内容正文:
0
专题8 有机化合物的获得与应用
第二单元 食品中的有机化合物
第4课时 糖类
课时分层练
02
目录
CONTENTS
预习作业
01
预习作业
(建议用时:15分钟)
名称 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纤维素
分子式 _________ C12H22O11 __________ __________
在自然界的存在 葡萄汁、蜂蜜、带甜味的水果 甘蔗、甜菜等植物体内 植物种子和块根、大米、小麦 植物的细胞壁、棉花、木材
一、常见的糖类
C6H12O6
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
预习作业
4
二、葡萄糖
1.分子结构和性质
C6H12O6
醇
预习作业
5
2.化学性质
(1)被强氧化剂(O2)氧化
葡萄糖在人体组织中进行缓慢氧化反应,放出____,它是人体活动的主要能源。其热化学方程式为____________________________________ΔH=-2803 kJ·mol-1。
(2)被弱氧化剂氧化
葡萄糖具有还原性,能被_________________________________氧化。
(3)葡萄糖在酒化酶作用下转化成乙醇,化学方程式为_________________________________。
热
C6H12O6(s)+6O2(g)===6CO2(g)+6H2O(l)
银氨溶液和新制氢氧化铜碱性悬浊液
预习作业
6
三、淀粉
1.淀粉水解反应的化学方程式为________________________________。
2.检验淀粉水解产物及判断淀粉水解程度的实验步骤
预习作业
7
情况 现象A 现象B 结论
(1) 溶液呈蓝色 未产生银镜 _________
(2) 溶液呈蓝色 出现银镜 __________
(3) 溶液不呈蓝色 出现银镜 _________
实验现象及结论:
未水解
部分水解
完全水解
预习作业
8
1.下列关于糖类的叙述正确的是( )
A.含有C、H、O三种元素的有机物叫糖类
B.糖类物质均易溶于水
C.糖类物质都有甜味
D.糖类物质来源于绿色植物的光合作用,是动物、植物所需能量的重要来源
预习作业
9
2.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.葡萄糖有甜味
B.葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子
C.常温下,葡萄糖可与新制的氢氧化铜碱性悬浊液反应
D.1 mol葡萄糖完全燃烧需要消耗9 mol O2
解析 葡萄糖分子中氢、氧原子个数比为2∶1,但不是以水分子的形式存在,B错误;葡萄糖和新制氢氧化铜碱性悬浊液反应必须加热,C错误;葡萄糖的分子式可改写为C6·(H2O)6,由此可判断1 mol葡萄糖完全燃烧需要消耗6 mol O2,D错误。
预习作业
10
3.现有下列物质:①纤维素、②甲酸甲酯(HCOOCH3)、③淀粉、④甲醛(HCHO)、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
预习作业
11
4.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,且水解的最终产物相同
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.它们都没有甜味,故都不属于糖类
D.二者都能发生银镜反应
预习作业
12
课时分层练
(建议用时:40分钟)
[学习·理解]
1.下列物质中,不能水解生成葡萄糖的是( )
A.蔗糖 B.淀粉
C.果糖 D.纤维素
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
14
类题通法
(1)糖类水解规律
①单糖(如葡萄糖、果糖)不发生水解。
②1 mol二糖能水解,生成2 mol单糖分子。蔗糖水解产物是葡萄糖和果糖,麦芽糖只水解为葡萄糖。
③1 mol多糖能水解生成很多摩尔单糖分子。淀粉、纤维素最终都水解为葡萄糖。
(2)糖类水解条件
蔗糖、淀粉的水解均可用稀硫酸作催化剂,并水浴加热。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
15
2.糯米中含大量淀粉,下列有关说法正确的是( )
A.淀粉能与银氨溶液反应产生银镜
B.淀粉是否水解完全可以用碘水来检验
C.淀粉在碱性条件下能水解生成葡萄糖
D.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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
16
3.蔗糖是重要的甜味调味品。验证蔗糖在稀硫酸催化下水解的产物中含有葡萄糖,下列操作未涉及的是(部分夹持装置已省略)( )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
17
4.菊糖是一种可以从菊芋中提取的天然多糖,其化学式为(C6H10O5)n,它可以作为膳食纤维添加到食品中,水解能生成果糖(C6H12O6),下列叙述正确的是( )
A.菊糖与纤维素互为同分异构体
B.果糖是一种单糖
C.菊糖遇到浓硝酸会炭化变黑
D.1 mol果糖完全燃烧至少需要9 mol氧气
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
19
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
20
5.下列关于有机物的说法正确的是( )
A.肌醇( )与葡萄糖的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,因此二者均属于糖类
B.麦芽糖和蔗糖的水解产物均含葡萄糖,故二者均为还原性双糖
C.葡萄糖与果糖互为同分异构体,淀粉与纤维素也互为同分异构体
D.甲酸乙酯、麦芽糖、淀粉三种物质的共同性质是都能发生水解反应
