内容正文:
第二课时 糖类和核酸
目录
新知探究(一)——糖类 单糖
新知探究(二)——双糖和多糖
课时跟踪检测
新知探究(三)——五碳醛糖与核酸
2
新知探究(一)
糖类 单糖
1.糖类概述
(1)概念
分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。
(2)组成与结构
糖类由C、H、O三种元素组成,官能团为_______、—CHO
或 。
—OH
(3)分类
单糖 不能水解为更小糖分子的糖类,如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖等
低聚糖 1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖的糖。其中,1 mol能水解产生2 mol单糖的称为双糖(二糖),如蔗糖、麦芽糖等
多糖 1 mol能水解产生n mol(n>10)单糖的糖类,如淀粉、纤维素等
2.常见的单糖——葡萄糖和果糖
(1)分子组成和结构特点
从组成和结构上看,葡萄糖和果糖互为____________。
分子式 结构简式 官能团
葡萄糖 _________ ______________________ ____________
果糖 _________ ______________
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羟基、醛基
C6H12O6
羟基、酮羰基
同分异构体
(2)实验探究——葡萄糖中醛基的检验方法
实验内容 用银氨溶液检验醛基 用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基
实验操作
实验现象 试管内壁出现
___________ 生成___________
光亮的银镜
砖红色沉淀
化学
方程式 CH2OH(CHOH)4CHO+
2[Ag(NH3)2]OH
CH2OH(CHOH)4CHO+
2Cu(OH)2+NaOH
实验
结论 葡萄糖(C6H12O6)分子中含有______,属于___糖,有______性,
属于还原糖
2Ag↓+3NH3+CH2OH
(CHOH)4COONH4+H2O
CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O
醛基
醛
还原
续表
(3)葡萄糖的化学性质
葡萄糖分子中含有—CHO和—OH,具有醛和醇的性质,可以发生氧化反应、还原反应和酯化反应等。
①氧化反应
a.被弱氧化剂氧化——银镜反应,与新制Cu(OH)2悬浊液反应
b.被强氧化剂氧化:葡萄糖能使酸性KMnO4溶液、溴水褪色。
c.在人体中葡萄糖在酶的作用下进行氧化反应并放出热量,提供人体所需要的能量。
②加成反应(还原反应)
葡萄糖分子中含有醛基,能够与H2发生______反应,葡萄糖可被催化加氢还原成己六醇。
③酯化反应
1个葡萄糖分子中有___个羟基,故1 mol葡萄糖可与___ mol 羧基反应生成相应的酯。
④在酒化酶的作用下产生乙醇的化学方程式:
______________________________。
加成
5
5
C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑
1.下列叙述正确的是 ( )
A.糖类物质都是有甜味的
B.凡是由C、H、O三种元素组成的有机化合物都是糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物,其分子式可用通式Cm(H2O)n表示
D.糖类一般是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物
[题点多维训练]
√
解析:单糖、低聚糖一般有甜味,多糖(如淀粉、纤维素)没有甜味,故A错误;由C、H、O组成的有机化合物常见的有醇、酚、醛、酸、酯和糖类,故B错误;大多数糖类物质符合碳水化合物的通式,少数糖类物质不符合碳水化合物的通式,如鼠李糖(C6H12O5),符合碳水化合物通式的也不一定是糖类物质,如乙酸(C2H4O2),故C错误。
2.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.
