第4章 第1节 糖类-【优学精讲】2024-2025学年高中化学选择性必修3教用Word（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（碳、氢、氧元素，通式Cₘ(H₂O)ₙ及例外）、分类（单糖、二糖、多糖），深入解析葡萄糖的结构（多羟基醛）与性质（还原性、酯化反应），以及二糖（蔗糖、麦芽糖）、多糖（淀粉、纤维素）的水解反应及应用，构建从组成分类到结构性质再到转化应用的学习支架。 该资料以实验探究为特色，通过葡萄糖银镜反应、淀粉水解程度检验等实验活动培养科学探究与实践能力，结合对比辨析（如糖类通式与非糖类物质区分、还原糖与非还原糖判断）发展科学思维，联系食品加工、生物质能源等应用体现化学观念。课中辅助教师开展实验教学与概念辨析，课后通过例题和分层练习帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第四章　生物大分子 第一节　糖类 课程 标准 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。 3.了解葡萄糖的结构特点、主要性质与应用。 4.知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用 分点突破（一）　糖类的组成和分类 1.组成和结构 （1）组成 糖类化合物一般由　碳、氢、氧　三种元素组成，大多数可用通式　Cm（H2O）n　表示，如葡萄糖（C6H12O6）、蔗糖（C12H22O11）、淀粉[（C6H10O5）n]等，所以糖类也被称为　碳水化合物　。 （2）结构 从分子结构上看，糖类是　多羟基醛　、　多羟基酮　和它们的脱水缩合物。 2.分类 （1）单糖：通常将　不能水解　的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等。 （2）寡糖（低聚糖）：1 mol糖水解后能产生　2～10 mol　单糖的称为寡糖或低聚糖。若水解生成2 mol单糖，则称为二糖，常见的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。 （3）多糖：1 mol糖水解后能产生　10 mol以上　单糖的称为多糖，如淀粉、纤维素和糖原等。 3.糖类的辨析 （1）大多数糖类的组成可以用通式Cm（H2O）n表示；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）。 （2）判断某物质是否属于糖类，要根据其结构特点，只有多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质才属于糖类。 （3）葡萄糖和果糖属于单糖不是因为它们分子中碳原子数最少，而是因为不能水解。 （4）有甜味的不一定是糖，如甘油、木糖醇等；没有甜味的也可能是糖，如淀粉、纤维素等。因此，糖类物质不完全属于碳水化合物，也不等于甜味物质。 1.从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。据此分析下列物质中属于糖类的是（　　） A.CH2OH（CHOH）2CHO B.CH3CH（OH）CH2CHO C. D. 解析：A　A项是多羟基醛，属于糖类；B项是单羟基醛，C、D项是多羟基酸，它们不属于糖类。 2.下列关于糖类的叙述正确的是（　　） ①含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物属于糖类 ②糖类是碳和水的化合物，又称碳水化合物 ③凡是能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类 ④糖类是多羟基醛或多羟基酮及能水解生成它们的物质 ⑤符合Cm（H2O）n的有机物都是糖类 A.①② B.③⑤ C.④ D.①④ 解析：C　糖类含有碳、氢、氧三种元素，但含有碳、氢、氧三种元素的化合物的种类很多，如醇、醛、羧酸等，①错误；大多数糖类化合物可用通式Cm（H2O）n表示，但是糖类不是碳和水的化合物，②错误；有甜味的物质不一定是糖类，糖类也不一定有甜味，③错误；有些糖的分子式并不符合Cm（H2O）n，符合通式Cm（H2O）n的物质不一定都是糖类，⑤错误。 3.下列物质中符合Cm（H2O）n的组成，但不属于糖类的是（　　） 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 A.②③④⑥　　　　　　　　 B.②④⑥⑧ C.①③④⑦ D.