第2章 第3节 第2课时 糖类和核酸(学用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中化学选择性必修3（鲁科版）

本讲义聚焦糖类和核酸核心知识点，系统梳理糖类的组成、官能团及分类（单糖、低聚糖、多糖），通过葡萄糖、果糖等具体物质的结构性质分析，构建从基础概念到实验探究再到应用的学习支架，同时衔接核酸中核糖、脱氧核糖的结构及生物功能。 该资料以实验探究为特色，设计葡萄糖醛基检验、蔗糖淀粉水解等实验，结合交流讨论培养科学探究与实践能力，通过对比葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖的结构性质差异发展科学思维，联系食品加工等应用体现科学态度与责任。课中实验与讨论辅助教师高效授课，课后练习题及规律方法总结助力学生查漏补缺。

第2课时　糖类和核酸 1.认识糖类的组成和性质特点。 2.了解淀粉和纤维素及其与葡萄糖的关系，了解葡萄糖的结构特点、主要性质与应用。 3.知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。 4.了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。 知识点一　糖类 1.糖类的概念 从结构上看，糖类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。 2.糖类所含的官能团 —OH、—CHO或。 3.分类 （1）单糖 不能水解为更小糖分子的糖类，如葡萄糖、果糖、核糖。 （2）低聚糖 1 mol糖水解后能产生2～10 mol单糖的称为低聚糖。其中，能水解产生2 mol单糖的称为双糖（二糖），能水解产生3 mol单糖的称为三糖，依次类推。 （3）多糖 1 mol糖能水解产生n mol（n＞10）单糖的糖类，如淀粉、纤维素。 4.几种重要的糖 Ⅰ.实验探究 实验1　葡萄糖中醛基的检验 实验内容 实验操作 实验现象 解释或结论 化学方程式 用银氨溶液检验醛基 水浴加热后试管内壁出现一层光亮的银镜 葡萄糖分子中含有醛基，具有还原性，银氨溶液被葡萄糖还原，有Ag生成 CH2OH（CHOH）4CHO＋2[Ag（NH3）2]OHCH2OH（CHOH）4COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O 用新制氢氧化铜悬浊液检验醛基 a步骤试管中出现蓝色絮状沉淀，滴入葡萄糖溶液，c步骤试管中出现砖红色沉淀 Cu（OH）2被葡萄糖还原，有砖红色的Cu2O生成 CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHCH2OH（CHOH）4COONa＋Cu2O↓＋3H2O 实验2　蔗糖、淀粉的性质 实验内容 实验操作 实验现象 解释或结论 蔗糖的水解 （1）取两支试管，分别加入1 mL蔗糖溶液； （2）向一份蔗糖溶液中加入2～3滴稀硫酸，水浴加热几分钟，再加入NaOH溶液调节至碱性； （3）向两支试管中分别加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，观察实验现象 加入稀硫酸、NaOH溶液和新制氢氧化铜悬浊液的试管内产生砖红色沉淀 蔗糖溶液的水解产物与新制Cu（OH）2悬浊液反应，产物含有还原性糖。 实验原理： ＋H2O＋ 淀粉的水解 （1）取两支试管，分别加入1 mL 淀粉溶液； （2）向一份淀粉溶液中加入2～3滴稀硫酸，水浴加热几分钟，取出试管冷却至室温； （3）从两支试管中分别取出少量溶液，滴加碘水观察现象； （4）将两支试管中的溶液分别用NaOH溶液调节至碱性，加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，观察实验现象 加入2～3滴稀硫酸的试管滴加碘水后，试管中未出现蓝色；加入新制氢氧化铜悬浊液后，试管出现砖红色沉淀 淀粉在酸催化和加热的条件下发生水解反应，产物具有还原性。 反应原理 ： ＋nH2O 　　 【交流讨论】 1.如何检验尿液中是否含有葡萄糖？ 2.检验蔗糖水解液中是否含葡萄糖时，为什么必须先用碱液中和稀硫酸？ Ⅱ.结构和性质 （1）单糖——葡萄糖与果糖 ①分子组成和结构特点 分子式 结构简式 官能团 类别 葡萄糖 C6H12O6 CH2OH（CHOH）4CHO 羟基、醛基 单糖 果糖 C6H12O6 羟基、酮羰基 单糖 从组成和结构上看，葡萄糖和果糖互为同分异构体。 ②葡萄糖的化学性质 葡萄糖分子中含有醛基和（醇）羟基，可发生氧化、加成、酯化等反应。 a.氧化反应 ⅰ.生理氧化或燃烧 C6H12O6（s）＋6O2（g）6CO2（g）＋6H2O（l） ΔH＝－2 804 kJ·mol－1。 ⅱ.被弱氧化剂银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液氧化 CH2OH（CHOH）4CHO＋2[Ag（NH3）2]OH2Ag↓＋3NH3＋CH2OH（CHOH）4COONH4＋H2O； CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2＋NaOHCH2OH（CHOH）4COONa＋Cu2O↓＋3H2O。 b.加成反应 CH2OH（CHOH）4CHO＋H2CH2OH（CHOH）4CH2OH。 