√
解析:根据糖类的定义可知,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,它们均不属于糖类。
√
3.(2024·安徽卷)D-乙酰氨基葡萄糖(结构简式如图)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.能发生缩聚反应
C.与葡萄糖互为同系物
D.分子中含有σ键,不含π键
解析:根据D-乙酰氨基葡萄糖的结构简式可知,其分子式为C8H15O6N,A错误;该物质中含有多个羟基,能发生缩聚反应,B正确;该物质与葡萄糖所含的官能团不完全相同,不互为同系物,C错误;该分子中含有酰胺基,酰胺基的碳氧双键中存在π键,D错误。
4.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悬浊液检验其尿液中葡萄糖的含量
B.每生成1 mol葡萄糖酸锌,理论上转移了4 NA个电子
C.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
D.葡萄糖中存在4个手性碳原子
√
解析:葡萄糖分子中含有的醛基能与新制氢氧化铜悬浊液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悬浊液检验其尿液中葡萄糖的含量,故A正确;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×NA mol-1=4NA,故B正确;由有机物的转化关系可知,葡萄糖酸分子中含有的羧基与羟基发生分子内酯化反应生成含有六元环状结构的产物,故C错误;由结构简式可知,葡萄糖中存在4个如图*所示的连有4个不同原子或原子团的手性
碳原子: ,故D正确。
新知探究(二)
双糖和多糖
1.双糖——蔗糖和麦芽糖
(1)蔗糖和麦芽糖的结构与性质
蔗糖 麦芽糖
分子式 ___________
分子
结构 分子中____醛基
互为同分异构体,都是双糖
C12H22O11
无
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Cu(OH)2悬浊液不反应 还原性糖,与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应
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悬浊液来鉴别)
续表
(2)水解反应
操作 ①
②把蔗糖溶液换成麦芽糖溶液,重复上述实验操作
现象 加入银氨溶液的试管中都产生_____;加入新制Cu(OH)2悬浊液的试管中都出现____________
银镜
砖红色沉淀
实验
结论 蔗糖的水解产物分子中含有醛基;麦芽糖的水解产物分子中
含有醛基
化学
方程式 C12H22O11+H2O 2C6H12O6;
麦芽糖 葡萄糖
C12H22O11+H2O C6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
续表
[微点拨] 检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和做催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液,否则实验会失败。
2.常见的多糖——淀粉和纤维素
(1)淀粉与纤维素的结构与物理性质
淀粉 纤维素
通式 ___________
关系 ①不互为同分异构体(n值不等),也不互为同系物(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
(C6H10O5)n
结构
特征 分子中含有数目巨大的葡萄糖单元 分子中含有数千个葡萄糖单元
物理
性质 白色、____味、固态粉末,不溶于冷水,在热水中发生糊化作用 白色、____味、具有纤维状结构的固体,一般不溶于水和有机溶剂
存在 植物光合作用的产物 构成细胞壁的主要成分
用途 制备葡萄糖、酿造酒和醋,人体的能源之一 纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、
纤维素乙酸酯等
无
无
续表
(2)淀粉与纤维素的化学性质
①淀粉的化学性质
a.淀粉的水解反应
操作
现象 产生____________
砖红色沉淀
结论及
解释 淀粉水解的最终产物为葡萄糖;
化学方程式:+nH2O
续表
b.淀粉的特性:遇碘溶液显____色,利用这一特性可以检验淀粉的存在。
蓝
②纤维素的化学性质
a.水解反应
操作
现象 试管内壁产生光亮的______
结论
及解释 纤维素水解的最终产物为葡萄糖;
化学方程式:+nH2O
银镜
b.纤维素的酯化反应
纤维素分子中的葡萄糖单元中含有醇羟基,可以发生酯化反应,得到硝酸纤维和醋酸纤维等。
[典例] 某学生设计了以下四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
方案甲:淀粉液 水解液 中和液 溶液不变蓝。
结论:淀粉完全水解。
方案乙:淀粉液 水解液 无银镜现象。
结论:淀粉尚未水解。
方案丙:淀粉液 水解液 中和液 有银镜现象。
结论:淀粉已经水解。
方案丁:
结论:淀粉部分水解。
根据上述操作现象,回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。
(1)甲方案:
。
(2)乙方案:
设计和结论都不正确。因加入NaOH溶液呈碱性后,再加入I2,I2会与NaOH溶液发生反应,没有I2存在,不能证明淀粉是否存在
设计和结论都不正确。因为在酸性条件下,加入的银氨溶液被破坏,不能与葡萄糖发生银镜反应。按方案乙的设计,无银镜现象,淀粉可能是完全水解,也可能是部分水解或尚未水解
。
(3)丙方案:
(4)丁方案:
设计和结论都正确。按设计的方案进行实验,有银镜现象,说明淀粉已水解生成了葡萄糖
