第一节 糖类（举一反三专项训练，北京专用）【上好课】化学人教版选择性必修3

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】下列叙述正确的是( ) A．糖类一定只含有C、H、O三种元素，但只含有C、H、O三种元素的不一定是糖类 B．糖类都可以用Cn(H2O)m表示，但符合Cn(H2O)m组成的物质不一定是糖类 C．糖类都有甜味，但有甜味的物质不一定是糖类 D．糖类一定为多羟基醛或多羟基酮，非多羟基醛或多羟基酮的物质一定不是糖类 【答案】A 【解析】A项，糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的物质，则糖类一定只含有C、H、O三种元素；乙醇、乙酸等烃的含氧衍生物都含有C、H、O三种元素，但都不属于糖类，故A正确；B项，少数糖类不符合Cn(H2O)m，如鼠李糖的分子式为C6H12O5；符合Cn(H2O)m组成的物质不一定是糖类，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等，故B错误；C项，糖类不一定都有甜味，如多糖淀粉和纤维素都没有甜味，故C错误；D项，糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物，所以糖类不一定都是多羟基醛或多羟基酮，故D错误；故选A。 【变式1-1】下列物质中不属于糖类物质的是( ) A．CH2OH-CHOH-CHO B．CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO C．CH2OH-CHO D．CH2OH-(CHOH)3CO-CH2OH 【答案】C 【解析】选项A中CH2OHCHOHCHO是最简单的糖，选项B是脱氧核糖，选项C中只有一个羟基，所以它不是糖，选项D是多羟基酮，是单糖，名字叫果糖。 【变式1-2】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 【答案】C 【解析】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。 【变式1-3】下列关于糖类的说法正确的是( ) A．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应 B．葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，二者互为同分异构体 C．淀粉和纤维素的组成均可用(C6H10O5)n表示，因此它们互为同分异构体 D．纤维素在人体内不能水解生成葡萄糖，因此对人体健康无益 【答案】B 【解析】A项，葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，A错误；B项，葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，二者分子式相同，结构不同，互为同分异构体，B正确；C项，淀粉和纤维素的组成均可用(C6H10O5)n表示，n值不同，不是同分异构体，C错误；D项，纤维素在人体内不能水解，但有助于肠胃蠕动，对人体健康有益，D错误；故选B。 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】(2025·北京第八中学高二期末)在葡葡糖水溶液中，存在着链式结构和两种氧环式结构的平衡，如图所示。下列说法不正确的是( ) A．葡萄糖在水中溶解性较好的原因是其可以与水形成氢键 B．葡萄糖水溶液不能发生银镜反应 C．氧环式结构的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应 D．葡萄糖分子间反应可生成麦芽糖 【答案】B 【解析】A项，葡萄糖分子中含有羟基，可以与水形成分子间氢键，因此在水中溶解性较好，A正确；B项，β-D-葡萄糖在水溶液中可以转化为链式葡萄糖，链式葡萄糖结构中含有醛基，可以发生银镜反应，B错误；C项，根据两种氧环式葡萄糖结构可知，链式葡萄糖中羟基与醛基发生加成反应可以形成氧环式结构，C正确；D项，葡萄糖分子间可以发生脱水缩合反应，生成麦芽糖，D正确；故选B。 【变式2-1】已知葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，由此得知葡萄糖不能发生的反应是( ) ①加成　②还原　③与Na反应生成H2　④氧化　⑤取代　⑥水解 A．①②③ B．③⑤ C．⑥ D．①②④⑥ 【答案】C 【解析】CH2OH(CHOH)4CHO中既有—OH又有—CHO，故既具有醇的性质又具有醛的性质。因含有醛基，可以发生加成反应、还原反应、氧化反应；因含有羟基，可以发生氧化反应、可以与Na发生反应生成H2，；含有烷基，可以发生取代反应，而它属于单糖，故不能发生水解反应。故选C。 【变式2-2】糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，其血液和尿液中的葡萄糖含量会超出正常范围。下列叙述错误的是( ) A．葡萄糖的分子式是C6H10O5 B．可用银氨溶液来检测糖尿病人尿液中的葡萄糖 C．食物中的淀粉在人体内水解的最终产物是葡萄糖 D．