6-1 糖类 同步作业 《化学（通用类）》同步教学 高教版

主题六 常见生物分子及合成高分子化合物 第一节 糖类 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于糖类的说法，错误的是（ ） A. 糖类又称为碳水化合物，通式一般为Cₙ(H₂O)ₘ B. 糖类是生物体的主要能量来源 C. 所有糖类都能发生银镜反应 D. 糖类可分为单糖、二糖和多糖三类 2. 下列物质中，属于单糖的是（ ） A. 葡萄糖 B. 蔗糖 C. 淀粉 D. 纤维素 3. 下列关于葡萄糖的化学性质，说法正确的是（ ） A. 葡萄糖不能与金属钠反应 B. 葡萄糖能发生银镜反应，说明其含有醛基 C. 葡萄糖不能发生酯化反应 D. 葡萄糖属于二糖，能水解生成两分子单糖 4. 下列关于蔗糖和麦芽糖的说法，正确的是（ ） A. 蔗糖和麦芽糖都是单糖 B. 蔗糖能发生银镜反应，麦芽糖不能 C. 蔗糖和麦芽糖都能水解，水解产物相同 D. 蔗糖为非还原性糖，麦芽糖为还原性糖 5. 下列反应中，属于淀粉特征反应的是（ ） A. 与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀 B. 与银氨溶液发生银镜反应 C. 与碘水反应变蓝色 D. 与浓硫酸发生脱水反应 6. 下列关于多糖的说法，错误的是（ ） A. 淀粉和纤维素都是多糖，分子式均为(C₆H₁₀O₅)ₙ B. 淀粉和纤维素都能水解，最终产物都是葡萄糖 C. 淀粉能溶于水，纤维素难溶于水 D. 淀粉和纤维素都是天然高分子化合物 7. 下列物质中，不能发生水解反应的是（ ） A. 葡萄糖 B. 蔗糖 C. 淀粉 D. 纤维素 8. 下列关于糖类用途的说法，错误的是（ ） A. 葡萄糖可用于医疗输液，提供能量 B. 蔗糖可作为食品调味剂 C. 淀粉可用于制造酒精、葡萄糖等 D. 纤维素不能被人体消化吸收，无任何用途 9. 下列关于还原性糖的说法，正确的是（ ） A. 还原性糖都含有醛基，能发生银镜反应 B. 所有单糖都不是还原性糖 C. 蔗糖是还原性糖，能与新制氢氧化铜反应 D. 还原性糖不能水解 10. 下列实验现象与结论对应正确的是（ ） A. 某糖类物质与碘水混合变蓝色——该物质一定是淀粉 B. 某糖类物质能发生银镜反应——该物质一定是葡萄糖 C. 某糖类物质水解后生成葡萄糖——该物质一定是蔗糖 D. 某糖类物质与金属钠反应生成氢气——该物质一定是多糖 11. 下列关于糖类结构的说法，正确的是（ ） A. 葡萄糖的结构简式为CH₂OH(CHOH)₄CHO，含有5个羟基和1个醛基 B. 蔗糖的分子式为C₁₂H₂₂O₁₁，是由两分子葡萄糖脱水形成的 C. 淀粉和纤维素的结构完全相同，只是n值不同 D. 麦芽糖的结构简式为C₁₂H₂₂O₁₁，能发生银镜反应，属于单糖 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 糖类是由______、______、______三种元素组成的一类有机化合物，根据其能否水解及水解产物的多少，可分为、和。 2. 葡萄糖的分子式为______，结构简式为______，其分子中含有的官能团是______和______；葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为______，该反应可用于检验葡萄糖的存在。 3. 蔗糖的分子式为______，在稀硫酸催化下发生水解反应，化学方程式为______，水解产物为______和______；麦芽糖水解的化学方程式为______，水解产物为______。 4. 淀粉的分子式为______，是天然高分子化合物，其特征反应是与______作用变蓝色；淀粉在稀硫酸催化、加热条件下水解的最终产物是______，水解反应的化学方程式为______。 5. 纤维素的分子式为______，难溶于水，在一定条件下能水解生成______；纤维素可用于制造______、______等（至少写2种）。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 所有糖类都符合通式Cₙ(H₂O)ₘ，且都能溶于水。