4.1 糖类（举一反三专项训练，黑吉辽蒙专用） 【上好课】 化学人教版选择性必修3

4.1 糖类 题型01 糖类的组成和分类 题型02 常见的单糖及性质 题型03 常见的二糖及性质 题型04 多糖结构及理化性质——淀粉与纤维素 题型01 糖类的组成和分类 1．组成：糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成，很多糖类分子中氢原子和氧原子的数目比恰好为2：1，其组成可以用通式Cm(H2O)n来表示，如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等，所以糖类化合物也被称为碳水化合物 2．定义：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 【微点拨】 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 3．分类：根据糖类能否水解以及水解后的产物，糖类可分为 (1)单糖：凡是不能水解的糖称为单糖。如：葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等 (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。若水解生成2 mol单糖，则称为二糖，重要的二糖有麦芽糖、蔗糖和乳糖等 (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 【典例1】（24-25高二下·内蒙古乌兰察布·期末）下列说法正确的是 ①苯与单糖均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔点、沸点 ③麦芽糖与蔗糖的水解产物均含有葡萄糖，故两者均为还原性二糖 ④若两种二肽互为同分异构体，则两者的水解产物不一致 ⑤麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应 A．①③⑤ B．①②④ C．②③④ D．⑤ 【答案】D 【详解】①苯不能使酸性高锰酸钾褪色，但单糖如葡萄糖（含醛基）可能被氧化，①错误； ②植物油为混合物，无固定熔沸点，②错误； ③蔗糖不是还原性二糖，③错误； ④同分异构体二肽水解产物可能一致，④错误； ⑤麦芽糖是还原性糖，能直接发生银镜反应，其水解产物葡萄糖含醛基，也能发生银镜反应，⑤正确； 故选D。 1．（24-25高二上·辽宁沈阳·期末）对物质的研究可改善人类的生活，下列关于说法正确的是 A．可燃冰中甲烷与水分子间存在氢键 B．纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体，当晶体颗粒小至纳米级熔点会降低 C．经氯修饰的蔗糖分子(三氯蔗糖)因其甜度降低，可供糖尿病患者食用 D．X射线衍射实验可用于键长、键能、键角和晶体结构的测定 【答案】B 【详解】A．碳的电负性相对较小，造成C-H键的极性不够强，所以可燃冰中甲烷与水分子间不存在氢键，A错误； B．纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体，当晶体颗粒小至纳米级，具有较高的表面能量，造成超微粒子特有的热性质，也就是熔点会降低，B正确； C．三氯蔗糖是一种人工合成的甜味剂，其甜度是蔗糖的600倍，而不是降低，由于三氯蔗糖不被人体代谢，不会引起血糖升高，因此可供糖尿病患者食用，C错误； D．X射线衍射实验可用于键长、键角和晶体结构的测定，但不能测定键能，D错误； 选B。 2．（23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末）为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1mol葡萄糖中含有羟基的数目为 B．22.4L分子中含有共用电子对的数目为 C．的溶液中含有的数目为 D．0.5mol由甲烷和乙烯组成的混合物中含有氢原子数目为 【答案】D 【详解】A．葡萄糖是五羟基醛，1mol葡萄糖中含有羟基数目为，A项错误； B．状态未知，无法计算，B项错误； C．溶液的体积未知，无法计算，C项错误； D．甲烷分子和乙烯分子中均含4个C，0.5 mol由甲烷和乙烯组成的混合物中含氢原子数目=0.5mol×4×NAmol-1=，D项正确； 故答案选D。 3．（21-22高二下·吉林·期末）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 A．28g聚丙烯中含有的碳原子数为NA B．1mol葡萄糖分子中含羟基个数为6NA C．38g正丁烷和20g异丁烷的混合物中共价键的数目为13NA D．100g质量分数为46%的酒精与足量钠反应，生成的分子数为0.5NA 【答案】C 【详解】A．聚丙烯的链节为-CHCH3CH2-，则28g聚丙烯中含有的碳原子的物质的量为 ，数目为2NA，A错误； B．1分子葡萄糖中有5个羟基，则1mol葡萄糖分子中含羟基个数为5NA，B错误； C．1分子正丁烷和异丁烷中均含有13个共价键、且相对分子质量均为58，则38g正丁烷和20g异丁烷的混合物中共有1mol分子，故共价键的数目为13NA，C正确； D．100g质量分数为46%的酒精中含有46g酒精和54g的水，水、酒精均与钠反应，故生成的分子数为大于0.5NA，D错误； 故选C。 题型02 常见的单糖及性质 1．葡萄糖——还原性糖 (1)存在与物理性质 ①存在：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物理性质：葡萄糖是易溶于水的无色晶体，熔点为146 ℃，有甜味，但甜度不如蔗糖 (2)分子式与结构特点：葡萄糖分子中有一个醛基和五个羟基，属于醛糖 分子式 结构式 结构简式 最简式 官能团 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO CH2O，符合此简式的有：甲醛、乙酸、甲酸甲酯等 羟基、醛基 (3)化学性质：葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基，可发生加成、氧化、酯化等反应 ①氧化反应——体现葡萄糖具有还原性 a．生理氧化或燃烧：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O 同时放出能量，提供维持生命活动所需要的能量 应用：低血糖的患者可静脉注射葡萄糖溶液来补充营养 b．