②④⑤⑧ 解析：B　纤维素、淀粉属于糖类；甲酸甲酯、甲醛、乳酸和乙酸的分子式可分别变形为C2（H2O）2、CH2O、C3（H2O）3、C2（H2O）2，都符合通式Cm（H2O）n，但都不属于糖类；丙酸分子式为C3H6O2，乙二醇分子式为C2H6O2，不符合通式Cm（H2O）n。 分点突破（二）　单糖 1.葡萄糖 （1）葡萄糖的结构特点 （2）物理性质与存在 ①葡萄糖是　易　溶于水的　无　色晶体，　有　甜味，但甜度不如蔗糖。 ②葡萄糖存在于　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也含有葡萄糖。 （3）化学性质 ①氧化反应 实验探究 实验 步骤 实验现象 试管壁上有银镜生成 试管中出现砖红色沉淀 实验结论 葡萄糖分子中含有　—CHO　，表现还原性，属于　还原　糖 ②葡萄糖在人体内的氧化反应 C6H12O6＋6O2　6CO2＋6H2O　。 ③葡萄糖的性质归纳 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 新制的Cu（OH）2 使溴水褪色 使酸性高锰酸钾溶液褪色 羟基和醛基 生理氧化 — 酯化反应 与乙酸等 羟基 （4）用途 ①葡萄糖是一种重要的　营养　物质。 ②广泛应用于食品和医药工业。 2.其他常见单糖 单糖 果糖 核糖 脱氧核糖 物理性质 　无　色晶体，　易　溶于水，吸湿性强 — 类别 多羟基　酮　，属于　酮　糖，与葡萄糖互为同分异构体 多羟基　醛　，属于　醛　糖 分子式 　C6H12O6　 　C5H10O5　 　C5H10O4　 结构简式 CH2OH（CHOH）3COCH2OH CH2OH（CHOH）3CHO CH2OH（CHOH）2CH2CHO 用途 广泛应用于食品和医药的生产中 核糖核酸（RNA）的重要组成部分 脱氧核糖核酸（DNA）的 重要组成部分 1.写出葡萄糖分别与银氨溶液、新制的Cu（OH）2反应的化学方程式： 、 。 提示：CH2OH（CHOH）4CHO＋2[Ag（NH3）2]OHCH2OH（CHOH）4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O； CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHCH2OH（CHOH）4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。 2.葡萄糖能否使酸性KMnO4溶液、溴水褪色？ 提示：能。葡萄糖能被酸性KMnO4溶液、溴水氧化。 3.葡萄糖可以发生酯化反应，1 mol葡萄糖发生酯化反应时，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葡萄糖完全酯化时，最多可消耗5 mol醋酸。 提醒 　　葡萄糖在酒化酶作用下会分解，化学方程式为C6H12O62C2H5OH＋2CO2。 1.葡萄糖的结构简式为CH2OH（CHOH）4CHO，其对应的性质中不正确的是（　　） A.与钠反应放出氢气 B.可与乙酸发生取代反应 C.能发生银镜反应 D.可使小苏打溶液冒出气泡 解析：D　葡萄糖分子中含有羟基，能与钠反应放出氢气，与乙酸发生酯化反应；含有醛基，能发生银镜反应；不含羧基，与NaHCO3不反应， D项错误。 2.糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，其血液和尿液中的葡萄糖（结构如图所示）含量会超出正常范围。下列有关葡萄糖的说法正确的是（　　） 　　 A.属于烃　　　　　　　 B.与果糖互为同系物 C.常温下，难溶于水 D.实验式为CH2O 解析：D　葡萄糖属于烃的衍生物，A错误；葡萄糖与果糖互为同分异构体，B错误；葡萄糖结构中有较多羟基，可以与水形成分子间氢键，故常温下，葡萄糖易溶于水，C错误；葡萄糖分子式C6H12O6，实验式为CH2O，D正确。 3.核糖与脱氧核糖分别是生物体遗传物质核糖核酸与脱氧核糖核酸的重要组成部分，其结构简式如下图所示。 HOCH2—CHOH—CHOH—CHOH— HOCH2—CHOH—CHOH—CH2— 下列关于核糖与脱氧核糖的说法正确的是（　　） A.核糖与脱氧核糖均为非还原糖 B.核糖与脱氧核糖互为同分异构体 C.核糖与脱氧核糖、葡萄糖互为同系物 D.