6-1 糖类 同步作业 《化学（医药卫生类）》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60分） （一）选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于糖类的说法，正确的是（ ） A. 糖类都含有碳、氢、氧三种元素，且氢氧原子个数比为2:1 B. 糖类都有甜味，能溶于水，可作为人体能量来源 C. 糖类按分子结构可分为单糖、二糖和多糖，其中单糖不能水解 D. 糖类都能发生银镜反应，体现还原性 2. 下列物质中，属于单糖的是（ ） A. 葡萄糖（C₆H₁₂O₆） B. 蔗糖（C₁₂H₂₂O₁₁） C. 淀粉[(C₆H₁₀O₅)ₙ] D. 纤维素[(C₆H₁₀O₅)ₙ] 3. 葡萄糖是重要的单糖，其结构特点是（ ） A. 含有醛基（-CHO）和多个羟基（-OH），属于多羟基醛 B. 含有羧基（-COOH）和多个羟基，属于多羟基羧酸 C. 分子中只含有单键，属于饱和有机物 D. 分子结构为环状，无还原性 4. 下列关于葡萄糖的化学性质，错误的是（ ） A. 葡萄糖能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀 B. 葡萄糖能发生银镜反应，体现还原性 C. 葡萄糖能在人体内氧化分解，释放能量 D. 葡萄糖能与乙酸发生酯化反应，但不能与金属钠反应 5. 下列二糖中，能发生水解反应生成葡萄糖和果糖的是（ ） A. 蔗糖 B. 麦芽糖 C. 乳糖 D. 淀粉 6. 下列关于淀粉和纤维素的说法，正确的是（ ） A. 淀粉和纤维素的分子式相同，属于同分异构体 B. 淀粉和纤维素都能溶于水，具有甜味 C. 淀粉和纤维素都能发生水解反应，最终产物为葡萄糖 D. 淀粉和纤维素在医药中无应用，仅用于食品工业 7. 医药中，葡萄糖溶液常用作静脉输液的能量补充剂，其常用浓度是（ ） A. 5% B. 75% C. 95% D. 100% 8. 下列反应中，不属于糖类典型反应的是（ ） A. 葡萄糖的银镜反应 B. 蔗糖的水解反应 C. 淀粉的酯化反应 D. 乙醇的催化氧化反应 9. 下列关于糖类在人体内代谢的说法，正确的是（ ） A. 所有糖类都能被人体消化吸收，转化为能量 B. 葡萄糖在人体内氧化分解的最终产物是CO₂和H₂O C. 淀粉在口腔中被唾液淀粉酶水解为葡萄糖，直接吸收 D. 纤维素能被人体消化吸收，为人体提供能量 10. 下列糖类物质的用途与性质不对应的是（ ） A. 葡萄糖用于急救供能——易氧化分解，释放能量快 B. 蔗糖用于食品甜味剂——有甜味，易溶于水 C. 淀粉用于制作胶囊——能水解，在体内释放药物 D. 纤维素用于造纸——不溶于水，结构稳定 （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 糖类是指______的有机化合物，大多数糖类的通式为______，因此糖类也被称为“碳水化合物”；但少数糖类（如鼠李糖）不符合该通式，且符合该通式的物质______（如甲醛）不一定是糖类。 2. 葡萄糖的分子式为______，结构简式为______，其与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为______，该反应可用于葡萄糖的定性检测，医药中可用于糖尿病的初步诊断。 3. 二糖是由______分子单糖通过糖苷键连接而成的化合物，蔗糖水解生成______和______，麦芽糖水解生成______，水解反应的化学方程式分别为______、______。 4. 淀粉和纤维素的分子式均为______，但由于______不同，它们不属于同分异构体；淀粉遇______变蓝色，该性质可用于淀粉的鉴别，医药中可用于淀粉类药物的定性检测。 5. 