被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化 【实验探究1】 实验步骤 在一支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，观察实验现象 实验操作 实验现象 有银镜生成 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 反应方程式 CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O 【实验探究2】 实验步骤 在一支洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，加入5滴5% CuSO4溶液，再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察实验现象 实验操作 实验现象 先有蓝色絮状沉淀生成，后有砖红色沉淀生成 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 反应方程式 CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O c．使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 ②加成反应：CH2OH(CHOH)4CHO＋H2CH2OH(CHOH)4CH2OH ③酯化反应——与乙酸的酯化反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO＋5H2O ④发酵成醇：C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑ (4)葡萄糖的环状结构 α－D－吡喃葡萄糖 　 链状葡萄糖　 β－D－吡喃葡萄糖 (5)用途：葡糖糖用于制镜业、糖果制造业，还用于医药工业，葡糖糖可直接被人体吸收。因此，体弱和血糖过低的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养 2．果糖 (1)存在与物理性质 ①存在：果糖在水果和蜂蜜中含量较高，它比蔗糖的甜度高，广泛应用于食品和医药的生产中 ②物理性质：纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强 (2)分子式与结构特点：果糖分子中有一个羰基和五个羟基，属于酮糖 (3)化学性质：果糖分子中有一个羰基和五个羟基，可发生加成、酯化反应 (4)果糖与葡萄糖的比较 分子式 结构简式 官能团 类别 关系 葡萄糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 羟基、醛基 单糖 互为同分异构体 果糖 C6H12O6 羟基、酮羰基 单糖 (5)还原性糖与非还原性糖：还原性糖是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2 反应生成红色沉淀。反之，则为非还原性糖，如：葡萄糖为还原性糖，果糖为非还原性糖 3．核糖与脱氧核糖——还原性糖 核糖 脱氧核糖 分子式 C5H10O5 C5H10O4 结构简式 官能团 羟基、醛基 (具有还原性) 羟基、醛基 (具有还原性) 类别 单糖——戊糖 单糖——戊糖 特点、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 4．糖类分子与手性 (1)手性碳原子：在分子中连有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 (2)手性分子：含有手性碳原子存在不能重叠、互为镜像的对映异构体的分子称手性分子，如为手性分子 【典例2】（23-24高二下·辽宁·期末）纳米级具有优良的催化性能。一种制备原理如下：。下列叙述正确的是 A．过滤操作能提纯形成的胶体，持续加热该砖红色液体可产生沉淀 B．葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用，形成2种六元环状结构 C．葡萄糖分子不含手性碳原子 D．向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热几分钟，冷却后再加入新制的，加热，没有砖红色沉淀生成，说明淀粉没有水解成葡萄糖 【答案】B 【详解】A．胶体能够透过滤纸，不能用过滤提纯Cu2O形成的胶体，故A错误； B．链状葡萄糖分子中的醛基可与分子内羟基发生加成反应形成两种六元环状结构，和，故B正确； C．葡萄糖的分子结构为，其中所包含的碳原子为手性碳原子，故C错误； D．加入新制的之前，应先加碱将酸中和掉，故D错误； 故选B。 1．（20-21高二上·吉林白城·阶段练习）在某病人尿液中加入CuSO4和NaOH混合液(NaOH过量)，加热后产生红色沉淀，说明病人尿液中含有 A．葡萄糖 B．脂肪 C．蛋白质 D．乙酸 【答案】A 【分析】NaOH溶液和CuSO 4溶液生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，溶液呈碱性，醛基能被氢氧化铜氧化生成羧酸，同时生成砖红色氧化铜沉淀，在某病人尿液中加入CuSO4和NaOH混合液(NaOH过量)，加热后产生红色沉淀，说明病人尿液中含有具有醛基的物质。 【详解】A．NaOH溶液和CuSO4溶液生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，葡萄糖中含有醛基，醛基具有还原性，能被新制的氢氧化铜氧化，有红色沉淀生成，说明尿液中含有葡萄糖； B．NaOH溶液和CuSO4溶液生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，脂肪和氢氧化铜不反应，加入某病人的尿液中，微热时观察不到红色沉淀，不能产生上述现象； C．NaOH溶液和CuSO4溶液生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，蛋白质和氢氧化铜反应无氧化亚铜生成，加入某病人的尿液中，加热时观察不到红色沉淀； D．NaOH溶液和CuSO4溶液生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，氢氧化铜和乙酸反应生成乙酸铜蓝色溶液，所以得不到红色沉淀； 根据上述分析，病人尿液中含有葡萄糖，答案选A。 2．（21-22高二上·黑龙江大庆·期末）下列实验失败的原因是缺少必要实验步骤的是 ①将乙醇和乙酸混合，再加入稀硫酸共热制乙酸乙酯 ②将在酒精灯火焰上灼烧至表面变黑的铜丝冷却后插入乙醇中，铜丝表面仍是黑色 ③要除去甲烷中混有的乙烯得到干燥纯净的甲烷，将甲烷和乙烯的混合气体通入溴水 ④做葡萄糖的还原性实验时，当加入新制的氢氧化铜碱性悬浊液后，未出现砖红色沉淀 A．①④ B．②③ C．③④ D．②④ 【答案】C 【详解】①将乙醇和乙酸混合制乙酸乙酯，要加入浓硫酸作催化剂、吸水剂，选择试剂不合理，与实验操作步骤无关，①不符合题意； ②将在酒精灯火焰上灼烧至表面变黑的铜丝冷却后插入乙醇中，铜丝表面由黑色变为红色，乙醇被氧化产生乙醛，物质颜色描述不合理，与实验操作无关，②不符合题意； ③乙烯与溴水发生加成反应产生1，2-二溴乙烷，而甲烷不能发生反应，仍然以气体存在，故可以用溴水除去甲烷中混有的乙烯，然后再干燥就可以得到干燥纯净的甲烷，缺少干燥操作步骤，不能达到实验目的，③符合题意； ④做葡萄糖的还原性实验时，当加入新制的氢氧化铜碱性悬浊液后，加热煮沸，才可以出现砖红色沉淀，由于缺少加热操作，导致不能产生砖红色沉淀，④符合题意； 综上所述可知：符合题意的是③④，故合理选项是C。 