第七章 第四节 第1课时 糖类-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第二册五维课堂教师用书word(人教版)
2026-04-08
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教辅
摘要:
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(C、H、O元素,通式Cn(H2O)m)、分类(单糖、双糖、多糖)及代表物,深入解析葡萄糖的分子结构(含羟基与醛基)和特征反应,以及淀粉的水解规律与检验方法,构建从组成分类到性质应用的学习支架。
该资料以科学探究与实践为特色,设计淀粉水解程度检验等实验方案,结合典例示范与分层习题,强化结构决定性质的化学观念。课中助力教师引导学生提升实验设计与证据推理能力,课后通过习题巩固帮助学生查漏补缺,深化对糖类性质的理解与应用。
内容正文:
第四节 基本营养物质
第1课时 糖类
课程标准
核心素养
1.知道糖类的组成、重要性质和主要应用
2.认识葡萄糖的分子结构和特征反应
3.能够设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度
①宏观辨识与
微观探析
能从葡萄糖的微观结构出发利用官能团解释葡萄糖的化学性质
②科学探究与
创新意识
能依据教材给出的问题,设计简单的实验方案
一、糖类的组成及其分类
1.糖类组成:糖类是由 C、H、O 三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,过去曾称其为 碳水化合物 。
2.糖的分类:糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同,划分为 单糖 、 双糖 、 多糖 。
3.重要糖类
类别
代表物
分子式
相互关系
单糖
葡萄糖、果糖
C6H12O6
同分异构体
双糖
蔗糖、麦芽糖
C12H22O11
同分异构体
多糖
淀粉、纤维素
(C6H10O5)n
不属于同分异构体
二、葡萄糖
1.葡萄糖的结构
葡萄糖是一种有甜味的无色晶体, 能 溶于水,其分子式为 C6H12O6 ,葡萄糖的结构简式: CH2OH(CHOH)4CHO 。在葡萄糖分子中含有两个决定葡萄糖化学性质的原子团,它们分别是 -OH(羟基) 和COH(-CHO醛基)。
2.主要化学性质
(1)与新制Cu(OH)2悬浊液反应。完成下列实验:
实验现象: 试管中有砖红色沉淀生成 。
实验结论:葡萄糖具有 还原 性,能被弱氧化剂如 新制Cu(OH)2悬浊液 氧化,生成砖红色的 Cu2O 沉淀。
(2)在试管中加入1 mL 2% AgNO3溶液,然后一边振荡试管,一边逐滴加入2%稀氨水,到沉淀恰好溶解为止,得到银氨溶液,再加入1 mL 10%葡萄糖溶液,振荡,然后放在水浴中加热,观察现象。
实验现象:在试管内壁形成 光亮的银镜 。
实验结论:葡萄糖具有 还原 性,能被弱氧化剂如 银氨溶液 氧化,生成光亮的银镜。
三、蔗糖、淀粉、纤维素
1.淀粉的特征反应:将碘酒分别滴到一片土豆和面包上,观察并记录实验现象。
现象: 变蓝 。结论: 淀粉遇碘变蓝 。
2.蔗糖、淀粉、纤维素的水解反应
(1)蔗糖的水解方程式为
C12H22O11+H2O催化剂,C6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖 。
(2)淀粉或纤维素的水解反应
现象: 最终有砖红色沉淀生成 ;
解释: 淀粉水解生成的葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液共热生成砖红色沉淀 ;
淀粉或纤维素的水解方程式为
。
(3)在人体内缓慢氧化,提供人体活动所需能量,写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式: C6H12O6+6O2―→6CO2+6H2O 。
(4)葡萄糖酿酒的反应为 C6H12O62C2H5OH+2CO2↑ 。
葡萄糖的分子结构及化学性质
1.分子结构特点
2.化学性质
[温馨提示] (1)含醛基的物质均能与银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液发生反应,且反应的条件均为碱性环境和加热。
(2)1 mol葡萄糖含5 mol羟基,能与5 mol乙酸发生酯化反应。
[典例示范]
[典例1] 葡萄糖的结构简式为
CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
其对应的性质中不正确的是 ( )
A.与钠反应放出氢气
B.可与乙酸发生酯化反应
C.能发生银镜反应
D.可使小苏打溶液冒出气泡
解析:D [葡萄糖含有羟基,故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;无羧基,所以不与NaHCO3反应,D错误。]
[学以致用]
1.2021年11月14日是第15个联合国糖尿病日,今年联合国糖尿病日的宣传主题是“人人享有糖尿病健康管理”。糖尿病患者的糖代谢功能紊乱,以高血糖为主要标志。血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法不正确的是( )
A.葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个H2O
