6-1 单糖 同步练习 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

专题六 糖类 第一节 单糖 同步作业 一、基础题（共60分） （一）选择题（每题3分，共30分） 1. 下列关于单糖的说法，正确的是（ ） A. 单糖是不能再水解的糖类化合物 B. 单糖的通式为CₙH₂ₙOₙ（n≥3），且所有符合该通式的化合物都是单糖 C. 所有单糖都能与水以任意比例互溶 D. 单糖都具有甜味，且甜度相同 2. 葡萄糖的结构特点是（ ） A. 含5个碳原子，属于戊糖，含醛基 B. 含6个碳原子，属于己糖，含酮基 C. 含6个碳原子，属于己糖，含醛基 D. 含5个碳原子，属于戊糖，含酮基 3. 下列单糖中，属于酮糖的是（ ） A. 葡萄糖 B. 果糖 C. 核糖 D. 脱氧核糖 4. 葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应的条件是（ ） A. 常温、酸性环境 B. 加热、碱性环境 C. 常温、碱性环境 D. 加热、酸性环境 5. 下列关于葡萄糖化学性质的说法，错误的是（ ） A. 能发生银镜反应，体现还原性 B. 能与氢气发生加成反应，生成山梨醇 C. 能与乙醇发生酯化反应，体现羟基性质 D. 能发生水解反应，生成二糖 6. 鉴别葡萄糖和果糖的实验方法是（ ） A. 加入银氨溶液，能发生银镜反应的是葡萄糖 B. 加入新制氢氧化铜悬浊液，加热生成砖红色沉淀的是葡萄糖 C. 加入溴水，能使溴水褪色的是葡萄糖 D. 加入碘水，变蓝的是葡萄糖 7. 单糖分子中含有的官能团不包括（ ） A. 羟基（-OH） B. 醛基（-CHO）或酮基（C=O） C. 酯基（-COO-） D. 羟基和羰基 8. 下列单糖中，是构成核酸的重要成分的是（ ） A. 葡萄糖 B. 果糖 C. 核糖 D. 乳糖 9. 葡萄糖发生银镜反应的实验现象是（ ） A. 生成白色沉淀 B. 生成黑色沉淀 C. 试管内壁出现光亮的银镜 D. 溶液变为紫色 10. 医药领域中，葡萄糖的主要用途不包括（ ） A. 作为能量补充剂（如葡萄糖注射液） B. 制备药物中间体 C. 作为甜味剂 D. 作为防腐剂 （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 单糖是______的糖类化合物，根据分子中碳原子数目可分为______、______、______等，根据含有的官能团可分为______和______。 2. 葡萄糖的结构简式为______，其分子中含______个羟基和1个______，因此具有醇和醛的化学性质。 3. 果糖的结构简式为______，它与葡萄糖互为______，两者的分子式均为______。 4. 单糖的化学性质主要有______、______、______等，其中还原性是醛糖和部分酮糖的重要性质。 5. 核糖和脱氧核糖属于______糖，它们分别是______和______的组成成分。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 单糖都是还原性糖，都能发生银镜反应和与新制氢氧化铜的反应。（ ） 2. 葡萄糖和果糖的结构不同，但它们的化学性质完全相同。（ ） 3. 单糖分子中含多个羟基，因此能与水以任意比例互溶。（ ） 4. 葡萄糖能与氢气发生加成反应，生成六元醇（山梨醇），该反应属于还原反应。（ ） 5. 果糖是酮糖，不能发生银镜反应，因此不属于还原性糖。（ ） 6. 单糖的甜度顺序为：果糖＞葡萄糖＞蔗糖。（ ） 7. 葡萄糖注射液的浓度通常为5%或10%，用于补充能量和水分。（ ） 8. 核糖的分子式为C₅H₁₀O₅，脱氧核糖的分子式为C₅H₁₀O₄，两者相差一个氧原子。（ ） 9. 单糖能发生酯化反应，是因为其分子中含有羟基。（ ） 10. 葡萄糖在人体内氧化分解的最终产物是二氧化碳和水，释放能量。（ ） 二、提升题（共40分） （一）简答题（每题10分，共20分） 1. 