3．（20-21高二下·黑龙江大庆·期中）下列实验不能达到预期目的的是 A．向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，冷却后再加入过量的NaOH溶液，然后加入碘水，检验淀粉是否水解完全 B．将苯和甲苯的混合物中加入酸性高锰酸钾溶液，充分振荡后再加入NaOH溶液，然后分液，可以除去苯中的甲苯 C．向葡萄糖溶液中加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，可观察到产生红色沉淀 D．分别向花生油和汽油中加入NaOH溶液，加热，可鉴别花生油和汽油 【答案】A 【详解】A．向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，冷却后再加入过量的氢氧化钠溶液，过量的氢氧化钠与碘水反应消耗完碘，无法检验淀粉是否水解完全，A错误； B．将苯和甲苯的混合物中加入酸性高锰酸钾溶液，甲苯与高锰酸钾反应生成苯甲酸，充分振荡后再加入氢氧化钠溶液，生成的苯甲酸钠溶于水，苯不反应，然后分液，可以除去苯中的甲苯，B正确； C．向葡萄糖溶液中加入新制氢氧化铜悬浊液，葡萄糖含有醛基，与新制的氢氧化铜在加热时发生反应，可观察到产生红色沉淀，C正确； D．分别向花生油和汽油中加入氢氧化钠溶液，花生油为酯与氢氧化钠反应，不分层，而汽油不反应，仍分层，可鉴别花生油和汽油，D正确； 答案选A。 题型03 常见的二糖及性质 1．蔗糖 (1)分子式：C12H22O11 (2)存在：大多数植物体内，在甘蔗和甜菜中含量最最丰富，红糖、白糖和冰糖的主要成分都是蔗糖 (3)物理性质：无色晶体，熔点为186 ℃，易溶于水 (4)用途：最常用的甜味剂 (5)化学性质：无醛基，无还原性，但水解产物有还原性 【实验探究1】 实验步骤 在一支洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡。再加入2 mL 10%蔗糖溶液，加热，观察实验现象 实验操作 实验现象 试管内无明显现象 实验结论 蔗糖分子中无醛基，是非还原性糖 【实验探究2】 实验步骤 在一支洁净的试管中加入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，加入银氨溶液或新制备的Cu(OH)2，加热，观察实验现象 实验操作 实验现象 加入银氨溶液的试管中产生银镜；加入新制的Cu(OH)2的试管中出现红色沉淀 实验结论 蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 反应方程式 蔗糖是一种二糖，可以在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖 【微点拨】 ①蔗糖水解反应的条件：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热 ②盛蔗糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净 ③水解产物中葡萄糖的检验：检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加入NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行检验，否则实验会失败 2．麦芽糖——与蔗糖同分异构 (1)分子式：C12H22O11 (2)存在：主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，可制饴糖 (3)物理性质：无色晶体，易溶于水，有甜味，但甜味不如蔗糖 (4)用途：甜味食品 (5)化学性质：有醛基，有还原性，水解产物也有还原性 ①有还原性：能发生银镜反应(分子中含有醛基)，是还原性糖 ②水解反应(产物为葡萄糖一种)： 【实验探究1】 实验步骤 在一支洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡。再加入2 mL 10%麦芽糖溶液，加热，观察实验现象 实验操作 实验现象 试管内产生砖红色沉淀 实验结论 麦芽糖分子中含有醛基，是还原糖 3．蔗糖和麦芽糖的结构与性质的比较 蔗糖 麦芽糖 分子式 C12H22O11 C12H22O11 分子结构 分子中无醛基 分子中有醛基 互为同分异构体，都是二糖 化学性质 水解生成葡萄糖和果糖 水解生成葡萄糖 非还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应 还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应 鉴别方法 向其溶液中分别加入银氨溶液，水浴加热，能发生银镜反应的是麦芽糖，不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别) 4．乳糖 乳糖也是一种常见的二糖，主要存在于哺乳动物的乳汁中，可用于婴儿食品、糖果、药物等的生产。乳糖经发酵产生的乳酸是酸奶酸味的主要来源。部分人群由于肠道内缺乏乳糖酶导致乳糖消化吸收障碍，饮用牛奶后易出现腹胀、腹泻等乳糖不耐受的症状 【典例3】（24-25高二下·辽宁大连·期末）下列说法错误的是 A．酸性条件下，脂肪水解可得到饱和脂肪酸，植物油水解可得到不饱和脂肪酸 B．纤维素与浓硝酸反应得到的硝酸纤维可用于生产火药 C．蔗糖、麦芽糖互为同分异构体，其中蔗糖不能发生银镜反应 D．DNA分子中的碱基通过共价键进行配对 【答案】D 【详解】A．油脂是高级脂肪酸甘油酯，脂肪水解生成饱和脂肪酸和甘油，植物油水解生成不饱和脂肪酸和甘油，故A正确； B．纤维素与浓硝酸反应生成硝酸纤维，高含氮量的火棉用于火药，故B正确； C．蔗糖和麦芽糖分子式相同，结构不同，互为同分异构体；蔗糖无游离醛基，不能发生银镜反应，故C正确； D．DNA碱基配对通过氢键连接，而非共价键，故D错误； 选D。 1．（21-22高二上·辽宁大连·期末）化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是 A．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极法 B．人们洗发时使用的护发素具有调节头发pH使之达到适宜酸碱度的功能 C．工业上处理废水时，只能使用可溶性硫化物(如Na2S)除去废水中的Hg2+ D．蔗糖分子通过分子结构修饰，可得到三氯蔗糖，被认为是近乎完美的甜味剂，可供糖尿病患者食用 【答案】C 【详解】A．镁活泼性强，与热水器金属内胆接触，再与自来水形成原电池结构，镁做负极消耗，使内胆免于锈蚀，A正确； B．