控制高热量食品的摄入和增加体育活动，可预防糖尿病的发生 【答案】A 【解析】A项，葡萄糖是多羟基的醛，其分子式是C6H12O6，故A错误；B项，葡萄糖是多羟基的醛，醛基能和银氨溶液发生银镜反应，所以能用银氨溶液来检测糖尿病人尿液中的葡萄糖，故B正确；C项，淀粉属于多糖，在人体内酶的作用下发生水解，水解的最终产物是葡萄糖，故C正确；D项， 控制高热量食品的摄入和增加体育活动，可促进糖代谢，从而预防糖尿病的发生，故D正确；故选A。 【变式2-3】D—葡萄糖的醇化过程如下图所示，下列说法不正确的是( ) A．过程Ⅰ的反应类型是加成反应 B．过程II的变化需要加入氧化剂 C．丙酮酸的酸性比丙酸强 D．过程Ⅲ的变化在酶的催化下就可能进行 【答案】D 【解析】由有机物的转化关系可知，D—葡萄糖发生加成反应生成环状葡萄糖，环状葡萄糖发生氧化反应生成丙酮酸，催化剂作用下丙酮酸分子中酮羰基发生还原反应生成乙醇。A项，由分析可知，过程Ⅰ发生的反应为D—葡萄糖发生加成反应生成环状葡萄糖，故A正确；B项，由分析可知，过程II发生的反应为环状葡萄糖发生氧化反应生成丙酮酸，则变化过程中需要加入氧化剂才能实现，故B正确；C项，丙酮酸分子中酮羰基为吸电子基团，会使羧基中羟基的极性增强，更易电离出氢离子，所以酸性比丙酸强，故C正确；D项，由分析可知，过程Ⅲ发生的反应为催化剂作用下丙酮酸分子中酮羰基发生还原反应生成乙醇，所以变化过程中需要加入催化剂酶和适宜的还原剂才能实现，故D错误；故选D。 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】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。 【变式3-1】以下哪种物质是麦芽糖水解的最终产物( ) A．CH2OH(CHOH)4CHO B．CH2OH(CHOH)3COCH2OH C．CH2OH(CHOH)3CHO D． 【答案】A 【解析】麦芽糖的分子式为C12H22O11，麦芽糖水解的最终产物为葡萄糖，葡萄糖的分子式为C6H12O6，葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO；故选A。 【变式3-2】蔗糖中滴加浓硫酸，会有以下一系列变化：首先蔗糖发黑，之后固体体积膨胀，并产生刺激性气味的气体。下列关于该过程的分析不正确的是( ) A．蔗糖发黑体现了浓硫酸的脱水性 B．产生刺激性气味的气体的过程中体现了浓硫酸的强氧化性 C．蔗糖在稀硫酸水浴加热条件下发生水解只能生成葡萄糖 D．刺激性气味的气体能使品红溶液褪色 【答案】C 【解析】A项，浓硫酸具有脱水性，能将有机物分子中的H原子和O原子按个数比2∶1的比例脱除，蔗糖中加入浓硫酸，白色固体变黑，体现浓硫酸的脱水性，A分析正确；B项，浓硫酸脱水过程中产生大量气体，使固体体积膨胀，发生反应，产生刺激性气味的气体的过程中体现浓硫酸的强氧化性，B分析正确；C项，蔗糖在稀硫酸作催化剂、水浴加热条件下发生水解反应，生成葡萄糖和果糖，C分析不正确；D项，产生的刺激性气味的气体中含有SO2，能使品红溶液褪色，D分析正确；故选C。 【变式3-3】下列关于蔗糖属于非还原型糖，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型糖的操作顺序：④③ B．验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序：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：①⑤②④⑤ 【答案】D 【解析】A项，蔗糖属于非还原型糖，不能发生银镜反应，则验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序：④⑤，故A错误；B项，蔗糖属于非还原型糖，不能发生银镜反应，则验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序：④⑤，故B错误；C项，在碱性条件下加银氨溶液，生成光亮的银镜，可说明水解产物具有还原性，则水解后先加NaOH至碱性，再加银氨溶液，则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②④⑤，故C错误；D项，在碱性条件下加银氨溶液，生成光亮的银镜，可说明水解产物具有还原性，则水解后先加NaOH至碱性，再加银氨溶液，则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②④⑤，故D正确；故选D。 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】下列关于纤维素的说法中，不正确的是( ) A．竹笋含有丰富的纤维素，但不能为人体提供能量，因为人体内没有使纤维素水解的酶 B．随着生物酶技术的发展，将来人类也可以像牛一样吃草充饥 C．人体不能分泌出纤维素水解酶，所以不能消化纤维素 D．纤维素在人体内不能水解，所以与人类的营养无关 【答案】D 【解析】A项，人体不能分泌出纤维素水解酶，所以不能消化纤维素，故A正确；B项，将来人类可以依靠生物酶技术在人体内合成或口服纤维素水解酶，而将纤维素水解成可供人类直接吸收利用的单糖，故B正确；C项，人体不能分泌出纤维素水解酶，不能消化纤维素，故C正确；D项，纤维素加强胃肠蠕动，具有通便功能，故D错误；故选D。 