c.酯化反应 CH2OH（CHOH）4CHO＋5CH3COOHCH3COOCH2（CHOOCCH3）4CHO＋5H2O。 d.发酵成醇 C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑。 （2）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 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，都是双糖 化学性质 水解生成葡萄糖和果糖 水解生成葡萄糖 与银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液不反应 与银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液反应 鉴别方法 向两个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（也可用新制氢氧化铜悬浊液来鉴别） ②蔗糖的水解反应 a.蔗糖水解反应实验需用稀硫酸（1∶5）做催化剂，水浴加热。水解反应的化学方程式为 ＋H2O＋。 b.水解产物中葡萄糖的检验：欲要检验水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液进行检验。 （3）多糖 淀粉和纤维素的结构与性质 分类 淀粉 纤维素 通式 （C6H10O5）n 关系 ①不互为同分异构体（n值不等）；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、无味、固态粉末，不溶于冷水，在热水中发生糊化作用 白色、无味、具有纤维状结构的固体，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遇碘单质变蓝 ①无还原性； ②能水解生成葡萄糖（比淀粉难）； ③能发生酯化反应 存在 植物的种子或块根里 植物细胞的细胞壁 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 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糖类是碳和水组成的化合物，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以及能水解生成它们的物质　 ⑤糖类物质的组成都可以用通式Cm（H2O）n表示 A.①② B.③⑤ C.④ D.①④ 2.葡萄糖的结构简式为CH2OH（CHOH）4CHO，其对应的性质中不正确的是（　　） A.与钠反应放出氢气 B.可与乙酸发生取代反应 C.能发生银镜反应 D.可使小苏打溶液冒出气泡 3.下列关于蔗糖和麦芽糖的说法中，不正确的是（　　） A.麦芽糖的相对分子质量是葡萄糖的两倍 B.在纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不产生银镜 C.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，看不到银镜生成 D.在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有气泡出现 4.对于淀粉和纤维素这两种物质，下列说法正确的是（　　） A.二者都能水解，且水解的最终产物相同 B.二者所含的C、H、O的质量分数相同，都可用（C6H10O5）n表示，互为同分异构体 C.它们均属于糖类，都具有甜味，且都是高分子化合物 D.淀粉能发生银镜反应，而纤维素不能，但能发生酯化反应 知识点二　五碳醛糖与核酸 1.核糖与脱氧核糖 核糖（C5H10O5）和脱氧核糖（C5H10O4）是单糖中两种重要的五碳醛糖，其链式和环式结构如下： 2.核酸 （1）核糖和脱氧核糖是生命遗传物质——　　　　的重要组成部分。核糖核酸和脱氧核糖核酸统称为核酸。 （2）脱氧核糖核酸——DNA 大多数生命的遗传物质是DNA（少数RNA病毒除外）。在以DNA为遗传物质的生命体中，DNA是遗传信息的储存物质。 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 2.以下关于核酸的说法不正确的是（　　） A.有核糖核酸和脱氧核糖核酸两类，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用 B.核酸完全水解产物中，含有磷酸、五碳醛糖和碱基 C.DNA双螺旋的两个螺旋链是通过氢键相结合的 D.核酸、核苷酸都是高分子化合物 3.我国在核酸的研究中取得了卓越成绩。下列有关核酸的叙述不正确的是（　　） A.RNA中含磷酯键 B.DNA两条链上的碱基通过化学键作用相连接 C.可通过分析核酸水解的产物推测其组成 D.根据组成中所含戊糖的不同分为RNA和DNA 能力培养　糖类还原性及水解产物的检验（探究与创新） 某同学进行蔗糖水解实验，并检验产物中的醛基，操作如下：向试管Ⅰ中加入1 mL 20％蔗糖溶液，加入3滴稀硫酸，水浴加热5分钟。打开盛有10％NaOH溶液的试剂瓶，将玻璃瓶塞倒放，取1 mL溶液加入试管Ⅱ，盖紧瓶塞；向试管Ⅱ中加入5滴2％CuSO4溶液。将试管Ⅱ中反应液加入试管Ⅰ，用酒精灯加热试管Ⅰ并观察现象。