人们洗发时使用的护发素，其主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度，B正确； C．废水中Hg2+转化为难溶的HgS除去，除了是使用可溶性硫化物外还可以使用难溶性FeS，C错误； D．蔗糖分子通过分子结构修饰，可得到三氯蔗糖，三氯蔗糖是一种人造甜味剂，不会被人体吸收，可供糖尿病患者食用，D正确； 故选C。 2．（20-21高二下·辽宁·期末）推理是学习化学常用的思维方法，由下列事实推导出的结论错误的是 选项 事实 结论 A． 二氯甲烷没有同分异构体 甲烷是正四面体形分子 B． 苯的邻二氯代物只有一种 苯分子不是单双键交替的结构 C． [ Cu(NH3)4]2+的空间结构为正方形 Cu2+的杂化方式为sp3 D． 蔗糖不能发生银镜反应 蔗糖是非还原性糖 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．甲烷分子是一种呈正四面体型的分子，甲烷分子中两个氢原子被氯取代后，生成物只有一种，故A正确； B．苯的邻二氯代物只有一种，则说明苯不是单双键交替，故B正确； C．[ Cu(NH3)4]2+的空间结构为正方形，则Cu的杂化方式不为sp3杂化，为dsp2杂化，故C错误； D．含有醛基的有机物能发生银镜反应，蔗糖分子结构中不含醛基，是非还原性糖，不能直接与银氨溶液发生银镜反应，故D正确； 故选：C。 3．（19-20高二下·辽宁锦州·期中）下列物质中，在一定条件下既能发生水解反应，又能发生银镜反应的是（   ） A．蔗糖 B．麦芽糖 C．乙酸乙酯 D．葡萄糖 【答案】B 【详解】A.蔗糖能发生水解反应，但本身无还原性，不能发生银镜反应，A不符合题意； B.麦芽糖蔗糖能发生水解反应，本身有还原性，能发生银镜反应，B符合题意； C.乙酸乙酯能发生水解反应，但本身无还原性，不能发生银镜反应，C不符合题意； D.葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，D不符合题意； 故合理选项是B。 题型04 多糖结构及理化性质——淀粉与纤维素 1．淀粉和纤维素的组成与结构 淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成，属于天然有机高分子；淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万；淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n，其中葡萄糖单元中一般仍有三个羟基，所以也可以表示为[C6H7O2(OH)3]n，淀粉和纤维素分子中所包含的葡萄糖单元数目，即n值不同，二者的结构和组成不同，不是同分异构体 2．淀粉 (1)存在与物理性质 ①存在：在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。支链淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比较黏的口感 ②物理性质：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 (2)化学性质——淀粉属于非还原糖 ①淀粉遇I2变蓝，可以用碘水检验淀粉 ②酯化反应：分子中葡萄糖单元中有醇羟基，与羧酸发生酯化反应 ③淀粉的水解反应：淀粉在酸或酶的作用下水解，生成一些列产物，最终生成葡萄糖 (3)用途：是食物的重要成分，也是重要的化工原料。以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料，经发酵可以得到多种产品，如燃料乙醇、白酒、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等药物。淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等 工业酿酒原理：淀粉麦芽糖葡萄糖乙醇 C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑ (4)淀粉的水解及水解进程判断 ①实验原理：判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全 ②实验步骤 ③实验现象和结论 现象A 现象B 结论 ① 未出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉尚未水解 ② 出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉部分水解 ③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 【微点拨】①检验葡萄糖生成时要注意水解液加碱呈碱性 ②检验淀粉是否存在时，注意水解液不用加碱呈碱性，否则I2与碱反应 3．纤维素 (1)存在与物理性质 ①存在：纤维素参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸秆中存在大量纤维素 ②物理性质：纤维素是白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂 (2)化学性质——不与银氨溶液和新制的氢氧化铜反应，不显还原性，为非还原性糖 ①酯化反应：可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。 ②纤维素的水解反应 实验步骤 在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，观察并解释实验现象 实验现象 有砖红色沉淀生成 实验结论 纤维素的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 反应方程式 纤维素在浓硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖： (3)应用 ①纤维素硝酸酯又称硝酸纤维，极易燃烧，可用于生产火药、塑料和涂料等 ②纤维素乙酸酯又称醋酸纤维，不易燃烧，是一种纺织工业原料，可用于生产塑料、过滤膜、胶片等。 ③黏胶纤维是经化学处理后的纤维素，黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝，短纤维称为人造棉，都可用于纺织工业 【微点拨】人体中不含消化纤维素的酶，故纤维素不能作为人类的营养物质 4．