第四章 第一节 糖类-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修3同步课堂高效讲义教师用书word（人教版，单选）

本讲义聚焦高中化学糖类知识，系统梳理其组成（C、H、O元素及通式特殊性）、分类（单糖、二糖、多糖）、结构（多羟基醛/酮及脱水缩合物）及性质（还原性、水解反应），形成从宏观组成到微观结构再到性质应用的递进学习支架，涵盖葡萄糖、果糖等单糖，蔗糖、麦芽糖等二糖，淀粉、纤维素等多糖的核心内容。 该资料以“任务驱动+实验探究+交流研讨”设计，通过葡萄糖银镜反应等实验培养科学探究能力，借助“糖的通式是否普适”等研讨提升科学思维，课中助力教师直观教学，课后练习题帮助学生巩固知识，体现化学观念中“结构决定性质”，落实科学探究与实践素养。

第一节　糖类 [学习目标]　1.从糖类的官能团微观探析糖类的结构特点，了解糖类的分类，理解糖类的化学性质，掌握糖类的特殊性。　2.知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。 任务一　糖类的组成和分类 1.组成和结构 (1)组成 糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成，大多数可用通式Cm(H2O)n表示，如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等，所以糖类也被称为碳水化合物。 (2)结构 糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。 [交流研讨]　(1)糖都符合通式Cm(H2O)n吗？符合通式Cm(H2O)n的物质都属于糖吗？ 提示：不一定，如脱氧核糖(C5H10O4)属于糖，但不符合通式Cm(H2O)n；乙酸(C2H4O2)符合通式Cm(H2O)n，但其属于羧酸，不属于糖。 (2)糖都有甜味吗？有甜味的物质都是糖吗？ 提示：多数糖有甜味，有的糖没有甜味，如纤维素等；有甜味的物质不一定是糖，如木糖醇()。 2.分类 (1)单糖：通常将不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖等。 (2)寡糖：1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖。若1 mol糖水解生成2 mol单糖，则称为二糖，常见的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。 (3)多糖：1 mol糖水解后能产生10 mol以上单糖的称为多糖，如淀粉、纤维素和糖原等。 1.下列关于糖类的叙述正确的是　　　　　(填序号)。 ①含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物属于糖类　②糖类是碳和水的化合物，又称碳水化合物 ③凡是能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类 ④糖类是多羟基醛或多羟基酮及能水解生成它们的物质 ⑤符合Cm(H2O)n的有机物都是糖类 答案：④ 解析：糖类含有碳、氢、氧三种元素，但含有碳、氢、氧三种元素的化合物的种类很多，如醇、醛、羧酸等，所以不能用“含有碳、氢、氧三种元素”来定义糖类，①错误。大多数糖类化合物可用通式Cm(H2O)n表示，有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n，符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物，②⑤错误。有甜味的物质不一定是糖类，糖类也不一定有甜味，③错误。 2.依据糖类现在的定义分析，下列物质不属于糖类的是　　　　(填序号)。 ①CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—CHO ②CH3—CH(OH)—CHO ③CH2(OH)—CH(OH)—CH(OH)—COOH ④CH2(OH)—CO—CH(OH)—CH2OH 答案：②③ 解析：糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。①含有三个羟基和一个醛基，属于糖类；②只含有一个羟基，不属于糖类；③含有三个羟基但不含酮羰基或醛基，不属于糖类；④含有三个羟基和一个酮羰基，属于糖类。 学生用书⬇第105页 任务二　单糖 1.葡萄糖 (1)物理性质和存在 ①葡萄糖是易溶于水的无色晶体，熔点为146 ℃，有甜味。 ②葡萄糖存在于水果、蜂蜜，以及植物的种子、叶、根、花中。动物的血液和淋巴液中也含有葡萄糖。 (2)化学性质 ①实验探究——还原性 实验操作 实验现象 试管内壁出现光亮的银镜 生成砖红色沉淀 实验结论 葡萄糖(C6H12O6)分子中含有醛基，属于醛糖，有还原性，属于还原糖 通过其他实验结果推断出葡萄糖分子中有5个羟基，是一种多羟基醛。 结构简式：。 ②氧化反应 ＋6O26CO2＋6H2O，同时放出热量，提供维持生命活动所需要的能量。 应用：低血糖的患者可通过静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。 [交流研讨1]　如何检验糖尿病人的尿液中是否含有葡萄糖？ 提示：将糖尿病人的尿液与新制的氢氧化铜混合后加热，观察是否有砖红色沉淀生成。 2.果糖 (1)物理性质及应用 无色晶体，有甜味， 易溶于水，吸湿性强。