设计和结论都正确。按设计的方案进行实验,溶液变蓝又有银镜现象,说明既有淀粉剩余又有葡萄糖生成,淀粉部分水解
。
。
|思维建模|淀粉水解程度的检验
(1)检验原理
①淀粉遇碘显蓝色,但不发生银镜反应。
②葡萄糖遇碘不显蓝色,但可发生银镜反应。
(2)检验步骤
(3)实验现象及结论
现象A 现象B 结论
① 未出现银镜 溶液变蓝色 淀粉尚未水解
② 出现银镜 溶液变蓝色 淀粉部分水解
③ 出现银镜 溶液不变蓝色 淀粉完全水解
题点(一) 双糖的组成、结构与性质
1.下列关于蔗糖和麦芽糖的说法中,不正确的是( )
A.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
B.蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11
C.蔗糖的水解产物是葡萄糖
D.麦芽糖能发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应
[题点多维训练]
√
解析:蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11,结构不同,二者互为同分异构体;麦芽糖分子中含有醛基,而蔗糖分子中不含醛基;蔗糖的水解产物是果糖和葡萄糖。
2.下列关于验证蔗糖属于非还原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糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序: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:①⑤②⑤
√
解析:向蔗糖的水解液中加入NaOH溶液至溶液呈碱性,再加银氨溶液,水浴加热,生成光亮的银镜,可说明水解产物具有还原性,则验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序为①⑤②⑤;蔗糖属于非还原糖,不能发生银镜反应,则验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序为④⑤。
题点(二) 多糖的组成、结构与性质
3.对于淀粉和纤维素[(C6H10O5)n]的叙述正确的是( )
A.因为都是多糖,所以都具有甜味
B.两者互为同分异构体
C.两者都能水解生成葡萄糖
D.两者都是人类的营养食物
√
解析:淀粉和纤维素都是多糖,但二者都没有甜味,故A错误;淀粉和纤维素的化学式都可表示为(C6H10O5)n,但二者聚合度n值不同,所以分子式不同,不属于同分异构体,故B错误;淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,故C正确;人体内不含消化纤维素的消化酶,不能消化吸收纤维素,故D错误。
4.可通过实验来验证淀粉水解可生成还原性糖,该实验包括下列一些操作过程,这些操作过程正确的顺序是 ( )
①取少量淀粉加水配成溶液 ②加热煮沸
③加入碱液中和至溶液呈碱性 ④加入新制Cu(OH)2悬浊液
⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热
A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③
C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③②
√
解析:验证淀粉水解生成还原性糖的实验步骤:取少量淀粉加适量水配成溶液,在淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,加热煮沸,冷却,由于水解生成的葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液发生氧化反应必须在碱性条件下进行,所以在水解液中先加入NaOH溶液,调pH至溶液呈碱性,再加新制Cu(OH)2悬浊液,加热,有砖红色沉淀产生,证明淀粉水解生成还原性糖。所以该实验的操作步骤顺序为①⑤②③④⑥。
5.(2025·安徽师范大学附属中学月考)直链淀粉的结构简式如图所示。下列有关说法中错误的是 ( )
A.淀粉溶液遇碘水变蓝色
B.淀粉属于多糖,满足通式Cx(H2O)y
C.淀粉能与银氨溶液反应生成银镜
D.淀粉的最终水解产物可表示为CH2OH(CHOH)4CHO
√
解析:淀粉溶液遇碘水中碘单质变蓝色,常用碘水来检验淀粉,A正确;淀粉能水解生成葡萄糖,属于多糖,满足通式Cx(H2O)y,B正确;淀粉不能与银氨溶液反应生成银镜,其水解生成的还原性糖能与银氨溶液反应生成银镜,C错误;淀粉的最终水解产物葡萄糖,可表示为CH2OH(CHOH)4CHO,D正确。
新知探究(三)
五碳醛糖与核酸
1.五碳醛糖的组成与结构
核糖 脱氧核糖
分子式 C5H10O5 C5H10O4
链式
环式
作用 核糖和脱氧核糖是生命遗传物质——核酸的重要组成部分
续表
2.核苷酸
分类 核糖核苷酸 脱氧核糖核苷酸
组成 _________、碱基、磷酸基团 _________、碱基、磷酸基团
结构 由一个五碳醛糖分子、一个磷酸
分子、一个碱基分子脱水连接 —
碱基
构成 腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C) —
环式核糖
脱氧核糖
3.核酸
核糖核酸(RNA) 脱氧核糖核酸(DNA)
组成 多个核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的核糖核苷酸链 多个脱氧核糖核苷酸分子间脱水形成磷酯键后聚合而成的脱氧核糖核苷酸链
区别 五碳醛糖是_____ 五碳醛糖是__________
联系 参与构成DNA的碱基除将U替换成T之外,其余碱基与RNA相同