核糖与脱氧核糖均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色 解析：D　核糖与脱氧核糖分子中都含有醛基，二者都属于还原糖，A错误；核糖的分子式为C5H10O5，脱氧核糖的分子式是C5H10O4，二者分子式不同，不互为同分异构体，B错误；核糖的分子式为C5H10O5，脱氧核糖的分子式是C5H10O4，葡萄糖分子式是C6H12O6，其在分子组成上不是相差CH2的整数倍，不互为同系物，C错误；核糖与脱氧核糖分子中的羟基与醛基均会被酸性高锰酸钾溶液氧化，故二者均可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，D正确。 分点突破（三）　二糖　多糖 1.二糖 （1）蔗糖与麦芽糖的比较 类别 蔗糖 麦芽糖 分子式 C12H22O11 C12H22O11 物理性质 无色晶体，易溶于水，有甜味 白色晶体，易溶于水，有甜味 来源 甘蔗、甜菜 发芽的谷粒和麦芽 用途 甜味剂 制饴糖 联系 互为同分异构体 （2）蔗糖、麦芽糖的水解反应 C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6 　蔗糖　　　　　 　　　葡萄糖　　果糖 C12H22O11＋H2O2C6H12O6 麦芽糖　　　　　　　　 葡萄糖 2.多糖 （1）淀粉与纤维素的比较 淀粉 纤维素 分子式 （C6H10O5）n 关系 ①不是同分异构体（n值不等），也不是同系物（结构不同且分子组成上也不相差一个或若干个CH2原子团） ②都是天然有机高分子 淀粉 纤维素 结构特征 分子中含有几百个到几千个单糖单元 分子中含有几千个单糖单元 物理 性质 白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水，在热水中会部分溶解，形成胶状的淀粉糊 白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂 化学 性质 ①无还原性 ②能水解生成葡萄糖 ③遇碘单质变蓝 ①无还原性 ②能水解生成葡萄糖（难） ③能发生酯化反应 存在 绿色植物光合作用的产物 参与构成了植物的细胞壁 用途 制备燃料乙醇、白酒、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等药物。生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等 纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维等 （2）淀粉、纤维素的水解反应 ＋nH2O ＋nH2O 蔗糖、麦芽糖的结构、性质探究 实验步骤 实验现象 实验结论 试管内无明显现象 蔗糖分子中无醛基，是非还原糖；麦芽糖分子中含有醛基，是还原糖 试管内产生砖红色沉淀 实验步骤 实验现象 实验结论 ① ②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液，重复实验操作 加入银氨溶液的试管中都产生银镜；加入新制的 Cu（OH）2的试管中都出现砖红色沉淀 蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性；麦芽糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 【交流讨论】 1.如何利用实验方法区分麦芽糖和蔗糖？ 提示：蔗糖中无醛基，麦芽糖中有醛基，可以利用与银氨溶液或新制的氢氧化铜反应区分二者。 2.在检验蔗糖和麦芽糖的水解产物时，为何不能向水解液中直接加入新制的氢氧化铜？ 提示：用新制的氢氧化铜检验蔗糖、麦芽糖的水解产物时需要碱性环境，应先加入氢氧化钠中和作催化剂的稀硫酸并使溶液呈碱性。 1.关于麦芽糖和蔗糖，下列说法中正确的是（　　） A.它们都属于二糖，分子中都含有醛基 B.分子中碳原子个数都是葡萄糖的2倍 C.它们水解后都能生成2分子葡萄糖 D.它们都能发生银镜反应 解析：B　麦芽糖和蔗糖都属于二糖，麦芽糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，蔗糖分子中不含醛基，不能发生银镜反应，A、D错误；1个麦芽糖分子和1个蔗糖分子中碳原子个数都是12，1个葡萄糖分子中碳原子个数是6，B正确；1分子麦芽糖水解后能生成2分子葡萄糖，1分子蔗糖水解后生成1分子葡萄糖和1分子果糖，C错误。 2.下列实验操作和结论错误的是（　　） A.用新制的Cu（OH）2可鉴别葡萄糖和蔗糖 B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化 C.浓硫酸可使蔗糖变黑，证明浓硫酸具有脱水性 D.蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸，水浴加热几分钟，加入银氨溶液中，不能发生银镜反应，证明蔗糖不水解 解析：D　葡萄糖是还原糖，蔗糖是非还原糖，故用新制的Cu（OH）2可鉴别葡萄糖和蔗糖，A正确；蔗糖不发生银镜反应，而葡萄糖能发生银镜反应，发生银镜反应只能证明蔗糖水解生成了葡萄糖，但不能证明是否完全转化，B正确；浓硫酸具有脱水性，可使蔗糖脱水炭化，C正确；银镜反应应在碱性条件下进行，所以应先调节溶液呈碱性，然后再加入银氨溶液中，D错误。 3.纤维素在纤维素酶的催化下可生成葡萄糖（单糖）、二糖（两分子葡萄糖脱除1分子水）等。下列说法正确的是（　　） A.纤维素与淀粉互为同分异构体 B.纤维素的最终水解产物与蔗糖相同 C.纤维素不能发生酯化反应 D.纤维素与其他糖类化合物完全燃烧产物相同 解析：D　纤维素与淀粉的分子组成虽然均为（C6H10O5）n，由于n值不同，实质上二者的分子式不同，故不互为同分异构体，A错误；纤维素的最终水解产物为葡萄糖，蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖，B错误；纤维素的结构单元中含有羟基能够发生酯化反应，C错误；糖类化合物分子组成中只含有C、H、O三种元素，故糖类化合物完全燃烧只生成二氧化碳和水，D正确。 糖类的水解及水解产物的判断（分析与推测） 【典例】　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5～6 min，试管乙不加热。待试管甲、丙中的溶液冷却后再进行后续实验。 实验1：取少量甲中溶液，加入新制的氢氧化铜，加热，没有红色沉淀出现。 实验2：取少量乙中溶液，加入几滴碘水，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： 。 提示：（C6H10O5）n＋nH2OnC6H12O6 （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。 提示：温度　催化剂 （3）实验1失败的原因是 。 提示：没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸 （4）下列结论合理的是　　（填字母）。 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，最好取冷却后的水解液直接加碘 c.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稀硫酸至溶液呈碱性，再加入新制的氢氧化铜并加热 d.若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象 提示： abcd 【规律方法】 1.水解产物中葡萄糖的检验 （1）水解条件 ①蔗糖：稀硫酸（1∶5）作催化剂，水浴加热。 ②纤维素：90％的浓硫酸作催化剂，小火微热。 ③淀粉：稀酸或酶催化，水浴加热。 （2）水解产物中葡萄糖的检验：欲要检验糖类水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和其中的酸，再加入银氨溶液或新制的Cu（OH）2进行检验。 2.淀粉水解程度的判断 3.解答糖类水解的有关问题时的注意事项 （1）多糖都不能发生银镜反应。 （2）因为在酸性条件下，银镜反应不能发生，故淀粉在酸性条件下水解后，若要检验其水解产物，应先用NaOH溶液将水解液中和。 （3）若要检验水解液中有无淀粉，则不能先加入NaOH溶液，因为I2能与NaOH溶液反应。 【迁移应用】 1.进行淀粉水解实验，同时检验水解是否完全和水解产物，除加入淀粉和水之外，还需加入的试剂及加入顺序最好是（　　） A.碘水→NaOH溶液→新制的Cu（OH）2 B.H2SO4溶液→碘水→NaOH溶液→新制的Cu（OH）2 C.H2SO4溶液→NaOH溶液→碘水→新制的Cu（OH）2 D.H2SO4溶液→碘水→新制的Cu（OH）2 解析：B　要进行淀粉水解实验，首先要加入催化剂H2SO4溶液；要检验水解是否完全，可在水解后的溶液中加碘水来检验是否还有淀粉；要检验水解产物，可先加NaOH溶液中和H2SO4使溶液呈碱性，再加入新制的Cu（OH）2来检验水解产物葡萄糖，所以B项符合题意。 2.某同学进行蔗糖水解实验，并检验产物中的醛基，操作如下：向试管Ⅰ中加入1 mL 20％蔗糖溶液，加入3滴稀硫酸，水浴加热5分钟。