第四章 第一节 糖类-【新课程能力培养】2025-2026学年高中化学选择性必修3学习手册（人教版）

第四章 第一节 学习目标 1.从糖类的官能团微观探析糖类的结构特 点，了解糖类的分类，理解糖类的化学性 质，掌握糖类的特殊性。 2.了解糖类在人体供能、储能等方面的作 用，了解糖类的摄入和代谢与人体健康之 间的关系，科学合理地搭配饮食。 知识梳理 川知识点1糖类的组成、结构和分类 1.组成和结构 (1)组成 糖类化合物一般由 三种元 素组成，大多数可用通式 表 示，如葡萄糖(CH2O6)、蔗糖(C12HO)、 淀粉[(CHOs)n]等，所以糖类也被称为 注意： ①并不是所有糖的组成都符合上述通式，如 脱氧核糖( ）。 ②符合上述通式的物质不一定都属于糖类， 如甲醛( )、乙酸()等。 ③有甜味的不一定是糖，如木糖醇、甘草等； 没有甜味的也可能是糖，如 第四章生物大分子。 生物大分子 糖 类 等。因此，糖类物质不完全属于 碳水化合物，也不等于甜味物质。 (2)结构 糖类是 和它们的脱 水缩合物。 2.分类 依据：能否水解以及水解产物的不同。 (1)单糖：通常将 的糖称为单糖。 如 和 等。 (2)寡糖：1mol糖水解后能产生 单糖的称为寡糖或低聚糖。若1mol 糖水解生成2mol单糖，则称为二糖， 常见的二糖有 和 等。 (3)多糖：1mol糖水解后能产生 以上单糖的称为多糖，如 和 等。 川知识点2单糖 1.葡萄糖 (1)物理性质及存在 葡萄糖是一种 溶于水的 色晶体，熔点为146℃，有甜味，但甜度不 如蔗糖。存在于水果、蜂蜜，以及植物的种 子、叶、根、花中。动物的血液和淋巴液中 学(75 高中化学选择性必修3（人教版） 也含有葡萄糖。 (2)结构 分子式为 结构简式为 葡萄糖属于醛糖， 是一种 (3)化学性质 葡萄糖分子中含有醛基和羟基，因此， 具有还原性，可发生氧化、加成、酯化等 反应。 ①氧化反应 a.与银氨溶液反应： CH2OH (CHOH)CHO+2 [Ag (NH3 )2J0H b.与新制Cu(OH)2反应： CH2OH(CHOH)CHO+2Cu(OH)2+NaOH c.有氧呼吸（生理氧化）或燃烧： C。H0(s)+60,(g）, △H=-2804 kJ.mol- d.无氧呼吸： CH,OH(CHOH)CHO→ 2CHCH(OH)COOH(乳酸) ②加成反应（还原反应） CH,OH(CHOH),CHO+H,定条丝 ③酯化反应 CH,OH(CHOH),CHO+5CH,COOH定条# ④发酵成醇 CHb0。化2C,H,0H+2C0,↑ 葡萄糖 2.果糖 76)学 (1)物理性质及应用 纯净的果糖为 色晶体， 溶于水，吸湿性 在水果和蜂蜜中 含量较高，比蔗糖甜度 广泛应用 于食品和医药的生产中。 (2)结构 分子式为 结构简式为 果糖属于酮糖，是一 种 与葡萄糖互为 3.核糖与脱氧核糖 核糖 脱氧核糖 分子式 CsH10Os CsH1004 结构简式 类别 多羟基 多羟基 特点 都是含5个碳原子的单糖 一戊糖 是 (RNA)是 (DNA) 应用 的重要组成部分 的重要组成部分 川知识点3二糖 蔗糖和麦芽糖是常见的二糖，两者互为 分子式均为 1.蔗糖 蔗糖为 色晶体， 溶于 水，是常用的 ， 在 中含量丰富。在酸或酶的作用下可水解： C12H2,O1+H,0酸或新， 蔗糖 2.麦芽糖 麦芽糖为 色晶体， 溶于 水，有甜味但不及蔗糖，可用于制 主要存在于 中。 在酸或酶的作用下可水解： C12H22O1+H,O酸或鹿， 麦芽糖 3.乳糖 乳糖也是常见的二糖，主要存在于哺乳 动物的 中。 知识点4多糖 1.