广泛应用于食品和医药的生产中。 (2)组成结构 ①分子式：C6H12O6；结构简式： ，官能团：羟基、羰基。 ②果糖属于多羟基酮，属于酮糖，与葡萄糖互为同分异构体。 3.核糖与脱氧核糖 核糖 脱氧核糖 分子式 C5H10O5 C5H10O4 结构简式 类别 多羟基醛 多羟基醛 应用 是核糖核酸(RNA)的重要组成部分 是脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分 手性碳原子 　　连有4个不同的原子或原子团的碳原子叫做不对称碳原子，也叫手性碳原子，如，含有手性碳原子的分子存在对映异构体。 [交流研讨2]　葡萄糖、果糖、核糖和脱氧核糖分子中分别有几个手性碳原子？ 提示：葡萄糖分子有4个，果糖分子有3个，核糖分子有3个，脱氧核糖分子有2个。 1.正误判断 (1)葡萄糖和果糖都可以与H2发生加成反应，与羧酸发生酯化反应。(　　) (2)果糖虽然也能发生银镜反应，但它的分子中没有醛基。(　　) (3)葡萄糖可以使酸性KMnO4溶液和溴水褪色。(　　) (4)核糖和脱氧核糖互为同系物。(　　) 提示：(1)正确。　(2)正确。　(3)正确。　(4)错误。核糖和脱氧核糖分子组成相差1个O原子，不互为同系物 学生用书⬇第106页 2.核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，下列关于核糖的叙述正确的是(　　) A.与葡萄糖互为同分异构体 B.可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀 C.不能发生取代反应 D.可以使紫色石蕊溶液变红 答案：B 解析：葡萄糖与核糖分子式不同，二者不互为同分异构体，故A错误；核糖分子中含有—CHO，可与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀，故B正确；核糖分子中含有—OH，可发生取代反应，故C错误；核糖分子中不含有—COOH，则不具有酸性，不能使紫色石蕊溶液变红，故D错误。 3.苏糖核酸分子与脱氧核糖核酸(DNA)分子结构相似，苏糖核酸简称TNA，是核糖和脱氧核糖的“近亲”。已知苏糖的结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHO，以下有关苏糖的说法正确的是(　　) A.苏糖是手性分子，含有3个手性碳原子 B.苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同 C.苏糖[CH2OH(CHOH)2CHO]与核糖[CH2OH(CHOH)3CHO]互为同系物 D.核糖和脱氧核糖是重要的单糖，两者互为同分异构体 答案：B 解析：苏糖是手性分子，含有2个手性碳原子，A错误；苏糖与甲酸甲酯的最简式相同都为CH2O，所含碳元素的质量分数相同，B正确；苏糖与核糖含有羟基的数目不同不互为同系物，C错误；核糖和脱氧核糖的分子式不相同，不互为同分异构体，D错误。 任务三　二糖与多糖 1.二糖 (1)常见二糖的物理性质、存在及用途 类别 蔗糖 麦芽糖 分子式 C12H22O11 C12H22O11 物理 性质 无色晶体，易溶于水，有甜味 白色晶体，易溶于水，有甜味但不及蔗糖 存在 甘蔗、甜菜 发芽的谷粒和麦芽 用途 甜味剂 制饴糖 (2)化学性质 ①水解反应 ②实验探究——蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖 实验步骤 实验现象 实验结论 试管内无明显现象 蔗糖分子中无醛基，为非还原糖。麦芽糖分子中含有醛基，是还原糖 试管内产生砖红色沉淀 特别提醒：蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。 2.多糖 淀粉和纤维素是最重要的多糖，属于天然有机高分子，分子式为(C6H10O5)n，其中的葡萄糖单元中一般仍有三个羟基，所以也可表示为[C6H7O2(OH)3]n。因为n值不同，故二者不互为同分异构体。 (1)淀粉 存在 是绿色植物光合作用的产物，植物储存营养物质的形式 结构 天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成 性质 应用 以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料经发酵可生产燃料乙醇、白酒、食醋、味精、氨基酸、抗生素等，淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂、可降解塑料等 (2)纤维素 ①物理性质和存在 白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水和一般的有机溶剂。参与构成植物的细胞壁。 学生用书⬇第107页 ②化学性质 a.水解反应 实验 操作 试管中放入少量脱脂棉，加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸，用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性，再滴入3滴5％CuSO4溶液，加热 实验 现象 有砖红色沉淀生成 实验 结论 在酸或酶的催化下可发生水解，最终生成葡萄糖 化学 方程式 b.酯化反应：分子结构中含有羟基，能发生酯化反应。 c.非还原糖：不能被弱氧化剂氧化，属于非还原糖。 ③用途 纤维素是纺织、造纸工业的原料，还可以用来制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维等。 [交流研讨]　某同学向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸，加热几分钟，然后加入银氨溶液，水浴加热，不能发生银镜反应。请分析该同学的失误之处：　　　　　　 　　　　　　　。 提示：银镜反应要在碱性条件下进行，故应先在蔗糖水解液中加入碱性溶液中和作催化剂的稀硫酸 1.正误判断 (1)麦芽糖和蔗糖互为同分异构体，但是二者的水解产物不同。(　　) (2)用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖。(　　) (3)淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示，所以二者互为同分异构体。(　　) (4)淀粉是否水解完全可以用碘水来检验。(　　) 提示：(1)正确。　(2)正确。　 (3)错误。淀粉和纤维素分子中n值不同，二者不互为同分异构体 (4)正确。 2.(2025·江西抚州七校高二联考)麦芽糖主要存在于发芽的谷粒中，其中α-D-(＋)-麦芽糖的结构如图所示，下列相关说法正确的是(　　) A.麦芽糖是一种常见的低聚糖 B.如图麦芽糖分子结构中无醛基，因此麦芽糖属于非还原性糖 C.麦芽糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合形成 D.将麦芽糖水解液调至碱性后，可发生银镜反应，证明部分麦芽糖发生了水解 答案：A 解析：1分子麦芽糖能水解出2分子单糖，麦芽糖是一种常见的低聚糖，故A正确；麦芽糖中含有醛基，是还原性糖，故B错误；麦芽糖由2分子葡萄糖脱水缩合形成的，故C错误；麦芽糖水解生成葡萄糖，麦芽糖和葡萄糖都能在碱性条件下发生银镜反应，所以有银镜现象的出现，无法确定麦芽糖是否水解，故D错误。 3.醋酸纤维是以醋酸和纤维素为原料制得的人造纤维。下列有关说法正确的是(　　) A.纤维素和淀粉水解，其最终产物不相同 B.长的醋酸纤维称为人造丝，短的称为人造棉 C.[C6H7O2(OOCCH3)3]n——醋酸纤维属于酯类化合物 D.醋酸纤维可生产火药 答案：C 解析：A项，纤维素和淀粉均为多糖，水解最终产物均为葡萄糖，错误；B项，人造丝和人造棉属于黏胶纤维，错误；C项，醋酸纤维是由醋酸与纤维素发生酯化反应得到的醋酸纤维酯，正确；D项，醋酸纤维不易燃烧，硝酸纤维可生产火药，错误。 4.为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60～80 ℃的水浴加热5～6 min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。 实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。 实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。 实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。 (1)写出淀粉水解的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (2)设计甲和乙是为了探究　　　　对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究　　　　对淀粉水解的影响。 (3)实验1失败的原因是　　　　　　　。 学生用书⬇第108页 (4)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是　　　　　　　　　　　　　。 (5)下列结论合理的是　　　　(填字母)。 a.淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行 b.欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水解液中直接加碘 c.欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜并加热 d.若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象 答案：(1) (2)温度　催化剂　(3)没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸　(4)氢氧化钠与碘反应　(5)abcd 解析：(2)甲与乙的反应物均相同，但甲加热，乙未加热，所以甲、乙实验是探究温度对淀粉水解的影响；甲中有稀硫酸，而丙中无稀硫酸，其他条件相同，所以甲、丙实验是探究催化剂对淀粉水解的影响。 (3)淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖，而检验葡萄糖时应在碱性条件下，所以应先加入碱中和酸，再加入新制氢氧化铜。 (5)根据实验可知淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行，a正确；因为碘可与NaOH反应，所以冷却后直接在水解液加入碘，可判断淀粉是否完全水解，b正确；欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠溶液中和硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜并加热，根据是否产生砖红色沉淀检验产物的还原性，c正确；唾液中含有淀粉酶，且接近中性，淀粉在淀粉酶的作用下水解为葡萄糖，所以用唾液代替稀硫酸进行实验1，可能出现预期的现象，d正确。 