医药中常用的葡萄糖溶液有______和______两种浓度，其中______浓度用于静脉输液补充能量，______浓度用于低血糖患者的快速补糖。 6. 纤维素是植物细胞壁的主要成分，______（填“能”或“不能”）被人体消化吸收，但能促进肠道蠕动，预防便秘，因此被称为“膳食纤维”；医药中可用于制作______（如胶囊外壳）。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 糖类都能水解，水解产物都是单糖。（ ） 2. 葡萄糖具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，使溶液褪色。（ ） 3. 蔗糖和麦芽糖都是二糖，互为同分异构体，水解产物相同。（ ） 4. 淀粉在人体内水解的最终产物是葡萄糖，为人体提供能量。（ ） 5. 葡萄糖溶液能与银氨溶液发生银镜反应，说明葡萄糖分子中含有醛基。（ ） 6. 纤维素能被浓硫酸水解为葡萄糖，该反应可用于葡萄糖的工业制备。（ ） 7. 医药中，葡萄糖溶液的浓度越高，补充能量的效果越好，因此应优先使用高浓度溶液。（ ） 8. 淀粉遇碘变蓝，该反应是化学变化，可用于淀粉的定量检测。（ ） 9. 蔗糖无还原性，不能发生银镜反应，水解后生成的单糖具有还原性。（ ） 10. 糖类不仅能为人体供能，还能作为药物的载体或原料，在医药领域有广泛应用。（ ） 二、提升题（共40分） （一）简答题（每题10分，共20分） 1. 请简述葡萄糖、蔗糖、淀粉三种糖类的结构特点与核心化学性质，结合化学方程式说明其典型反应（每种物质至少两种反应），分析这些性质在医药领域的应用（至少一例）。 2. 结合医药卫生专业，分析糖类在临床中的应用场景（至少三种），说明其应用原理与化学性质的关联，举例说明糖类在药物制剂中的作用（至少两例）。 （二）综合分析题（每题10分，共20分） 1. 医药领域中，糖类的性质决定其应用价值与安全风险，请回答下列问题： （1）糖尿病患者需严格控制糖类摄入，为何临床中仍会给糖尿病患者输注葡萄糖溶液？请结合葡萄糖的代谢特点与临床需求分析； （2）淀粉类药物（如淀粉胶囊）在储存时需注意防潮，说明原因；若淀粉类药物受潮变质，如何通过实验验证？设计简单实验方案并说明现象与结论； （3）葡萄糖能与金属钠反应生成氢气，写出该反应的化学方程式（提示：葡萄糖含多个羟基），说明该反应体现葡萄糖的什么性质，以及在医药中的意义； （4）蔗糖水解实验中，需在酸性条件下加热，水解后需先加碱中和酸性再进行还原性检验，说明原因；若未中和直接检验，会出现什么现象，为什么？ （5）医药中，为何不能用蔗糖溶液代替葡萄糖溶液进行静脉输液？请从人体代谢和物理性质角度分析。 2. 结合糖类的性质与专业需求，回答下列问题： （1）某患者因低血糖昏迷，医生立即为其静脉注射50%葡萄糖溶液，说明选择高浓度葡萄糖溶液的原因，以及该溶液在体内的代谢过程； （2）淀粉在口腔中能被唾液淀粉酶水解为麦芽糖，而在胃中水解停止，说明原因；该现象对淀粉类药物的制剂设计有何启示？ （3）葡萄糖可用于制备葡萄糖酸钙（补钙剂），写出葡萄糖与氧气、氢氧化钙反应生成葡萄糖酸钙的化学方程式（提示：醛基被氧化为羧基），说明该反应的类型及葡萄糖酸钙的医药应用； （4）纤维素用于制作胶囊外壳时，需确保其在胃中不溶解，在肠道中溶解，说明纤维素的结构特点与该性质的关联，以及胶囊外壳的作用； （5）设计实验鉴别葡萄糖溶液、蔗糖溶液和淀粉溶液，写出实验步骤、现象与结论，要求实验操作简单，现象明显（至少使用两种不同类型的试剂）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. A 3. A 4. D 5. A 6. C 7. A 8. D 9. B 10. D （二）填空题 1. 