（ ） 2. 葡萄糖是还原性糖，能发生银镜反应和酯化反应。（ ） 3. 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，水解产物相同。（ ） 4. 淀粉和纤维素都是多糖，属于同分异构体。（ ） 5. 淀粉水解后，加入新制氢氧化铜悬浊液加热，若产生砖红色沉淀，说明淀粉已完全水解。（ ） 6. 葡萄糖在人体内氧化分解，为人体提供能量，反应的最终产物是二氧化碳和水。（ ） 7. 麦芽糖能发生银镜反应，属于还原性糖。（ ） 8. 纤维素不能被人体消化吸收，但可以促进肠道蠕动，对人体有益。（ ） 9. 糖类都能发生水解反应，水解产物都是葡萄糖。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题与探究题（每题10分，共30分） 1. ① 简述单糖、二糖、多糖的结构特点和化学性质（各举2个典型反应），并写出相应的化学方程式；② 写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型：a. 葡萄糖与银氨溶液反应；b. 蔗糖的水解反应；c. 淀粉的水解反应（最终产物）；d. 葡萄糖与金属钠反应；③ 分析下列实验现象的原因：a. 葡萄糖能使新制氢氧化铜悬浊液生成砖红色沉淀，而蔗糖不能；b. 淀粉与碘水混合变蓝色，加热后蓝色褪去，冷却后蓝色又出现。 2. ① 设计实验鉴别下列各组糖类物质：a. 葡萄糖和蔗糖；b. 淀粉和纤维素；c. 蔗糖和麦芽糖（写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论）；② 简述糖类在工农业生产和日常生活中的应用（至少2例），结合具体场景说明；③ 某糖类物质A的分子式为C₁₂H₂₂O₁₁，能发生水解反应，水解产物之一能发生银镜反应，另一产物不能发生银镜反应，推断A的结构简式（或名称），并写出其水解反应的化学方程式；若A的水解产物与新制氢氧化铜悬浊液反应，生成1.44g银，计算参与反应的A的物质的量。 3. ① 分析糖类之间的转化规律（以葡萄糖、蔗糖、淀粉为例，用转化关系图或文字描述）；② 为什么葡萄糖能发生银镜反应而蔗糖不能？为什么淀粉和纤维素的分子式相同但性质不同？结合物质结构和反应原理说明；③ 某有机物B的分子式为C₆H₁₂O₆，能与金属钠反应生成氢气，能发生银镜反应，且能与乙酸发生酯化反应，推断B的结构简式，并说明推断理由；该有机物属于哪一类糖类？其官能团是什么？   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. A 3. B 4. D 5. C 6. C 7. A 8. D 9. A 10. A 11. A （二）填空题 1. 碳；氢；氧；单糖；二糖；多糖 2. C₆H₁₂O₆；CH₂OH(CHOH)₄CHO；羟基（-OH）；醛基（-CHO）；CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH = CH₂OH(CHOH)₄COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O 3. C₁₂H₂₂O₁₁；C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O =C₆H₁₂O₆（葡萄糖） + C₆H₁₂O₆（果糖）；葡萄糖；果糖；C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O = 2C₆H₁₂O₆（葡萄糖）；葡萄糖 4. (C₆H₁₀O₅)ₙ；碘水；葡萄糖；(C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O =nC₆H₁₂O₆（葡萄糖） 5. (C₆H₁₀O₅)ₙ；葡萄糖；纸张；纤维素硝酸酯（或黏胶纤维、人造丝等，合理即可） （三）判断题 1. × 2. √ 3. × 4. × 5. × 6. √ 7. √ 8. √ 9. × 二、提升题 1. ① 糖类的结构特点和化学性质及反应方程式 单糖（以葡萄糖为例）：结构特点：含6个碳原子，属于己醛糖，分子中含5个羟基和1个醛基，不能水解。