第一节 糖类(举一反三专项训练,浙江专用)【上好课】化学人教版选择性必修3
2026-03-25
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2份
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26页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修3 有机化学基础 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第一节 糖类 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 糖类 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.45 MB |
| 发布时间 | 2026-03-25 |
| 更新时间 | 2026-03-25 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-03-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57000238.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第一节 糖类
题型01 糖类的组成和分类
题型02 单糖
题型03 二糖
题型04 多糖——淀粉与纤维素
题型05 多糖的水解和产物检验
题型01 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。
2.分类
依据:能否水解以及水解产物的不同。
(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。
【易错警示】
(1)大多数糖类化合物的分子式可用通式一般为Cm(H2O)n,m与n是可以相同、也可以不同的正整数;
(2)糖类不一定均符合Cm(H2O)n组成,如:脱氧核糖的分子式为C5H10O4;
(3)符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类,如:乙酸的分子式为C2H4O2[或C2(H2O)2],故碳水化合物表示糖类并不准确;
(4)有甜味的不一定是糖,如:甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如:淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
(5)脱水缩合一般指两个或更多反应物生成一个主要产物,并伴随着失去H2O等小分子的反应。
【典例1】下列关于糖类的叙述正确的是( )
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
A.①② B.③⑤ C.④ D.①④
【答案】C
【解析】①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”来定义糖类,①错误;②大多数糖类化合物可用通式Cm(H2O)n表示,但是糖类不是碳和水的化合物,②错误;③有甜味的物质不一定是糖类,糖类也不一定有甜味,③错误;④糖类是多羟基醛或多羟基酮及能水解生成它们的物质, ④正确;⑤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,⑤错误; 综上所述,正确的有④,故选C。
【变式1-1】从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。据此分析下列物质中属于糖类的是( )
A.CH2OH(CHOH)2CHO B.CH3CH(OH)CH2CHO
C. D.
【答案】A
【解析】根据糖类的定义可以看出,A项是多羟基醛属于糖类;B项是单羟基醛,C、D项是多羟基酸,它们不属于糖类。
【变式1-2】人类日常生活中的吃、穿、用均离不开糖类,下列关于糖的说法中正确的是( )
A.符合Cn(H2O)m通式的物质一定属于糖类
B.不符合Cn(H2O)m通式的物质一定不属于糖类
C.麦芽糖分子中不含醛基,属于非还原性糖
D.淀粉、纤维素的通式为Cn(H2O)m,都为天然高分子化合物
【答案】D
【解析】A项,符合Cn(H2O)m通式的物质不一定为糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等,A错误; B项,分子式不符合Cn(H2O)m通式的物质也有可能是糖类,比如鼠李糖C5H12O5,B错误;C项,麦芽糖属于还原性糖,蔗糖属于非还原性糖,C错误;D项,淀粉、纤维素均为天然高分子化合物,D正确。
【变式1-3】下列对糖类的认识正确的是( )
A.糖类是有甜味的一类物质总称
B.糖类都含有羟基,对氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性
