第4章 第1节 糖类（教用Word）-【金榜题名】2025-2026学年高二化学选择性必修3同步学案（人教版）

本讲义聚焦高中化学“糖类”核心知识点，系统梳理糖类的组成（C、H、O元素）、分类（单糖、二糖、多糖）及结构性质，从单糖（葡萄糖、果糖）的官能团（醛基、羟基）到二糖（蔗糖、麦芽糖）、多糖（淀粉、纤维素）的水解反应，构建“结构决定性质”的学习支架。 该资料通过实验探究（如葡萄糖银镜反应、蔗糖水解）培养科学探究与实践能力，结合官能团分析（如葡萄糖醛基性质）体现宏观辨识与微观探析，联系糖尿病检测、食品工业应用渗透科学态度与责任。课中辅助实验教学提升互动性，课后例题及思考题助力学生巩固知识、查漏补缺。

第四章　生物大分子 第一节　糖　类 学习目标 新课程标准 1.了解糖的定义、分类以及常见糖的结构与性质。 2．通过糖的官能团与糖的性质的关系，加深对“结构决定性质”的认识与理解。 3．通过单糖的银镜反应、多糖的水解反应提高实验素养以及实验方案设计能力。 1.科学态度与社会责任：认识糖类的组成和性质特点，能列举典型糖类物质，能说明单糖、糖和多糖的区别与联系。知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。 2．科学探究与创新意识：了解葡萄糖的结构特点、主要性质与应用。通过实验探究葡萄糖的化学性质、蔗糖的水解。 3．宏观辨识与微观探析：了解淀粉、纤维素及其与葡萄糖的关系，能描述淀粉、纤维素的典型性质。 知识点一　糖的组成和分类　单糖 一、糖类的组成和分类 1．概念 糖类是多羟基醛或多羟基酮和它们的脱水缩合物。 2．组成 由碳、氢、氧三种元素组成。 3．通式 大多数糖可用通式Cm(H2O)n表示。 4．分类 单糖 寡糖(或低聚糖) 多糖 概念 不能水解的糖 1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的糖，以二糖最重要 1 mol糖水解后能产生n(n>10)摩尔单糖的糖 代表物 葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖等 蔗糖、麦芽糖和乳糖等 淀粉、纤维素、糖原等 二、单糖 1．葡萄糖和果糖 类别 葡萄糖 果糖 分子式 C6H12O6 C6H12O6 物理性质 白色晶体，有甜味，易溶于水 无色晶体，有甜味，易溶于水、乙醇和乙醚 结构简式 CH2OH(CHOH)4CHO 化学 性质 ①能和酸发生酯化反应 ②能和银氨溶液发生银镜反应 ③能与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀 ④与H2加成生成醇 ①能和酸发生酯化反应 ②与H2加成生成醇 相互 关系 互为同分异构体 用途 用于制镜、糖果、医药等行业 主要用于食品工业 2.核糖与脱氧核糖 (1)核糖与脱氧核糖分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。 (2)结构简式 核糖：CH2OH(CHOH)3CHO 脱氧核糖：CH2OH(CHOH)2CH2CHO 1．检查糖尿病的一种常用简便的方法是把NaOH溶液和CuSO4溶液加入病人的尿液中，微热时，如果观察到砖红色沉淀，说明该尿液中含有(　　) A．食醋　　　　　　　 B．白酒 C．食盐 D．葡萄糖 答案　D 2．对于下列反应，葡萄糖不能发生的是(　　) A．酯化反应 B．氧化反应 C．还原反应 D．水解反应 答案　D 1．葡萄糖可以发生酯化反应，1 mol葡萄糖发生酯化反应时，若彻底反应，最多消耗醋酸的物质的量为多少？ 提示　由于每个葡萄糖分子含有5个羟基，所以1 mol葡萄糖发生酯化反应时，最多可消耗5 mol醋酸。 2．以葡萄糖为原料，可以制备食用香精乙酸乙酯吗？只以葡萄糖为有机原料，选择合适的条件与无机试剂。1 mol葡萄糖最多可制备乙酸乙酯的物质的量为多少？ 提示　可以通过如下线路制备乙酸乙酯： 由于1 mol葡萄糖可以得到2 mol C2H5OH，故最终最多可制备1 mol乙酸乙酯。 葡萄糖的结构与性质 1．葡萄糖的结构特点 2．葡萄糖的性质 反应类型 试剂或条件 表现性质 的官能团 加成反应 H2/Ni 醛基 氧化 反应 银氨溶液 新制Cu(OH)2悬浊液 使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色 生理氧化 酯化反应 与乙酸等 羟基 有关化学方程式： CH2OH(CHOH)4CHO＋H2CH2OH(CHOH)4CH2OH CH2OH(CHOH)4CHO＋ 2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O 3．发酵法制备葡萄糖与酒精 (1)淀粉水解制葡萄糖。 (2)葡萄糖发酵生成酒精。 转化关系： 1．