打开盛有10％ NaOH溶液的试剂瓶，将玻璃瓶塞倒放，取1 mL溶液加入试管Ⅱ，盖紧瓶塞；向试管Ⅱ中加入5滴2％ CuSO4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ，用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处（　　） A.1 B.2 C.3 D.4 解析：B　第1处错误：利用新制的氢氧化铜检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时，溶液需保持弱碱性，否则作催化剂的酸会与氢氧化铜反应，导致实验失败，题干实验过程中蔗糖水解后溶液未碱化；第2处错误：NaOH溶液具有强碱性，不能用玻璃瓶塞，否则NaOH与玻璃塞中SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3，会导致瓶盖无法打开。共2处错误，选B。 3.同学们对淀粉的水解实验很感兴趣，于是分组进行了淀粉水解实验，为检验水解产物，设计了如图所示实验方案： 请回答下列问题： （1）试剂1为稀硫酸，其作用是作催化剂。 （2）请写出反应③的化学方程式：HOCH2（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHHOCH2（CHOH）4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。 （3）如果小何在做实验的时候忘记加试剂2了，他不能（填“能”或“不能”）看到砖红色沉淀，原因是没有中和作催化剂的稀硫酸。 （4）若小何按照实验方案进行操作观察到了砖红色沉淀，若他想要进一步检验淀粉是否完全水解，可取步骤①的少量水解液于试管中，加入碘水，证明淀粉完全水解的现象是溶液不变蓝色。若取步骤②后的少量混合液于试管中，加入碘水，则不可以（填“可以”或“不可以”）判断淀粉的水解程度，原因是混合液中有过量的氢氧化钠，碘单质会先与氢氧化钠反应，无法遇淀粉变色，无法判断淀粉的水解程度。 解析：（1）稀硫酸在淀粉水解时作催化剂。（2）反应③表示淀粉水解产生的葡萄糖被新制的Cu（OH）2悬浊液氧化，化学方程式为HOCH2（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHHOCH2（CHOH）4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。（3）若没有加碱中和，后面加入的新制的氢氧化铜会与第一步加的稀硫酸反应，而不能与葡萄榶反应，不能看到砖红色沉淀。（4）若淀粉完全水解，水解液中不含淀粉，因此现象为溶液不变蓝色。若取步骤2的少量混合液加入碘水，因为混合液中有过量的氢氧化钠，碘单质会先与氢氧化钠反应，无法遇淀粉变色，无法判断淀粉的水解程度。 1.关于葡萄糖的叙述中正确的是（　　） A.它是果糖的同系物 B.葡萄糖在人体内发生还原反应，释放能量 C.葡萄糖既有还原性又有氧化性 D.葡萄糖水解为乙醇和二氧化碳 解析：C　葡萄糖与果糖互为同分异构体，A错误；葡萄糖在人体中发生缓慢氧化反应生成二氧化碳和水，释放能量，B错误；葡萄糖分子中醛基能被氧化为羧基，能与氢气加成被还原为羟基，因此葡萄糖既有还原性又有氧化性，C正确；葡萄糖在酶的催化下可分解为乙醇和二氧化碳，与水不反应，D错误。 2.有关麦芽糖的下列叙述中，错误的是（　　） A.麦芽糖易溶于水，有甜味 B.麦芽糖能发生银镜反应，是一种还原性糖 C.1 mol麦芽糖水解得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖 D.麦芽糖和蔗糖互为同分异构体 解析：C　麦芽糖易溶于水，有甜味，A正确；麦芽糖结构中含醛基，可以发生银镜反应，麦芽糖是一种还原性糖 ，B正确；1 mol麦芽糖水解得到2 mol葡萄糖，1 mol蔗糖水解得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖，C错误；麦芽糖和蔗糖是互为同分异构体的二糖，D正确。 3.下列说法不正确的是（　　） A.碘水可检验淀粉是否已完全水解 B.脱脂棉的主要成分为纤维素，完全水解能得到葡萄糖 C.葡萄糖与银氨溶液混合后水浴加热，可看到光亮的银镜 D.在含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液中加入淀粉溶液，加热后产生砖红色Cu2O沉淀 解析：D　淀粉不存在醛基，在含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液中加入淀粉溶液，加热后不会产生砖红色Cu2O沉淀，D错误。 