化学性质：1. 银镜反应：CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Ag(NH₃)₂OH = CH₂OH(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O；2. 与金属钠反应：2CH₂OH(CHOH)₄CHO + 10Na → 2CH₂ONa(CHONa)₄CHO + 5H₂↑。 二糖（以蔗糖为例）：结构特点：由两分子单糖（葡萄糖和果糖）脱水缩合形成，分子中无醛基，能水解生成两分子单糖。化学性质：1. 水解反应：C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O=C₆H₁₂O₆（葡萄糖） + C₆H₁₂O₆（果糖）；2. 无银镜反应（非还原性糖）。 多糖（以淀粉为例）：结构特点：由多个葡萄糖分子脱水缩合形成的天然高分子化合物，分子式为(C₆H₁₀O₅)ₙ，能水解生成葡萄糖。化学性质：1. 水解反应：(C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O= nC₆H₁₂O₆（葡萄糖）；2. 显色反应：淀粉 + 碘水 → 蓝色复合物。 ② 化学方程式及反应类型 a. 葡萄糖与银氨溶液反应：CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Ag(NH₃)₂OH =CH₂OH(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O；反应类型：氧化反应 b. 蔗糖的水解反应：C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O = C₆H₁₂O₆（葡萄糖） + C₆H₁₂O₆（果糖）；反应类型：水解反应（或取代反应） c. 淀粉的水解反应（最终产物）：(C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O 稀硫酸 △ nC₆H₁₂O₆（葡萄糖）；反应类型：水解反应（或取代反应） d. 葡萄糖与金属钠反应：2CH₂OH(CHOH)₄CHO + 10Na → 2CH₂ONa(CHONa)₄CHO + 5H₂↑；反应类型：置换反应 ③ 实验现象原因分析 a. 葡萄糖能使新制氢氧化铜生成砖红色沉淀，蔗糖不能的原因：葡萄糖分子中含有醛基（-CHO），具有还原性，能被新制氢氧化铜悬浊液氧化，生成砖红色的Cu₂O沉淀；蔗糖分子中无醛基，属于非还原性糖，不能被新制氢氧化铜氧化，故无明显现象。 b. 淀粉与碘水变蓝，加热褪色，冷却复蓝的原因：淀粉分子与碘分子形成了蓝色的包合物，使溶液变蓝；加热时，包合物结构被破坏，碘分子脱离淀粉分子，蓝色褪去；冷却后，碘分子重新与淀粉分子结合形成包合物，蓝色又出现。 2. ① 糖类物质鉴别实验设计 a. 鉴别葡萄糖和蔗糖 实验原理：葡萄糖含醛基，能发生银镜反应或与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀；蔗糖无醛基，不能发生上述反应。 仪器：试管、胶头滴管、酒精灯、水浴锅、银氨溶液（或新制氢氧化铜悬浊液）、待测溶液。 步骤：1. 取两支试管，分别加入少量待测溶液；2. 向两支试管中各加入少量银氨溶液，振荡后放入水浴中加热，观察是否有银镜生成（或加入新制氢氧化铜悬浊液，加热观察是否有砖红色沉淀）。 预期现象及结论：1. 能生成银镜（或砖红色沉淀）的是葡萄糖；2. 不能生成银镜（或砖红色沉淀）的是蔗糖。 b. 鉴别淀粉和纤维素 实验原理：淀粉能与碘水反应变蓝色，纤维素不能；淀粉在常温下能与稀硫酸缓慢水解，纤维素水解需要更剧烈的条件（如浓酸、高温）。 仪器：试管、胶头滴管、碘水、稀硫酸、酒精灯、待测固体。 步骤：1. 取两支试管，分别加入少量待测固体，加入适量蒸馏水，振荡溶解；2. 向两支试管中各滴加几滴碘水，观察溶液颜色变化；3. 