淀粉和纤维素的结构与性质的比较 淀粉 纤维素 通式 (C6H10O5)n 关系 ①不是同分异构体(n值不等)，也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团)； ②都是天然有机高分子化合物 结构特征 分子中含有几百个到几千个葡萄糖单元 分子中含有几千个葡萄糖单元 物理性质 白色粉末，不溶于冷水，在热水中部分溶解，形成胶状的淀粉糊用 白色纤维状结构，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂 化学性质 ①无还原性 ②能水解生成葡萄糖 ③能发生酯化反应 ④遇碘单质变蓝 ①无还原性 ②能水解生成葡萄糖(难) ③能发生酯化反应 存在 绿色植物光合作用的产物 构成植物细胞壁的物质 用途 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 纺织、造纸工业的原料，制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏 5．甲壳质与壳聚糖的形成 (1)甲壳质是由乙酰氨基葡萄糖相互结合形成的一种多糖，是节肢动物外壳的重要成分 (2)壳聚糖是甲壳质在碱溶液中脱去乙酰基，生成以氨基葡萄糖为单体的高聚物。可溶于酸溶液，具有良好的生物相溶性和一定的抑菌作用 【典例4】（22-23高二下·辽宁朝阳·期中）下列说法正确的是 A．和一定互为同系物 B．淀粉和纤维素的化学式均为，故两者互为同分异构体 C．淀粉、油脂、蛋白质都是高分子化合物，均能发生水解反应 D．分子式为的有机物，能与NaOH溶液反应的同分异构体有6种 【答案】D 【详解】A．和可能属于烯烃或环烷烃，不一定属于同类物质，所以不一定互为同系物，故A错误； B．淀粉和纤维素的化学式均为，但n不同，二者不是同分异构体，故B错误； C．淀粉、油脂、蛋白质三种物质均可水解，淀粉水解为葡萄糖，油脂水解为甘油与高级脂肪酸，蛋白质水解为氨基酸，但油脂不是高分子化合物，故C错误； D．分子式为的有机物能与NaOH溶液反应说明是酯类或羧酸，C4H8O2属于羧酸时，可以是丁酸或2-甲基丙酸，共有2种同分异构体；C4H8O2属于酯类的同分异构体，为饱和一元酯，若为甲酸与丙醇形成的酯，甲酸只有1种结构，丙醇有2种（正丙醇和异丙醇），形成的酯有2种，若为乙酸与乙醇形成的酯，乙酸只有1种结构，乙醇只有1种结构，形成的乙酸乙酯有1种，若为丙酸与甲醇形成的酯，丙酸只有1种结构，甲醇只有1种结构，形成的丙酸甲酯只有1种，所以C4H8O2属于酯类的同分异构体共有4种，综上所述，满足条件的同分异构体有6种，故D正确； 故选D。 1．（22-23高二下·辽宁大连·阶段练习）“有机”一词译自“Organic”，词源解释为“属于、关于或者源自生物的”。下列关于有机化学的说法错误的是 A．目前有许多测定有机物相对分子质量的方法，质谱法是其中最精确而快捷的方法 B．乙烷与氯气发生取代反应的产物中可能存在同分异构体 C．醛中的不饱和键可以与HCN发生加成反应，再经水解生成羧酸 D．“大连焖子”是用地瓜淀粉熬制出来的食品，主要成分是淀粉，淀粉属于纯净物 【答案】D 【详解】A．质谱法是最精确、快捷测定相对分子质量的方法，A正确； B．光照下取代反应为链锁反应，乙烷的一氯取代物有1种；二氯取代物有2种；三氧取代物有2种；四氯取代物有2种；五氯取代物有1种；六氯取代物1种，B正确； C．醛和HCN能加成，即羰基上可以加成HCN，H加在O上，CN加在C上，随后水解可以生成羧酸，C正确； D．淀粉属于高分子化合物，属于混合物，D错误； 故选D。 2．（2023·辽宁沈阳·一模）辽宁省的历史源远流长，有着独具特色的文化积淀。下列说法中正确的是 A．锦州的满族刺绣以家织布为底衬，制作家织布的棉花属于再生纤维 B．藏于辽宁省博物馆的洛神赋图，所用纸张的主要成分属于高级脂肪酸甘油酯 C．阜新被称为“世界玛瑙之都”，玛瑙的主要成分是二氧化硅 D．沈阳老龙口白酒酿造过程中，将淀粉直接转化为乙醇 【答案】C 【详解】A．再生纤维是指用纤维素和蛋白质等天然高分子化合物为原料，经过化学加工制成的高分子纤维，棉花不属于再生纤维，故A错误； B．油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯，纸张的原料主要是植物纤维，故B错误； C．玛瑙的主要成分为二氧化硅，因其夹杂氧化金属，颜色可从极淡色以至暗色，故C正确； D．酒酿造过程中，淀粉先水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇，故D错误； 故选C。 3．（2022·辽宁大连·三模）下列说法正确的是 A．天然橡胶原为线型高分子，硫化后转变成网状结构，降低了它的强度和弹性 B．用碘酒可以检验淀粉是否发生水解反应 C．32g甲醇的分子中含有C-H键的数目为4NA D．淀粉和纤维素的分子式可以表示为(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 【答案】D 【详解】A．天然橡胶为线型高分子，经硫化后转变成网状结构，性能提高，增加了它的弹性和强度，故A错误； B．淀粉遇碘单质变蓝，可用于检验淀粉存在，若淀粉部分水解或不水解，加入淀粉都变蓝色，应加入新制氢氧化铜检验淀粉是否水解，故B错误； C．32g甲醇的物质的量为，1mol甲醇中含有3mol碳氢键，含有的C-H键的数目为3NA，故C错误； D．淀粉和纤维素都属于多糖，分子式可以表示为(C6H10O5)n，葡萄糖是多羟基的醛，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，故D正确； 故选：D。 / 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 糖类 题型01 糖类的组成和分类 题型02 常见的单糖及性质 题型03 常见的二糖及性质 题型04 多糖结构及理化性质——淀粉与纤维素 题型01 糖类的组成和分类 1．组成：糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成，很多糖类分子中氢原子和氧原子的数目比恰好为2：1，其组成可以用通式Cm(H2O)n来表示，如葡萄糖(C6H12O6)、蔗糖(C12H22O11)、淀粉[(C6H10O5)n]等，所以糖类化合物也被称为碳水化合物 2．定义：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 【微点拨】 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 3．分类：根据糖类能否水解以及水解后的产物，糖类可分为 (1)单糖：凡是不能水解的糖称为单糖。如：葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等 (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。