4.要检验淀粉的水解程度，提供了以下实验操作过程：①取少量淀粉加水制成溶液、②加热、③加入碱液，中和并呈碱性、④加入银氨溶液、⑤加入几滴稀硫酸、⑥再加热（水浴）、⑦加入几滴碘水。甲、乙、丙三位同学分别做了以下三个实验，指出他们的实验目的或现象： （1）甲：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：无银镜产生。甲同学的实验结论是淀粉还没开始水解。 （2）乙：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：有银镜产生；①→⑤→②→⑦，现象：溶液变蓝。乙同学的实验结论是淀粉已发生水解，但还有剩余。 （3）丙：①→⑤→②→⑦，现象：溶液不变蓝。 丙同学的实验结论是淀粉已完全水解。 解析：（1）不存在能发生银镜反应的葡萄糖，证明淀粉还没开始水解。（2）有银镜产生，证明淀粉已经水解；溶液变蓝，证明淀粉还有剩余。（3）淀粉已完全水解，加入碘水时溶液不变蓝。 1.下列关于糖类的说法错误的是（　　） A.糖类在自然界中分布广泛，如粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素 B.糖类又称碳水化合物，其组成一定符合通式Cm（H2O）n C.根据能否水解，可将糖类分为单糖、寡糖和多糖 D.根据能否与银氨溶液、氢氧化铜等弱氧化剂反应，可将糖类分为还原糖和非还原糖 解析：B　大多数糖类的组成符合Cm（H2O）n的通式，但有些糖类的组成不符合该通式，如脱氧核糖的分子式是C5H10O4，不符合Cm（H2O）n。 2.已知葡萄糖的结构简式为 HOCH2（CHOH）4CHO，下列关于葡萄糖的说法不正确的是（　　） A.完全燃烧的产物是CO2和H2O B.1 mol葡萄糖发生银镜反应能生成2 mol Ag C.含葡萄糖0.1 mol的水溶液与过量钠反应，得到0.25 mol的氢气 D.葡萄糖和果糖都能发生酯化反应 解析：C　葡萄糖中只含有碳、氢、氧三种元素，完全燃烧后的产物是CO2和H2O，A正确；1 mol —CHO可以生成2 mol Ag，所以1 mol葡萄糖发生银镜反应能生成2 mol Ag，B正确；葡萄糖水溶液中除了葡萄糖中的羟基与钠反应产生氢气外，水也可以和钠反应产生氢气，C错误；葡萄糖和果糖都含有羟基，所以都能发生酯化反应，D正确。 3.下列关于葡萄糖和果糖说法错误的是（　　） A.葡萄糖和果糖都含有醛基，都是还原糖 B.葡萄糖和果糖都能与H2在一定条件下作用生成己六醇 C.葡萄糖与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯 D.葡萄糖和果糖都是单糖，互为同分异构体 解析：A　果糖中不含有醛基，A错误；葡萄糖含有5个—OH和1个—CHO，果糖中含有5个—OH和1个，醛基和酮羰基都能与H2加成，因此二者都能与H2反应生成己六醇，B正确；葡萄糖含有5个—OH，与乙酸作用生成葡萄糖五乙酸酯，C正确；葡萄糖和果糖互为同分异构体，D正确。 4.下列关于蔗糖属于非还原糖，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糖的操作顺序：④③ B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序：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：①③②④⑤ 解析：D　验证糖类是否属于还原糖，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，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作催化剂的酸，才能进行银镜反应。 5.直链淀粉的结构简式如图所示。下列有关说法中错误的是（　　） A.淀粉溶液遇碘水变蓝色 B.淀粉属于多糖，满足通式Cx（H2O）y C.淀粉能与银氨溶液反应生成银镜 D.淀粉的最终水解产物可表示为CH2OH（CHOH）4CHO 解析：C　淀粉溶液遇碘水中碘单质变蓝色，常用碘液来检验淀粉，A正确；淀粉能水解生成葡萄糖而属于多糖，满足通式Cx（H2O）y，B正确；淀粉不能与银氨溶液反应生成银镜，其水解生成的还原性糖能与银氨溶液反应生成银镜，C错误；淀粉的最终水解产物葡萄糖，可表示为CH2OH（CHOH）4CHO，D正确。 