另取两支试管，分别加入少量待测固体，加入稀硫酸，加热煮沸几分钟，冷却后加碱中和，再滴加碘水，观察现象。 预期现象及结论：1. 常温下能使碘水变蓝色，水解后蓝色褪去的是淀粉；2. 常温下不能使碘水变蓝色，水解后也无明显蓝色变化的是纤维素。 c. 鉴别蔗糖和麦芽糖 实验原理：麦芽糖含醛基，能发生银镜反应；蔗糖无醛基，不能发生银镜反应，但蔗糖水解后生成的葡萄糖能发生银镜反应。 仪器：试管、胶头滴管、酒精灯、水浴锅、银氨溶液、稀硫酸、待测溶液。 步骤：1. 取两支试管，分别加入少量待测溶液，各加入银氨溶液，水浴加热，观察是否有银镜生成；2. 另取两支试管，分别加入少量待测溶液，加入稀硫酸加热水解，冷却后加碱中和，再加入银氨溶液，水浴加热，观察现象。 预期现象及结论：1. 未水解就能生成银镜，水解后也生成银镜的是麦芽糖；2. 未水解不能生成银镜，水解后能生成银镜的是蔗糖。 ② 糖类的应用场景 应用1：葡萄糖在医疗和食品工业中的应用。葡萄糖是人体重要的能量来源，5%的葡萄糖溶液可用于医疗输液，为无法进食的患者提供能量；葡萄糖还可用于制作糖果、糕点等食品，也可作为营养补充剂添加到饮料中。 应用2：淀粉和纤维素在工业中的应用。淀粉可用于制造酒精（通过发酵反应）、葡萄糖（通过水解反应），也可作为食品增稠剂用于制作果冻、酱料等；纤维素可用于制造纸张、纤维素硝酸酯（火药原料）、黏胶纤维（人造丝、人造棉）等，还可用于生产生物燃料。 ③ 糖类物质A的推断 A的名称（或结构简式）：蔗糖（结构简式：C₁₂H₂₂O₁₁）；理由：分子式C₁₂H₂₂O₁₁，属于二糖，能水解生成葡萄糖和果糖，其中葡萄糖是还原性糖能发生银镜反应，果糖是非还原性糖不能发生银镜反应，符合题意。 水解反应方程式：C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O = C₆H₁₂O₆（葡萄糖） + C₆H₁₂O₆（果糖） 计算过程：n(Ag) = 1.44g / 108g·mol⁻¹ = 0.0133mol（或1/75mol）；由银镜反应方程式可知，1mol葡萄糖生成2mol Ag，故n(葡萄糖) = 0.00665mol（或1/150mol）；1mol蔗糖水解生成1mol葡萄糖，故n(蔗糖) = 0.00665mol（或1/150mol ≈ 0.0067mol）。 3. ① 糖类之间的转化规律 转化关系：淀粉 → 葡萄糖 → 蔗糖（或麦芽糖）。 具体转化：1. 淀粉在人体内酶的催化作用下，逐步水解生成葡萄糖：(C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆（葡萄糖）；2. 葡萄糖在一定条件下，两分子脱水缩合生成麦芽糖：2C₆H₁₂O₆ 酶 = C₁₂H₂₂O₁₁（麦芽糖） + H₂O；3. 葡萄糖和果糖在酶的作用下脱水缩合生成蔗糖：C₆H₁₂O₆（葡萄糖） + C₆H₁₂O₆（果糖） → C₁₂H₂₂O₁₁（蔗糖） + H₂O；4. 蔗糖和麦芽糖水解可生成葡萄糖（或葡萄糖和果糖）。 ② 反应差异原因分析 葡萄糖能发生银镜反应而蔗糖不能的原因：葡萄糖分子中含有醛基（-CHO），醛基具有还原性，能被银氨溶液、新制氢氧化铜等氧化剂氧化；蔗糖分子是由葡萄糖和果糖通过脱水缩合形成的，分子中无醛基，属于非还原性糖，不能被氧化剂氧化，故不能发生银镜反应。 淀粉和纤维素分子式相同但性质不同的原因：淀粉和纤维素的分子式均为(C₆H₁₀O₅)ₙ，但n值不同（淀粉的n值约为1200~6000，纤维素的n值约为10000~100000），且葡萄糖单元的连接方式不同（淀粉中葡萄糖单元以α-1,4-糖苷键连接，纤维素中以β-1,4-糖苷键连接），导致两者的结构不同，进而性质存在差异（如淀粉易水解、能溶于热水，纤维素难水解、不溶于水）。 ③ 有机物B的推断 结构简式：CH₂OH(CHOH)₄CHO（葡萄糖）。 推断理由：分子式C₆H₁₂O₆，属于单糖；能与金属钠反应生成氢气，说明含羟基（-OH）；能发生银镜反应，说明含醛基（-CHO）；能与乙酸发生酯化反应，进一步证明含羟基，符合葡萄糖的结构和性质。 类别：单糖（或还原性糖）；官能团：羟基（-OH）、醛基（-CHO）。 学科网（北京）股份有限公司 $