,“絮”的主要成分是纤维素。( )
×
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实验Ⅰ:探究蔗糖、麦芽糖的性质实验
实验操作
实验现象
试管内无明显现象
试管内产生砖红色沉淀
实验操作
实验现象
①
②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液,重复实验操作
加入银氨溶液的试管中都产生银镜;加入新制的Cu(OH)2的试管中都出现砖红色沉淀
问题1:如何利用实验方法区分麦芽糖和蔗糖?
问题2:在检验蔗糖和麦芽糖的水解产物时,为何不能向水解液中直接加入新制的氢氧化铜?
提示:由实验现象可知,蔗糖是非还原糖,麦芽糖是还原糖,二者水解均产生葡萄糖。可以利用与银氨溶液或新制的氢氧化铜反应区分二者。
提示:用新制的氢氧化铜检验蔗糖、麦芽糖的水解产物时需要碱性环境,应先加入氢氧化钠中和作为催化剂的稀硫酸并使溶液呈碱性。
实验Ⅱ.淀粉的水解
为检验淀粉水解的情况,进行如图所示的实验,试管甲和丙均用60~80 ℃的水浴加热5~6 min,试管乙不加热。待试管甲和丙中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1:取少量甲中溶液,加入新制氢氧化铜,加热,没有砖红色沉淀出现。
实验2:取少量乙中溶液,滴加几滴碘水,溶液变为蓝色,但取少量甲中溶液做此实验时,溶液不变蓝色。
实验3:取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化。
问题3:设计甲和乙的实验目的是什么?设计甲和丙的目的是什么?
提示: 甲与乙的反应物均相同,但甲加热,乙未加热,所以甲、乙实验是探究温度对淀粉水解的影响;甲中有稀硫酸,而丙中无稀硫酸,其他条件相同,所以甲、丙实验是探究催化剂对淀粉水解的影响。
问题4:实验1失败的原因是什么?
问题5:实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是什么?
提示:没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸。
提示:氢氧化钠与碘反应。
【要点归纳】
1.糖类还原性的检验
糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2反应,则该糖不具有还原性,为非还原糖。
2.淀粉水解程度的检验
(1)实验步骤
(2)实验现象及结论
实验序号
现象A
现象B
结论
1
未出现银镜
溶液变蓝色
淀粉尚未水解
2
出现银镜
溶液变蓝色
淀粉部分水解
3
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
3.检验糖类还原性实验成功的关键
①蔗糖或麦芽糖水解实验一般需要用水浴加热;
②检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2,否则实验会失败。
【典例分析】
【典例3】 观察淀粉水解的实验,思考并回答下列问题:
实验1:探究淀粉在稀硫酸催化下的水解程度,并检验水解产物中的还原糖。
已知:淀粉、碘水混合液的颜色变化随温度变化为蓝色溶液 无色溶液。
(1)为检验还原糖,需配置新制氢氧化铜,具体操作如下:取洁净的试管,加入2 mL______(填序号,下同),滴加5滴________,得到新制的Cu(OH)2。
①10% NaOH溶液 ②5% CuSO4溶液
(2)c→d加入NaOH溶液的作用是________________________________。
(3)为粗略了解淀粉的水解程度,应取等量的________两支试管的溶液,加入等量的碘水进行对比实验。
A.a B.b C.c D.d E.e
实验2:酿酒过程中,监测不同温度下a g淀粉进行48 h糖化发酵后总糖含量(麦芽糖、葡萄糖的质量分数总和)的变化数据(图1),以及28 ℃下a g淀粉糖化发酵过程中总糖含量随时间变化的数据(图2)。
(4)28 ℃下淀粉糖化发酵36 h后总糖含量缓慢降低,结合反应从速率角度分析可能原因:_________________________________________________。
解析:(3)a中是淀粉溶液,遇碘变蓝色,c是水解后的溶液,若完全水解只有葡萄糖,部分水解有葡萄糖和未水解的淀粉存在,d中加入了NaOH溶液呈碱性,I2与NaOH溶液反应,为粗略了解淀粉的水解程度,应取等量a、c两支试管的溶液,加入等量的碘水进行对比实验。(4)酿酒过程包括淀粉水解生成麦芽糖,最后变成葡萄糖以及葡萄糖转化为乙醇两步反应,28 ℃下淀粉糖化发酵36 h后总糖含量缓慢降低,可能原因是葡萄糖分解为乙醇的反应速率大于淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖的反应速率。