结构 — ___________结构
性质 生物学特征
核糖
脱氧核糖
螺旋状双链
1.下列关于核糖和脱氧核糖的说法正确的是 ( )
A.二者含有的官能团相同,互为同系物
B.二者分子式相同,互为同分异构体
C.核糖为五碳醛糖,脱氧核糖为五碳酮糖
D.二者均为生命遗传物质的重要组成部分
[题点多维训练]
√
解析:1个核糖分子中含4个羟基,1个脱氧核糖分子中含3个羟基,二者均含1个醛基,不互为同系物,A项错误;核糖的分子式是C5H10O5,脱氧核糖的分子式是C5H10O4,二者分子式不同,不互为同分异构体,B项错误;核糖和脱氧核糖均为五碳醛糖,C项错误;核糖、脱氧核糖均是生命遗传物质——核酸的重要组成部分,D项正确。
2.下列有关核酸的叙述中错误的是 ( )
A.生物体内具有遗传功能的大分子化合物
B.核酸包括DNA和RNA
C.由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成
D.核酸为生命之源
√
解析:核酸包括DNA和RNA,DNA由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成,RNA由含氮碱基、核糖和磷酸组成,不能说核酸由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成。
√
3. 如图表示的是组成某种核酸的基本单元,下列有关叙述错误的是 ( )
A.该物质是组成RNA的基本单元
B.该物质仅含有C、H、O、N、P五种元素
C.图中碱基可能是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶或胸腺嘧啶
D.该物质组成的核酸参与遗传信息的传递过程
解析:题图中物质含有磷酸、核糖和碱基,为核糖核苷酸,是组成RNA的基本单元,A正确;核糖核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P,
B正确;核糖核苷酸中不含胸腺嘧啶,C错误;RNA参与遗传信息的传递过程,D正确。
4.核糖是合成核酸的重要原料,结构简式为 。
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.跟氯化铁溶液作用显色
C.与银氨溶液作用形成银镜
D.可以使紫色石蕊溶液变红
√
解析:核糖的分子式是C5H10O5,葡萄糖的分子式是C6H12O6,二者分子式不同,不互为同分异构体,A错误;酚类物质与氯化铁溶液作用显紫色,核糖分子中不含有酚羟基,不能跟氯化铁溶液作用显色,B错误;核糖分子中含有醛基,能够与银氨溶液发生银镜反应,形成银镜,C正确;当有机化合物分子中含有羧基时,表现酸性从而使紫色石蕊溶液变红,核糖分子中不含有羧基,不能使紫色石蕊溶液变红,D错误。
课时跟踪检测
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√
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1.下列关于糖类的说法错误的是 ( )
A.糖类在自然界中分布广泛,如粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素
B.糖类又称碳水化合物,其组成一定符合通式Cm(H2O)n
C.可将糖类分为单糖、低聚糖和多糖
D.根据能否与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液等弱氧化剂反应,可将糖类分为还原糖和非还原糖
一、选择题
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解析:大多数糖类的组成符合通式Cm(H2O)n,但有些糖类的组成不符合该通式,如脱氧核糖的分子式是C5H10O4,B错误;根据是否水解及水解生成的单糖单元数目可将糖类分为单糖、低聚糖和多糖,C正确。
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2.葡萄糖是单糖的主要原因是 ( )
A.在糖类中含碳原子数最少
B.不能水解生成更简单的糖
C.分子结构中只有一个醛基
D.能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
解析:糖类物质分为单糖、低聚糖、多糖,是按照能否水解为更简单的糖来分类的,而不是以官能团和碳原子数目的多少分类的。单糖不能再水解,而低聚糖、多糖都可以再水解。
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3.下列有机物在酸催化条件下发生水解反应,生成两种不同的有机物,且这两种有机物的相对分子质量相等,该有机物是 ( )
A.蔗糖 B.麦芽糖
C.乙酸乙酯 D.丙酸乙酯
解析:一分子蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖,两者的相对分子质量相等,A符合题意;一分子麦芽糖水解生成两分子葡萄糖,B不符合题意;乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇,二者的相对分子质量不相等,C不符合题意;丙酸乙酯水解生成丙酸和乙醇,二者的相对分子质量不相等,D不符合题意。
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4.下列说法错误的是 ( )
A.木糖醇(戊五醇)是一种常见甜味剂,不属于糖类
B.抗坏血酸(维生素C)常用于水果罐头的抗氧化剂
C.“OTC”是处方药的标识,消费者可从药店自行购买和使用
D.密封包装的食品里常有装铁屑和碳粉小袋,目的是吸收氧气,
减缓食品变质
