第2章 第3节 第2课时 糖类和核酸（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（鲁科版）

本讲义聚焦糖类和核酸核心知识点，系统梳理糖类的组成分类（单糖、双糖、多糖）、单糖（葡萄糖、果糖）的结构与性质、淀粉和纤维素的水解及检验，以及核酸的结构特点与生物功能，构建从概念到性质再到应用的知识支架。 该资料通过实验探究（如葡萄糖醛基检验、淀粉水解实验）培养科学探究与实践能力，对比分析（葡萄糖与果糖结构性质、淀粉与纤维素异同）发展科学思维，结合秸秆还田等实例渗透科学态度与责任。课中辅助实验教学提升互动性，课后通过针对训练和即时达标帮助学生查漏补缺。

第2课时　糖类和核酸 学习目标 核心素养 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、主要性质与应用。 3．知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。 4．了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。 1.宏观辨识与微观探析：能认识到糖类属于一类多官能团有机物，单糖是一类多羟基醛或多羟基酮，了解单糖与双糖、多糖在结构上的区别和联系。 2．证据推理与模型认知：能利用实验验证葡萄糖中的官能团，能设计并完成蔗糖、淀粉的水解实验，通过观察、分析实验现象，认识到双糖、多糖的性质，从而进一步了解单糖、双糖和多糖在结构及性质方面的异同。 3．科学态度与社会责任：利用生活的实例如秸秆还田、可降解生物塑料凳，培养节约资源、保护环境的可持续发展意识。 知识点一　糖类的组成和分类　单糖 　 一、糖类的概念及分类 1．概念 糖类是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。 2．组成元素及官能团 糖类由C、H、O三种元素组成，官能团为—OH、—CHO或CO。 3．分类 (1)单糖：不能水解为更小糖分子的糖，如葡萄糖、果糖； (2)双糖：1 mol双糖水解生成2 mol单糖，如麦芽糖、蔗糖； (3)多糖：1 mol多糖水解生成n mol(n＞10)单糖。如淀粉、纤维素。 二、单糖 1．实验探究——葡萄糖中的醛基的检验方法 实验 内容 用银氨溶液检验醛基 用新制Cu(OH)2悬浊液检验醛基 实验 操作 ①取一支洁净的试管，加入1 mL葡萄糖溶液； ②向葡萄糖溶液中加入2 mL银氨溶液，不要振荡； ③将混合液平稳地放在60 ℃水浴中微热，观察实验现象 ①配制Cu(OH)2悬浊液：向试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，再加入5～6滴2% CuSO4溶液； ②向新制Cu(OH)2悬浊液中加入2 mL葡萄糖溶液，加热，观察颜色变化 实验 现象 在试管内壁产生光亮的银镜，说明有单质银生成，进而证明葡萄糖中含有醛基 加热后，有砖红色沉淀产生，说明葡萄中含有醛基 2.葡萄糖与果糖的比较 葡萄糖 果糖 分子式 C6H12O6 C6H12O6 结构简式 CH2OH(CHOH)4 CHO CH2OHC(CHOH)3CH2OHO 结构特点 多羟基醛 多羟基酮 两者联系 互为同分异构体 水溶性 易溶于水 易溶于水 化学性质 多元醇 性质 发生酯化反应 发生酯化反应 氧化 反应 ①与银氨溶液反应 ②与新制Cu(OH)2悬浊液反应 与氢气 加成产 物 己六醇 己六醇 其他 ①生理氧化放出能量； ②发酵生成乙醇，放出CO2 3.写出下列葡萄糖参加的反应方程式 (1)葡萄糖的银镜反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。 (2)葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。 (3)葡萄糖生理氧化反应 C6H12O6＋6O2―→6CO2↑＋6H2O。 (4)葡萄糖生成乙醇反应 C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑。 [针对训练] 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 [思考探究] 1．依据糖类的现代定义分析，下列物质不属于糖类的是________(填序号)。 ①CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO ②CH3—CH(OH)—CHO ③CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—COOH ④CH2(OH)—CO—CH(OH)—CH2OH 解析　糖类物质是含多羟基(2个或以上)的醛类或酮类化合物，或水解后能生成以上两者之一的有机化合物。①含有三个羟基和一个醛基，属于糖类；②只含有一个羟基，不属于糖类；③含有三个羟基但不含酮羰基或醛基，不属于糖类；④含有三个羟基和一个酮羰基，属于糖类。 答案　②③ 2．指出下列变化的反应类型：①葡萄糖与银氨溶液反应；②果糖使酸性高锰酸钾溶液褪色；③葡萄糖与钠反应；④葡萄糖在一定条件下与乙酸反应；⑤葡萄糖、果糖在一定条件下与H2反应生成己六醇。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案　①氧化反应、②氧化反应、③置换反应、④酯化反应(或取代反应)、⑤加成反应(或还原反应) [归纳提升] 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 加成反应 氧化反应 酯化反应 试剂或条件 H2/Ni 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 与乙酸等 表现性质 的官能团 醛基 — 羟基 有关化学方程式： CH2OH(CHOH)4CHO＋H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH CH2OH(CHOH)4CHO＋ 2[Ag(NH3)2]OH CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOH CH2OH(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。 中和液 (1)实验现象及结论： 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 (2)实验中加入NaOH溶液的作用是中和稀硫酸。 三、五碳醛糖与核酸 1．五碳醛糖的组成与结构 核糖 脱氧核糖 化学式 C5H10O5 C5H10O4 链式 环式 作用 核糖和脱氧核糖是生命遗传物质——核酸的重要组成部分 2.核酸 核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)统称为核酸。 (1)核糖核苷酸由环式核糖、碱基、磷酸基团组成；多个核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的核糖核苷酸链构成核糖核酸(RNA)。 (2)脱氧核糖核苷酸由脱氧核糖、碱基、磷酸基团组成；多个脱氧核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的脱氧核糖核苷酸链构成脱氧核糖核酸(DNA)。 (3)DNA双螺旋的结构特点 DNA分子的双螺旋结构具有以下特点：DNA分子由两条多聚核苷酸链组成，两条链平行盘绕，形成双螺旋结构；每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，碱基排列在内侧；两条链上的碱基通过氢键作用，腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对，鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则。 [针对训练] 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．关于核酸的说法正确的是(　　) A．核酸是生命不可缺少的有机物，它属于蛋白质 B．核酸是一类含磷的生物高分子化合物，是生命遗传物质 C．核酸是一种生物催化剂 D．核酸就是五碳糖 答案　B [思考探究] 1．水解后使溶液呈碱性，且验证能发生银镜反应，则是不是说明水解的物质是糖类？ 提示　不一定。甲酸某酯在NaOH溶液中水解后甲酸钠也能发生银镜反应。 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。 [归纳提升] 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。 [题组集训] 1．下列说法中，错误的是(　　) A．通常淀粉和纤维素都不显还原性 B．麦芽糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，故属于醛 C．淀粉和纤维素的结构不同，但两者不互为同分异构体 D．纤维素分子是由葡萄糖单元组成的，可以表现出一些多元醇的性质 解析　淀粉、纤维素都是非还原糖，都不显示还原性，A正确；麦芽糖是还原糖，能发生银镜反应，分子中含有醛基，但它是多羟基醛，属于糖类，B错误；淀粉纤维素的结构不同，由于组成它们的n值不同，其分子式也不同，两者不是同分异构体，C正确；纤维素的每个葡萄糖单元分子中含有三个醇羟基，具有醇的性质，如能与醋酸、硝酸酯化等，D正确。 答案　B 2．下列实验获得成功的是(　　) A．蔗糖溶液中加入稀硫酸，加热，然后加入银氨溶液，水浴加热，有银镜生成 B．在硫酸铜溶液中加入几滴稀NaOH溶液后，加入葡萄糖溶液，煮沸后，有砖红色沉淀析出 C．在淀粉溶液中加入唾液(含淀粉酶)，水浴加热(36 ℃左右)，冷却后加入银氨溶液，再水浴加热，有银镜生成 D．在淀粉溶液中加入稀硫酸，微热后，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，无明显现象，说明淀粉没有水解 解析　银镜反应须在碱性环境下进行，应该先加碱中和稀硫酸，再做银镜实验；葡萄糖能与含氢氧化钠的氢氧化铜溶液反应，产生砖红色沉淀，B项NaOH用量太少；C项可成功；D项在加新制Cu(OH)2悬浊液之前应先加NaOH溶液，中和催化剂稀硫酸。 答案　C 　 [即时达标] 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．下列关于葡萄糖的叙述，错误的是(　　) A．是白色晶体，能溶于水，有甜味 B．是一种多羟基醛，有还原性 C．能发生水解反应，生成酒精 D．与果糖互为同分异构体 解析　葡萄糖属于单糖，能溶于水，有甜味，A正确；葡萄糖的结构简式是CH2OH(CHOH)4CHO，含有醛基，具有还原性，B正确；葡萄糖属于单糖，不能水解，C错误；葡萄糖、果糖的分子式都是C6H12O6，葡萄糖与果糖互为同分异构体，D正确。 答案　C 3．下列有关核酸的说法不正确的是(　　) A．核酸是一类含磷的生物大分子化合物 B．RNA主要存在于细胞核中，而DNA主要存在于细胞质中 C．核酸分为脱氧核糖核酸和核糖核酸两种 D．1982年我国科学工作者用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸 解析　DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中。 答案　B 4．有机物X能实现下列转化，→→→ 下列判断中一定错误的是(　　) A．X可以是淀粉或纤维素 B．Y与CH3OCH3是同分异构体 C．Y可以用于消除少量钠屑 D．Y→乙醛属于还原反应 解析　淀粉、纤维素水解可以得到葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下分解生成乙醇，乙醇氧化得到乙醛。乙醇与甲醚是同分异构体，乙醇能与钠反应，故A、B、C均正确，D错误。 答案　D 5．有A、B、C三种无色溶液，它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种，某同学做实验得出： ①B能发生银镜反应；②A遇碘水变蓝色；③A、C均能发生水解反应，水解液均能发生银镜反应。 回答下列问题： (1)写出各物质的名称： A是________，B是________， C是________。 (2)写出有关化学反应方程式： ①蔗糖水解：________________________________________________________________________。 ②淀粉水解：________________________________________________________________________。 解析　(1)淀粉遇碘水变蓝色，所以A是淀粉；葡萄糖是醛糖，能发生银镜反应，所以B是葡萄糖；A、C均能发生水解反应，水解液均能发生银镜反应，所以C是蔗糖。 (2)有关反应的化学方程式： 学科网（北京）股份有限公司 $