简述单糖的定义、分类及结构特点，举例说明醛糖和酮糖的结构差异（各举2例，写出结构简式），对比葡萄糖和果糖的异同点（从结构、性质、用途角度），解释单糖具有还原性的原因。 2. 以葡萄糖为例，写出其4个典型化学方程式（不同反应类型），说明反应条件、产物及反应现象，分析这些反应在鉴别或医药领域的应用（如葡萄糖的检验、山梨醇的制备）。 （二）综合分析题（每题10分，共20分） 1. 完成下列问题： ① 写出葡萄糖与银氨溶液发生银镜反应的化学方程式 ② 写出葡萄糖与氢气发生加成反应的化学方程式 ③ 写出葡萄糖与乙酸发生酯化反应（1mol葡萄糖与5mol乙酸反应）的化学方程式 ④ 说明酯化反应中葡萄糖的断键位置及体现的性质 2. 某未知糖类化合物A，分子式为C₆H₁₂O₆，进行如下实验：① 能与水以任意比例互溶；② 能发生银镜反应；③ 能与新制氢氧化铜悬浊液加热生成砖红色沉淀；④ 能与溴水反应使溴水褪色；⑤ 与乙醇在浓硫酸加热条件下反应生成酯。推断化合物A的结构简式，写出实验②、④的化学方程式，说明推断依据（结合单糖的结构与化学性质），并说明该化合物在医药领域的两种用途。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1.A 2.C 3.B 4.B 5.D 6.C 7.C 8.C 9.C 10.D （二）填空题 1. 不能再水解；丙糖；丁糖；戊糖（或己糖）；醛糖；酮糖 2. CH₂OH(CHOH)₄CHO；5；醛基（-CHO） 3. CH₂OH(CHOH)₃COCH₂OH；同分异构体；C₆H₁₂O₆ 4. 还原性反应（银镜反应、与新制Cu(OH)₂反应）；加成反应；酯化反应 5. 戊；RNA（核糖核酸）；DNA（脱氧核糖核酸） （三）判断题 1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7.√ 8.× 9.√ 10.√ 二、提升题 （一）简答题 1. 答案 （1）定义、分类及结构特点 ① 定义：单糖是不能再水解为更简单糖类的化合物，是构成二糖和多糖的基本单位。 ② 分类： 按碳原子数目：丙糖（如甘油醛）、丁糖（如赤藓糖）、戊糖（如核糖）、己糖（如葡萄糖）； 按官能团：醛糖（含醛基-CHO）、酮糖（含酮基C=O）。 ③ 结构特点：分子中含多个羟基（-OH），且含醛基或酮基，多为手性分子，存在旋光异构现象。 （2）醛糖和酮糖的结构差异举例 ① 醛糖：葡萄糖（CH₂OH(CHOH)₄CHO，含醛基，6个碳原子）、核糖（CH₂OH(CHOH)₃CHO，含醛基，5个碳原子）； ② 酮糖：果糖（CH₂OH(CHOH)₃COCH₂OH，含酮基，6个碳原子）、核酮糖（CH₂OH(CHOH)₂COCH₂OH，含酮基，5个碳原子）。 结构差异：醛糖的羰基位于分子链末端（醛基），酮糖的羰基位于分子链中间（酮基）。 （3）葡萄糖和果糖的异同点 对比角度 葡萄糖 果糖 结构 己醛糖，含醛基和5个羟基 己酮糖，含酮基和5个羟基 性质 能发生银镜反应、与新制Cu(OH)₂反应、溴水加成反应 能发生银镜反应、与新制Cu(OH)₂反应（碱性条件下异构化），不能与溴水加成 用途 葡萄糖注射液补充能量、制备药物中间体 食品甜味剂、制备果糖 syrup、医药辅料 （4）单糖具有还原性的原因 醛糖分子中含醛基（-CHO），醛基具有还原性，能被银氨溶液、新制氢氧化铜等弱氧化剂氧化；部分酮糖（如果糖）在碱性条件下能发生异构化反应，转化为醛糖，因此也具有还原性，能与弱氧化剂反应。 2. 答案 （1）葡萄糖的典型反应及化学方程式 ① 银镜反应（还原性反应） 反应方程式：CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Ag(NH₃)₂OH=CH₂OH(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O 反应条件：碱性环境、水浴加热；产物：葡萄糖酸铵、银、氨气、水；反应现象：试管内壁出现光亮的银镜。 