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解析:糖类是多羟基醛、多羟基酮以及能水解而生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物,木糖醇是戊五醇,不属于糖类,选项A正确;维生素C具有较强还原性,可用于水果罐头的抗氧化剂,选项B正确;OTC药品一般指非处方药,选项C错误;铁粉和碳构成原电池,吸收氧气,防止食品变质,选项D正确。
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5.利用粮食酿酒的过程如图所示,下列说法正确的是 ( )
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
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解析:淀粉水解需要用到液化酶、糖化酶,温度太高酶会失去活性,A错误;麦芽糖与葡萄糖所含的官能团数目不同,组成上不相差n个CH2,B错误;葡萄糖转化成乙醇,碳元素的价态降低,被还原,C错误;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,D正确。
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6.某学生做葡萄糖的还原性实验时,取1 mol·L-1 CuSO4溶液和0.5 mol·L-1 NaOH溶液各1 mL,在一支洁净的试管内混合后,向其中又加入0.5 mL 40%的葡萄糖溶液,加热,结果无砖红色沉淀出现。该实验失败的原因可能是 ( )
A.加入NaOH溶液的量太少
B.加入葡萄糖溶液的量太少
C.加入CuSO4溶液的量太少
D.加入葡萄糖溶液的量太多
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解析:葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液的反应需要在碱性环境中进行,1 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液与NaOH溶液恰好反应生成氢氧化铜时,需要0.5 mol·L-1 NaOH溶液的体积为4 mL,该实验中CuSO4溶液过量,NaOH溶液的量不足,不满足碱性条件,故实验中无砖红色沉淀出现。
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7.通过实验来验证纤维素水解后生成葡萄糖,其实验包括下列操作过程,这些操作过程的正确排列顺序是 ( )
①取小团脱脂棉放入干净试管中 ②小火微热,得到亮棕色溶液 ③加入几滴90%的浓硫酸,用玻璃棒把脱脂棉搅成糊状 ④加入过量NaOH溶液 ⑤加入新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸
A.①②③④⑤ B.①③②④⑤
C.①③②⑤④ D.①②③⑤④
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解析:纤维素水解的条件是在纤维素中加入浓硫酸并加热,无论用新制Cu(OH)2悬浊液还是用银氨溶液来验证水解产物是葡萄糖都必须在碱性条件下才能进行,所以加鉴别试剂时必须先用过量NaOH溶液中和浓硫酸。
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8.核糖是合成核酸的重要原料,常见的两种核糖结构简式为环式核糖
、链式核糖CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO 。
下列关于核糖的叙述不正确的是( )
A.链式核糖和环式核糖互为同分异构体
B.它们都能发生酯化反应
C.链式核糖属于单糖
D.由链式核糖→脱氧核糖(CH2OHCHOHCHOHCH2CHO)可看成是一个氧化过程
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解析:A项,它们的分子式相同,都为C5H10O5,但结构不同,它们互为同分异构体;B项,分子结构中都有羟基,能发生酯化反应;C项,链式核糖不能再水解,属于单糖;D项,链式核糖(C5H10O5)→脱氧核糖(C5H10O4)少一个氧,应为还原过程。
√
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9.已知苏糖的结构简式为 ,以下有关苏糖的说法不正确的是( )
A.苏糖能发生银镜反应
B.不能用银氨溶液区分苏糖与甲酸甲酯
C.苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应
D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体
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解析:苏糖分子中含有—CHO,能发生银镜反应;苏糖与甲酸甲酯中均含有醛基,所以不能用银氨溶液区分;苏糖分子中含有—CHO,能发生加成反应,含有—OH,能发生取代反应;苏糖与葡萄糖的分子式不相同,不互为同分异构体。
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10.(2025·齐齐哈尔市一模)以CO2为原料合成了葡萄糖和长链脂肪酸,这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。合成路线为
葡萄糖、长链脂肪酸。下列说法正确的是( )
A.过程①、②中化学能转化为电能
B.葡萄糖分子中含有醛基、羧基
C.在酒化酶的催化下,葡萄糖能发生水解反应生成乙醇
D.CH3COOH和C17H35COOH互为同系物