淀粉和纤维素的组成与结构 淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都 是由大量 相互连接组成 的，属于天然有机高分子，是绿色植物 的产物，是植物储存 的 种形式。天然淀粉由 淀粉和 淀粉组成。它们的分子式可表示为 也可表示为 因 n值不同，二者 同分异构体。 2.淀粉和纤维素的物理性质 淀粉是 色粉末状物质」 甜味， 溶于冷水，在热水中可 纤维素是 色纤维状物质， 甜味， 溶于水和一般的有机 溶剂。 3.淀粉和纤维素的化学性质 由于淀粉和纤维素都由 构成，其结构中存在 因此，它们 的化学性质相似，都不能被 等弱氧化剂氧化，属于 糖；都 能发生 反应；都可以在酸或酶的 作用下 最终生成 (C。HoO)+nH,0酸藏题， 淀粉或纤维素 此外，淀粉遇碘显 色，利用该 第四章生物大分子。 现象可检验淀粉的存在。 4.淀粉和纤维素的用途 淀粉既是 的一种重要成分，也 是重要的 原料。淀粉经发酵可生产 燃料乙醇、 氨基酸、 等，经酯化后可用于生产 食品添加剂、表面活性剂、可降解塑料等。 纤维素参与构成植物的 ,是 工业的原料，还可以用 来制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶 纤维等。长的黏胶纤维称为 ，短的 黏胶纤维称为 要点精析 川要点1糖类的组成、结构和分类 典例1下列说法正确的是() A.糖类物质的分子通式都可用Cm(H,O)n来 表示 B.凡是能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类 C.凡是由C、H、O三种元素组成的有机物 都是糖类 D.糖类物质又叫碳水化合物 解析：并不是所有糖的组成都符合Cm(HO)m, 如脱氧核糖(CHO4),A错误；能溶于水 且具有甜味的物质不一定都属于糖类，如人 工合成的甜味剂糖精钠，B错误；由C、H、 O三种元素组成的有机物不一定都是糖类， 如醋酸(C2H4O2),C错误。 答案：D P变式训练① 依据糖类现在的定义分析，下列物质不 高中化学选择性必修3（人教版） 属于糖类的是 (填序号)。 DCH(OH)-CH(OH)-CH(OH)-CHO ②CH-CH(OH)-CHO 3CH2(OH)-CH(OH)CH(OH)COOH 4CH2 (OH)-CO-CH(OH)-CH2OH 川要点2单糖 典例2下列关于葡萄糖的叙述正确的是 A.它与果糖互为同系物 B.葡萄糖在人体内发生氧化反应，释放能量 C.葡萄糖既可以和钠反应，又可以和氢氧 化钠反应 D.葡萄糖发生水解反应生成乙醇和二氧化碳 解析：葡萄糖和果糖的分子式相同，结构不 同，二者互为同分异构体，A错误；葡萄糖 在人体内经酶的催化发生氧化反应生成二氧 化碳和水，释放能量，B正确；葡萄糖分子 中含有羟基，能与钠反应，但不能与氢氧化 钠反应，C错误；葡萄糖属于单糖，不能发 生水解反应，葡萄糖生成乙醇和二氧化碳属 于分解反应，D错误。 答案：B 典例3核糖是合成核酸的重要原料，结构简 式为CH,OH CHOHCHOHCHOH CHO, 下列关于核糖的叙述正确的是（) A.与葡萄糖互为同分异构体 B.可与新制Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀 C.不能发生取代反应 D.可以使紫色石蕊溶液变红 解析：葡萄糖与核糖分子式不同，二者不互 为同分异构体，A错误；核糖分子中含有 一CHO,可与新制Cu(OH)2反应生成砖红色 沉淀，B正确；核糖分子中含有一OH,可 (78)学 发生取代反应，C错误；核糖分子中不含 有一COOH,则不具有酸性，不能使紫色石 蕊溶液变红，D错误。 答案：B B变式训练2 下列说法不正确的是() A.葡萄糖和果糖都可以与H2发生加成 反应，与羧酸发生酯化反应 B.