C.链状葡萄糖分子中有醛基和羟基两种官能团
D.(C6H10O5)n可以是淀粉或纤维素,二者均属于多糖,互为同分异构体
【答案】C
【解析】A项,糖类不一定具有甜味,如纤维素是多糖,但没有甜味;反之,具有甜味的物质也不一定是糖类,如甘油有甜味,故A错误;B项,羟基不具有还原性,糖类分子中含有醛基或羰基,对氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性,故B错误;C项,葡萄糖为多羟基醛,含有羟基和醛基两种官能团,故C正确;D项,淀粉和纤维素的分子式均为(C6H10O5)n属于多糖,但其n不一定相同,不是同分异构体,故D错误。故选C。
题型02 单糖
1.组成和分子结构
名称
分子式
结构简式
官能团
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
—OH、—CHO
果糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
、—OH
核糖
C5H10O5
CH2OH(CHOH)3CHO
—OH、—CHO
脱氧核糖
C5H10O4
CH2OH(CHOH)2CH2CHO
—OH、—CHO
2.葡萄糖的化学性质
(1)生理氧化:C6H12O6+6O26CO2+6H2O
(2)发酵反应:C6H12O62C2H5OH+2CO2
(3)酯化反应:CH2OH(CHOH)4CHO +5CH3COOH CH3COOCH2(CHOH)4CHO+5H2O
(4)银镜反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O
(5)与新制Cu(OH)2反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
(6)与H2加成:CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH
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
特点
都是含5个碳原子的单糖——戊糖
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
【典例2】(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测)葡萄糖、葡萄糖酸和葡萄糖-δ-内酯都是生活中常见的有机物,其转化关系如下:
下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成六元环状结构
B.葡萄糖酸有对映异构,1分子葡萄糖酸中有5个手性碳原子
C.制作豆腐时,可以用葡萄糖--内酯作凝固剂
D.葡萄糖--内酯在水中的溶解度小于葡萄糖和葡萄糖酸
【答案】B
【解析】A项,葡萄糖是多羟基醛,链状结构中醛基(-CHO)的氧可与分子内C5羟基的氢形成半缩醛,构成六元环状结构(吡喃环),A正确;B项,葡萄糖酸结构为HOOC(CHOH)4CH2OH,手性碳需为连有4个不同基团的sp3碳。羧基碳(C1)含双键,非手性碳;CH2OH(C6)连两个H,非手性碳;中间C2-C5(4个CHOH)为手性碳,共4个,非5个,B错误;C项,葡萄糖-δ-内酯是豆腐制作中常用的新型凝固剂,能缓慢水解生成葡萄糖酸,使豆浆凝固,C正确;D项,葡萄糖和葡萄糖酸含多个羟基(或羧基),极性强、易溶;内酯形成环状结构,极性较弱且分子间氢键作用减弱,溶解度小于前两者,D正确;故选B。
【变式2-1】(2025·浙江浙南名校联盟高二期中)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是( )
A.分子式为C8H14O6N B.其水解产物之一为葡萄糖
C.该分子结构中含有4种官能团 D.能发生缩聚反应
【答案】D
【解析】A项,由结构简式可知分子式为C8H15O6N,A错误;B项,酰胺基能发生水解,酸性条件下该分子水解产物为:和CH3COOH,无葡萄糖,B错误;C项,该分子含羟基、醚键、酰胺基,共3种官能团,C错误;D项,该物质结构中含有多个醇羟基,能发生缩聚反应,D正确;故选D。
【变式2-2】(2025·浙江省台州市高三二模)葡萄糖和果糖生成蔗糖的反应为:
下列关于该反应中有机物的性质或结构的说法不正确的是( )
A.可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖
B.葡萄糖与果糖为同分异构体,葡萄糖与蔗糖为同系物
C.如果使用浓硫酸做催化剂,反应过程中可能产生刺激性气味的气体
D.1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子
【答案】B