若水解生成2 mol单糖，则称为二糖，重要的二糖有麦芽糖、蔗糖和乳糖等 (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 【典例1】（24-25高二下·内蒙古乌兰察布·期末）下列说法正确的是 ①苯与单糖均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ②天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔点、沸点 ③麦芽糖与蔗糖的水解产物均含有葡萄糖，故两者均为还原性二糖 ④若两种二肽互为同分异构体，则两者的水解产物不一致 ⑤麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应 A．①③⑤ B．①②④ C．②③④ D．⑤ 1．（24-25高二上·辽宁沈阳·期末）对物质的研究可改善人类的生活，下列关于说法正确的是 A．可燃冰中甲烷与水分子间存在氢键 B．纳米晶体是晶体颗粒尺寸为纳米量级的晶体，当晶体颗粒小至纳米级熔点会降低 C．经氯修饰的蔗糖分子(三氯蔗糖)因其甜度降低，可供糖尿病患者食用 D．X射线衍射实验可用于键长、键能、键角和晶体结构的测定 2．（23-24高二下·黑龙江哈尔滨·期末）为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．1mol葡萄糖中含有羟基的数目为 B．22.4L分子中含有共用电子对的数目为 C．的溶液中含有的数目为 D．0.5mol由甲烷和乙烯组成的混合物中含有氢原子数目为 3．（21-22高二下·吉林·期末）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 A．28g聚丙烯中含有的碳原子数为NA B．1mol葡萄糖分子中含羟基个数为6NA C．38g正丁烷和20g异丁烷的混合物中共价键的数目为13NA D．100g质量分数为46%的酒精与足量钠反应，生成的分子数为0.5NA 题型02 常见的单糖及性质 1．葡萄糖——还原性糖 (1)存在与物理性质 ①存在：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物理性质：葡萄糖是易溶于水的无色晶体，熔点为146 ℃，有甜味，但甜度不如蔗糖 (2)分子式与结构特点：葡萄糖分子中有一个醛基和五个羟基，属于醛糖 分子式 结构式 结构简式 最简式 官能团 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO CH2O，符合此简式的有：甲醛、乙酸、甲酸甲酯等 羟基、醛基 (3)化学性质：葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基，可发生加成、氧化、酯化等反应 ①氧化反应——体现葡萄糖具有还原性 a．生理氧化或燃烧：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O 同时放出能量，提供维持生命活动所需要的能量 应用：低血糖的患者可静脉注射葡萄糖溶液来补充营养 b．被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化 【实验探究1】 实验步骤 在一支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，观察实验现象 实验操作 实验现象 有银镜生成 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 反应方程式 CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH2Ag↓＋3NH3＋CH2OH(CHOH)4COONH4＋H2O 【实验探究2】 实验步骤 在一支洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，加入5滴5% CuSO4溶液，再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热，观察实验现象 实验操作 实验现象 先有蓝色絮状沉淀生成，后有砖红色沉淀生成 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 反应方程式 CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O c．使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色 ②加成反应：CH2OH(CHOH)4CHO＋H2CH2OH(CHOH)4CH2OH ③酯化反应——与乙酸的酯化反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO＋5H2O ④发酵成醇：C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑ (4)葡萄糖的环状结构 α－D－吡喃葡萄糖 　 链状葡萄糖　 β－D－吡喃葡萄糖 (5)用途：葡糖糖用于制镜业、糖果制造业，还用于医药工业，葡糖糖可直接被人体吸收。因此，体弱和血糖过低的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养 2．果糖 (1)存在与物理性质 ①存在：果糖在水果和蜂蜜中含量较高，它比蔗糖的甜度高，广泛应用于食品和医药的生产中 ②物理性质：纯净的果糖为无色晶体，易溶于水，吸湿性强 (2)分子式与结构特点：果糖分子中有一个羰基和五个羟基，属于酮糖 (3)化学性质：果糖分子中有一个羰基和五个羟基，可发生加成、酯化反应 (4)果糖与葡萄糖的比较 分子式 结构简式 官能团 类别 关系 葡萄糖 C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO 羟基、醛基 单糖 互为同分异构体 果糖 C6H12O6 羟基、酮羰基 单糖 (5)还原性糖与非还原性糖：还原性糖是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2 反应生成红色沉淀。反之，则为非还原性糖，如：葡萄糖为还原性糖，果糖为非还原性糖 3．核糖与脱氧核糖——还原性糖 核糖 脱氧核糖 分子式 C5H10O5 C5H10O4 结构简式 官能团 羟基、醛基 (具有还原性) 羟基、醛基 (具有还原性) 类别 单糖——戊糖 单糖——戊糖 特点、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 4．糖类分子与手性 (1)手性碳原子：在分子中连有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 (2)手性分子：含有手性碳原子存在不能重叠、互为镜像的对映异构体的分子称手性分子，如为手性分子 【典例2】（23-24高二下·辽宁·期末）纳米级具有优良的催化性能。一种制备原理如下：。下列叙述正确的是 A．过滤操作能提纯形成的胶体，持续加热该砖红色液体可产生沉淀 B．葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用，形成2种六元环状结构 C．