关于葡萄糖和果糖的说法错误的是(　　) A．葡萄糖和果糖都是单糖，互为同分异构体 B．葡萄糖和果糖都不能发生银镜反应 C．二者都易溶于水，且果糖比葡萄糖甜 D．葡萄糖与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯 解析　葡萄糖和果糖的分子式相同，而结构不同，二者互为同分异构体；葡萄糖中含有醛基，能发生银镜反应，而果糖虽然不是醛糖，但它能发生银镜反应；每个葡萄糖分子中含有5个羟基，与足量乙酸发生酯化反应生成葡萄糖五乙酸酯。 答案　B 2．某化学活动小组在探究葡萄糖分子的组成和结构时，设计并完成下列实验：将四种液体分别取2 mL加到新制的Cu(OH)2悬浊液中，充分振荡。实验现象记录如下表： 所取液体 现象 葡萄糖溶液 氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色 乙醇溶液 氢氧化铜不溶，颜色无明显变化 甘油溶液 氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色 水 氢氧化铜不溶，颜色无明显变化 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．葡萄糖分子碳链呈锯齿形 解析　A项，多羟基的物质与新制的Cu(OH)2悬浊液反应均会生成绛蓝色溶液，与醛基无关，错误；B项正确；C项，实验无法确定分子式，错误；D项，实验无法确定碳链，错误。 答案　B 知识点二　二糖　多糖 一、二糖——蔗糖和麦芽糖 1．相同点 (1)蔗糖和麦芽糖都属于二糖，分子式均为C12H22O11。 (2)都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为 2．不同点 (1)蔗糖分子结构中无醛基而麦芽糖分子结构中含醛基。 (2)二者的水解产物不同，蔗糖水解产物是葡萄糖和果糖，而麦芽糖的水解产物是葡萄糖。 3．相互关系 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。 二、多糖——淀粉和纤维素 1．相似点 (1)都属于天然有机高分子，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。 (2)都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为 ； (3)都属于非还原糖，不能发生银镜反应。 2．不同点 (1)通式中n值不同，不互为同分异构体。 (2)淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。 3．用途 (1)淀粉是重要营养物质、食品工业原料(如制备葡萄糖、酿制食醋、酿酒等)，也是药片中的赋形剂。 (2)纤维素用于纺织工业、造纸业等，还用于制备硝酸纤维、醋酸纤维等化工原料。 1．下列物质能发生水解反应，且水解产物是同分异构体的是(　　) A．淀粉　　　　　　　　 B．纤维素 C．麦芽糖 D．蔗糖 答案　D 2．下列关于淀粉和纤维素的叙述中，不正确的是(　　) A．分子式都是(C6H10O5)n，二者属于同分异构体 B．都是混合物 C．都可以发生水解，其最终产物都是葡萄糖 D．都是天然高分子化合物 答案　A 1．葡萄糖与果糖分子式均为C6H12O6，互为同分异构体；麦芽糖与蔗糖分子式均为C12H22O11，互为同分异构体；淀粉与纤维素分子式均为(C6H10O5)n，但不属于同分异构体，原因何在？ 提示　淀粉与纤维素的聚合度n不同，则分子式不同。 2．淀粉经过下列变化：淀粉―→单糖―→酒精―→乙烯―→……―→草酸(HOOC—COOH)，发生的反应类型有哪些？ 提示　淀粉―→单糖(葡萄糖)，水解反应(取代反应)；葡萄糖―→酒精(6H12O6―→2H6O＋O2)，氧化还原反应；酒精―→乙烯，消去反应；乙烯―→1,2-二溴乙烷，加成反应；1,2-二溴乙烷―→乙二醇，水解反应(取代反应)；乙二醇―→乙二醛―→乙二酸，氧化反应。 淀粉和纤维素的性质 1．淀粉和纤维素的比较 淀粉 纤维素 分子结构 分子通式 (C6H10O5)n 相对分子质量 几万到几十万 几十万到几百万 分子结构关系 都是由葡萄糖结构单元(C6H10O5)构成的天然有机高分子，但分子内葡萄糖结构单元数目不同，分子结构不同 化学性质 共性 无还原性 水解最终生成葡萄糖 特性 遇单质碘变蓝 分子中含有醇羟基，能与醋酸、硝酸等发生酯化反应 2.淀粉水解及其程度的检验 【规律方法】　淀粉水解实验的注意事项 在进行淀粉水解实验时，注意不同反应的环境不同：用碘单质检验淀粉的反应，应在酸性条件下进行，因为碱能与碘单质发生歧化反应；产生的还原性糖发生银镜反应以及与新制氢氧化铜的反应，则需要在碱性条件下进行。所以检验淀粉时，直接取水解液进行实验；而检验水解产物时，则应该先调节溶液显碱性。 