【解析】A项,红外光谱可以鉴定分子的化学键和官能团,可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖,A正确;B项,结构相似、分子组成相差一个或多个CH2的化合物互称同系物,葡萄糖与蔗糖不互为同系物,B错误;C项,浓硫酸具有脱水性和强氧化性,浓硫酸作催化剂会发生氧化还原反应,生成物有刺激性气味SO2气体,C正确;D项,1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子,如中“*”所示,D正确;故选B。
【变式2-3】(2025·浙江省NBchem联盟高三联考)葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构
则下列说法正确的是( )
A.水溶液中主要存在的是环状葡萄糖 B.葡萄糖可以氧化银氨溶液产生银镜
C.很多多糖中的单糖单元多以链状结构的形式存在 D.吡喃葡萄糖物理性质相同
【答案】A
【解析】A项,在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中主要存在的是环状葡萄糖,A正确;B项,链状葡萄糖分子中含有醛基,可以还原银氨溶液产生银镜,B错误;C项,绝大多数葡萄糖以环状形式存在,很多多糖中的单糖单元多以环状结构的形式存在,C错误;D项,α-D-吡喃葡萄糖和β-D-吡喃葡萄糖互为手性异构体,两者的物理性质(如熔点、沸点、密度等)基本相同,但它们的旋光性不同,则α/β-D-吡喃葡萄糖物理性质不完全相同,D错误;故选A。
题型03 二糖
1.来源、用途及物理性质
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
来源
甘蔗、甜菜
发芽的谷粒和麦芽
用途
甜味剂
制饴糖
联系
互为同分异构体
2.化学性质——水解反应
蔗糖、麦芽糖都能发生水解反应,化学方程式为
【易错警示】
(1)单糖不能水解,低聚糖和多糖能水解;
(2)常见的还原性糖有葡萄糖和麦芽糖,能发生银镜反应,蔗糖、纤维素和淀粉为非还原性糖,不能发生银镜反应,但果糖能发生银镜反应。
【典例3】三氯蔗糖是可供糖尿病患者食用的甜味剂,它是保持蔗糖分子的基本结构不变,仅改变分子结构中的某些基团而得到的,该过程称为分子结构修饰,下列说法正确的是( )
A.通过X射线衍射可确定蔗糖分子被修饰的部位
B.通过紫外光谱可确定三氯蔗糖分子中的官能团
C.蔗糖被修饰后,分子中的不对称碳原子个数发生变化
D.分子被修饰时因保持基本结构不变,所以修饰前后化学性质不变
【答案】A
【解析】A项,通过X射线衍射可以确定分子结构,因此可确定蔗糖分子被修饰的部位,A正确;B项,通过红外光谱可确定三氯蔗糖分子中的官能团,B错误;C项,蔗糖子中的3个羟基被修饰后变为3个氯原子,不影响不对称碳原子个数,修饰前后均为9个(环上的碳原子),C错误;D项,分子被修饰时虽保持基本结构不变,但是官能团发生变化,所以修饰前后化学性质改变,D错误;故选A。
【变式3-1】《尚书·洪范篇》有“稼稿作甘”之句,“甘”即饴糖。饴糖的主要成分是一种二糖,1mol该二糖完全水解可生成2mol葡萄糖。饴糖的主要成分是( )
A.淀粉 B.纤维素 C.果糖 D.麦芽糖
【答案】D
【解析】淀粉、纤维素是多糖,果糖是单糖,1mol麦芽糖完全水解可生成2mol葡萄糖,因此饴糖的主要成分是麦芽糖。故选D。
【变式3-2】下列关于蔗糖属于非还原性糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是( )
A.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:③⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①②④⑤
【答案】D
【解析】A项,证明蔗糖为非还原性糖,即证明蔗糖不能发生银镜反应,应为④⑤的操作顺序,A不符合题意;B项,根据A选项可知应为④⑤的操作顺序,B不符合题意;C项,证明蔗糖的水解产物应先在酸性条件下水解,再加入NaOH中和H2SO4至溶液呈碱性,再用银氨溶液检验,故操作顺序应为①②④⑤,C不符合题意;D项,根据C选项可知操作顺序应为①②④⑤,D符合题意;故选D。
【变式3-3】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】A项,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;B项,麦芽糖中含有醛基,是还原性糖,故B错误;C项,麦芽糖由2分子葡萄糖脱水缩合形成的,故C错误;D项,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。
题型04 多糖——淀粉与纤维素
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有三个羟基,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