葡萄糖分子不含手性碳原子 D．向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热几分钟，冷却后再加入新制的，加热，没有砖红色沉淀生成，说明淀粉没有水解成葡萄糖 1．（20-21高二上·吉林白城·阶段练习）在某病人尿液中加入CuSO4和NaOH混合液(NaOH过量)，加热后产生红色沉淀，说明病人尿液中含有 A．葡萄糖 B．脂肪 C．蛋白质 D．乙酸 2．（21-22高二上·黑龙江大庆·期末）下列实验失败的原因是缺少必要实验步骤的是 ①将乙醇和乙酸混合，再加入稀硫酸共热制乙酸乙酯 ②将在酒精灯火焰上灼烧至表面变黑的铜丝冷却后插入乙醇中，铜丝表面仍是黑色 ③要除去甲烷中混有的乙烯得到干燥纯净的甲烷，将甲烷和乙烯的混合气体通入溴水 ④做葡萄糖的还原性实验时，当加入新制的氢氧化铜碱性悬浊液后，未出现砖红色沉淀 A．①④ B．②③ C．③④ D．②④ 3．（20-21高二下·黑龙江大庆·期中）下列实验不能达到预期目的的是 A．向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，冷却后再加入过量的NaOH溶液，然后加入碘水，检验淀粉是否水解完全 B．将苯和甲苯的混合物中加入酸性高锰酸钾溶液，充分振荡后再加入NaOH溶液，然后分液，可以除去苯中的甲苯 C．向葡萄糖溶液中加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，可观察到产生红色沉淀 D．分别向花生油和汽油中加入NaOH溶液，加热，可鉴别花生油和汽油 题型03 常见的二糖及性质 1．蔗糖 (1)分子式：C12H22O11 (2)存在：大多数植物体内，在甘蔗和甜菜中含量最最丰富，红糖、白糖和冰糖的主要成分都是蔗糖 (3)物理性质：无色晶体，熔点为186 ℃，易溶于水 (4)用途：最常用的甜味剂 (5)化学性质：无醛基，无还原性，但水解产物有还原性 【实验探究1】 实验步骤 在一支洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡。再加入2 mL 10%蔗糖溶液，加热，观察实验现象 实验操作 实验现象 试管内无明显现象 实验结论 蔗糖分子中无醛基，是非还原性糖 【实验探究2】 实验步骤 在一支洁净的试管中加入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，加入银氨溶液或新制备的Cu(OH)2，加热，观察实验现象 实验操作 实验现象 加入银氨溶液的试管中产生银镜；加入新制的Cu(OH)2的试管中出现红色沉淀 实验结论 蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 反应方程式 蔗糖是一种二糖，可以在稀硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖 【微点拨】 ①蔗糖水解反应的条件：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热 ②盛蔗糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净 ③水解产物中葡萄糖的检验：检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加入NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液进行检验，否则实验会失败 2．麦芽糖——与蔗糖同分异构 (1)分子式：C12H22O11 (2)存在：主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，可制饴糖 (3)物理性质：无色晶体，易溶于水，有甜味，但甜味不如蔗糖 (4)用途：甜味食品 (5)化学性质：有醛基，有还原性，水解产物也有还原性 ①有还原性：能发生银镜反应(分子中含有醛基)，是还原性糖 ②水解反应(产物为葡萄糖一种)： 【实验探究1】 实验步骤 在一支洁净的支试管中加入2 mL 10% NaOH溶液，滴入5滴5% CuSO4溶液，振荡。再加入2 mL 10%麦芽糖溶液，加热，观察实验现象 实验操作 实验现象 试管内产生砖红色沉淀 实验结论 麦芽糖分子中含有醛基，是还原糖 3．蔗糖和麦芽糖的结构与性质的比较 蔗糖 麦芽糖 分子式 C12H22O11 C12H22O11 分子结构 分子中无醛基 分子中有醛基 互为同分异构体，都是二糖 化学性质 水解生成葡萄糖和果糖 水解生成葡萄糖 非还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2不反应 还原性糖，与银氨溶液或新制的Cu(OH)2反应 鉴别方法 向其溶液中分别加入银氨溶液，水浴加热，能发生银镜反应的是麦芽糖，不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜鉴别) 4．乳糖 乳糖也是一种常见的二糖，主要存在于哺乳动物的乳汁中，可用于婴儿食品、糖果、药物等的生产。乳糖经发酵产生的乳酸是酸奶酸味的主要来源。部分人群由于肠道内缺乏乳糖酶导致乳糖消化吸收障碍，饮用牛奶后易出现腹胀、腹泻等乳糖不耐受的症状 【典例3】（24-25高二下·辽宁大连·期末）下列说法错误的是 A．酸性条件下，脂肪水解可得到饱和脂肪酸，植物油水解可得到不饱和脂肪酸 B．纤维素与浓硝酸反应得到的硝酸纤维可用于生产火药 C．蔗糖、麦芽糖互为同分异构体，其中蔗糖不能发生银镜反应 D．DNA分子中的碱基通过共价键进行配对 1．（21-22高二上·辽宁大连·期末）化学与生产、生活密切相关。下列叙述错误的是 A．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极法 B．人们洗发时使用的护发素具有调节头发pH使之达到适宜酸碱度的功能 C．工业上处理废水时，只能使用可溶性硫化物(如Na2S)除去废水中的Hg2+ D．蔗糖分子通过分子结构修饰，可得到三氯蔗糖，被认为是近乎完美的甜味剂，可供糖尿病患者食用 2．（20-21高二下·辽宁·期末）推理是学习化学常用的思维方法，由下列事实推导出的结论错误的是 选项 事实 结论 A． 二氯甲烷没有同分异构体 甲烷是正四面体形分子 B． 苯的邻二氯代物只有一种 苯分子不是单双键交替的结构 C． [ Cu(NH3)4]2+的空间结构为正方形 Cu2+的杂化方式为sp3 D． 蔗糖不能发生银镜反应 蔗糖是非还原性糖 A．A B．B C．C D．D 3．（19-20高二下·辽宁锦州·期中）下列物质中，在一定条件下既能发生水解反应，又能发生银镜反应的是（   ） A．蔗糖 B．麦芽糖 C．乙酸乙酯 D．葡萄糖 题型04 多糖结构及理化性质——淀粉与纤维素 1．