多羟基醛、多羟基酮或能水解生成它们的化合物；Cₙ(H₂O)ₘ 2. C₆H₁₂O₆；CH₂OH(CHOH)₄CHO；CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH =CH₂OH(CHOH)₄COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O 3. 两；葡萄糖；果糖；葡萄糖；C₁₂H₂₂O₁₁（蔗糖）+ H₂O=C₆H₁₂O₆（葡萄糖）+ C₆H₁₂O₆（果糖）；C₁₂H₂₂O₁₁（麦芽糖）+ H₂O = 2C₆H₁₂O₆（葡萄糖） 4. (C₆H₁₀O₅)ₙ；n值（或聚合度）；碘水（或碘单质） 5. 5%；50%；5%；50% 6. 不能；胶囊外壳（或药物载体） （三）判断题 1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. × 8. × 9. √ 10. √ 二、提升题 （一）简答题 1. 葡萄糖、蔗糖、淀粉的结构特点、化学性质及医药应用： ① 葡萄糖：结构特点：含醛基（-CHO）和5个羟基（-OH），属于多羟基醛；化学性质：能发生银镜反应（CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Ag(NH₃)₂OH =CH₂OH(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O）、氧化分解反应（C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ + 6H₂O + 能量）；医药应用：5%葡萄糖溶液用于静脉输液补充能量，适用于脱水、虚弱患者；50%高渗葡萄糖溶液用于低血糖急救，快速提升血糖浓度。 ② 蔗糖：结构特点：由一分子葡萄糖和一分子果糖通过糖苷键连接，无醛基；化学性质：能发生水解反应（C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O= C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆）、不能发生银镜反应；医药应用：作为药物制剂的甜味剂，改善药物口感（如口服糖浆）；在体内水解为单糖后供能，适用于能正常消化吸收的患者。 ③ 淀粉：结构特点：由多个葡萄糖单元通过糖苷键连接形成的多糖，无还原性；化学性质：能发生水解反应（(C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O = nC₆H₁₂O₆）、遇碘变蓝；医药应用：制作胶囊外壳，在肠道内水解后释放药物，避免药物对胃黏膜的刺激；作为药物填充剂，增加药物体积，便于制剂成型。 2. 糖类的临床应用场景与药物制剂作用： ① 临床应用场景及原理： 能量补充：葡萄糖易氧化分解，能快速释放能量，5%葡萄糖溶液用于脱水、术后、虚弱患者的能量供给；低血糖患者静脉注射50%葡萄糖溶液，快速提升血糖。 脱水治疗：高渗葡萄糖溶液（如25%）能提高血浆渗透压，使组织液进入血管，减轻水肿，用于脑水肿、肺水肿的辅助治疗；原理是利用糖类的渗透压性质，调节体液平衡。 药物载体：淀粉、纤维素等多糖能在肠道内缓慢水解，作为药物载体（如胶囊外壳），保护药物在胃中不被破坏，在肠道内释放药效；原理是多糖的水解性质与结构稳定性。 ② 药物制剂中的作用举例： 甜味剂：蔗糖、葡萄糖具有甜味，用于口服药物（如止咳糖浆、维生素制剂），改善药物口感，提高患者依从性； 填充剂：淀粉具有良好的流动性和可压性，用于片剂、胶囊的填充剂，增加药物体积，使制剂成型； 崩解剂：淀粉在水中能吸水膨胀，用于片剂的崩解剂，促进片剂在体内溶解，释放药物，提高药效。 （二）综合分析题 1. 