答案:(1)① ②
(2)调节溶液呈碱性,便于后续实验
(3)AC
(4)葡萄糖分解为乙醇的反应速率大于淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖的反应速率
【对点练】 4.果糖是易溶于水的黏稠液体,纯净果糖是白色晶体,果糖比蔗糖甜,存在于水果和蜂蜜中,果糖中含,在碱性条件下发生异构化,即
下列说法正确的是( )
A.可用银镜反应来鉴别葡萄糖和果糖
B.结构简式为CH2OH(CHOH)3CHO的有机物与葡萄糖互为同系物
C.蔗糖水解后可得到果糖
D.麦芽糖水解后可得到果糖
解析:选C。由于果糖在碱性条件下可以发生异构化反应,产生醛基,故葡萄糖和果糖都能发生银镜反应,不能用银镜反应来鉴别葡萄糖和果糖,A错误;由于CH2OH(CHOH)3CHO与葡萄糖相差一个“CH2O”,不符合同系物定义,B错误;蔗糖水解后,得到1分子葡萄糖和1分子果糖,C正确;麦芽糖水解只得到葡萄糖,D错误。
5.为了探究淀粉的水解程度,某同学设计了如下实验。
下列说法不正确的是( )
A.稀硫酸在转化中起到催化作用
B.试剂Y可选择NaOH溶液
C.根据现象①②可判断淀粉溶液发生部分水解
D.若用纤维素代替淀粉,可以观察到相同实验现象
解析:选D。淀粉在稀硫酸中发生水解反应,稀硫酸在转化中起到催化作用,A正确;检验醛基时,先加入试剂Y即NaOH溶液除去稀硫酸,调节溶液为碱性,再加入新制的氢氧化铜,B正确;加入碘溶液,溶液变蓝色说明还有淀粉存在,加入新制的氢氧化铜出现砖红色沉淀说明有葡萄糖存在,则淀粉部分水解,C正确;若用纤维素代替淀粉,碘单质与纤维素不反应,没有蓝色现象产生,D错误。
课堂加练·课后检测
【课堂加练题组】
1.根据糖类的定义,下列物质中属于糖类的是( )
A.CH2OH(CHOH)2CHO
B.CH3CH(OH)CH2CHO
C.
D.
解析:选A。A项,CH2OH(CHOH)2CHO是多羟基醛,属于糖类;B项,CH3CH(OH)CH2CHO是单羟基醛,不属于糖类;C项,是多羟基酸,不属于糖类;D项,,含有羧基,不属于糖类。
2.核糖与脱氧核糖分别是生物体遗传物质核糖核酸与脱氧核糖核酸的重要组成部分,其结构简式如下图所示。
下列关于核糖与脱氧核糖的说法正确的是( )
A.核糖与脱氧核糖均为非还原糖
B.核糖与脱氧核糖互为同分异构体
C.核糖与脱氧核糖、葡萄糖互为同系物
D.核糖与脱氧核糖均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
解析:选D。核糖与脱氧核糖分子中都含有醛基,具有强的还原性,因此二者都属于还原糖,A错误;核糖的分子式为C5H10O5,脱氧核糖的分子式是C5H10O4,二者分子式不同,因此不互为同分异构体,B错误;同系物是结构相似,在分子组成上相差1个或若干个CH2原子团的化合物,核糖的分子式为C5H10O5,脱氧核糖的分子式是C5H10O4,葡萄糖分子式是C6H12O6,可见它们在分子组成上不是相差CH2的整数倍,因此核糖与脱氧核糖、葡萄糖不互为同系物,C错误;核糖与脱氧核糖分子中的羟基与醛基均会被酸性高锰酸钾溶液氧化,故二者均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确。
3.纤维素在纤维素酶的催化下可生成葡萄糖(单糖)、二糖(两分子葡萄糖脱除1分子水)等。下列说法正确的是( )
A.纤维素与淀粉互为同分异构体
B.纤维素的最终水解产物与蔗糖相同
C.在纤维素酶的催化下,温度越高,纤维素水解越彻底
D.纤维素与淀粉完全燃烧的产物相同
解析:选D。纤维素与淀粉的分子组成虽然均为(C6H10O5)n,由于n值不同,实质上二者的分子式不同,故不互为同分异构体,A错误;纤维素的最终水解产物为葡萄糖,蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖,B错误;纤维素酶在高温下会失去活性,C错误;二者完全燃烧只生成二氧化碳和水,D正确。
4.同学们对淀粉的水解实验很感兴趣,于是分组进行了淀粉水解实验,为检验水解产物,设计了如图所示实验方案:
请回答下列问题:
(1)试剂1为___________。
(2)请写出反应③的化学方程式:_________________________________。