经发酵可生产燃料乙醇、白酒、食醋、味精、氨基酸、抗生素等,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)存在及物理性质
存在
参与构成植物的细胞壁
物理性质
白色纤维状物质,没有甜味,不溶于水和一般的有机溶剂
(2)化学性质
①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
+nH2O
②酯化反应:分子结构中含有羟基,能发生酯化反应。
③无还原性: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。
【典例4】醋酸纤维以纤维素为原料通过乙酰化反应制得,触摸柔滑、舒适,光泽、性能均接近桑蚕丝。纤维素中羟基被乙酰基取代程度可分为二醋酸纤维和三醋酸纤维。用纤维素制备三醋酸纤维的反应如下,下列有关说法正确的是(Ac—代表CH3CO—) ( )
A.纤维素的乙酰化反应属于缩聚反应
B.当1mol纤维素发生三醋酸纤维化反应后,质量增加129n g
C.纤维素与淀粉均为多糖,互为同分异构体
D.二醋酸纤维比三醋酸纤维吸湿性更好
【答案】D
【解析】A项,纤维素的羟基中H被Ac-替代,属于取代反应,A错误;B项,当1mol纤维素发生三醋酸纤维化反应后,增加3n个Ac-,减少3n个H原子,质量增加126ng,B错误;C项,纤维素与淀粉的化学式中n值不同,不是同分异构体,C错误;D项,羟基有亲水性,二醋酸纤维比三醋酸纤维的羟基多,吸湿性更好,D正确;故选D。
【变式4-1】下列说法中正确的是( )
A.碘化钾溶液能使淀粉显蓝色
B.纤维素的水解难于淀粉的水解
C.用淀粉制乙醇仅发生了水解反应
D.淀粉和纤维素都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能
【答案】B
【解析】A项,碘化钾溶液不能使淀粉显蓝色,只有碘单质才能使淀粉显蓝色,A项错误;B项,纤维素大多数处于结晶态而难溶于水,纤维素比淀粉更难水解,B项正确;C项,用淀粉制乙醇的过程:淀粉被水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇,其中第一阶段反应是水解反应,第二阶段反应是氧化还原反应,C项错误;D项,淀粉和纤维素都是非还原性糖,都不能发生银镜反应,D项错误;故选B。
【变式4-2】利用粮食酿酒的过程如图所示,下列说法正确的是( )
淀粉糊精麦芽糖葡萄糖乙醇CH3CH2OH
A.温度越高越有利于加快淀粉水解 B.麦芽糖和葡萄糖属于同系物
C.葡萄糖转化成乙醇时被氧化 D.葡萄糖和乙醇均能使酸性KMnO4溶液褪色
【答案】D
【解析】A项,淀粉水解需要用到液化酶、酶糖化,温度太高酶会失去活性,选项A错误;B项,麦芽糖与葡萄糖所含的官能团数目不同,组成上不符合同系物相差n个CH2的定义,选项B错误;C项,葡萄糖转化成乙醇,碳元素的价态降低,属于被还原,选项C错误;D项,葡萄糖含有羟基和醛基,乙醇含有羟基,均能使酸性KMnO4溶液褪色,选项D正确;故选D。
【变式4-3】中国美食享誉世界,东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是( )
A.淀粉水解阶段有葡萄糖产生 B.发酵制醇阶段有CO2产生
C.发酵制酸阶段有酯类物质产生 D.上述三个阶段均应在无氧条件下进行
【答案】D
【解析】A项,淀粉属于多糖,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,反应为,A项正确;B项,发酵制醇阶段的主要反应为,该阶段有CO2产生,B项正确;C项,发酵制酸阶段的主要反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O、2CH3CHO+O22CH3COOH,CH3COOH与CH3CH2OH会发生酯化反应生成CH3COOCH2CH3,CH3COOCH2CH3属于酯类物质,C项正确;D项,发酵制酸阶段CH3CH2OH发生氧化反应生成CH3COOH,应在有氧条件下进行,D项错误;故选D。
题型05 多糖的水解和产物检验
1.淀粉的水解
(1) 水解条件
催化条件1:稀硫酸作催化剂 + 加热,不可用浓硫酸,否则会使淀粉脱水炭化。
催化条件2:淀粉酶 + 微热,该条件更温和,模拟人体口腔内淀粉的初步水解过程。
(2)水解过程
淀粉先水解为糊精,再进一步水解为麦芽糖,最终水解产物为葡萄糖,即:淀粉→糊精→麦芽糖→葡萄糖
(3)水解程度的检验
检验淀粉是否剩余:取少量水解液,滴加碘水,若溶液不显蓝色,说明淀粉已完全水解;若显蓝色,说明有淀粉残留。
检验葡萄糖是否生成:取剩余水解液,加NaOH溶液中和至碱性(中和催化剂稀硫酸,避免破坏弱氧化剂),再加入新制氢氧化铜悬浊液加热,若产生砖红色沉淀,或加入银氨溶液水浴加热出现银镜,则证明有葡萄糖生成。
2.纤维素的水解
(1)水解条件