1.由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和酸，以免硫酸与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应，导致实验失败。 2.用I2检验淀粉时，应直接取冷却后的水解后的混合液加碘水。若取中和至碱性的水解液加碘水，因I2与NaOH溶液反应，则会影响淀粉的检验。 1.下列说法不正确的是(　　) A.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来源 B.葡萄糖可用于医疗输液 C.蔗糖广泛存在于甘蔗和甜菜中 D.油脂只能在碱性溶液中水解 答案：D 解析：绿色植物的光合作用产生的糖类物质是自然界中其他生物最基本的能量来源，故A项正确；葡萄糖能为人体提供能量，可用于医疗输液，故B项正确；蔗糖是常见的二糖，广泛存在于甘蔗和甜菜中，故C项正确；油脂在酸性条件下也能水解，生成高级脂肪酸和甘油，故D项错误。 2.(2024·云南宣威六中高二期末)葡萄糖酸锌是一种重要的补锌剂，工业上以葡萄糖、氧化锌、氧气为原料来制备葡萄糖酸锌，其反应过程如图。下列说法错误的是(　　) A.糖尿病患者可用新制氢氧化铜检验其尿液中葡萄糖的含量 B.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物，其反应类型为消去反应 C.每生成1 mol葡萄糖酸锌，理论上转移了4NA个电子(设NA为阿伏加德罗常数的值) D.葡萄糖中存在4个手性碳原子 答案：B 解析：葡萄糖分子中含有的醛基能与新制氢氧化铜共热反应生成砖红色的氧化亚铜沉淀，糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，所以糖尿病患者可用新制氢氧化铜检验其尿液中葡萄糖的含量，A正确；葡萄糖酸分子中含有的羟基和羧基发生分子内酯化反应，生成含有六元环状结构的产物，其反应类型为酯化(取代)反应，B错误；由有机物的转化关系可知，每生成1 mol葡萄糖酸锌，需要消耗1 mol氧气和2 mol葡萄糖，则理论上转移电子的数目为1 mol×4×＝4NA，C正确；由结构简式可知，葡萄糖中存在4个如下图*所示的连有4个不同原子或原子团的手性碳原子：，D正确。 3.(2024·河南濮阳高二期中)我国科技工作者在国际上首次利用CO2合成了淀粉，这一成就将为全球粮食安全问题带来突破性的解决方案，该成就的简要合成路线如图所示(部分步骤省略)。下列说法正确的是(　　) A.CO2→CH3OH、CH3OH→HCHO均为氧化反应 B.反应②为CH3OH＋O2HCHO＋H2O2 C.DHA分子中3个C原子与3个O原子一定共平面 D.直链淀粉难溶于水，易通过氢键形成支链淀粉 答案：D 解析：CO2→CH3OH为二氧化碳的加氢反应，属于还原反应，A错误；由图可知反应②为甲醇被过氧化氢氧化为甲醛：CH3OH＋H2O2HCHO＋2H2O，B错误；饱和碳原子为四面体结构，则DHA分子中羟基不一定和3个碳原子共面，C错误；直链淀粉相对分子质量很大，为高分子化合物难溶于水，其含有羟基，易通过氢键形成支链淀粉，D正确。 4.某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用，可以提高经济效益，减少对环境的污染。如图所示为以甘蔗渣为原料制取各物质的转化过程图。 学生用书⬇第109页 已知：①B在人体组织中发生缓慢氧化，放出热量，提供生命活动需要的能量。 ②G是具有果香气味的液体，体积分数为75％的D的水溶液常用于医疗消毒，并且可以代替汽油作汽车燃料。 ③R—CHOR—COOH。 (1)A的化学名称为　　　　，B的分子式为　　　　　　　。 (2)E的结构简式为　　　　　　　　，F分子中含有的官能团的名称为　　　　。 (3)D＋F→G的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，该反应的反应类型为　　　　。 答案：(1)纤维素　C6H12O6　(2)CH3CHO　羧基 (3)CH3COOH＋CH3CH2OHザCH3COOCH2CH3＋H2O　酯化反应(或取代反应) 解析：A为甘蔗渣的主要成分，是纤维素；B在人体组织中发生缓慢氧化，放出热量，提供生命活动需要的能量，所以B为葡萄糖；体积分数为75％的D的水溶液常用于医疗消毒，并且可以代替汽油作汽车燃料，所以D为乙醇；D(乙醇)催化氧化生成E(乙醛)；E(乙醛)被氧化生成F(乙酸)；F(乙酸)与D(乙醇)发生酯化反应生成具有果香气味的液体G(乙酸乙酯)。 (1)A为甘蔗渣的主要成分，是纤维素；B为葡萄糖，分子式为C6H12O6。 (2)D(乙醇)催化氧化生成E(乙醛)，E的结构简式为CH3CHO；E(乙醛)被氧化生成F(乙酸)，乙酸分子中含有的官能团的名称为羧基。 (3)F(乙酸)与D(乙醇)反应的化学方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHザCH3COOCH2CH3＋H2O，该反应的反应类型为酯化反应(或取代反应)。 学科网（北京）股份有限公司 $