解析 A项,肌醇不是糖类,属于醇,错误;B项,蔗糖为非还原性糖,错误;C项,淀粉与纤维素的化学式中n值不同,不互为同分异构体,错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
21
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
22
6.可以鉴别醋酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液的试剂是( )
A.银氨溶液 B.新制氢氧化铜碱性悬浊液
C.石蕊试液 D.碳酸钠溶液
解析 A项,银氨溶液与醋酸溶液反应无明显现象,葡萄糖与银氨溶液反应有银镜生成,蔗糖溶液与银氨溶液不反应,不能鉴别;C项,醋酸溶液可使石蕊试液变红,葡萄糖溶液和蔗糖溶液均不能使石蕊试液变色,不能鉴别;D项,醋酸溶液与碳酸钠溶液反应放出气体,葡萄糖溶液和蔗糖溶液与碳酸钠溶液混合均无明显现象,不能鉴别。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
23
7.将蔗糖溶于水配成10%的溶液,分装在两个试管中。
(1)在第一个试管中加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热,没有砖红色沉淀产生,原因是_____________________________________________________。
(2)在第二个试管中加入几滴稀硫酸,再放在水浴中加热,再加入足量的NaOH溶液并加入新制的Cu(OH)2悬浊液,加热后的现象是________________,原因是___________________________________________________________________
_____________________________,加入足量NaOH溶液的作用是_______________________。
蔗糖不加催化剂不发生水解,与新制Cu(OH)2悬浊液不反应
产生砖红色沉淀
蔗糖在稀硫酸作催化剂条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在加热及碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应
中和稀硫酸使溶液呈碱性
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
24
[应用·实践]
8.下列方法中能检验尿液中存在葡萄糖的是( )
A.加金属钠,看是否有氢气放出
B.与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液混合后加热,观察有无砖红色沉淀生成
C.与醋酸和浓硫酸共热,看能否发生酯化反应
D.加入饱和碳酸钠溶液,看是否分层
解析 尿液中含有水,无论是否含葡萄糖,加入钠都会有氢气放出,A不符合题意;因尿液中葡萄糖含量很低,与醋酸反应现象不明显,C不符合题意;葡萄糖是五羟基醛,与饱和碳酸钠溶液互溶,不会分层,D不符合题意。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
25
9.如图所示是几种常见有机物之间的转化关系,下列说法正确的是( )
A.有机物a只能是淀粉
B.反应②③均为取代反应
C.有机物c可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.有机物d的羧酸类同分异构体只有1种
解析 有机物a可能是淀粉或纤维素,A错误;反应②不属于取代反应,B错误;乙醇能被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此可使其褪色,C正确;乙酸乙酯的属于羧酸类的同分异构体有CH3CH2CH2COOH、(CH3)2CHCOOH两种,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
26
10.下列关于验证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:④②③
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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
27
11.下面是某化学活动小组在研究性学习中探索葡萄糖分子的组成和结构时设计并完成的一组实验:将下列四种液体分别取2 mL先后加入盛有2 mL新制Cu(OH)2悬浊液的试管中,充分振荡,实验现象记录如下表:
根据上述实验及现象能够得出的正确结论是( )
A.葡萄糖分子中可能含有醛基
B.葡萄糖分子中可能含有多个羟基
C.葡萄糖的分子式为C6H12O6
D.葡萄糖分子的碳链呈锯齿形
液体 葡萄糖溶液 乙醇 甘油(丙三醇) 水
实验现象 Cu(OH)2溶解,溶液呈绛蓝色 Cu(OH)2不溶,混合物蓝色变浅 Cu(OH)2溶解,溶液呈绛蓝色 Cu(OH)2不溶,混合物蓝色变浅
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
28
解析 葡萄糖和甘油(含三个—OH)与新制的氢氧化铜悬浊液反应均会生成绛蓝色溶液,与醛基无关,故A不符合题意;根据乙醇(含一个—OH)、甘油(含三个—OH)中加入新制Cu(OH2)悬浊液后的溶液颜色变化可知,葡萄糖溶液呈绛蓝色说明葡萄糖分子中含有多个羟基,故B符合题意;由实验无法确定分子式,故C不能由实验得出;由实验无法确定碳链形状,故D不能由实验得出。
液体 葡萄糖溶液 乙醇 甘油(丙三醇) 水
实验现象 Cu(OH)2溶解,溶液呈绛蓝色 Cu(OH)2不溶,混合物蓝色变浅 Cu(OH)2溶解,溶液呈绛蓝色 Cu(OH)2不溶,混合物蓝色变浅
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
29
12.下列实验操作或实验结论正确的是( )
A.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中,滴加银氨溶液,检验产物中的葡萄糖
B.在淀粉中加入20%的硫酸溶液,并在沸水浴中加热,使其水解