【变式4-1】造纸术是中国古代四大发明之一。普通纸张的主要成份是纤维素。下列各物质的主要成份是纤维素的是( ) A．光导纤维 B．蚕丝纤维 C．棉花纤维 D．聚酯纤维 【答案】C 【解析】A项，光导纤维的主要成分是SiO2，A不符合题意；B项，蚕丝纤维的主要成分是蛋白质，B不符合题意；C项，棉花纤维的主要成分是纤维素，C符合题意；D项，聚酯纤维的主要成分是酸与醇经缩聚反应生成的聚酯，D不符合题意；故选C。 【变式4-2】中国科学家在实验室中首次实现从二氧化碳经11步非自然反应实现淀粉分子的全合成。核磁共振等检测发现，人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。下列有关说法不正确的是( ) A．该研究对我国粮食安全有重要意义 B．11步反应中一定存在氧化还原反应 C．人工合成的淀粉属于高分子化合物 D．淀粉分子中含有C、H、O、N四种元素 【答案】D 【解析】A项，从二氧化碳合成淀粉，可保障部分食品供给，对我国粮食安全有重要意义，故A正确；B项，二氧化碳转化为淀粉，C元素化合价发生变化，11步反应中一定存在氧化还原反应，故B正确；C项，淀粉属于多糖，相对分子质量较大，属于高分子化合物，故C正确；D项，淀粉属于糖类，组成元素只有C、H、O，故D错误；故选：D。 【变式4-3】国科研人员在国际上首次实现二氧化碳人工合成淀粉的方法，部分核心反应如下。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )    A．淀粉与纤维素互为同分异构体 B．DHA难溶于水，易溶于有机溶剂 C．3.0gHCHO与DHA的混合物中含碳原子数为0.1NA D．第一步反应中，生成1molCH3OH转移电子数为2NA 【答案】C 【解析】A项，淀粉与纤维素的链节的分子式相同，但聚合度n不同，则淀粉与纤维素的分子式不同，二者不互为同分异构体，A不正确；B项，DHA分子中含有2个羟基，能与水分子间形成氢键，所以其在水中的溶解度较大，B不正确；C项，DHA的分子式为C3H6O3，最简式为CH2O，与HCHO的最简式相同，则3.0gHCHO与DHA的混合物中，含0.1molCH2O，则含碳原子数为0.1NA，C正确；D项，第一步反应为CO+2H2→CH3OH，转移电子数为4e-，则生成1molCH3OH转移电子数为4NA，D不正确；故选C。 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】某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况： 下列结论正确的是( ) A．淀粉具有还原性，含醛基 B．淀粉已完全水解 C．淀粉没有水解 D．淀粉水解产物具有还原性，含醛基 【答案】D 【解析】淀粉为多糖，遇碘变蓝色，淀粉在酸性环境下水解生成葡萄糖，加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性，再加入碘水，因为碘水能够与氢氧化钠反应，所以不能通过溶液不变蓝说明溶液中不含淀粉。在碱性环境下加入新制的氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾，产生砖红色沉淀，说明水解液中含有葡萄糖，则淀粉已经水解，所以通过上述实验能够证明淀粉已经水解，但无法确定是否完全水解。A项，淀粉不含醛基，水解产物葡萄糖具有醛基，故A错误；B项，根据上述分析，淀粉已经水解，但不能确定淀粉已完全水解，故B错误；C项，有银镜生成，说明有葡萄糖生成，说明淀粉已经水解，故C错误；D项，淀粉水解产物能发生银镜反应，说明具有还原性，含醛基，故D正确。故选D。 【变式5-1】通过实验来验证淀粉水解可生成还原糖包括下列操作过程，这些操作过程正确的顺序是( ) ①取少量淀粉加水制成溶液　②加热煮沸　③加入碱液至溶液呈碱性　④加入新制Cu(OH)2　⑤加入几滴稀硫酸　⑥再加热 A．①②⑤⑥④③ B．①⑤②④⑥③ C．①⑤②③④⑥ D．①⑥④⑤③② 【答案】C 【解析】淀粉水解的实验步骤为：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；由于水解完毕生成还原性糖葡萄糖，与新制Cu(OH)2悬浊液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Cu(OH)2悬浊液，水浴加热。其实验结果为有砖红色沉淀产生。所以该实验中操作步骤的排列正确顺序为：①⑤②③④⑥，故选C。 【变式5-2】检验淀粉水解程度的实验如下： 步骤1：向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后取少量水解液于一支试管中，向试管加入碘水，溶液显蓝色。 步骤2：另取少量水解液于试管中，加入NaOH溶液至碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液加热至沸腾，有砖红色沉淀生成。 下列说法正确的是( ) A．步骤1如果不加入稀H2SO4，淀粉就不会发生水解 B．步骤1中的实验现象说明淀粉没有发生水解 C．