葡萄糖和果糖互为同分异构体 C.葡萄糖可以使酸性KMnO4溶液和溴 水褪色 D.核糖和脱氧核糖互为同系物 要点3二糖 典例4下列关于蔗糖和麦芽糖的说法正确 的是() A.蔗糖和麦芽糖都是白色晶体，易溶于水， 有甜味 B.蔗糖和麦芽糖都能发生银镜反应 C.蔗糖和麦芽糖的化学式相同，但是它们 的水解产物的化学式不同 D.用新制Cu(OH)2可鉴别蔗糖和麦芽糖 解析：蔗糖是无色晶体，A错误；蔗糖属于 非还原糖，不能发生银镜反应，不能与新制 Cu(OH)2反应，麦芽糖属于还原性糖，能发 生银镜反应，能与新制Cu(OH)2反应，B错 误，D正确；蔗糖和麦芽糖的化学式相同， 均为C12H,O1,它们的水解产物不同，蔗糖 水解为葡萄糖和果糖，麦芽糖水解为葡萄 糖，但是它们水解产物的化学式相同，均为 CH12O6,C错误。 答案：D 川要点4多糖 典例5下列关于淀粉和纤维素的叙述正确 的是() A.淀粉与纤维素的分子中均含有葡萄糖单 元，分子式为(CHO5)m。从组成上看， 淀粉和纤维素的聚合程度不同，但纯净 的淀粉和纯净的纤维素都是纯净物 B.淀粉和纤维素都是天然的高分子化合物， 属于非还原糖，最主要的性质之一是在 无机酸溶液的作用下都能水解成糖 C.由于纤维素中碳的质量分数高于淀粉， 所以纤维素常用来制造火棉 D.淀粉溶液和纤维素溶液都属于胶体，因 为分子直径大，都不能透过半透膜 解析：由于值不确定，所以淀粉和纤维素 都是混合物，A错误；因为淀粉和纤维素的 实验式相同，所以碳的质量分数相同，C错 误；淀粉溶液是胶体，不能透过半透膜，但 纤维素不溶于水，不能形成胶体，D错误。 答案：B B变式训练③ 淀粉和纤维素都可以用分子式(CHoO5)m 表示，下列叙述错误的是() A.它们都是混合物 B.它们都是天然高分子化合物 C.它们互为同分异构体 D.它们水解的最终产物都是葡萄糖 川要点5糖类水解程度及水解产物的检验！ 1.蔗糖和麦芽糖及淀粉和纤维素的水解产物 中均有葡萄糖，由于糖类水解常用无机酸 第四章生物大分子。 (一般是稀硫酸)作催化剂，因此，检验 水解产物葡萄糖之前，必须先加碱中和酸， 以免硫酸与银氨溶液或新制Cū(OH)2反应， 导致实验失败。 2.用2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2与 NaOH溶液反应，则会影响淀粉的检验。 典例6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5~6min,试管乙不加热。待试管甲 中的溶液冷却后再进行后续实验。 2g淀粉和20ml 2g淀粉和 20%的稀硫酸 20mL水 的 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。 (1)写出淀粉水解的化学方程式： (2)设计甲和乙是为了探究 对淀粉 水解的影响，设计甲和丙是为了探究 对淀粉水解的影响。 (3)实验1失败的原因是 (4)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因 是 (5)下列结论合理的是 (填字母)。 79 N 高中化学选择性必修3（人教版） a.淀粉水解需要在催化剂和一定温度下 进行 b.欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷 却后的水解液中直接加碘 ℃.欲检验淀粉的水解产物具有还原性， 应先在水解液中加入氢氧化钠中和硫 酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化 铜并加热 d.