糖类在医药领域的应用与安全分析： （1）糖尿病患者输注葡萄糖的原因：① 代谢特点：糖尿病患者体内胰岛素分泌不足或作用缺陷，葡萄糖无法正常进入细胞代谢，但葡萄糖仍是人体最直接的能量来源，完全禁食糖类会导致能量供应不足，引发酮症酸中毒等并发症；② 临床需求：在医生监控下，适量输注葡萄糖溶液（通常搭配胰岛素），既能为患者提供必要能量，又能通过胰岛素调节血糖，避免血糖过高；适用于无法进食、术后或能量严重不足的糖尿病患者。 （2）淀粉类药物防潮原因与变质验证：① 防潮原因：淀粉具有吸水性，受潮后易被微生物分解（发霉），或在酶的作用下提前水解，导致药物失效；② 验证实验：取少量药物样品于试管中，加入适量碘水，若不变蓝，说明淀粉已水解变质；若变蓝但同时出现异味、发霉现象，说明药物受潮霉变。 （3）葡萄糖与金属钠的反应：① 化学方程式：2CH₂OH(CHOH)₄CHO + 10Na → 2CH₂ONa(CHONa)₄CHO + 5H₂↑；② 体现性质：葡萄糖含多个羟基（-OH），具有醇的性质，能与活泼金属反应生成氢气；③ 医药意义：该性质说明葡萄糖能与体内多种物质发生反应，参与代谢过程；同时，葡萄糖的羟基可用于制备葡萄糖衍生物（如葡萄糖酸钙），拓展医药应用。 （4）蔗糖水解后中和酸性的原因：① 原因：银镜反应、新制氢氧化铜反应均需在碱性条件下进行，酸性条件会破坏银氨溶液或氢氧化铜悬浊液，导致检验失败；② 现象：若未中和直接检验，无银镜或砖红色沉淀生成；原因：稀硫酸会与银氨溶液反应生成硫酸铵，或与氢氧化铜反应生成硫酸铜，使检验试剂失效。 （5）不能用蔗糖代替葡萄糖输液的原因：① 代谢角度：蔗糖是二糖，需在体内水解为葡萄糖和果糖才能被吸收利用，水解过程需要时间，无法快速补充能量，不适用于急救或能量急需的患者；② 物理性质：蔗糖的溶解度低于葡萄糖，高浓度蔗糖溶液渗透压过高，静脉输注会导致血细胞失水皱缩，引发溶血等严重不良反应。 2. 糖类性质与专业需求综合分析： （1）高浓度葡萄糖溶液急救低血糖的原因：① 原因：50%高渗葡萄糖溶液浓度高，静脉注射后能快速提升血液中葡萄糖浓度，缓解低血糖症状（如昏迷、头晕），争取急救时间；② 代谢过程：葡萄糖进入血液后，在胰岛素作用下进入细胞，氧化分解生成CO₂、H₂O和能量，为大脑、心脏等重要器官提供能量，恢复器官功能。 （2）淀粉在胃中水解停止的原因与制剂启示：① 原因：唾液淀粉酶的最适pH为6.8（口腔环境），胃内胃酸（HCl）使溶液pH降至1~3，淀粉酶失活，水解停止；② 启示：淀粉类药物（如口服片剂）需避免在胃中过早水解，可制成肠溶片（外包一层耐酸薄膜），使药物进入肠道（pH 7.5~8.5）后，薄膜溶解，淀粉在肠道酶的作用下水解，释放药物。 （3）葡萄糖制备葡萄糖酸钙的反应：① 化学方程式：2CH₂OH(CHOH)₄CHO + O₂ + Ca(OH)₂ → 2CH₂OH(CHOH)₄COOCa/2 + 2H₂O（或写成：2CH₂OH(CHOH)₄CHO + O₂ + Ca(OH)₂ → [CH₂OH(CHOH)₄COO]₂Ca + 2H₂O）；② 反应类型：氧化反应（醛基被氧化为羧基）；③ 医药应用：葡萄糖酸钙是常用补钙剂，能为人体补充Ca²⁺，预防或治疗缺钙引起的骨质疏松、佝偻病等；葡萄糖酸钙的水溶性比碳酸钙好，更易被人体吸收，刺激性更小。 （4）纤维素胶囊外壳的性质与作用：① 结构与性质关联：纤维素分子中含大量羟基，能与水分子形成氢键，在肠道内吸收水分后膨胀溶解；但纤维素不溶于胃酸（酸性条件下结构稳定），因此在胃中不溶解；② 作用：保护药物在胃中不被胃酸破坏（如对酸不稳定的药物），避免药物刺激胃黏膜；使药物在肠道内溶解，释放药物，提高药效。 （5）三种糖类溶液的鉴别实验：① 实验步骤：第一步，取三支试管分别加入少量待测液，各滴加2滴碘水，振荡观察；第二步，向碘水无明显现象的两支试管中各加入少量新制氢氧化铜悬浊液，加热观察；② 现象与结论：碘水变蓝的是淀粉溶液；加热后生成砖红色沉淀的是葡萄糖溶液；无明显现象的是蔗糖溶液。 学科网（北京）股份有限公司 $