实验中存在的错误有几处？ 【规律方法】 1.糖类还原性的检验 某些糖类含有醛基有还原性，能被银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液氧化，若不能发生银镜反应或不与新制Cu（OH）2悬浊液反应，则该糖不具有还原性，为非还原糖，如蔗糖。 2.水解产物中葡萄糖的检验 （1）水解条件 ①蔗糖：稀硫酸做催化剂，水浴加热。 ②纤维素：90％的浓硫酸做催化剂，小火微热。 ③淀粉：稀硫酸或酶催化，水浴加热。 （2）水解产物中葡萄糖的检验：欲检验糖类水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和其中的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液进行检验。 3.淀粉水解程度的检验 （1）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 （2）实验中加入NaOH溶液的作用是中和稀硫酸，使溶液处于碱性环境。 【迁移应用】 1.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：④⑤ 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：①②④ 2.向淀粉中加入少量稀硫酸，加热，使之发生水解。为测定淀粉的水解程度，需用到下列试剂中的（　　） ①NaOH 溶液　②银氨溶液　③新制Cu（OH）2悬浊液　④碘水　⑤BaCl2溶液 A.①⑤ B.②④ C.①③④或①②④ D.②③④ 3.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硫酸，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Cu（OH）2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如果不加入稀硫酸，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 1.下列实验操作和结论错误的是（　　） A.用新制Cu（OH）2悬浊液可鉴别麦芽糖和蔗糖 B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化 C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素 D.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，证明蔗糖不水解 2.下列物质中既能发生水解反应，也能发生银镜反应，其水解产物中还含有能发生银镜反应的物质的是（　　） ①乙醛　②葡萄糖　③蔗糖　④麦芽糖　⑤纤维素　⑥淀粉 A.①②④ B.③⑤ C.④ D.③④⑥ 3.可通过实验来验证淀粉水解可生成还原糖，其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 4.下列说法正确的是（　　） A.糖类化合物都可以发生水解 B.证明淀粉没有发生水解的方法是向反应后的溶液中加入新制氢氧化铜悬浊液，加热 C.检验葡萄糖的方法是加入含NaOH的新制氢氧化铜悬浊液，加热 D.检验淀粉是向淀粉溶液中加入银氨溶液，水浴加热 5.有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是葡萄糖、蔗糖、淀粉、甲酸乙酯中的一种。经实验测得： ①只有B、C能发生银镜反应。 ②A遇碘水变蓝色。 ③只有A、C、D能水解，水解液加碱后均能发生银镜反应。 （1）试判断它们各是什么物质： A　　　　　　　　，B　　　　　　　　， C　　　　　　　　，D　　　　　　　　。 （2）写出实验③有关水解反应的化学方程式。 A水解：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， C水解：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， D水解：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：完成课后作业　第2章　第3节　第2课时 阶段重点练四 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　糖类和核酸 知识点一 交流讨论 1.提示：可用新制氢氧化铜悬浊液来检验尿液中是否有葡萄糖，葡萄糖能与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应，生成砖红色沉淀。 2.提示：因为银镜反应、醛与新制Cu（OH）2悬浊液的反应都必须在碱性环境中进行。 对点训练 1.C　糖类含有碳、氢、氧三种元素，但含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物的种类很多，如醇、醛、羧酸等，①错误；大多数糖类化合物的组成可用通式Cm（H2O）n表示，最早被称为“碳水化合物”，但不是碳和水组成的化合物，且随着化学的发展，人们发现称糖类为“碳水化合物”并不准确，②错误；有甜味的物质不一定是糖类，如甘油有甜味，但不是糖类，糖类不一定都有甜味且能溶于水，如纤维素没有甜味且不溶于水，③错误；大多数糖类化合物的组成可用通式Cm（H2O）n表示，但有些糖的组成不符合该通式，如脱氧核糖（C5H10O4），⑤错误。 