淀粉和纤维素的组成与结构 淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成，属于天然有机高分子；淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万；淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n，其中葡萄糖单元中一般仍有三个羟基，所以也可以表示为[C6H7O2(OH)3]n，淀粉和纤维素分子中所包含的葡萄糖单元数目，即n值不同，二者的结构和组成不同，不是同分异构体 2．淀粉 (1)存在与物理性质 ①存在：在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。支链淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等有比较黏的口感 ②物理性质：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 (2)化学性质——淀粉属于非还原糖 ①淀粉遇I2变蓝，可以用碘水检验淀粉 ②酯化反应：分子中葡萄糖单元中有醇羟基，与羧酸发生酯化反应 ③淀粉的水解反应：淀粉在酸或酶的作用下水解，生成一些列产物，最终生成葡萄糖 (3)用途：是食物的重要成分，也是重要的化工原料。以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料，经发酵可以得到多种产品，如燃料乙醇、白酒、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等药物。淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等 工业酿酒原理：淀粉麦芽糖葡萄糖乙醇 C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑ (4)淀粉的水解及水解进程判断 ①实验原理：判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全 ②实验步骤 ③实验现象和结论 现象A 现象B 结论 ① 未出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉尚未水解 ② 出现银镜 溶液变成蓝色 淀粉部分水解 ③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解 【微点拨】①检验葡萄糖生成时要注意水解液加碱呈碱性 ②检验淀粉是否存在时，注意水解液不用加碱呈碱性，否则I2与碱反应 3．纤维素 (1)存在与物理性质 ①存在：纤维素参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸秆中存在大量纤维素 ②物理性质：纤维素是白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂 (2)化学性质——不与银氨溶液和新制的氢氧化铜反应，不显还原性，为非还原性糖 ①酯化反应：可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。 ②纤维素的水解反应 实验步骤 在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，观察并解释实验现象 实验现象 有砖红色沉淀生成 实验结论 纤维素的水解产物分子中含有醛基，具有还原性 反应方程式 纤维素在浓硫酸或酶的作用下水解生成葡萄糖： (3)应用 ①纤维素硝酸酯又称硝酸纤维，极易燃烧，可用于生产火药、塑料和涂料等 ②纤维素乙酸酯又称醋酸纤维，不易燃烧，是一种纺织工业原料，可用于生产塑料、过滤膜、胶片等。 ③黏胶纤维是经化学处理后的纤维素，黏胶纤维中的长纤维一般称为人造丝，短纤维称为人造棉，都可用于纺织工业 【微点拨】人体中不含消化纤维素的酶，故纤维素不能作为人类的营养物质 4．淀粉和纤维素的结构与性质的比较 淀粉 纤维素 通式 (C6H10O5)n 关系 ①不是同分异构体(n值不等)，也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团)； ②都是天然有机高分子化合物 结构特征 分子中含有几百个到几千个葡萄糖单元 分子中含有几千个葡萄糖单元 物理性质 白色粉末，不溶于冷水，在热水中部分溶解，形成胶状的淀粉糊用 白色纤维状结构，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂 化学性质 ①无还原性 ②能水解生成葡萄糖 ③能发生酯化反应 ④遇碘单质变蓝 ①无还原性 ②能水解生成葡萄糖(难) ③能发生酯化反应 存在 绿色植物光合作用的产物 构成植物细胞壁的物质 用途 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 纺织、造纸工业的原料，制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏 5．甲壳质与壳聚糖的形成 (1)甲壳质是由乙酰氨基葡萄糖相互结合形成的一种多糖，是节肢动物外壳的重要成分 (2)壳聚糖是甲壳质在碱溶液中脱去乙酰基，生成以氨基葡萄糖为单体的高聚物。可溶于酸溶液，具有良好的生物相溶性和一定的抑菌作用 【典例4】（22-23高二下·辽宁朝阳·期中）下列说法正确的是 A．和一定互为同系物 B．淀粉和纤维素的化学式均为，故两者互为同分异构体 C．淀粉、油脂、蛋白质都是高分子化合物，均能发生水解反应 D．分子式为的有机物，能与NaOH溶液反应的同分异构体有6种 1．（22-23高二下·辽宁大连·阶段练习）“有机”一词译自“Organic”，词源解释为“属于、关于或者源自生物的”。下列关于有机化学的说法错误的是 A．目前有许多测定有机物相对分子质量的方法，质谱法是其中最精确而快捷的方法 B．乙烷与氯气发生取代反应的产物中可能存在同分异构体 C．醛中的不饱和键可以与HCN发生加成反应，再经水解生成羧酸 D．“大连焖子”是用地瓜淀粉熬制出来的食品，主要成分是淀粉，淀粉属于纯净物 2．（2023·辽宁沈阳·一模）辽宁省的历史源远流长，有着独具特色的文化积淀。下列说法中正确的是 A．锦州的满族刺绣以家织布为底衬，制作家织布的棉花属于再生纤维 B．藏于辽宁省博物馆的洛神赋图，所用纸张的主要成分属于高级脂肪酸甘油酯 C．阜新被称为“世界玛瑙之都”，玛瑙的主要成分是二氧化硅 D．沈阳老龙口白酒酿造过程中，将淀粉直接转化为乙醇 3．（2022·辽宁大连·三模）下列说法正确的是 A．天然橡胶原为线型高分子，硫化后转变成网状结构，降低了它的强度和弹性 B．用碘酒可以检验淀粉是否发生水解反应 C．32g甲醇的分子中含有C-H键的数目为4NA D．淀粉和纤维素的分子式可以表示为(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 / 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 学科网（北京）股份有限公司 $