步骤2中的实验现象说明淀粉的水解产物具有氧化性 D．步骤1和步骤2的实验现象说明淀粉部分发生水解 【答案】D 【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，并不是不加入稀H2SO4淀粉就不会发生水解，A错误；B项，淀粉水解生成葡萄糖，又淀粉遇碘变蓝，可能是因为淀粉部分发生水解，则步骤1中的实验现象不能说明淀粉没有发生水解，B错误；C项，氢氧化铜变为砖红色氧化亚铜沉淀，即铜元素被还原，所以步骤2中的实验现象说明淀粉的水解产物具有还原性，C错误；D项，淀粉水解生成葡萄糖，且葡萄糖能和氢氧化铜作用生成砖红色沉淀，淀粉遇碘变蓝，所以步骤1和步骤2的实验现象说明淀粉部分发生水解，D正确； 故选D。 【变式5-3】要检验淀粉的水解程度，提供了以下实验操作过程：①取少量淀粉加水制成溶液、②加热、③加入碱液，中和并呈碱性、④加入银氨溶液、⑤加入几滴稀硫酸、⑥再加热(水浴)、⑦加入几滴碘水。甲、乙、丙三位同学分别做了以下三个实验，指出他们的实验目的或现象： (1)甲：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：无银镜产生。 甲同学的实验结论是________________________________________________________。 (2)乙：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：有银镜产生；①→⑤→②→⑦，现象：溶液变蓝。乙同学的实验结论是________________________________________________________。 (3)丙：①→⑤→②→⑦，现象： _______________________________________________。 丙同学的实验结论是证明淀粉已完全水解。 【答案】(1)证明淀粉还没开始水解 (2)证明淀粉已发生水解，但还有剩余 (3)溶液不变蓝 【解析】(1)不存在能发生银镜反应的葡萄糖，故能证明淀粉还没开始水解。(2)有银镜产生，证明淀粉已经水解；溶液变蓝，证明淀粉还有剩余。(3)淀粉已完全水解，加入碘水时溶液不变蓝。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 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】下列叙述正确的是( ) A．糖类一定只含有C、H、O三种元素，但只含有C、H、O三种元素的不一定是糖类 B．糖类都可以用Cn(H2O)m表示，但符合Cn(H2O)m组成的物质不一定是糖类 C．糖类都有甜味，但有甜味的物质不一定是糖类 D．糖类一定为多羟基醛或多羟基酮，非多羟基醛或多羟基酮的物质一定不是糖类 【变式1-1】下列物质中不属于糖类物质的是( ) A．CH2OH-CHOH-CHO B．CH2OH-CHOH-CHOH-CH2-CHO C．CH2OH-CHO D．CH2OH-(CHOH)3CO-CH2OH 【变式1-2】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 【变式1-3】下列关于糖类的说法正确的是( ) A．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应 B．葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，二者互为同分异构体 C．淀粉和纤维素的组成均可用(C6H10O5)n表示，因此它们互为同分异构体 D．纤维素在人体内不能水解生成葡萄糖，因此对人体健康无益 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】(2025·北京第八中学高二期末)在葡葡糖水溶液中，存在着链式结构和两种氧环式结构的平衡，如图所示。下列说法不正确的是( ) A．葡萄糖在水中溶解性较好的原因是其可以与水形成氢键 B．葡萄糖水溶液不能发生银镜反应 C．氧环式结构的形成可看作羟基与醛基发生了加成反应 D．葡萄糖分子间反应可生成麦芽糖 【变式2-1】已知葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，由此得知葡萄糖不能发生的反应是( ) ①加成　②还原　③与Na反应生成H2　④氧化　⑤取代　⑥水解 A．①②③ B．③⑤ C．⑥ D．①②④⑥ 【变式2-2】糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，其血液和尿液中的葡萄糖含量会超出正常范围。下列叙述错误的是( ) A．葡萄糖的分子式是C6H10O5 B．可用银氨溶液来检测糖尿病人尿液中的葡萄糖 C．食物中的淀粉在人体内水解的最终产物是葡萄糖 D．控制高热量食品的摄入和增加体育活动，可预防糖尿病的发生 【变式2-3】D—葡萄糖的醇化过程如下图所示，下列说法不正确的是( ) A．过程Ⅰ的反应类型是加成反应 B．过程II的变化需要加入氧化剂 C．丙酮酸的酸性比丙酸强 D．