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体
C.糖尿病病人尿糖较高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖
D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
解析:A [A项,葡萄糖分子中不存在H2O分子;B项,葡萄糖和果糖分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体;C项,葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀;D项,淀粉水解的最终产物是葡萄糖。]
淀粉的水解反应
1.水解规律
2.水解的条件
蔗糖、淀粉的水解均用稀H2SO4作催化剂,并且水浴加热。
3.检验淀粉水解及水解程度的实验步骤
实验现象及结论:
情况
现象A
现象B
结论
①
溶液呈蓝色
未产生银镜
未水解
②
溶液呈蓝色
出现银镜
部分水解
③
溶液不呈蓝色
出现银镜
完全水解
[温馨提示] (1)书写双糖、多糖水解方程式时,要在化学式下边注明其名称。
(2)因反应是用硫酸作催化剂,而银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液的反应的溶液必须呈碱性,所以应先中和再检验。
[典例示范]
[典例2] 某学生称取一定量的淀粉溶于水,测定淀粉的水解程度。
(1)填写各步所加试剂的化学式。
A. ________ ,B. ________ ,C. ________ 。
(2)写出步骤①的化学方程式_______________________________________。
(3)只加A溶液而不加B溶液是否可以?_______________________________________。
理由是_______________________________________________________。
[解析] 测定淀粉水解程度的实验过程为:
步骤①为淀粉的水解,步骤②是用NaOH溶液中和稀H2SO4至溶液呈碱性,原因是步骤④中用新制Cu(OH)2检验淀粉的水解产物葡萄糖时,必须是在碱性条件下才能进行。步骤③是用碘水检验淀粉是否完全水解。
[答案] (1)H2SO4 NaOH Cu(OH)2
(2)(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6
淀粉 葡萄糖
(3)不可以 用新制Cu(OH)2检验葡萄糖时必须在碱性条件下进行
[学以致用]
2.向淀粉中加入少量硫酸,并加热使之发生水解,为测定水解的程度所需的试剂是( )
①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制氢氧化铜悬浊液 ④碘水 ⑤BaCl2溶液
A.①⑤ B.②④
C.①②④ D.②③④
解析:C [淀粉在稀硫酸催化下水解,最终产物是葡萄糖。如果未发生水解,则溶液不能发生银镜反应;如果部分水解,则既能发生银镜反应又能遇碘水变蓝;如果已完全水解,则遇碘水不显蓝色。因此,选择碘水和银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液可确定有无淀粉存在和有无葡萄糖生成,但检验水解产物前必须加碱来中和酸。]
1.关于糖类物质的说法正确的是( )
A.糖类均有甜味
B.淀粉和纤维素均不是糖类
C.糖类均不可水解
D.糖类都含有C、H和O元素
解析:D [A项,糖类不一定有甜味,错误;B项,淀粉和纤维素均是多糖,错误;C项,糖类中的双糖、多糖可水解,单糖不能水解,错误;D项,糖类都含有C、H和O元素,正确。]
2.将碘水滴到新切开的马铃薯(又称土豆)表面上,马铃薯表面变蓝色,该现象表明马铃薯含有( )
A.葡萄糖 B.蔗糖
C.淀粉 D.纤维素
解析:C [淀粉遇到碘变蓝,加碘水变蓝说明马铃薯中含有淀粉。]
3.下列关于糖类的叙述正确的是( )
A.有C、H、O三种元素的有机物叫糖类
B.糖类物质均能与银氨溶液在加热时发生反应生成银镜
C.糖类物质都有甜味
D.糖类物质是绿色植物光合作用的产物,是动、植物所需能量的重要来源
解析:D [含有C、H、O元素的有机物不一定属于糖类,如CH3CH2OH、CH3COOH等;蔗糖、淀粉等是非还原性糖,不能与银氨溶液反应;多糖一般无甜味。]
4.现有下列物质:①纤维素、②甲酸甲酯(HCOOCH3)、③淀粉、④甲醛(CH2O)、⑤丙酸、⑥乙酸,其中符合Cn(H2O)m的组成且不属于糖类的是( )
A.①②④ B.②④⑥
C.①⑤⑥ D.①③⑤
解析:B [纤维素、淀粉都为多糖,不符合题意,排除①③;②的分子式为C2H4O2,符合C2(H2O)2,但不是糖类,符合题意;④分子式为CH2O,符合C(H2O)组成,但不是糖类,故符合题意;⑤分子式为C3H6O2,不符合Cn(H2O)m;⑥分子式为C2H4O2,符合C2(H2O)2,但不是糖类,符合题意;所以②④⑥符合,选B。]
5.有A、B、C三种物质的无色溶液,它们分别为葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种,经实验可知: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,水解产物中均有能发生银镜反应的物质。
(1)写出下列各物质的名称:
A是 ____________ ,B是 ____________ ,