需用90%浓硫酸作催化剂 + 小火微热,反应过程中要控制温度,防止纤维素炭化;人体中没有能水解纤维素的酶,食草动物(如牛、羊)的消化道内有微生物分泌纤维素酶,可将其水解。
(2)水解过程
纤维素水解无中间产物,一步水解生成葡萄糖。
(3)水解产物的检验
与淀粉水解产物检验方法相同:先加NaOH溶液中和至碱性,再用新制氢氧化铜悬浊液或银氨溶液检验葡萄糖。
【易错警示】
(1)验证水解产物时,首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。
(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解液加碘水,而不能在加入NaOH中和后再加碘水,因碘水与NaOH溶液反应。
【典例5】为检验淀粉水解的情况,进行如下图所示的实验,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。
下列结论错误的是( )
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,最好在冷却后的水溶液中直接加碘
C.欲检验淀粉的水解产物具有还原性,可在水解液中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】C
【解析】题中实验甲与乙、甲与丙都是对照实验,前者探究温度的影响,后者探究催化剂的影响,通过对照实验可知A正确;因为I2可与NaOH发生反应:I2+2NaOH===NaI+NaIO+H2O,故用I2检验淀粉是否存在时,不能有NaOH存在,B正确;用新制Cu(OH)2检验水解产物的还原性,必须在碱性环境中进行,故在水解液中先加NaOH中和稀硫酸至碱性后,再加入新制Cu(OH)2并加热,C错误;若用唾液代替稀硫酸,则不必加碱中和,直接加入新制Cu(OH)2,加热即可出现预期现象,D正确。
【变式5-1】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
【答案】D
【解析】混合液呈碱性,加碘水不变蓝,不能说明不含淀粉,因为I2能与NaOH溶液反应;加入新制Cu(OH)2加热后生成砖红色沉淀,说明其中含有葡萄糖。故结论应为:淀粉已水解,但不能判断是否完全水解。
【变式5-2】某同学检验淀粉水解程度的实验如下:
步骤1:向淀粉溶液中加入一定量稀H2SO4,加热反应几分钟;冷却后取少量水解液,加入碘水,溶液显蓝色。
步骤2:另取少量水解液加入足量NaOH溶液,再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热至沸腾,有砖红色沉淀生成。
该同学结合实验情况做出了以下判断,你认为其中说法不正确的是( )
A.步骤1加入稀H2SO4,目的是为了加快淀粉的水解速率
B.步骤2产生沉淀的方程式为:
C.步骤1、2的现象说明淀粉发生了部分水解
D.实验结果并不能得出淀粉的水解反应是可逆过程的结论
【答案】B
【解析】A项,硫酸是淀粉溶液水解的催化剂,所以步骤1加入稀H2SO4,目的是为了加快淀粉的水解速率,A正确;B.步骤2中先加入NaOH溶液中和催化剂硫酸,使溶液显碱性,然后加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热至沸腾,有砖红色沉淀生成,说明生成了还原性物质葡萄糖。由于溶液显碱性,不可能存在葡萄糖酸,而是生成相应的钠盐,该反应的化学方程式为:,B错误;C.步骤1证明含有淀粉,步骤2证明含有水解产生的葡萄糖,故步骤1、2的现象说明淀粉发生了部分水解,C正确;D.由于水、淀粉的物质的量的多少不能确定,因此不能确定哪种反应物过量,因此就不能判断出淀粉的水解反应是否是可逆过程,D正确;故合理选项是B。
【变式5-3】为了探究淀粉水解,同学们按如图所示流程进行实验,观察到实验①中有砖红色沉淀()生成。下列说法错误的是( )
A.淀粉属于多糖,化学式用表示
B.实验②的目的是中和稀硫酸,将溶液调成碱性
C.实验④中的新制氢氧化铜发生了还原反应
D.通过实验④的现象可推测实验①中的淀粉已完全水解
【答案】D
【解析】A项, 淀粉属于多糖类化合物,由多个葡萄糖单元脱水缩合形成,化学式用表示,A正确;B项,葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应需要在碱性环境中进行,实验②的目的是中和稀硫酸,将溶液调成碱性,B正确;C项,实验④中葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应生成了砖红色的Cu2O,Cu元素化合价降低,新制氢氧化铜发生了还原反应,C正确;D项,通过实验④的现象可知淀粉发生了水解产生葡萄糖,但不能说明实验①中的淀粉已完全水解,D错误;故选D。
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第一节 糖类
