内容正文:
第一单元 糖类和油脂
第1课时 糖类的性质及应用
(建议用时:15分钟)
1.概念、组成及分类
(1)概念:糖类是指________或________以及能水解生成它们的物质。
(2)组成:由碳、氢、氧三种元素组成。
(3)分类:根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为________、________和________。________和多糖在一定条件下可以水解生成单糖。单糖一般就是多羟基醛或多羟基酮,不能再水解。
答案 (1)多羟基醛 多羟基酮
(3)单糖 低聚糖 多糖 低聚糖
2.单糖(葡萄糖)的性质及应用
(1)葡萄糖与银氨溶液反应的方程式________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)葡萄糖与新制Cu(OH)2反应的方程式_____________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)果糖与葡萄糖分子式相同均为________,但果糖中无醛基,有羰基。
答案 (1)CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH
CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+2Ag↓+H2O
(2)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
(3)C6H12O6
3.蔗糖和麦芽糖
(1)相似点:组成相同,分子式均为________,二者互为________;都属于二糖,能发生________反应。
(2)不同点
①________中不含醛基;________中含有醛基,能发生银镜反应,能还原新制Cu(OH)2。
②水解产物不同:蔗糖和麦芽糖发生水解反应的化学方程式分别为______________________
________、______________________________。
答案 (1)C12H22O11 同分异构体 水解
(2)①蔗糖 麦芽糖
②C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)
C12H22O11(麦芽糖)+H2O2C6H12O6(葡萄糖)
4.淀粉与纤维素
(1)相似点
①都属于天然________,属于多糖,分子式都可表示为________。
②都能发生________反应。
③都________发生银镜反应。
(2)不同点:通式中________不同,故二者并不互为同分异构体,________遇碘呈现特殊的蓝色。
答案 (1)①有机高分子化合物 (C6H10O5)n
②水解 ③不能 (2)n值 淀粉
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)淀粉、纤维素的通式都是(C6H10O5)n所以它们互为同分异构体。( )
(2)淀粉、纤维素均是高分子化合物,所以它们均为纯净物。( )
(3)单糖都能水解。( )
(4)蔗糖和麦芽糖是同分异构体,但水解产物不同。( )
(5)淀粉在碱性条件下能发生水解生成葡萄糖。( )
(6)糖尿病病人不宜吃粽子,因为糯米中含大量的葡萄糖会使血糖升高。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
2.下列有关葡萄糖的叙述中,错误的是( )
A.能加氢生成六元醇
B.能发生银镜反应
C.能与醇发生酯化反应
D.能被氧化为CO2和H2O
答案 C
3.下列说法不正确的是( )
A.蔗糖水解能生成葡萄糖
B.蔗糖的水解产物能发生银镜反应
C.蔗糖是多羟基的醛类化合物
D.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
答案 C
解析 蔗糖在催化剂作用下水解生成葡萄糖和果糖,故A正确;蔗糖的水解产物中含有葡萄糖,葡萄糖含有醛基,能发生银镜反应,故B正确;蔗糖分子中不含醛基,故C错误;蔗糖与麦芽糖的分子式均为C12H22O11,分子式相同但结构不同,二者互为同分异构体,故D正确。
4.向淀粉溶液中加入少量稀H2SO4,加热使淀粉发生了水解反应,为测定其水解程度,所需的试剂是( )
①银氨溶液 ②新制Cu(OH)2悬浊液 ③NaOH溶液 ④碘水 ⑤BaCl2
A.①⑤ B.②④
C.①③④ D.①②④
答案 C