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解析:过程①、②均为电解过程,将电能转化为化学能,故A错误;葡萄糖分子中含醛基和多个羟基,不含羧基,故B错误;葡萄糖为单糖,不能发生水解反应,在酒化酶的催化下,葡萄糖能发生分解反应生成乙醇,故C错误;CH3COOH和C17H35COOH均为饱和一元羧酸,两者互为同系物,故D正确。
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11.以淀粉为基本原料可制备许多物质。例如:
下列有关说法中错误的是( )
A.反应③的条件是浓硫酸、170 ℃,反应④是加聚反应,反应⑤是氧化反应
B.淀粉是糖类物质,无甜味,反应①是水解反应
C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可使溴的四氯化碳溶液褪色
D.在加热条件下,可用新制氢氧化铜悬浊液将葡萄糖、乙醇区别开
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解析:由图可知,①为淀粉水解生成葡萄糖;②为葡萄糖发生分解反应生成乙醇;③为乙醇发生消去反应生成乙烯;④为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯;⑤为乙醇氧化生成乙醛;⑥为乙醛氧化生成乙酸。③为乙醇发生消去反应生成乙烯,条件是浓硫酸、170 ℃,④为乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,⑤为乙醇氧化生成乙醛,A项正确;淀粉是糖类物质,但没有甜味,B项正确;聚乙烯分子中不含有碳碳双键,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,C项错误;在加热条件下,葡萄糖可与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀,乙醇与新制氢氧化铜悬浊液不反应,可以区分,D项正确。
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12.生物体内的ATP⁃ADP循环如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.一定条件下,ATP和ADP均能与盐酸反应
B.一定条件下,ATP和ADP均能水解生成
磷酸和戊糖等物质
C.ATP和ADP中均含有酰胺基
D.ADP转化为ATP的反应属于取代反应
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解析:ATP和ADP均含有氨基,一定条件下,ATP和ADP均能与盐酸反应,A正确;由ATP和ADP的结构简式可知,一定条件下,ATP和ADP均能水解生成磷酸和戊糖等物质,B正确;ATP和ADP中均不含有酰胺基,C错误;由ATP和ADP的结构简式可知,ADP与一分子磷酸发生取代反应转化为ATP,同时生成一分子水,D正确。
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二、非选择题
13.(8分)以淀粉为原料合成F和J的简易流程如下:
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回答下列问题:
(1)淀粉的分子式为___________。
(2)检验麦芽糖中含有醛基的常用试剂是______________________
________(填名称)。
(C6H10O5)n
银氨溶液(或新制的氢
氧化铜)
解析:G与甲醇发生酯化反应生成H(丙烯酸甲酯),丙烯酸甲酯发生聚合反应生成J。(1)淀粉的分子式为(C6H10O5)n。(2)醛基可以用银氨溶液或新制的氢氧化铜检验。
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(3)葡萄糖在酶的催化下转变为乙醇的化学方程式为
_______________________________________。
C6H12O6(葡萄糖) 2C2H5OH+2CO2↑
解析:葡萄糖在酶的催化下转变为乙醇的化学方程式:
C6H12O6(葡萄糖) 2C2H5OH+2CO2↑。 (4)E→F发生酯化反应,脱去两分子水;G中含有的官能团名称:羧基、碳碳双键。
(4)E→F的反应类型是______________________。G中含有的官能团名称是_________________。
酯化反应(或取代反应)
羧基、碳碳双键
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(5)H→J的化学方程式为_________________________________。
nCH2==CHCOOCH3
解析:G与甲醇反应生成丙烯酸甲酯,丙烯酸甲酯发生加聚反应生成高聚物J,反应的化学方程式为nCH2==CHCOOCH3
。
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14.(9分)(2025·长沙市雅礼中学月考)葡萄糖在人体内某些酶的催化下,经历了三羧酸循环过程进行分解代谢。下图为部分转化过程:
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回答下列问题:
(1)A中官能团名称为____________。
羟基、羧基
(2)物质A、B、C、D、E中,互为同分异构体的是____(填字母)。
AC
解析:(1)由图可知,A分子中含有羧基、羟基。(2)同分异构体是指分子式相同,结构不同的有机化合物,根据定义可判断互为同分异构体的为A、C。
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(3)B→C反应类型为__________。