C是 ____________ 。
(2)分别写出A、C发生水解反应的化学方程式。
A:________________________________________________________________________。
C:________________________________________________________________________。
解析:三种物质中,葡萄糖能发生银镜反应,淀粉遇I2变蓝色,淀粉和蔗糖均能发生水解反应,且水解产物中均有能发生银镜反应的物质,因此A为淀粉,B为葡萄糖,C为蔗糖。
答案:(1)淀粉 葡萄糖 蔗糖
(2)+nH2O
淀粉 葡萄糖
C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
一、单项选择题
1.下列关于糖类的说法中,错误的是( )
A.葡萄糖化学式为C6H12O6,它能和银氨溶液反应产生光亮的银镜
B.麦芽糖和蔗糖化学式(C12H22O11)相同,它们是同分异构体
C.淀粉和纤维素化学式[(C6H10O5)n]相同,它们是同分异构体
D.多糖可以水解成单糖,单糖不能再水解成更小的糖分子
解析:C [A项,葡萄糖和银氨溶液反应产生光亮的银镜,正确;B项,麦芽糖和蔗糖化学式相同,是同分异构体,正确;C项,淀粉和纤维素通式相同,但n值有变化,不是同分异构体,错误;D项,多糖可以水解成单糖,单糖不能再水解,正确。]
2.下列有关葡萄糖的说法错误的是( )
A.葡萄糖的分子式是C6H12O6
B.葡萄糖能发生银镜反应
C.葡萄糖是人体重要的能量来源
D.葡萄糖属于高分子化合物
解析:D [葡萄糖的分子式为C6H12O6,结构简式为,含有醛基,可以发生银镜反应;葡萄糖在人体内被氧化,可释放大量能量,供人体所需。葡萄糖的相对分子质量相对较小,不属于高分子化合物。]
3.市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它,皆能水解除去,下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A.①②③④⑤⑥ B.②④
C.③④⑤ D.③⑤⑥
解析:B [毛织品、蚕丝织品的主要成分都是蛋白质,遇到加酶洗衣粉皆水解。]
4.葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,下列有关葡萄糖的叙述不正确的是( )
A.1 mol葡萄糖最多可以与5 mol金属钠反应放出氢气
B.1 mol葡萄糖最多可以与5 mol乙酸发生酯化反应
C.可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀
D.能够水解成更小的分子
解析:D [每个葡萄糖分子中含有5个羟基,故1 mol葡萄糖最多可以与5 mol金属钠反应放出氢气,A项正确;每个葡萄糖分子中含有5个羟基,故1 mol葡萄糖最多可以与5 mol乙酸发生酯化反应,B项正确;葡萄糖中含有醛基,可与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀,C项正确。葡萄糖不能再水解,D错误。]
5.下列关于糖类的说法正确的是( )
A.只要是能写成Cm(H2O)n的有机物都是糖类
B.按照分子中含羟基的个数可把糖类分为单糖、双糖、多糖
C.因淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n,所以二者互为同分异构体
D.纤维素每个重复单元中都含有羟基,所以能够和乙酸发生酯化反应
解析:D [A项,乙酸的分子式为CH3COOH,可以写成C2(H2O)2,乙酸不属于糖类,错误;B项,根据能否水解以及水解后的产物,糖类可分为单糖、双糖、多糖,错误;C项,淀粉和纤维素分子式中n值不同,不能互称为同分异构体,错误;D项,纤维素每个结构单元中都含有羟基,所以能够和乙酸发生酯化反应,正确。]
6.用来证明棉花和淀粉都是多糖的实验方法是( )
A.放入氧气中燃烧,检验燃烧产物都是CO2和H2O
B.放入银氨溶液中微热,都不发生银镜反应
C.加入浓硫酸后微热,都脱水而变黑
D.分别放入稀酸后煮沸几分钟,用NaOH溶液中和反应后的溶液,再加入新制的Cu(OH)2悬浊液共热,都生成红色沉淀
解析:D [多糖在H2SO4存在下水解生成单糖(葡萄糖),再加入新制的Cu(OH)2悬浊液共热时生成Cu2O沉淀。]
7.某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况:
下列结论中正确的是( )
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉没有水解
D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解
解析:D [混合液中加入新制的Cu(OH)2,加热至沸腾,有红色沉淀生成,说明淀粉已经水解;另取混合液加入碘水,由于混合液中含过量的NaOH溶液,与I2反应导致无法判断是否水解完全。]
二、不定项选择题
8.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如:
下列有关说法正确的是( )
A.淀粉与纤维素互为同分异构体
B.反应⑤是取代反应
C.反应①是取代反应
D.在加热条件下,可用银氨溶液鉴别葡萄糖和乙醇