应用：用于葡萄糖的定性检验（如尿糖检测），医药领域中用于鉴别含醛基的糖类药物。 ② 与新制氢氧化铜反应（还原性反应） 反应方程式：CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH=CH₂OH(CHOH)₄COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O 反应条件：碱性环境、加热；产物：葡萄糖酸钠、氧化亚铜（砖红色沉淀）、水；反应现象：生成砖红色沉淀。 应用：尿糖的快速检测，医药检验中判断样品是否含还原性糖。 ③ 与氢气加成反应（还原反应） 反应方程式：CH₂OH(CHOH)₄CHO + H₂=CH₂OH(CHOH)₄CH₂OH（山梨醇） 反应条件：镍作催化剂、加热加压；产物：山梨醇（六元醇）；反应现象：无色气体（氢气）被吸收，生成无色黏稠液体。 应用：工业制备山梨醇，山梨醇在医药领域用作保湿剂（如软膏基质）、甜味剂（适合糖尿病患者）。 ④ 与乙酸酯化反应（取代反应） 反应方程式：CH₂OH(CHOH)₄CHO + 5CH₃COOH=CH₃COOCH₂(CHOOCCH₃)₄CHO + 5H₂O 反应条件：浓硫酸催化、加热；产物：葡萄糖五乙酸酯；反应现象：生成油状液体，有果香气味。 应用：用于葡萄糖的结构鉴定，医药领域中用于合成糖类衍生物药物。 （2）应用总结 葡萄糖的还原性反应可用于医药检验（如尿糖检测）；加成反应产物山梨醇是重要的医药辅料；酯化反应用于合成药物中间体；葡萄糖注射液直接用于补充人体能量，适用于低血糖、脱水等患者。 （二）综合分析题 1. 答案 ① 银镜反应化学方程式： CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Ag(NH₃)₂OH=CH₂OH(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O ② 与氢气加成反应化学方程式： CH₂OH(CHOH)₄CHO + H₂=CH₂OH(CHOH)₄CH₂OH（山梨醇） ③ 与乙酸酯化反应化学方程式： CH₂OH(CHOH)₄CHO + 5CH₃COOH = CH₃COOCH₂(CHOOCCH₃)₄CHO + 5H₂O ④ 酯化反应的断键位置及体现的性质： 断键位置：葡萄糖分子中5个羟基（-OH）上的O-H键断裂，乙酸分子中羧基（-COOH）上的C-O键断裂； 体现的性质：葡萄糖具有醇的化学性质（羟基能发生酯化反应），同时醛基（-CHO）未参与反应，保留了醛的特性。 2. 答案 （1）结构简式推断 化合物A的结构简式：葡萄糖（CH₂OH(CHOH)₄CHO）。 （2）推断依据 ① 分子式C₆H₁₂O₆：符合己糖的通式，可能是葡萄糖、果糖等单糖； ② 能与水任意比例互溶：单糖含多个羟基，亲水能力强，符合性质； ③ 能发生银镜反应、与新制Cu(OH)₂生成砖红色沉淀：说明含还原性官能团（醛基或异构化后的醛基）； ④ 能与溴水褪色：溴水是弱氧化剂，仅能氧化醛基（不能氧化酮基），说明化合物含醛基，排除果糖（酮糖）； ⑤ 能与乙醇发生酯化反应：说明含羟基，符合葡萄糖的结构（含5个羟基）。 （3）相关化学方程式 ① 实验②（银镜反应）： CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Ag(NH₃)₂OH=CH₂OH(CHOH)₄COONH₄ + 2Ag↓ + 3NH₃ + H₂O ② 实验④（与溴水反应）： CH₂OH(CHOH)₄CHO + Br₂ + H₂O → CH₂OH(CHOH)₄COOH + 2HBr 反应现象：溴水褪色，生成无色溶液。 （4）医药领域用途 ① 制备5%或10%葡萄糖注射液，用于补充人体能量和水分，适用于低血糖、脱水、体质虚弱患者； ② 作为药物中间体，合成山梨醇、葡萄糖酸钙等药物（葡萄糖酸钙用于补钙，治疗缺钙引起的骨质疏松、抽搐等）； ③ 用于制备口服补液盐，调节人体电解质平衡，治疗腹泻引起的脱水。 学科网（北京）股份有限公司 $