解析 实验目的为测定淀粉的水解程度,其中包括:①尚未水解;②部分水解;③完全水解。而淀粉水解的产物为葡萄糖,所以所需试剂为银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液,以检验是否存在葡萄糖,若无银镜现象或砖红色沉淀生成,则说明淀粉尚未水解,若有此现象,则说明淀粉已部分水解或全部水解。至于是部分水解还是全部水解,必须证明是否还存在淀粉,所以还需要碘水。又因银镜反应和与Cu(OH)2悬浊液反应,不能在酸性条件下进行,所以必须用碱中和作催化剂的H2SO4,故①③④或②③④。
5.在酸性条件下,可以水解生成相对分子质量相同的两种物质的有机物是( )
A.蔗糖 B.麦芽糖
C.乙酸乙酯 D.甲酸甲酯
答案 A
6.某同学称取9 g淀粉溶于水,测定淀粉水解的百分率,其程序如下:
提示:少量溶液计算时忽略不计。
则:(1)各步所加试剂为A________,B________。
(2)只加A,不加B是否可以?其理由是__________________________________________。
(3)当析出2.16 g金属单质时,淀粉的水解百分率是________。
答案 (1)稀硫酸 NaOH溶液
(2)不可以,银镜反应必须在碱性条件下进行
(3)18%
解析 (3)2.16 g银的物质的量为=0.02 mol,由~2Ag,可知淀粉水解生成0.01 mol的葡萄糖,即发生水解的淀粉的质量为0.01 mol×162 g·mol-1=1.62 g。故淀粉水解的百分率为×100%=18%。
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列关于糖类的叙述正确的是( )
A.糖类均可以水解
B.含有C、H、O三种元素的有机物叫做糖
C.糖类是指多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质
D.糖类不可以为人类提供能量来源
答案 C
解析 A项,单糖不可以水解,故错误;B项,烃的含氧衍生物很多,并不都是糖类,故错误;D项,糖类可以为人类提供能量来源,故错误。
2.现有下列物质:①纤维素 ②甲酸甲酯 ③淀粉 ④甲醛 ⑤丙酸 ⑥乳酸(α羟基丙酸) ⑦乙二醇 ⑧乙酸。其中,符合Cm(H2O)n的组成,但不属于糖类的是( )
A.②③⑤⑥ B.②④⑥⑧
C.①③④⑦ D.②④⑤⑧
答案 B
解析 用排除法(或筛选法):从名称看,①纤维素、③淀粉均为多糖,均不符合题意,则A、C肯定不是正确选项;B、D中均有②④⑧,则只需观察⑤⑥是否符合题意;⑤为丙酸,其分子式为C3H6O2,不符合碳水化合物组成;⑥的结构简式为,推得其分子式为C3H6O3,但不符合糖类定义,不属于糖类,则⑥符合题意;则必有②④⑥⑧符合碳水化合物组成,且不为糖类,即B为正确选项。
[归纳总结]
大多数糖类的组成可以用通式Cn(H2O)m表示,其中m和n可以相同也可以不同;通式的使用有一定的限度,少数糖类不符合通式,如脱氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5);少数符合糖类通式的物质不是糖类,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3);通式只表明糖类的元素组成,并不反映糖类的结构。糖类分子中并不存在水分子。
3.能说明葡萄糖是一种还原性糖的依据是( )
A.能发生消去反应
B.与H2加成生成六元醇
C.能发生酯化反应
D.能与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀
答案 D
解析 葡萄糖由于含有醛基,故而可以被氧化成羧基,其典型的反应为被银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液氧化。
4.《尚书·洪范》篇中有“稼穑作甘”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。则饴糖的主要成分是( )
A.果糖 B.麦芽糖
C.淀粉 D.蔗糖
答案 B
5.对于淀粉和纤维素两种物质,下列说法正确的是( )
A.二者都能水解,但水解的最终产物不同
B.二者含有C、H、O三种元素的质量分数相同,因此互为同分异构体
C.它们均属于糖类,且都是天然高分子化合物
D.都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能发生银镜反应而纤维素不能
答案 C
解析 淀粉和纤维素都是由葡萄糖缩合而生成的,因此水解的最终产物都是葡萄糖,A错误;二者都是非还原性糖,D错误;由于二者的n值都很大且不同,因此二者都是天然高分子化合物,且不互为同分异构体,B错误,C正确。
6.L链霉糖是链霉素的一个组成部分,其结构如图所示,下列有关链霉糖的说法错误的是( )
A.能发生银镜反应
B.能发生酯化反应
C.能与H2发生加成反应
D.能与烧碱溶液发生中和反应
答案 D
解析 L链霉糖中含有羟基、醛基能发生酯化、加成、氧化(银镜反应等)反应,但不能与NaOH溶液反应,D错误。
7.下列各组反应,实质都是取代反应的是( )
A.苯硝化、苯酚和溴水反应、油脂的硬化
B.酯的水解、酯化反应、乙醇和氢卤酸反应、乙醇和浓硫酸在140 ℃时加热
C.淀粉在硫酸存在下制葡萄糖、醛的氧化
D.纤维素水解、浓硫酸和乙醇在170 ℃时的反应
答案 B
解析 A项应分别为取代反应、取代反应、加成反应;C项应分别为取代(水解)反应、氧化反应;D项应分别为取代(水解)反应、消去反应。
8.半乳糖在水中可发生如下转化,下列关于半乳糖的说法错误的是( )
A.αD半乳糖和葡萄糖互为同分异构体
B.半乳糖溶液能发生银镜反应
C.D半乳糖和αD半乳糖互为同分异构体
D.半乳糖可水解为更简单的糖
答案 D
解析 αD半乳糖和葡萄糖的分子式均为C6H12O6,但二者结构不同,互为同分异构体,A正确;半乳糖溶液中存在含有—CHO的D半乳糖,能发生银镜反应,B正确;D半乳糖和αD半乳糖的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,C正确;联想葡萄糖的结构可知半乳糖是单糖,D错误。
9.将淀粉水解,并用新制Cu(OH)2悬浊液检验水解产物的实验中,要进行的主要操作有:①加热,②滴入稀硫酸,③加入新制的Cu(OH)2悬浊液,④加入NaOH溶液中和。以上各步骤操作的先后顺序为( )
A.①→②→③→④→①
B.②→①→④→③→①
C.②→①→③→①
D.③→④→①→②→①
答案 B
解析 淀粉水解需要在酸性条件下进行,排除D;另外,淀粉水解的产物为葡萄糖,检验它的存在要在碱性条件下进行,故在加入新制氢氧化铜悬浊液之前应该先中和催化剂稀硫酸,后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热至沸腾。
[方法规律]
(1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂,检验水解产物之前,必须先加碱中和酸,以免硫酸与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应,导致实验失败。
(2)用I2检验淀粉时,应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水,因I2与NaOH溶液反应影响淀粉的检验。
10.有机物X能实现如下转化:有机物X→CH2OH(CHOH)4CHO→有机物Y→CH3CHO,下列有关判断一定错误的是( )
A.有机物X可以是淀粉或纤维素
B.有机物Y在浓硫酸、加热条件下一定发生消去反应
C.有机物Y→乙醛的反应属于氧化反应
D.有机物X的分子中可能含有醛基
答案 B
解析 由题意可知,有机物X可以是低聚糖或多糖,其水解生成葡萄糖,葡萄糖再转化为乙醇(有机物Y),乙醇被氧化为乙醛。乙醇在浓硫酸、加热条件下可发生分子内脱水(消去反应)生成乙烯,也可发生分子间脱水(取代反应)生成乙醚,B错误。
11.下列关于蔗糖属于非还原性糖,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性糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序: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
答案 D
解析 糖类是否属于还原性糖,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,而应选④⑤,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,综上所述,选D。
二、非选择题
12.根据如图所示转化关系,回答下列问题:
(1)工业上制镜和热水瓶胆镀银,常利用上述反应中的________(填序号)。
(2)①②的反应类型为________(填字母)。
A.氧化反应 B.加成反应
C.水解反应 D.消去反应
(3)反应⑦可用于检验糖尿病病人尿液中的血糖含量,该反应的化学方程式为__________________________________________________。
(4)葡萄糖在人体内彻底氧化分解的化学方程式为__________________________________。
答案 (1)⑥ (2)C
(3)CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
(4)C6H12O6+6O2―→6CO2+6H2O
13.甲、乙两位学生分别对淀粉的水解情况进行了探究实验。