C.在棉花中加入98%的硫酸溶液,在酒精灯上直接加热,使棉花水解
D.向淀粉水解后的溶液中加入碘水,溶液变蓝,证明淀粉尚未水解
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
30
13.为了检验淀粉水解的产物,某学生设计了如下实验方案:
请回答下列问题:
(1)试剂1为20%的硫酸溶液,其作用是__________。
(2)试剂2为___________,其作用是____________________________________
_________,发生反应的离子方程式为__________________。
作催化剂
NaOH溶液
中和硫酸,使检验水解产物的实验得以顺利进行
H++OH-===H2O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
31
(3)反应①的化学方程式为__________________________________________。
(4)为检验淀粉是否完全水解,取少量水解液于试管中,加入碘水,可证明淀粉未完全水解的现象是__________。
溶液变蓝
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
32
类题通法 淀粉水解程度及其产物检验注意的问题
(1)检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与氢氧化钠溶液反应。
(2)因反应是用硫酸作催化剂,而与新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应的溶液必须呈碱性,所以应先中和再检验。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
33
[创新·提高]
14.A是面粉的主要成分,C与E反应可生成F,B、D能与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀。如图所示是A、B、C、D、E、F这几种常见有机物之间的转化关系。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
34
根据以上信息回答下列问题:
(1)A的化学式为__________。
(2)F在稀硫酸中发生水解反应的化学方程式为____________________________________________。
(3)E与小苏打溶液反应的化学方程式为________________________________________________。
(4)B、D与新制Cu(OH)2悬浊液在加热条件下反应均生成砖红色沉淀,该砖红色沉淀的化学式为_______,B和D化学性质相似的原因是____________________。
(C6H10O5)n
CH3COOH+NaHCO3===CH3COONa+CO2↑+H2O
Cu2O
两种物质都含有醛基
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
35
解析 (1)由题意可知A为淀粉,由于A充分水解,所以水解产物为单糖,且B能与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀,故B为葡萄糖。
(2)因为D能与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀,故D分子中含有醛基,结合B生成C及C生成D的条件可知C为乙醇,D为乙醛,进而可知E为乙酸。因为C与E反应生成F,故F为乙酸乙酯,F在稀硫酸中的水解反应就是乙酸乙酯在酸性条件下的水解反应。
(4)醛基具有还原性,能在加热条件下还原
Cu(OH)2,使之转化为砖红色的Cu2O沉淀。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
课时分层练
14
36
R
C6H12O6eq \o(――→,\s\up17(酒化酶))2CH3CH2OH+2CO2↑
(C6H10O5)n+nH2Oeq \o(――→,\s\up17(催化剂))nC6H12O6
淀粉 葡萄糖
解析 菊糖和纤维素都是多糖,由于n值不同,所以不互为同分异构体,A错误;果糖是一种单糖,B正确;浓硫酸具有脱水性,菊糖遇浓硫酸会脱水炭化,遇浓硝酸则不能,C错误;1 mol果糖(C6H12O6)完全燃烧消耗O2的物质的量为eq \b(6+\f(12,4)-\f(6,2)) mol=6 mol,D错误。
类题通法
单糖eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(葡萄糖(C6H12O6),果糖(C6H12O6)))
eq \a\vs4\al\co1(二者互为同分异构体)
二糖eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(蔗糖(C12H22O11),麦芽糖(C12H22O11)))
eq \a\vs4\al\co1(二者互为同分异构体)
eq \a\vs4\al\co1(多糖)
eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(淀粉(C6H10O5)n,纤维素(C6H10O5)n))
eq \a\vs4\al\co1(通式相同,n值不同,不是,同分异构体)
类题通法
葡萄糖和麦芽糖的分子结构中有,因此都有还原性,能发生银镜反应,能与新制Cu(OH)2碱性悬浊液产生砖红色沉淀。
eq \x(淀粉液)
eq \o(――→,\s\up17(试剂1),\s\do15(①))
eq \x(水解液)
eq \o(――→,\s\up17(试剂2),\s\do15(②))
eq \x(混合液)
eq \o(―――――――――――→,\s\up17(新制的Cu(OH)2悬浊液),\s\do15(③△))
eq \x(砖红色沉淀)
(C6H10O5)n(淀粉)+nH2Oeq \o(――→,\s\up17(稀硫酸))nC6H12O6(葡萄糖)
CH3COOC2H5+H2Oeq \o(,\s\up17(稀硫酸),\s\do15(△))CH3COOH+C2H5OH
$$