解析:CD [淀粉与纤维素均为高分子化合物,不互为同分异构体;反应⑤是氧化反应;反应①是水解反应,也叫取代反应。]
9.下列鉴别实验中,所选试剂不合理的是( )
A.用水鉴别乙醇和苯
B.用碳酸氢钠溶液鉴别乙酸和乙醇
C.用新制的氢氧化铜鉴别葡萄糖和蔗糖
D.用高锰酸钾酸性溶液鉴别甲苯和己烯
解析:D [A项,乙醇可以与水互溶不会分层,苯不溶于水,密度比水小,有机层在上层,故常用水鉴别乙醇和苯;B项,乙酸可以和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳气体,乙醇不能和碳酸氢钠溶液反应,故可以用碳酸氢钠溶液鉴别乙酸和乙醇;C项,葡萄糖中含有醛基能够和新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀,蔗糖不能和新制的氢氧化铜反应,故可以用新制的氢氧化铜鉴别葡萄糖和蔗糖;D项,甲苯和己烯都能够使高锰酸钾酸性溶液褪色,故不能用高锰酸钾酸性溶液鉴别甲苯和己烯。]
10.下列说法正确的是( )
A.往蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热充分反应后加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,可见有砖红色沉淀生成
B.要萃取溴水中的溴单质,可以选用苯、CCl4或酒精作萃取剂
C.冰醋酸、淀粉、纤维素不都是纯净物
D.用试管取出少量淀粉水解液,加入碘水,若不显蓝色,说明淀粉水解完全
解析:CD [A项,未用NaOH溶液将水解液中和至碱性;B项,酒精与水互溶,不能用来萃取溴水中的Br2;C项,淀粉和纤维素均为混合物;D项,淀粉遇I2变蓝色,若溶液不变蓝色,则说明淀粉已完全水解。]
三、非选择题
11.由碳、氢、氧三种元素组成的物质A、B、C,它们分子中碳、氢、氧原子的质量之比都是6∶1∶8;A、B、C均能发生银镜反应。已知A气体对氢气的相对密度为15;1 mol B完全燃烧能生成标准状况下的二氧化碳44.8 L;C的相对分子质量是B的3倍。
(1)写出A、B、C的分子式:
A ________ 、B ________ 、C ________ 。
(2)C结构中无支链,且1 mol C能与足量的钠反应生成2.5 mol H2,已知2个-OH连在同一个碳原子上不稳定,则C的结构简式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:由分子中碳、氢、氧原子的质量之比,可得N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=1∶2∶1,最简式为CH2O。再由A对氢气的相对密度,确定气体A的相对分子质量:M(A)=15×2=30,则A的分子式为CH2O,B的分子式为C2H4O2,C的分子式为C6H12O6。
答案:(1)CH2O C2H4O2 C6H12O6
(2)
12.有两位同学同时进行蔗糖的性质实验,并检验水解产物中是否含有葡萄糖。请回答下列问题:
(1)甲的操作如下:取少量蔗糖加适量水配成溶液;在蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟,冷却;在冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热。实验结果没有银镜产生,其原因是 ________ 。
A.蔗糖尚未水解
B.加热时间不够
C.煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸
D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
(2)乙的操作是:将蔗糖溶液与稀H2SO4共沸后,向溶液中加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热至沸腾,一直未见红色沉淀产生,其原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)检验蔗糖无还原性但水解产物有还原性,应选用的物质是 ________ 。
A.新制的氢氧化铜悬浊液、稀硫酸
B.银氨溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液
C.银氨溶液、氢氧化钠溶液
D.新制的氢氧化铜悬浊液、氢氧化钠溶液
(4)两个同学都没有将实验做成功,原因是多方面的。你认为甲同学应该如何操作才能获得成功:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:蔗糖在稀硫酸中加热发生水解反应生成葡萄糖和果糖。葡萄糖中含有醛基可发生银镜反应,但反应必须在碱性条件下进行。水解反应中稀硫酸是催化剂,加入的Cu(OH)2悬浊液被H2SO4溶解生成CuSO4,无法发生Cu(OH)2与醛基的反应。检验蔗糖及其水解产物(葡萄糖和果糖)有无还原性,既可选用银氨溶液,又可选用新制氢氧化铜悬浊液。由于上述检验糖类还原性的两种试剂均为碱性试剂,易被酸破坏,故水解产物中加入上述碱性试剂前,应先中和掉促使蔗糖水解过程中使用的稀硫酸。
答案:(1)C
(2)未加NaOH溶液中和酸,酸溶解了Cu(OH)2悬浊液
(3)B
(4)待煮沸后的溶液冷却后加入适量的NaOH溶液至溶液呈现弱碱性,再加入新配制的银氨溶液,水浴加热,就可观察到银镜的生成
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