1．下列说法中正确的是(　　) A．淀粉和纤维素互为同分异构体 B．淀粉溶液中加入硫酸，加热4～5 min，再加入少量银氨溶液，加热，有光亮银镜产生 C．淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖 D．木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色 答案　C 2．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： 淀粉溶液混合液→ (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________。 解析　淀粉在酸性条件下水解，故A可选硫酸，加热条件下蔗糖水解的产物是葡萄糖，葡萄糖含有醛基，可与银氨溶液反应生成单质银，但银镜反应必须在碱性条件下进行，故B为NaOH溶液。 遇碘变蓝是淀粉的特性，混合液中加碘水变蓝，说明其中还有淀粉存在；混合液和银氨溶液反应则证明淀粉已经部分水解。2.16 g银的物质的量为2.16 g÷108 g/mol＝0.02 mol，由—CHO～2Ag，可知水解生成0.01 mol的葡萄糖，即发生水解的淀粉的质量为 mol×162n g/mol＝1.62 g。故淀粉的水解百分率为1.62 g÷9 g×100%＝18%。 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% 1．《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 解析　果糖是单糖，A项错误；麦芽糖是二糖，1 mol麦芽糖水解生成2 mol葡萄糖，B项正确；淀粉是多糖，C项错误；蔗糖是二糖，1 mol蔗糖水解生成1 mol葡萄糖和1 mol果糖，D项错误。 答案　B 2．下列物质中，属于糖类，但是分子组成不符合Cn(H2O)m的是(　　) 解析　糖类是多羟基醛、多羟基酮及它们的脱水缩合物，A中没有羟基，B是多元醇，不含醛基或羰基，所以A、B都不是糖；C是多羟基酮，且其分子式为C6H12O5，不符合通式Cn(H2O)m，故C符合题意；D是多羟基醛，属于糖，其分子式为C4H8O4，符合通式Cn(H2O)m，故D不符合题意。 答案　C 3．在试管中加入淀粉溶液，然后滴加稀硫酸，加热一段时间，取试管内溶液，能够说明淀粉已经水解而没有水解完全的是(　　) A．加入碘水变蓝 B．加入碘水不变蓝 C．加入银氨溶液，加热有银镜现象出现 D．加入碘水变蓝，加入NaOH溶液，再加入银氨溶液，加热有银镜现象出现 解析　淀粉遇碘水变蓝，淀粉水解生成的葡萄糖能发生银镜反应。 答案　D 4．下列关于糖类等说法中错误的是(　　) A．葡萄糖和果糖都能与H2在一定条件下生成己六醇 B．用新制Cu(OH)2悬浊液可一次性区分蔗糖、葡萄糖和乙酸三种溶液 C．葡萄糖中含醛基，是还原性糖；果糖中无醛基，是非还原性糖 D．麦芽糖、淀粉、纤维素的最终水解产物完全相同 解析　根据葡萄糖和果糖的结构简式可知二者在一定条件下都能与H2发生加成反应生成己六醇，A项正确；向三种溶液中分别加入新制Cu(OH)2悬浊液，得到蓝色溶液的是乙酸溶液，加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热能产生砖红色沉淀的是葡萄糖溶液，无明显现象的是蔗糖溶液，B项正确；葡萄糖和果糖均为还原性糖，C项错误；麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖，D项正确。 答案　C 5．下列物质间有如下转化关系，请按要求填空。 (1)在制镜工业和热水瓶胆镀银时，常利用上述反应________(填数字)。 (2)①②的反应类型为________(填选项字母)。 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的含糖量，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。 (4)葡萄糖在细胞内彻底氧化分解的化学方程式为_______________________________。 解析　(1)制镜工业和热水瓶胆镀银都利用了葡萄糖中含有醛基，与银氨溶液反应还原出单质银，所以应为反应⑥；(2)反应①②为淀粉的水解。 答案　(1)⑥　(2)C (3)CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCu2O↓＋3H2O＋CH2OH(CHOH)4COONa (4)C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O 学科网（北京）股份有限公司 $