第四章 实验活动三 糖类的性质-【创新教程】2025-2026学年高中化学选择性必修3五维课堂教师用书word（人教版）

本讲义聚焦糖类的性质这一核心知识点，系统探究葡萄糖的还原性（银镜反应、与新制Cu(OH)₂反应），以及蔗糖、淀粉的水解反应及产物检验。通过对比葡萄糖与蔗糖、淀粉的物理性质（溶解性）和化学性质（是否为还原糖、水解后是否生成还原糖），构建“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念学习支架。 该资料以实验探究为核心，设计对比实验（如蔗糖、淀粉水解前后与Cu(OH)₂的反应）培养科学探究与实践能力，问题讨论结合生活实际（如急救用葡萄糖）渗透科学态度与责任，实验评价题强化证据推理提升科学思维。课中辅助教师引导学生动手操作，课后通过问题与习题帮助学生巩固知识，查漏补缺。

实验活动三　糖类的性质 [实验目的] 1．加深对葡萄糖、蔗糖和淀粉等代表性糖类物质性质的认识。 2．通过实验认识糖类还原性的检验方法。 [实验用品] 试管、烧杯、胶头滴管、酒精灯、石棉网(或陶土网)、三脚架、试管夹、火柴。 葡萄糖、蔗糖、淀粉、10%葡萄糖溶液、10%蔗糖溶液、10% NaOH溶液、淀粉溶液、2% AgNO3溶液、2%氨水、5% CuSO4溶液、10% H2SO4溶液、pH试纸。 [实验原理] 1．葡萄糖的还原性 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．蔗糖和淀粉的水解 C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6 蔗糖　　　　　　　葡萄糖　　 果糖 (C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6 淀粉　　　　　　　　葡萄糖 [实验步骤] 1．葡萄糖 实验内容 实验现象 原因解释 实验1取少量葡萄糖，观察状态，将其加入试管后加水振荡，观察其溶解状况 葡萄糖为无色晶体；迅速溶于水　　 　常温常压下葡萄糖为无色晶体；易溶于水　　 实验2在洁净的试管中配制约2 mL银氨溶液，加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡。然后在水浴中加热，观察现象 　有银镜生成　　 CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O 实验3在另一支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡。再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察现象 先有蓝色絮状沉淀生成，后有砖红色沉淀生成　　 CuSO4＋2NaOH=== Cu(OH)2↑＋ Na2SO4；CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O 2.蔗糖 实验内容 实验现象 原因解释 实验1取少量蔗糖，观察状态，将其加入试管后加水振荡，观察其溶解状况 　　蔗糖为无色晶体；迅速溶于水　　 　　常温常压下蔗糖为无色晶体；易溶于水　　 实验2用以上实验中的方法制备Cu(OH)2，再加入2 mL 10%蔗糖溶液。加热，观察现象 　　无明显现象　　 　　蔗糖分子中无醛基，是非还原糖　　 实验3在另一支试管中加入1 mL 10%蔗糖溶液和5滴10% H2SO4溶液，加热煮沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性，加入新制的Cu(OH)2，加热，观察现象 　　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　　 3.淀粉 实验内容 实验现象 原因解释 实验1取少量淀粉，观察状态，将其加入试管后加水振荡，再加热煮沸，观察其溶解状况 淀粉是白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水。在热水中淀粉会部分溶解，形成胶状的淀粉糊　　 淀粉的物理性质 实验2用以上实验中的方法制备Cu(OH)2，再加入2 mL淀粉溶液，加热，观察现象 　　无明显现象　　 　淀粉分子中无醛基，是非还原糖 实验3在另一支试管中加入1 mL淀粉溶液和2 mL 10% H2SO4溶液， 加热煮沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性，加入新制的Cu(OH)2，加热，观察现象 　　出现砖红色沉淀　　 　　淀粉的水解产物分子中含有醛基，具有还原性　　 [问题讨论] 1．根据上述实验现象，葡萄糖、蔗糖和淀粉谁是还原糖？为什么？ 提示：葡萄糖是还原糖，因为葡萄糖能被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化。 2．在检验蔗糖和淀粉水解产物时，均需在水解液中加NaOH溶液呈碱性，为什么？ 提示：中和之前加入的酸，否则Cu(OH)2与酸反应，影响检测结果的准确性。 3．请结合糖类的性质，推测急救患者补充能量时，一般使用葡萄糖溶液，而不选择其他糖类溶液的可能原因。 提示：葡萄糖具有较强还原性，易被氧化，易放出能量，同时葡萄糖在消化道中比任何糖都容易被直接吸收。 4．若证明淀粉没有水解完全，则需要什么试剂？现象是什么？ 提示：碘水，溶液变蓝。 [实验评价] 1．下列实验操作和结论错误的是(　　) A．用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖 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．浓硫酸可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素 D．蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸，水浴加热几分钟，加入到银氨溶液中，没有银镜产生，证明蔗糖不水解 解析：D　[麦芽糖含有醛基能使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀，蔗糖不含醛基不能使新制的Cu(OH)2产生沉淀，故A结论正确；只要有蔗糖水解为葡萄糖，就能发生银镜反应，故B结论正确；蔗糖脱水变黑炭化，证明蔗糖含C、H、O三种元素，故C结论正确；验证蔗糖是否水解，先在蔗糖溶液中滴加几滴稀H2SO4，水溶液加热几分钟，加入过量的氢氧化钠中和硫酸，再加入银氨溶液，若生成银镜，则发生水解，故D结论不正确。] 2．可通过实验来验证淀粉水解生成还原糖，其实验下列一些操作过程，这些操作过程的正确排列顺序是(　　) ①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液，中和并呈碱性 ④加入新制的Cu(OH)2 ⑤加入几滴稀H2SO4 ⑥再加热 A．①②⑤⑥④③ 　　　 B．①⑤②③④⑥ C．①⑤②④⑥③ D．①⑥④⑤③② 解析：B　[淀粉水解的实验的步骤为取少量纯淀粉加适量水配成溶液；在淀粉溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟、冷却；由于水解完毕生成的还原糖葡萄糖，与新制的Cu(OH)2发生氧化反应须在碱性条件下，所以在冷却后的溶液中加入NaOH溶液，调pH至碱性，加入新制的Cu(OH)2，水浴加热。其实验结果是有砖红色沉淀产生。所以该实验中操作步骤正确的排列顺序为①⑤②③④⑥，答案选B。] 3．某学习小组设计的蔗糖水解反应如图所示(夹持装置省略)。下列说法错误的是(　　) A．稀硫酸和热水浴都能加快蔗糖水解速率 B．滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性 C．加热至沸腾后试管内生成黑色沉淀 D．实验现象证明蔗糖水解有还原性物质生成 解析：C　[稀硫酸是蔗糖水解反应的催化剂，催化剂能加快反应速率，热水浴相当于对反应体系加热，温度升高，反应速率加快，故A正确；酸性条件下，新制的氢氧化铜会与稀硫酸发生酸碱中和反应，影响后续蔗糖水解产物的检验，滴加NaOH溶液的目的是调溶液的pH至碱性，消除稀硫酸对后续实验现象的影响，故B正确；蔗糖在稀硫酸存在、水浴加热时发生水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖，葡萄糖分子结构中有醛基，具有还原性，与新制的氢氧化铜发生氧化还原反应，加热至沸腾后试管内生成砖红色氧化亚铜沉淀，故C错误；结合C项分析，以及实验现象，氢氧化铜转化为氧化亚铜，Cu元素化合价降低，被还原，证明蔗糖水解有还原性物质生成，故D正确。] 4．为了检验淀粉水解的产物，设计如下实验方案： 请回答下列问题： (1)试剂1为20%的H2SO4溶液，其作用是　　________________________________________________________________________________________________________________________________________________________　　。 (2)试剂2为　　________　　，其作用是　　________________________________________________________________________________________________________________________　　，使检验水解产物的实验得以顺利进行；发生反应的离子方程式为　　________________________________　　。 (3)反应①的化学方程式为　　____________________________________________　　。 (4)为检验淀粉液是否已完全水解，取少量水解液于试管中，加入碘水，则证明淀粉未完全水解的现象是　　________________________　　。 (5)如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3，能否实现实验目的？　　________　　(填“能”或“否”)，若不能，其原因是　　_______________　　，最简单的改正措施是　　__________________________________________　　。 解析：(1)淀粉的水解过程必须加入稀硫酸作催化剂，加快淀粉的水解反应速率。 (2)稀硫酸能够与氢氧化铜反应，会导致实验失败，所以应该先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸，离子方程式为H＋＋OH－===H2O。 (3)淀粉在稀硫酸作用下完全水解生成葡萄糖，水解方程式为(C6H10O5)n＋nH2O nC6H12O6。 (4)淀粉遇碘单质显蓝色，据此可以检验淀粉是否完全水解，方法为取少量水解液于试管中，加入碘水，如果溶液显蓝色，则证明淀粉未完全水解。 (5)如果不加入氢氧化钠中和催化剂稀硫酸，则硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败，无法达到实验目的；为了避免实验失败，应该直接向溶液中加入稍过量的NaOH溶液中和稀硫酸。 答案：(1)作催化剂 (2)氢氧化钠溶液　中和作催化剂的硫酸　H＋＋OH－===H2O (3)(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖) (4)溶液显蓝色 (5)否　硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败　直接向溶液中加入稍过量的NaOH溶液 学科网（北京）股份有限公司 $