题型01 糖类的组成和分类
题型02 单糖
题型03 二糖
题型04 多糖——淀粉与纤维素
题型05 多糖的水解和产物检验
题型01 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____________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____________。
(2)结构
糖类是____________、____________和它们的脱水缩合物。
2.分类
依据:能否水解以及水解产物的不同。
(1)单糖:通常将____________的糖称为单糖。如____________________________________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________________________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________________________等。
【易错警示】
(1)大多数糖类化合物的分子式可用通式一般为Cm(H2O)n,m与n是可以相同、也可以不同的正整数;
(2)糖类不一定均符合Cm(H2O)n组成,如:脱氧核糖的分子式为C5H10O4;
(3)符合Cm(H2O)n组成的物质不一定是糖类,如:乙酸的分子式为C2H4O2[或C2(H2O)2],故碳水化合物表示糖类并不准确;
(4)有甜味的不一定是糖,如:甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如:淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
(5)脱水缩合一般指两个或更多反应物生成一个主要产物,并伴随着失去H2O等小分子的反应。
【典例1】下列关于糖类的叙述正确的是( )
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
A.①② B.③⑤ C.④ D.①④
【变式1-1】从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。据此分析下列物质中属于糖类的是( )
A.CH2OH(CHOH)2CHO B.CH3CH(OH)CH2CHO
C. D.
【变式1-2】人类日常生活中的吃、穿、用均离不开糖类,下列关于糖的说法中正确的是( )
A.符合Cn(H2O)m通式的物质一定属于糖类
B.不符合Cn(H2O)m通式的物质一定不属于糖类
C.麦芽糖分子中不含醛基,属于非还原性糖
D.淀粉、纤维素的通式为Cn(H2O)m,都为天然高分子化合物
【变式1-3】下列对糖类的认识正确的是( )
A.糖类是有甜味的一类物质总称
B.糖类都含有羟基,对氢氧化铜等弱氧化剂表现出还原性
C.链状葡萄糖分子中有醛基和羟基两种官能团
D.(C6H10O5)n可以是淀粉或纤维素,二者均属于多糖,互为同分异构体
题型02 单糖
1.组成和分子结构
名称
分子式
结构简式
官能团
葡萄糖
____________
__________________
__________________
果糖
____________
__________________
__________________
核糖
____________
__________________
__________________
脱氧核糖
____________
__________________
__________________
2.葡萄糖的化学性质
(1)生理氧化:C6H12O6+6O2____________
(2)发酵反应:C6H12O6____________
(3)酯化反应:CH2OH(CHOH)4CHO +5CH3COOH ______________________________
(4)银镜反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OH _______________________________
(5)与新制Cu(OH)2反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH __________________________
(6)与H2加成:CH2OH(CHOH)4CHO+H2 __________________
3.核糖与脱氧核糖
核糖
脱氧核糖
分子式
____________
____________
结构简式
类别
多羟基醛
多羟基醛
特点
都是含5个碳原子的单糖——戊糖
应用
是____________ (RNA)的重要组成部分
是_________________ (DNA)的重要组成部分