(3)如果在做实验的时候忘记加试剂2了,___________(填“能”或“不能”)看到砖红色沉淀,原因是_______________________________________。
(4)若按照实验方案进行操作观察到了砖红色沉淀,若想要进一步检验淀粉是否完全水解,可取步骤①的少量水解液于试管中,加入碘水,证明淀粉完全水解的现象是___________________。若取步骤②后的少量混合液于试管中,加入碘水,则___________(填“可以”或“不可以”)判断淀粉的水解程度,原因是__________________________________________________。
答案:(1)稀硫酸
(2)HOCH2(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHHOCH2(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
(3)不能 没有中和作为催化剂的稀硫酸
(4)溶液不变蓝色 不可以 混合液中有过量的氢氧化钠,碘单质会先与氢氧化钠反应,无法遇淀粉变色,无法判断淀粉的水解程度
【基础达标练】
1.《尚书·洪范篇》有“稼稿作甘”之句,“甘”即饴糖。饴糖的主要成分是一种二糖,1 mol该二糖完全水解可生成2 mol葡萄糖。饴糖的主要成分是( )
A.淀粉 B.蔗糖
C.果糖 D.麦芽糖
答案:D
2.糖尿病患者的糖代谢功能紊乱,其血液和尿液中的葡萄糖含量会超出正常范围。下列有关葡萄糖的说法正确的是( )
A.属于烃
B.与果糖互为同系物
C.常温下,难溶于水
D.实验式为CH2O
解析:选D。葡萄糖属于烃的衍生物,A错误;葡萄糖与果糖互为同分异构体,B错误;葡萄糖结构中有较多羟基,可以与水形成分子间氢键,故常温下,葡萄糖易溶于水,C错误;葡萄糖分子式为C6H12O6,实验式为CH2O,D正确。
3.中国美食享誉世界,东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是( )
A.淀粉水解阶段有葡萄糖产生
B.发酵制醇阶段有CO2产生
C.发酵制酸阶段有酯类物质产生
D.上述三个阶段均应在无氧条件下进行
解析:选D。淀粉属于多糖,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,A正确;发酵制醇阶段的主要反应为 2CO2↑,该阶段有
CO2产生,B正确;发酵制酸阶段产生CH3COOH,CH3COOH与CH3CH2OH会发生酯化反应生成CH3COOCH2CH3,CH3COOCH2CH3属于酯类物质,C正确;发酵制酸阶段CH3CH2OH发生氧化反应生成CH3COOH,应在有氧条件下进行,D错误。
4.核糖是合成核酸的重要原料,常见的两种核糖为D核糖( )、戊醛糖(CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)。下列关于上述两种核糖的叙述不正确的是( )
A.戊醛糖和D核糖互为同分异构体
B.它们都能发生酯化反应
C.戊醛糖属于单糖
D.由戊醛糖→脱氧核糖(CH2OH—CHOH—CHOH—CH2—CHO)可看成是一个氧化过程
解析:选D。戊醛糖和D核糖的分子式相同,都为C5H10O5,但结构不同,它们互为同分异构体,A项正确;戊醛糖和D核糖分子结构中都有羟基,能发生酯化反应,B项正确;戊醛糖不能再水解,属于单糖,C项正确;戊醛糖(C5H10O5)→脱氧核糖(C5H10O4)少了一个氧,应为还原过程,D项错误。
5.已知葡萄糖的结构简式为HOCH2(CHOH)4CHO,下列关于葡萄糖的说法不正确的是( )
A.完全燃烧的产物是CO2和H2O
B.1 mol葡萄糖发生银镜反应能生成2 mol Ag
C.含0.1 mol葡萄糖的水溶液与过量钠反应,得到0.25 mol的氢气
D.葡萄糖和果糖都能发生酯化反应
解析:选C。葡萄糖中只含有碳、氢、氧三种元素,完全燃烧后的产物是CO2和H2O,A正确;1 mol—CHO可以生成2 mol Ag,所以1 mol葡萄糖发生银镜反应能生成2 mol Ag,B正确;葡萄糖水溶液中除了葡萄糖中的羟基与钠反应产生氢气外,水也可以和钠反应产生氢气,C错误;葡萄糖和果糖都含有羟基,所以都能发生酯化反应,D正确。
6.有关麦芽糖的下列叙述中,错误的是( )
A.麦芽糖易溶于水,有甜味
B.麦芽糖能发生银镜反应,是一种还原糖
C.1 mol麦芽糖水解得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖
D.麦芽糖和蔗糖互为同分异构体
解析:选C。1 mol麦芽糖水解得到2 mol葡萄糖,1 mol蔗糖水解得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖,C错误。
7.甘蔗含糖量十分丰富,其中蔗糖、葡萄糖及果糖的含量可达12%,它们极易被人体吸收利用。下列说法正确的是( )
A.蔗糖不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.葡萄糖和果糖互为同分异构体
C.蔗糖分子中碳元素含量最高
D.蔗糖能发生银镜反应
解析:选B。蔗糖中含有羟基,没有醛基,可以与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能发生银镜反应,A和D均错误;葡萄糖和果糖分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B正确;蔗糖分子式为C12H22O11,元素百分含量:O>C>H,蔗糖分子中氧元素含量最高,C错误。
8.以CO2为原料合成了葡萄糖和长链脂肪酸,这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。合成路线为CO2COCH3COOH葡萄糖、长链脂肪酸。下列说法正确的是( )
A.过程①②均属于氧化反应
B.葡萄糖分子中含有醛基、羧基
C.在酒化酶的催化下,葡萄糖能发生水解反应生成乙醇
D.等质量的乙酸和葡萄糖分别完全燃烧,生成的CO2相同
解析:选D。过程①②属于还原反应, A错误;葡萄糖分子中含醛基和多个羟基,不含羧基,B错误;葡萄糖为单糖,不能发生水解反应,在酒化酶的催化下,葡萄糖能发生分解反应生成乙醇,C错误;乙酸与葡萄糖最简式相同,含碳量相同,等质量时完全燃烧,生成的二氧化碳相同,D正确。
9.对于淀粉和纤维素两种物质,下列说法不正确的是( )
A.二者都属于糖类,且都是高分子化合物
B.二者含C、H、O三种元素的质量分数相同,且互为同分异构体
C.二者都能水解,且水解的最终产物相同
D.都可用(C6H10O5)n表示,且都不能发生银镜反应
解析:选B。淀粉和纤维素都是多糖,都属于高分子化合物,A正确;二者分子式都可用(C6H10O5)n表示,所以C、H、O三种元素的质量分数相同,但n值不同,二者不是同分异构体,B错误;二者都能水解,最终产物是葡萄糖,C正确;二者都不含醛基,不能发生银镜反应,D正确。
10.下列有关淀粉的说法中错误的是( )
A.淀粉溶液遇碘水变蓝色
B.淀粉属于多糖,满足通式Cx(H2O)y
C.淀粉能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀
D.淀粉的最终水解产物可表示为CH2OH(CHOH)4CHO
解析:选C。淀粉溶液遇碘水中碘单质变蓝色,常用碘液来检验淀粉,A正确; 淀粉能水解生成葡萄糖,属于多糖,满足通式Cx(H2O)y,B正确;淀粉不能与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀,其水解生成的还原糖可以,C错误; 淀粉的最终水解产物为葡萄糖,可表示为CH2OH(CHOH)4CHO,D正确。
11.某同学称取9.00 g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率。其程序如下:
试回答下列问题:
(1)各步加入的试剂为:A_________,B_________,C_________。
(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以?_________,其理由是
_______________________________________。
(3)写出淀粉水解的方程式____________________________________。
(4)当析出1.44 g砖红色沉淀时,淀粉水解率是_________。
解析:(1)淀粉在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖,加NaOH溶液中和稀硫酸,使混合液呈碱性;向混合液中加入新制氢氧化铜,加热至沸腾生成砖红色沉淀,证明淀粉已水解,水解后的溶液加碘水变蓝,则说明水解不完全。(4)设水解的淀粉的质量为x。
(C6H10O5)n~nC6H12O6~nCu2O
162n 144n
x 1.44 g
x==1.62 g,淀粉的水解率=×100%=×100%=18%。