若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能 出现预期的现象 解析：(2)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。(3) 淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，而检验 葡萄糖时应在碱性条件下，所以应先加入碱 中和酸，再加入新制氢氧化铜。(5)根据 实验可知淀粉水解需要在催化剂和一定温度 下进行，a正确；因为碘易升华且可与 NaOH反应，所以冷却后直接加入碘，可判 断淀粉是否完全水解，b正确；欲检验淀粉 的水解产物具有还原性，应先在水解液中加 入氢氧化钠溶液中和硫酸至溶液呈碱性，再 加入新制氢氧化铜并加热，根据产生砖红色 沉淀检验产物的还原性，℃正确；唾液中含 有淀粉酶，且接近中性，淀粉在淀粉酶的作 用下水解为葡萄糖，所以用唾液代替稀硫酸 进行实验1，可能出现预期的现象，d正确。 答案：(1)(CHOs)+nlH0nCH06 淀粉 葡萄糖 (2)温度催化剂 80)学 (3)没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸 (4)氢氧化钠与碘反应 (5)abed D变式训练④ 某学生设计了以下四个实验方案，用以 检验淀粉的水解情况。 方案甲：淀粉液水解液氢碱性 中和液水溶液不变蓝。 结论：淀粉完全水解。 方案乙：淀粉液水解液氢氧“无银 镜现象。 结论：淀粉尚未水解。 方案丙：淀粉液水解液氢氧能镇碱性 中和液德款有银镜现象。 结论：淀粉已经水解。 方案丁：淀粉液水解液 感溶液变蓝 作竺碱性中和液要瓷有银镜现象。 结论：淀粉部分水解。 根据上述操作现象，回答设计、结论是 否正确，并简要说明理由。 (1)甲方案 (2)乙方案 (3)丙方案 (4)丁方案3.化学键中间体中间体化学键中间体基 础原料合成路线 CH,CH,。CH,CH, ①CH2=CH+Cl2 +2NaOH ≌H-H CH2—CH2 +2NaCl ③ +20, OH OH OHOH 催化剂 0》O01+2H0④cHCH+H0m题 CH.CH,OH HO COH 2CH.CH.OH 00 CHO-C- -OC.H,+2HO 00 4.(1)较少少高(2)价廉易得低毒 (3)温和简便分离提纯(4)绿色化学少较低 要点精析 变式训练 1.不能。因酚羟易被氧化，所以在氧化其他基团前 可以先使其与NaOH反应，把一OH转变为一ONa保护 起来，待氧化其他基团后再酸化将其转变为一OH。设 计流程如下： 第四章 "第一节糖 类 知识梳理 知识点1 1.(1)碳、氢、氧Cm(H0)m碳水化合物 ①CHO4②CH,0CH,O2③淀粉纤维素 (2)多羟基醛多羟基酮 2.(1)不能水解葡萄糖果糖核糖脱氧核糖 (2)2~10mol麦芽糖乳糖蔗糖 (3)10mol淀粉纤维素糖原 知识点2 1.(1)易无 QH (2)CH2O HOCH2-CH-CH-CH-CH-CHO OHOH OH 多羟基醛 (3)①a.2Ag↓+CH2OH(CHOH)4 COONH4+3NH3+ H,O b.CH,OH(CHOH)COONa+Cu,O+3H,O c.6CO2(g) +6H0(1) ②CHOH(CHOH),CH,OH 3CH COOCH,(CHOOCCH ).CHO+5H,O 2.(1)无易强高 参考答案与解析。 QH ONa CH,OH NaOW水 CH.OH ONa ONa CHO新制Cu(OH,NOH溶液 COONa OH COOH 2.(1)CH.CH.OHCH.