过程Ⅲ的变化在酶的催化下就可能进行 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】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 【变式3-1】以下哪种物质是麦芽糖水解的最终产物( ) A．CH2OH(CHOH)4CHO B．CH2OH(CHOH)3COCH2OH C．CH2OH(CHOH)3CHO D． 【变式3-2】蔗糖中滴加浓硫酸，会有以下一系列变化：首先蔗糖发黑，之后固体体积膨胀，并产生刺激性气味的气体。下列关于该过程的分析不正确的是( ) A．蔗糖发黑体现了浓硫酸的脱水性 B．产生刺激性气味的气体的过程中体现了浓硫酸的强氧化性 C．蔗糖在稀硫酸水浴加热条件下发生水解只能生成葡萄糖 D．刺激性气味的气体能使品红溶液褪色 【变式3-3】下列关于蔗糖属于非还原型糖，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型糖的操作顺序：④③ B．验证蔗糖属于非还原型糖的操作顺序：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：①⑤②④⑤ 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】下列关于纤维素的说法中，不正确的是( ) A．竹笋含有丰富的纤维素，但不能为人体提供能量，因为人体内没有使纤维素水解的酶 B．随着生物酶技术的发展，将来人类也可以像牛一样吃草充饥 C．人体不能分泌出纤维素水解酶，所以不能消化纤维素 D．纤维素在人体内不能水解，所以与人类的营养无关 【变式4-1】造纸术是中国古代四大发明之一。普通纸张的主要成份是纤维素。下列各物质的主要成份是纤维素的是( ) A．光导纤维 B．蚕丝纤维 C．棉花纤维 D．聚酯纤维 【变式4-2】中国科学家在实验室中首次实现从二氧化碳经11步非自然反应实现淀粉分子的全合成。核磁共振等检测发现，人工合成淀粉分子与天然淀粉分子的结构组成一致。下列有关说法不正确的是( ) A．该研究对我国粮食安全有重要意义 B．11步反应中一定存在氧化还原反应 C．人工合成的淀粉属于高分子化合物 D．淀粉分子中含有C、H、O、N四种元素 【变式4-3】国科研人员在国际上首次实现二氧化碳人工合成淀粉的方法，部分核心反应如下。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )    A．淀粉与纤维素互为同分异构体 B．DHA难溶于水，易溶于有机溶剂 C．3.0gHCHO与DHA的混合物中含碳原子数为0.1NA D．第一步反应中，生成1molCH3OH转移电子数为2NA 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】某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况： 下列结论正确的是( ) A．淀粉具有还原性，含醛基 B．淀粉已完全水解 C．淀粉没有水解 D．淀粉水解产物具有还原性，含醛基 【变式5-1】通过实验来验证淀粉水解可生成还原糖包括下列操作过程，这些操作过程正确的顺序是( ) ①取少量淀粉加水制成溶液　②加热煮沸　③加入碱液至溶液呈碱性　④加入新制Cu(OH)2　⑤加入几滴稀硫酸　⑥再加热 A．①②⑤⑥④③ B．①⑤②④⑥③ C．①⑤②③④⑥ D．①⑥④⑤③② 【变式5-2】检验淀粉水解程度的实验如下： 步骤1：向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后取少量水解液于一支试管中，向试管加入碘水，溶液显蓝色。 步骤2：另取少量水解液于试管中，加入NaOH溶液至碱性，再加入新制氢氧化铜悬浊液加热至沸腾，有砖红色沉淀生成。 下列说法正确的是( ) A．步骤1如果不加入稀H2SO4，淀粉就不会发生水解 B．步骤1中的实验现象说明淀粉没有发生水解 C．步骤2中的实验现象说明淀粉的水解产物具有氧化性 D．步骤1和步骤2的实验现象说明淀粉部分发生水解 【变式5-3】要检验淀粉的水解程度，提供了以下实验操作过程：①取少量淀粉加水制成溶液、②加热、③加入碱液，中和并呈碱性、④加入银氨溶液、⑤加入几滴稀硫酸、⑥再加热(水浴)、⑦加入几滴碘水。甲、乙、丙三位同学分别做了以下三个实验，指出他们的实验目的或现象： (1)甲：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：无银镜产生。 甲同学的实验结论是________________________________________________________。 (2)乙：①→⑤→②→③→④→⑥，现象：有银镜产生；①→⑤→②→⑦，现象：溶液变蓝。乙同学的实验结论是________________________________________________________。 (3)丙：①→⑤→②→⑦，现象： _______________________________________________。 丙同学的实验结论是证明淀粉已完全水解。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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