答案:(1)H2SO4 NaOH 新制Cu(OH)2 (2)不可以 葡萄糖与氢氧化铜的反应必须在碱性条件下才能进行 (3)(C6H10O5)n+n H2On C6H12O6 (4)18%
【能力提升练】
12.下列关于验证蔗糖属于非还原糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是( )
A.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序:④②⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①②④⑤
解析:选D。验证糖类是否属于还原糖,可通过银镜反应加以证明。银镜反应应该在水浴中进行加热,故不能选择③,同时考虑到银镜反应的发生应该在碱性条件下进行,故蔗糖水解后应先加碱中和过量的酸,才能进行银镜反应。
13.葡萄糖水溶液中,存在链状和环状结构间的平衡。常温下,各种葡萄糖结构及其所占百分含量如图1,葡萄糖可经图2转化为B。已知各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,下列说法正确的是( )
A.葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和6号碳原子上羟基作用的结果
B.葡萄糖由链状转化为环状结构的过程熵增
C.葡萄糖链状结构、环状结构以及有机物A中均有4个手性碳原子
D.有机物A→有机物B的反应条件为浓硫酸、加热
解析:选D。葡萄糖由链状转化为环状结构是醛基和5号碳原子上羟基作用的结果,故A错误;根据各种葡萄糖结构中链状结构的熵最大,则葡萄糖由链状转化为环状结构的过程熵减,故B错误;葡萄糖链状结构、有机物A均有4个手性碳原子,环状结构有5个手性碳原子,故C错误;葡萄糖和氢气在催化剂条件下反应生成A[CH2OH(CHOH)4CH2OH],则有机物A→有机物B的反应是分子内脱水,其反应条件为浓硫酸、加热,故D正确。
14.以淀粉为基本原料可制备许多物质。例如:
下列有关说法中正确的是( )
A.反应③的条件是浓硫酸、170 ℃,反应④是加聚反应,反应⑤是还原反应
B.淀粉是糖类物质,有甜味,反应①是水解反应
C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可使溴的四氯化碳溶液褪色
D.在加热条件下,可用新制氢氧化铜将葡萄糖、乙醇区别开
解析:选D。③为乙醇发生消去反应生成乙烯,条件是浓硫酸、170 ℃,④为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,⑤为乙醇氧化生成乙醛,属于氧化反应,A错误;淀粉是糖类物质,但没有甜味,B错误;聚乙烯分子中不含有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,C错误;在加热条件下,葡萄糖可与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀,乙醇与新制氢氧化铜不反应,可以区分,D正确。
15.酶在生物活动中起着至关重要的作用,某实验小组为了证明酶的催化作用具有专一性,现设计实验如下:
①在试管A、B中分别加入2 mL 1%的淀粉溶液,试管C、D中分别加入2 mL 2%的蔗糖溶液。
②在试管A、C中再分别加入2 mL稀释唾液,试管B、D中再分别加入2 mL蒸馏水。
③将A、B、C、D四支试管放在37 ℃温水中保温10~15 min。
④然后在四支试管中分别加入新制的,加热煮沸。
试回答下列问题。
(1)写出淀粉在唾液作用下发生反应生成二糖的化学方程式:
____________________________________________________________。
(2)如何证明淀粉已经完全水解?
____________________________________________________________。
(3)第④步实验后,A、B、C、D四支试管中能生成砖红色沉淀的是_________,此实验能证明酶的催化作用具有专一性的现象是____________。
答案:(1)2(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC12H22O11(麦芽糖)
(2)加入碘水,若淀粉完全水解,则溶液不变颜色
(3)A A中出现砖红色沉淀而C中不出现砖红色沉淀
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