【典例2】(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测)葡萄糖、葡萄糖酸和葡萄糖-δ-内酯都是生活中常见的有机物,其转化关系如下:
下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成六元环状结构
B.葡萄糖酸有对映异构,1分子葡萄糖酸中有5个手性碳原子
C.制作豆腐时,可以用葡萄糖--内酯作凝固剂
D.葡萄糖--内酯在水中的溶解度小于葡萄糖和葡萄糖酸
【变式2-1】(2025·浙江浙南名校联盟高二期中)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如下)是一种天然存在的特殊单糖。下列有关该物质说法正确的是( )
A.分子式为C8H14O6N B.其水解产物之一为葡萄糖
C.该分子结构中含有4种官能团 D.能发生缩聚反应
【变式2-2】(2025·浙江省台州市高三二模)葡萄糖和果糖生成蔗糖的反应为:
下列关于该反应中有机物的性质或结构的说法不正确的是( )
A.可以用红外光谱法鉴别葡萄糖与果糖
B.葡萄糖与果糖为同分异构体,葡萄糖与蔗糖为同系物
C.如果使用浓硫酸做催化剂,反应过程中可能产生刺激性气味的气体
D.1个葡萄糖(链式)分子中有4个手性碳原子
【变式2-3】(2025·浙江省NBchem联盟高三联考)葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构
则下列说法正确的是( )
A.水溶液中主要存在的是环状葡萄糖 B.葡萄糖可以氧化银氨溶液产生银镜
C.很多多糖中的单糖单元多以链状结构的形式存在 D.吡喃葡萄糖物理性质相同
题型03 二糖
1.来源、用途及物理性质
类别
蔗糖
麦芽糖
分子式
____________
____________
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
来源
甘蔗、甜菜
发芽的谷粒和麦芽
用途
甜味剂
制饴糖
联系
互为同分异构体
2.化学性质——水解反应
蔗糖、麦芽糖都能发生水解反应,化学方程式为
【易错警示】
(1)单糖不能水解,低聚糖和多糖能水解;
(2)常见的还原性糖有葡萄糖和麦芽糖,能发生银镜反应,蔗糖、纤维素和淀粉为非还原性糖,不能发生银镜反应,但果糖能发生银镜反应。
【典例3】三氯蔗糖是可供糖尿病患者食用的甜味剂,它是保持蔗糖分子的基本结构不变,仅改变分子结构中的某些基团而得到的,该过程称为分子结构修饰,下列说法正确的是( )
A.通过X射线衍射可确定蔗糖分子被修饰的部位
B.通过紫外光谱可确定三氯蔗糖分子中的官能团
C.蔗糖被修饰后,分子中的不对称碳原子个数发生变化
D.分子被修饰时因保持基本结构不变,所以修饰前后化学性质不变
【变式3-1】《尚书·洪范篇》有“稼稿作甘”之句,“甘”即饴糖。饴糖的主要成分是一种二糖,1mol该二糖完全水解可生成2mol葡萄糖。饴糖的主要成分是( )
A.淀粉 B.纤维素 C.果糖 D.麦芽糖
【变式3-2】下列关于蔗糖属于非还原性糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是( )
A.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:③⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①②④⑤
【变式3-3】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
题型04 多糖——淀粉与纤维素
_________和___________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有三个羟基,也可表示为[C6H7O2(OH)3]n。因为n值不同,故二者____________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____________和____________组成
性质
应用
经发酵可生产燃料乙醇、白酒、食醋、味精、氨基酸、抗生素等,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)存在及物理性质
存在
参与构成植物的细胞壁
物理性质
白色纤维状物质,没有甜味,不溶于水和一般的有机溶剂
(2)化学性质
①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
_____________________
实验结论
在酸或酶的催化下可发生_______,最终生成____________
化学方程式
+nH2O
②酯化反应:分子结构中含有__________,能发生酯化反应。
③无还原性:__________被弱氧化剂氧化,属于____________。
(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。