加成反应
(4)过程④的另一种生成物是人体的一种最终代谢产物,其化学式是_____。
CO2
解析:(3)对比B和C的结构简式可知B中碳碳双键与水发生加成反应生成C,故为加成反应。(4)通过对比D→E分子中原子变化可知另一种产物是CO2。
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(5)下列说法正确的是____(填字母)。
a.葡萄糖为还原性糖,一定条件下可以与银氨溶液反应,产生银镜
b.B可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.B含有碳碳双键,因此属于烯烃
d.0.5 mol C与足量NaHCO3溶液反应,生成气体在标准状况下体积为44.8 L
ab
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解析:葡萄糖为多羟基醛,含醛基能发生银镜反应,故a正确;B中含碳碳双键,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,使之褪色,故b正确;烃是指只含C、H两种元素的有机物,B中除了含C、H两种元素外还含有O元素,不是烃类有机物,故c错误;0.5 mol C中含1.5 mol的羧基,能与1.5 mol的NaHCO3反应生成1.5 mol的CO2气体,标准状况下的体积为33.6 L,故d错误。
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(6)E与足量甲醇(CH3OH)、浓硫酸共热,可生成分子式为C7H10O5的一种有机物,该反应的化学方程式为
_______________________________________。
解析:E中含有羧基,可与甲醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应,生成分子式为C7H10O5的一种酯。
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15.(12分)(2025·新安县第一高级中学月考)以淀粉为主要原料制备一种具有果香味的有机物C和有机物D的合成路线如图所示。
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请回答下列问题:
(1)A的结构简式为__________,B中的官能团名称为______。
CH3CHO
羧基
解析:淀粉水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下分解为乙醇和二氧化碳,乙醇催化氧化生成乙醛,则A为乙醛,乙醛进一步氧化为乙酸,则B为乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,则C为乙酸乙酯;乙醇在浓硫酸、170 ℃下发生消去反应生成乙烯,乙烯和溴发生加成反应生成C2H4Br2,即1,2⁃二溴乙烷,1,2⁃二溴乙烷和NaCN发生取代反应生成NC—CH2—CH2—CN,NC—CH2—CH2—CN发生水解得到D,据此分析。
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(1)由以上分析可知,反应③是乙醇的催化氧化,被氧化成乙醛,其结构简式为CH3CHO,乙醛被氧化成乙酸,其结构简式为CH3COOH,含有官能团是羧基。
(2)反应⑦中X的分子式为____,反应⑧的反应类型为__________。
Br2
取代反应
解析:反应⑦是乙烯和溴水发生加成反应,则X为Br2, 反应⑧是—CN取代溴原子的位置,应是取代反应。
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(3)反应⑤的化学方程式为_________________________________
______________________;反应⑥用于实验室制乙烯,为除去其中可能混有的SO2,应选用的试剂是___________。
CH3COOH+CH3CH2OH
CH3COOCH2CH3+H2O
NaOH溶液
解析:反应⑤是乙酸与乙醇发生酯化反应,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O;SO2属于酸性氧化物,应用NaOH溶液除去。
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(4)已知D的相对分子质量为118,其中碳、氢两元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则D的结构简式为
_____________________。
HOOCCH2CH2COOH
解析:1 mol该有机物中n(C)=118×40.68%÷12≈4 mol,
n(H)=118×5.08%÷1≈6 mol,n(O)=118×(1-40.68%-5.08%)÷16≈4 mol,因此分子式为C4H6O4,结合反应⑦⑧⑨可知,D的结构简式为HOOCCH2CH2COOH。
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(5)向反应①后的体系中先后加入NaOH溶液、银氨溶液,水浴加热,有银镜产生,______(填“能”或“不能”),说明反应①已反应完全,并说明判断理由:_______________________________。
不能
若淀粉部分水解,也会有银镜产生
解析:题中现象只能说明淀粉发生了水解,无法确定是否完全水解,若淀粉部分水解,也会有银镜产生。
本课结束
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