2.D　葡萄糖分子中含有羟基，能与钠反应放出氢气，与乙酸发生酯化反应；含有醛基，能发生银镜反应；不含羧基，与NaHCO3不反应， D项错误。 3.A　麦芽糖的分子式为C12H22O11，葡萄糖的分子式为C6H12O6，A错误。 4.A　淀粉和纤维素都是多糖，水解的最终产物都是葡萄糖，A项正确；淀粉和纤维素的组成元素相同，都可用（C6H10O5）n表示，但n不同，因此不互为同分异构体，B项错误；二者都是高分子化合物，都属于糖类，但都不具有甜味，C项错误；二者都是非还原性糖，都不能发生银镜反应，纤维素可与硝酸、醋酸等发生酯化反应，D项错误。 知识点二 2.（1）核酸 对点训练 1.D　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.D　核糖核酸和脱氧核糖核酸统称为核酸，对蛋白质的合成和生物遗传起重要作用，A正确；核酸完全水解产物中含有磷酸、五碳醛糖和碱基，B正确；DNA双螺旋的两个螺旋链是通过氢键相结合的，C正确；核酸为高分子化合物，核苷酸不是高分子化合物，D不正确。 3.B　核糖核酸和脱氧核糖核酸都是链状结构，都有磷酯键，A正确；DNA两条链上的碱基通过氢键相连，不是化学键，B错误；核酸经水解可得到很多核苷酸，可通过分析核酸水解的产物推测其组成，C正确；DNA和RNA中所含的戊糖不同，故可根据戊糖的不同将核酸分为DNA和RNA，D正确。 能力培养 提示：第1处错误：利用新制氢氧化铜悬浊液检验蔗糖水解生成的葡萄糖中的醛基时，溶液需保持弱碱性，否则做水解催化剂的酸会与氢氧化铜反应，导致实验失败，题干实验过程中蔗糖水解后溶液未冷却并碱化；第2处错误：NaOH溶液具有强碱性，不能用玻璃瓶塞，否则NaOH与玻璃瓶塞处SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3，会导致瓶盖无法打开，共2处错误。 迁移应用 1.B　某糖是否属于还原糖，可通过银镜反应证明；银镜反应应该采取水浴加热，同时考虑到银镜反应应该在碱性条件下进行，故蔗糖水解（需要水浴加热）后应先加碱中和做催化剂的酸，然后才能进行银镜反应，综上所述，B项正确。 2.C　淀粉在稀硫酸催化下水解，最终产物是葡萄糖。如果未发生水解，则溶液不能发生银镜反应或不能与新制Cu（OH）2悬浊液反应；如果部分水解，则既能发生银镜反应或能与新制Cu（OH）2悬浊液反应又能遇碘水变蓝；如果已完全水解，则遇碘水不显蓝色。因此，选择碘水和银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液可确定有无淀粉存在和有无葡萄糖生成，但检验水解产物前必须加碱来中和酸；选①③④或①②④。 3.D　步骤1加入稀硫酸做催化剂，目的是加快淀粉的水解速率，并不是不加入稀硫酸淀粉就不会发生水解，A错误；淀粉部分发生水解时，加入碘水也能使溶液显蓝色，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；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；淀粉水解生成的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。 【随堂演练】 1.D　麦芽糖属于还原糖，而蔗糖是非还原糖，用新制Cu（OH）2悬浊液可鉴别，A项正确；产生银镜只能说明蔗糖水解生成了葡萄糖，但蔗糖是否水解完全则无法确定，B项正确；浓硫酸使蔗糖脱水变黑，蔗糖中H、O元素以水的形式脱出，只剩下C，则证明蔗糖含C、H、O三种元素，C项正确；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做催化剂的稀硫酸，D项错误。 2.C　酯类物质及双糖、多糖等可以发生水解反应，能发生银镜反应的物质中必须含有醛基，题给6种物质中④属于还原双糖，可以水解并可发生银镜反应，其水解产物葡萄糖也可发生银镜反应。 3.C　验证淀粉水解生成还原糖的实验步骤：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糖，所以该实验的操作步骤顺序为①⑤②③④⑥。 4.C　葡萄糖不能发生水解，A错误；证明淀粉没有发生水解的方法是向反应后的溶液中加入氢氧化钠形成碱性环境，再加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，没有砖红色沉淀生成，B错误；检验淀粉是向淀粉溶液中加入碘，若观察到溶液变蓝则有淀粉存在，D错误。 5.（1）淀粉　葡萄糖　甲酸乙酯　蔗糖 （2）（C6H10O5）n（淀粉）＋nH2OnC6H12O6（葡萄糖）HCOOCH2CH3＋NaOHHCOONa＋CH3CH2OH C12H22O11（蔗糖）＋H2OC6H12O6（葡萄糖）＋C6H12O6（果糖） 解析：据实验②推知A为淀粉；据①③知B只能发生银镜反应，却不能水解，推知B为葡萄糖；由①知D不能发生银镜反应，据③知D能水解，水解液加碱后能发生银镜反应，故D为蔗糖；则C为甲酸乙酯。 6 / 7 学科网（北京）股份有限公司 $