【典例4】醋酸纤维以纤维素为原料通过乙酰化反应制得,触摸柔滑、舒适,光泽、性能均接近桑蚕丝。纤维素中羟基被乙酰基取代程度可分为二醋酸纤维和三醋酸纤维。用纤维素制备三醋酸纤维的反应如下,下列有关说法正确的是(Ac—代表CH3CO—) ( )
A.纤维素的乙酰化反应属于缩聚反应
B.当1mol纤维素发生三醋酸纤维化反应后,质量增加129n g
C.纤维素与淀粉均为多糖,互为同分异构体
D.二醋酸纤维比三醋酸纤维吸湿性更好
【变式4-1】下列说法中正确的是( )
A.碘化钾溶液能使淀粉显蓝色
B.纤维素的水解难于淀粉的水解
C.用淀粉制乙醇仅发生了水解反应
D.淀粉和纤维素都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能
【变式4-2】利用粮食酿酒的过程如图所示,下列说法正确的是( )
淀粉糊精麦芽糖葡萄糖乙醇CH3CH2OH
A.温度越高越有利于加快淀粉水解 B.麦芽糖和葡萄糖属于同系物
C.葡萄糖转化成乙醇时被氧化 D.葡萄糖和乙醇均能使酸性KMnO4溶液褪色
【变式4-3】中国美食享誉世界,东坡诗句“芽姜紫醋炙银鱼”描述了古人烹饪时对食醋的妙用。食醋风味形成的关键是发酵,包括淀粉水解、发酵制醇和发酵制酸等三个阶段。下列说法错误的是( )
A.淀粉水解阶段有葡萄糖产生 B.发酵制醇阶段有CO2产生
C.发酵制酸阶段有酯类物质产生 D.上述三个阶段均应在无氧条件下进行
题型05 多糖的水解和产物检验
1.淀粉的水解
(1) 水解条件
催化条件1:稀硫酸作催化剂 + 加热,不可用浓硫酸,否则会使淀粉_______________。
催化条件2:淀粉酶 + 微热,该条件更温和,模拟人体口腔内淀粉的初步水解过程。
(2)水解过程
淀粉先水解为糊精,再进一步水解为麦芽糖,最终水解产物为葡萄糖,即:淀粉→糊精→麦芽糖→葡萄糖
(3)水解程度的检验
检验淀粉是否剩余:取少量水解液,滴加碘水,若溶液不显蓝色,说明淀粉已完全水解;若显蓝色,说明有淀粉残留。
检验葡萄糖是否生成:取剩余水解液,加_____________中和至碱性(中和催化剂稀硫酸,避免破坏弱氧化剂),再加入_____________悬浊液加热,若产生砖红色沉淀,或加入_________溶液水浴加热出现银镜,则证明有葡萄糖生成。
2.纤维素的水解
(1)水解条件
需用90%浓硫酸作催化剂 + 小火微热,反应过程中要控制温度,防止纤维素炭化;人体中没有能水解纤维素的酶,食草动物(如牛、羊)的消化道内有微生物分泌纤维素酶,可将其水解。
(2)水解过程
纤维素水解无中间产物,一步水解生成葡萄糖。
(3)水解产物的检验
与淀粉水解产物检验方法相同:先加_____________中和至碱性,再用_________悬浊液或_____________溶液检验葡萄糖。
【易错警示】
(1)验证水解产物时,首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。
(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解液加碘水,而不能在加入NaOH中和后再加碘水,因碘水与NaOH溶液反应。
【典例5】为检验淀粉水解的情况,进行如下图所示的实验,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。
下列结论错误的是( )
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,最好在冷却后的水溶液中直接加碘
C.欲检验淀粉的水解产物具有还原性,可在水解液中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
【变式5-1】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
【变式5-2】某同学检验淀粉水解程度的实验如下:
步骤1:向淀粉溶液中加入一定量稀H2SO4,加热反应几分钟;冷却后取少量水解液,加入碘水,溶液显蓝色。
步骤2:另取少量水解液加入足量NaOH溶液,再加入新制Cu(OH)2悬浊液并加热至沸腾,有砖红色沉淀生成。
该同学结合实验情况做出了以下判断,你认为其中说法不正确的是( )
A.步骤1加入稀H2SO4,目的是为了加快淀粉的水解速率
B.步骤2产生沉淀的方程式为:
C.步骤1、2的现象说明淀粉发生了部分水解
D.实验结果并不能得出淀粉的水解反应是可逆过程的结论
【变式5-3】为了探究淀粉水解,同学们按如图所示流程进行实验,观察到实验①中有砖红色沉淀()生成。下列说法错误的是( )
A.淀粉属于多糖,化学式用表示
B.实验②的目的是中和稀硫酸,将溶液调成碱性
C.实验④中的新制氢氧化铜发生了还原反应
D.通过实验④的现象可推测实验①中的淀粉已完全水解
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