【提出假设】淀粉在一定条件下可以水解。
【实验过程】 学生甲在一支试管中放入0.5 g淀粉后,再加入质量分数为20%的硫酸溶液,加热10 min后,再将溶液一分为二,其中一份溶液做银镜反应实验,结果无银镜出现,另一份溶液加入碘水,结果无蓝色出现;学生乙在一支试管中放入0.5 g淀粉后,再加入质量分数为20%的硫酸溶液少许,加热45 min后,加入过量的NaOH溶液中和硫酸,再将溶液一分为二,其中一份溶液做银镜反应实验,结果有银镜产生,另一份溶液中加入少量碘水,未出现蓝色。
【实验分析】(1)淀粉水解的过程中发生的化学反应是_________________________________。
(2)学生甲的实验操作不正确的地方是______________________。
根据甲的实验现象,淀粉的水解情况是________(填字母,下同)。
A.完全水解 B.部分水解
C.没有水解 D.不能准确判断
(3)学生乙的实验操作不正确的地方是____________________________。
根据乙的实验现象,淀粉的水解情况是________。
A.完全水解 B.部分水解
C.没有水解 D.不能准确判断
答案 (1)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
(淀粉) (葡萄糖)
(2)未加碱来中和硫酸 A
(3)加入碘水前加入了过量的NaOH溶液 D
解析 (2)银镜反应应该在碱性条件下进行,而甲的实验中在加入银氨溶液之前没有加入碱中和硫酸。由于加入碘水后没有蓝色出现,这说明淀粉已完全水解。
(3)由于乙的实验中加入了过量的NaOH溶液,消耗了碘单质,从而不可能出现蓝色,因此无法判断淀粉的水解情况。
[归纳总结] 淀粉水解程度及水解产物的检验方法
14.葡萄糖在不同条件下可以被氧化成不同的物质。
已知:RCOOH+CH2===CH2+O2RCOOCH===CH2+H2O。
请结合题意回答问题:
(1)葡萄糖在酒化酶作用下生成有机物A,A、B、C、D、E间的转化关系如下图所示:
①B是石油化学工业中最重要的基础原料,写出A→B的化学方程式:__________________
__________。
②D的结构简式为________________。
(2)葡萄糖在一定条件下还可被氧化为X和Y(Y和A的相对分子质量相同)。X可被催化氧化成Y,也可与H2反应生成Z。X和Y的结构中有一种相同的官能团是________,检验此官能团需用的试剂是__________________________________。
(3)F是人体肌肉细胞中的葡萄糖在缺氧条件下进行无氧呼吸的产物。F、G、H间的转化关系是:FGH,H与(1)中的D互为同分异构体。
①G还可以发生的反应有________(填序号)。
Ⅰ.加成反应 Ⅱ.水解反应 Ⅲ.氧化反应 Ⅳ.消去反应 Ⅴ.还原反应
②本题涉及的所有有机物中,与F不论以何种质量比混合(总质量一定),完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量不变的有(写结构简式)__________________________________。
答案 (1)①C2H5OHCH2===CH2↑+H2O ②CH3COOCH===CH2
(2)—CHO 银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)
(3)①Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ ②HOCH2(CHOH)4CHO、HCHO、CH3COOH
解析 (1)葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇和CO2,所以A是乙醇,由物质的转化关系可知B为CH2===CH2,C为CH3COOH;由题干信息可知B与C反应生成的D为
CH3COOCH===CH2。
(2)由X可被氧化成Y,X又可与H2反应生成Z,可推知X为醛,Y为酸,Z为醇;又由于Y与CH3CH2OH的相对分子质量相同,可知Y为甲酸,X为甲醛,Z为甲醇。在甲醛和甲酸中都含有—CHO,检验—CHO可用银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)。
(3)Z为甲醇,由G+ZH且H与CH3COOCH===CH2互为同分异构体,可推知G为CH2===CH—COOH,H为CH2===CH—COOCH3,由转化关系可知F为
或,由生物学常识可知F为前者(乳酸),分子式为C3H6O3。②中符合要求的有机物必须满足最简式为CH2O。
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