-CH.CHC Br Br NaoW水CH,一CH2 OHOH (2)CH.CH.CH,OHCH,CH-CH. CH.CHCH NaOH*CH.CHCHs Br 4 OH 3.A4.B 主物大分子 OH (2)CH2O HOCH2-CH-CH-CH-C-CH.OH OHOH 多羟基酮同分异构体 3.HOCH,-CH-CH-CH-CHO OH OH OH HOCH2-CH-CH-CH2-CHO OHOH 醛醛核糖核 酸脱氧核糖核酸 知识点3 同分异构体CHO 1.无易甜味剂甘蔗和甜菜 CH2O6+C6H206 葡萄糖果糖 2.白易饴糖发芽的谷粒和麦芽2CH06 葡萄糖 3.乳汁 知识点4 1.葡萄糖单元光合作用营养物质直链支链 (C6HO5)m[CHO2(OH)3]m不互为 2.白没有不部分溶解白没有不 3.葡萄糖单元醇羟基银氨溶液和氢氧化铜非 还原酯化水解葡萄糖nCHO。蓝 葡萄糖 35 高中化学选择性必修3（人教版） 4.食物工业白酒食醋味精抗生素细胞 壁纺织造纸人造丝人造棉 要点精析 变式训练 1.②③2.D3.C 4.(1)设计和结论都不正确。因加人NaOH溶液呈 碱性后，加入L2,2与NaOH溶液发生反应，没有2存 在，不能证明淀粉是否存在 (2)设计和结论都不正确。因为在酸性条件下，加 入的银氨溶液不能与葡萄糖发生银镜反应。按方案乙的 设计，无银镜现象，淀粉可能是完全水解，也可能是部 分水解或尚未水解 (3)设计和结论都正确。按设计的方案进行实验， 有银镜现象，说明淀粉已水解生成了葡萄糖 (4)设计和结论都正确。按设计的方案进行实验， 溶液变蓝又有银镜现象，说明既有淀粉又有葡萄糖，淀 粉部分水解 >"第二节 蛋白质 知识梳理 知识点1 1.(1)氨基（一NH) (2)氨基（一NH2)羧基（一COOH)》 R一CH-COOH NH2 ②218必需氨基酸 ③α-氨基酸对映异构体 2.氨基乙酸CH,-CH一COOH NH2 CH-CHCOOH 2-氨基戊二酸 NH 3.(1)无高水乙醇乙醚 (2)①酸性碱性两性化合物酸、碱 CH2-COOH a. NH.CI CH2-COONa b. +HO NH2 ②氨基羧基肽键取代 HN CHC N CH COOH+H.O 二肽 蛋白质10000 知识点2 1.(1)氨基酸肽键 36 (2)C、H、O、N、S胶体 (3)多肽链的氨基酸种类数目排列顺序特定 的空间结构蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序决 定性氢键空间肽链非共价键 2.(1)缩合氨基羧基酸性碱性两性 (3)硫酸铵硫酸钠氯化钠浓度降低可逆 活性盐析溶解 (4)性质和生理功能加热搅拌紫外线强酸 强碱重金属盐甲醛 ①人体消化吸收乙醇消毒 ②在低温下防晒护目 (5)黄 3.(1)催化蛋白质 (2)①高效②温和③专一 (3)蛋白酶淀粉酶 要点精析 变式训练 1.A2.D 一第三节核 酸 知识梳理 知识点1 1.戊糖脱氧核糖核酸核糖核酸 2.核苷酸聚合物上百万酶磷酸戊糖碱 基磷酸戊糖碱基生物大分子戊糖核糖脱 氧核糖环状核糖核酸脱氧核糖核酸 3.核糖脱氧核糖 4.腺嘌呤鸟嘌呤胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶 DNA胸腺嘧啶(T)RNA尿嘧啶(U) 知识点2 1.（1)多聚核苷酸双螺旋磷酯键 (2)脱氧核糖磷酸外内 (3)碱基互补配对氢键胸腺嘧啶(T)胞嘧 啶(C) 2.(1)单链状(2)尿嘧啶(U) 知识点3 1.有一定碱基排列顺序的DNA片段含有特定的遗 传信息 2.生物体遗传信息 (1)决定DNA分子母链模板核苷酸子链 子代DNA分子DNA复制蛋白质 (2)遗传信息 3.（1)酵母丙氨酸转移核糖核酸 (2)人类基因组 (3)水稻基因组图谱