6.只用一种试剂就可以鉴别乙酸、葡萄糖溶液、淀粉溶液，该试剂是（　　） A.NaOH溶液 B.Na2CO3溶液 C.碘水 D.新制的氢氧化铜 解析：D　NaOH溶液只能与乙酸发生反应，但是无明显现象，与另外两种物质不反应，A不能鉴别；Na2CO3溶液与乙酸发生反应产生CO2气体，与另外两种物质不反应，B不能鉴别；碘水与淀粉溶液混合会变为蓝色溶液，与另外两种物质不能发生反应，C不能鉴别；新制的氢氧化铜与乙酸混合，发生反应，沉淀溶解，变为蓝色溶液，与葡萄糖混合，加热煮沸，产生砖红色沉淀，与淀粉溶液混合，无明显现象，三种溶液产生的现象各不相同，D可以鉴别。 7.根据图所示转化关系，回答下列问题： （1）在①～⑦中的属于取代反应的是①②（填序号）。 （2）反应⑦的化学方程式为CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHCH2OH（CHOH）4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。 （3）反应⑥的化学方程式为CH2OH（CHOH）4CHO＋2[Ag（NH3）2]OH2Ag↓＋3NH3＋CH2OH（CHOH）4COONH4＋H2O。 （4）反应⑤是酿酒过程中的一个重要反应，其化学方程式为C6H12O6（葡萄糖）2C2H5OH＋2CO2↑。 （5）葡萄糖还能发生如下反应，完成下列方程式： ①CH2OH（CHOH）4CHO＋H2 CH2OH（CHOH）4CH2OH。 ②CH2OH（CHOH）4CHO＋5CH3COOH CH3COOCH2（CHOOCCH3）4CHO＋5H2O。 解析：淀粉在稀硫酸或酶催化作用下均发生水解反应生成葡萄糖；葡萄糖发生氧化反应生成二氧化碳和水；葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇；葡萄糖与银氨溶液反应生成银白色银单质；葡萄糖与新制的氢氧化铜反应生成砖红色氧化亚铜沉淀；乙醇燃烧生成二氧化碳和水；二氧化碳和水在植物光合作用下生成葡萄糖。（1）由以上分析可知只有淀粉在稀硫酸或酶催化作用下发生的水解反应属于取代反应，即①②为取代反应。（2）反应⑦为葡萄糖与新制的氢氧化铜反应，化学方程式为 CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHCH2OH（CHOH）4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。（3）反应⑥为葡萄糖与银氨溶液的反应，化学方程式为CH2OH（CHOH）4CHO＋2[Ag（NH3）2]OH2Ag↓＋3NH3＋CH2OH（CHOH）4COONH4＋H2O。（4）反应⑤为葡萄糖在酒化酶作用下的分解反应，化学方程式为C6H12O6（葡萄糖）2C2H5OH＋2CO2↑。（5）①CH2OH（CHOH）4CHO与氢气发生加成反应生成CH2OH（CHOH）4CH2OH。 ②CH2OH（CHOH）4CHO与乙酸发生酯化反应生成CH3COOCH2（CHOOCCH3）4CHO和水。 8.根据转化关系判断下列说法正确的是（　　） A.（C6H10O5）n可以是淀粉或纤维素，二者均不属于天然高分子 B.可以利用银镜反应证明反应①的最终产物为葡萄糖 C.葡萄糖和果糖互为同分异构体，且均为醛糖 D.向反应②得到的混合物中倒入饱和氢氧化钠溶液并分液可得到纯净的乙酸乙酯 解析：B　（C6H10O5）n可以是淀粉或纤维素，二者均属于天然高分子，A错误；①中多糖水解生成葡萄糖，葡萄糖含醛基，利用银镜反应可证明反应①的最终产物为葡萄糖，B正确；葡萄糖和果糖互为同分异构体，果糖不含醛基，C错误；反应②为乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯，且乙酸乙酯与NaOH溶液反应，应向反应②得到的混合物中倒入饱和碳酸钠溶液并分液可得到纯净的乙酸乙酯，D错误。 9.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：将下列四种液体各取2 mL分别加入四支盛有2 mL的新制的Cu（OH）2的试管中，充分振荡。实验现象记录如下表： 液体 葡萄糖溶液 乙醇 甘油（丙三醇） 水 实验现象 氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色 氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅 氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色 氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅 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.葡萄糖分子碳链呈锯齿形 解析：B　由实验现象推知，水（H—OH）含有一个—OH，Cu（OH）2不溶于水；乙醇含有一个—OH，Cu（OH）2不溶于乙醇；甘油（丙三醇）含三个羟基（多羟基），Cu（OH）2溶于甘油，产生绛蓝色溶液；而Cu（OH）2也溶解于葡萄糖溶液，并产生绛蓝色溶液，则葡萄糖分子中含有多个羟基。 10.以淀粉为主要原料合成一种有机酸B的合成路线如图所示。 （1）检验反应①是否进行完全，可使用的试剂是B（填字母）。 A.FeCl3溶液　　　　　　　 B.碘水 C.新制的Cu（OH）2 D.NaOH溶液 （2）葡萄糖的化学式为C6H12O6，反应⑤的反应类型为取代反应。 （3）反应②和③的化学方程式依次为2C2H5OH＋O22CH3CHO＋2H2O、C2H5OHCH2CH2↑＋H2O　。 （4）X中溶剂为CCl4，则反应④的现象为溴的四氯化碳溶液颜色变浅或褪去。 （5）已知B的相对分子质量为118，其中碳、氢两种元素的质量分数分别为40.68％、5.08％，其余为氧元素，则B的分子式为C4H6O4。 解析：（1）检验反应①是否进行完全，需要检验淀粉是否存在，使用的试剂是碘水。（2）葡萄糖的化学式为C6H12O6，反应⑤为BrCH2CH2Br与NaCN发生反应生成NCCH2CH2CN和NaBr，反应类型为取代反应。（3）反应②为乙醇催化氧化制得乙醛，反应③为乙醇在浓硫酸、170 ℃的条件下发生消去反应生成乙烯和水。（4）X中溶剂为CCl4，发生的是CH2CH2与Br2的加成反应，生成物BrCH2CH2Br呈无色，则反应④的现象为溴的四氯化碳溶液颜色变浅或褪去。（5）1 mol有机化合物B中，含碳原子为 mol≈4 mol，含氢原子为 mol≈6 mol，含氧原子为 mol≈4 mol，从而得出B的分子式为C4H6O4。 11.可再生的生物质资源的应用是科学家研究的重大课题。我国科学家研发了葡萄糖的各种应用。 Ⅰ.淀粉是绿色植物光合作用的产物，淀粉在酸或酶的作用下水解，生成一系列产物，最终生成葡萄糖。 （1）写出淀粉在稀硫酸作催化剂时发生水解反应的化学方程式：（C6H10O5）n（淀粉）＋nH2OnC6H12O6（葡萄糖）。 （2）某小组同学欲检验淀粉水解后产生了葡萄糖，按如图进行实验，未观察到产生砖红色沉淀，原因是水解后未加入NaOH中和溶液至碱性。 Ⅱ.聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料，主要用于制造可降解纤维、可降解塑料和医用材料。以葡萄糖为原料可以制备聚乳酸，相互转化关系如图： （3）两分子的乳酸发生酯化反应可以生成六元环状化合物，写出该反应的化学方程式： ＋2H2O。 Ⅲ.葡萄糖在不同的氧化剂作用下可以发生以下转化关系： 已知A和B都不能发生银镜反应，且以下几类有机化合物被氧化的容易程度：RCHO＞R—CH2OH＞。 （4）A脱水可得到具有五元环状结构的酯C或具有六元环状结构的酯D，写出C的结构简式。 （5）写出B的结构简式：HOOC（CHOH）4COOH。 解析：Ⅰ.（1）淀粉在稀硫酸作催化剂时发生水解反应生成葡萄糖，反应的化学方程式为（C6H10O5）n（淀粉）＋nH2OnC6H12O6（葡萄糖）。 （2）检验淀粉水解后产生了葡萄糖，必须在碱性条件下用新制的氢氧化铜与水解液共热；图示实验未观察到产生砖红色沉淀的原因是水解后未加入NaOH中和溶液至碱性。 Ⅱ.（3）两分子乳酸发生分子间酯化反应生成六元环状化合物，反应的化学方程式为＋2H2O。 Ⅲ.（4）葡萄糖的分子式为C6H12O6，结构简式为 HOCH2（CHOH）4CHO，根据A、B的分子式可知，葡萄糖→A以及A→B均为氧化反应，结合“有机物被氧化的容易程度：RCHO＞R—CH2OH＞”，A和B都不能发生银镜反应，则A的结构简式为 HOCH2（CHOH）4COOH，B的结构简式为 HOOC（CHOH）4COOH；A脱水可得到具有五元环状结构的酯C或具有六元环状结构的酯D，则C的结构简式为，D的结构简式为。 （5）B的结构简式为HOOC（CHOH）4COOH。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $