4.1 糖类（5大题型专项训练）化学人教版选择性必修3

**基本信息** 以“组成-分类-性质-实验”为主线系统梳理糖类知识，通过典例与变式题深化概念理解与实验技能，培养化学观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |糖类的组成和分类|1典例+3变式|概念辨析（组成通式、分类依据、同分异构体）|从元素组成到结构特征，建立糖类分类框架| |单糖|1典例+3变式|性质应用（官能团判断、氧化还原反应）|以葡萄糖为核心，关联果糖、核糖的结构与性质| |二糖|1典例+3变式|对比分析（蔗糖与麦芽糖的水解及还原性）|通过同分异构体对比，强化结构决定性质| |多糖|1典例+3变式|综合应用（淀粉、纤维素的水解及高分子特征）|从单糖缩聚视角理解多糖结构与功能| |糖类的水解实验|1典例+3变式|实验操作（水解条件、产物检验及误差分析）|衔接性质与实验，培养科学探究严谨性|

4.1 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 题型05 糖类的水解实验 题型01 糖类的组成和分类 1.糖类的组成 糖类一般是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。大多数糖类化合物的组成可用通式Cm(H2O)n来表示，m和n可以相同，也可以不同。 2.结构 从分子结构上，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物，含有的官能团有羟基（-OH）、醛基（-CHO）或酮羰基。 3.分类 （1）根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为单糖、二糖和多糖。 类别 划分依据 代表物 单糖 不能水解 葡萄糖（C6H12O6）、果糖（C6H12O6）、核糖（C5H10O5）即脱氧核糖（C5H10O4）等 二糖 1mol二糖水解后能产生2mol单糖 二糖：麦芽糖、乳糖和蔗糖等 多糖 1mol糖水解后能产生10mol以上单糖 多糖：淀粉、纤维素、糖原等 （2）根据分子中含有醛基或酮羰基，单糖又可分为醛糖和酮糖。如葡萄糖属于醛糖，果糖属于酮糖。 （3）根据是否具有还原性将糖类分为还原糖（能发生银镜反应）与非还原糖（不能发生银镜反应）。 醛糖属于还原糖，酮糖属于非还原糖。 【典例1】下列对糖类的认识正确的是 A．糖类是有甜味的一类物质的总称 B．糖类对氢氧化铜等弱氧化剂都能表现出还原性 C．葡萄糖分子中有醛基和羟基两种官能团 D．葡萄糖是分子组成最简单的糖，与果糖互为同分异构体 【答案】C 【详解】A．糖类不一定有甜味，如纤维素属于糖类但无甜味，A错误； B．并非所有糖类都具有还原性，如蔗糖不能与弱氧化剂反应，B错误； C．葡萄糖分子结构为多羟基醛[CH2OH(CHOH)4CHO]，则含醛基和羟基两种官能团，C正确； D．葡萄糖与果糖互为同分异构体，糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩合物，但最简单的糖是丙糖(如甘油醛)，而非葡萄糖，D错误； 故答案为：C。 【变式1-1】中国科学家在用合成淀粉的基础上，又合成了葡萄糖。下列说法错误的是 A．二氧化碳分子空间结构呈直线形 B．葡萄糖、果糖、脱氧核糖均属于单糖 C．淀粉和纤维素具有相同的化学式，属于同分异构体 D．葡萄糖在人体组织中发生氧化反应为生命活动提供能量 【答案】C 【详解】A．二氧化碳中C的价层电子对数为2，为sp杂化，无孤电子对，空间构型为直线型，A正确； B．葡萄糖、果糖、脱氧核糖都是单糖，B正确； C．淀粉和纤维素都是天然高分子化合物，虽然都用(C6H10O5)n表示，但是两者的聚合度n不同，分子式不同，不属于同分异构体，C错误； D．葡萄糖在人体组织内，与氧气反应，葡萄糖被氧化释放能量供人体生命活动所需，D正确； 故答案选C。 【变式1-2】糖类物质是自然界分布最广泛、种类最多的有机化合物，是人类维持生命活动所需能量的主要来源。下列说法错误的是 A．不是所有的糖都有甜味 B．乳糖属于二糖 C．蔗糖不能发生银镜反应，则麦芽糖也不能发生银镜反应 D．可发生水解的糖不一定是多糖 【答案】C 【详解】A．糖分为单糖、低聚糖和多糖，葡萄糖和果糖等单糖、蔗糖和麦芽糖等二糖有甜味，但淀粉、纤维素没有甜味，不是所有的糖都有甜味，A正确； B．乳糖是由一分子的半乳糖和一分子的葡萄糖缩合而成，因此属于二糖，B正确； C．蔗糖和乳糖都是非还原性糖，不能发生银镜反应，麦芽糖是还原性糖，能发生银镜反应，C错误； D．蔗糖和麦芽糖都可以水解，但是这两者是二糖，不是多糖，D正确； 故本题选C。 【变式1-3】糖类在生命活动过程中起着重要的作用，是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。下列说法正确的是 A．糖类都可以水解 B．糖类又称碳水化合物，一定符合通式 C．葡萄糖和果糖可以用银氨溶液检验 D．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 【答案】D 【详解】A．单糖是最简单的糖类，单糖不能水解，A错误； B．糖类俗称碳水化合物，大都可用Cn(H2O)m来表示，但符合这一通式的不一定都是糖，如脱氧核糖的分子式是，不符合，B错误； C．葡萄糖和果糖都是还原性糖，都能发生银镜反应，所以不能用银氨溶液区别，C错误； D．葡萄糖可以被人体直接吸收，故静脉注射葡萄糖溶液可以迅速补充能量，D正确； 故选D。 题型02 单糖 1.葡萄糖 葡萄糖是自然界中分布最广的单糖，存在于水果、蜂蜜，植物的种子、叶、根、花，动物的血液和淋巴液等中。葡萄糖的分子式为C6H12O6，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，含有的官能团是-OH、-CHO，是一种多羟基醛。葡萄糖为无色晶体，有甜味，但甜度不如蔗糖，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。 （1）葡萄糖的化学性质 1个葡萄糖分子含有5个羟基和1个醛基，因此葡萄糖既有醛的性质又有多元醇的性质，可以发生氧化、加成、取代等反应。 ①醛的性质 i.氧化反应 葡萄糖能与银氨溶液水浴加热，析出银镜 化学方程式为：CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2]OHCH2OH(CHOH)4COONH4+H2O+2Ag↓+3NH3 与新制氢氧化铜加热，出现砖红色沉淀 化学方程式为：CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 + NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O ii.还原反应 葡萄糖有氧化性，-CHO能被还原 化学方程式为：CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2 +H2CH2OH(CHOH)4CH2OH ②醇的性质 i.酯化反应：葡萄糖分子中含有羟基，能与羧酸发生酯化反应； ii.能与活泼金属钠发生置换生成氢气； ③燃烧 ④生理氧化：葡萄糖能为生命活动提供能量，1mol葡萄糖完全氧化时可以放出2800kJ的能量。 ⑤发酵生成酒精 葡萄糖在酒化酶的作用下发酵，可生成乙醇，这是粮食酿酒中的一步重要反应。 2.果糖 果糖的分子式为C6H12O6，结构简式为CH2OH(CHOH)3COCH2OH，含有的官能团是羟基、酮羰基，是一种多羟基酮，与葡萄糖互为同分异构体。 纯净的果糖为无色晶体，易溶于水、吸湿性强，甜度高于蔗糖。1个果糖分子中含有5个羟基和1个酮羰基，可以发生取代反应、加成反应等。 3.核糖与脱氧核糖 核糖与脱氧核糖都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。 核糖的分子式为C5H10O5，是核糖核酸（RNA)的重要组成部分。脱氧核糖的分子式为C5H10O4，是脱氧核糖核酸（DNA)的重要组成部分。 【典例2】下列关于葡萄糖的说法不正确的是 A．含碳、氢、氧3种元素 B．能发生水解反应 C．属于糖类 D．能为生命活动提供能量 【答案】B 【详解】A．根据葡萄糖的分子式可知，其含有碳、氢、氧3种元素，A正确； B．葡萄糖属于单糖，单糖不能发生水解反应，B错误； C．葡萄糖是多羟基醛，属于单糖，归为糖类物质，C正确； D．葡萄糖是人体主要的能源物质，氧化分解时可释放能量为生命活动供能，D正确； 答案选B。 【变式2-1】木糖醇是一种理想的蔗糖代替品，它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的结晶，分子式为，结构简式为，下列有关木糖醇的叙述中不正确的是 A．木糖醇与葡萄糖、果糖不一样，它不属于单糖 B．木糖醇不能跟新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀 C．木糖醇与乙醇属于同系物 D．木糖醇是一种五元醇，可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应 【答案】C 【详解】A．木糖醇不含醛基或酮基，不属于糖类，更不是单糖，A正确； B．木糖醇无醛基，不能与新制氢氧化铜悬浊液发生氧化反应生成砖红色沉淀（氧化亚铜），B正确； C．木糖醇为五元醇，乙醇为一元醇，官能团数目不同且分子组成不相差若干个CH2基团，不互为同系物，C错误； D．木糖醇含五个羟基，属于五元醇，醇羟基可与羧酸发生酯化反应，D正确； 故答案选C。 【变式2-2】D-乙酰氨基葡萄糖是一种天然存在的特殊单糖，其结构如图所示。下列说法正确的是 A．分子式为 B．该物质与葡萄糖互为同系物 C．该分子中含有4个手性碳原子 D．含有3种官能团 【答案】D 【详解】A．该物质的分子式为C8H15O6N，A错误； B．葡萄糖中不含有酰胺基，与该物质不是同系物，B错误； C．该化合物共有5个手性碳原子，除-CH2OH、-NHCOCH3外，其余碳原子均有手性，C错误； D．该化合物含有羟基、醚键、酰胺基共三种官能团，D正确； 故选D。 【变式2-3】下列反应中，能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是 A．加金属钠，看是否有氢气放出 B．与醋酸和浓硫酸共热，看能否发生酯化反应 C．加入KMnO4酸性溶液，看是否褪色 D．与新制氢氧化铜混合后煮沸，观察有无红色沉淀生成 【答案】D 【详解】A．尿液中含有水，会与钠反应生成气体，不能检验是否含葡萄糖，A错误； B．尿液中葡萄糖含量很低，与醋酸反应不明显，且尿液具有刺激性气味，也无法判断是否有果香味物质生成，不能检验是否含葡萄糖，B错误； C．尿液中含有尿素等还原性物质，能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法用酸性KMnO4溶液检验是否含葡萄糖，C错误； D．葡萄糖和氢氧化铜在碱性溶液中加热会生成砖红色的氧化亚铜，所以加入新制的氢氧化铜悬浊液加热，观察是否有砖红色的沉淀生成，可以检验糖尿病病人的尿液中是否含有葡萄糖，D正确； 故答案选D。 题型03 二糖 常见的二糖有蔗糖和麦芽糖，分子式均为C12H22O11，二者互为同分异构体。 1.蔗糖 蔗糖为无色晶体，易溶于水，有甜味，存在于大多数植物体内、甘蔗、甜菜中。 一分子蔗糖可水解为一分子葡萄糖和一分子果糖。 蔗糖为非还原糖，与银氨溶液或新制氢氧化铜均不反应，不能使溴水褪色。 2.麦芽糖 麦芽糖易溶于水，主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，一分子麦芽糖水解可生成两分子葡萄糖，麦芽糖属于还原糖，能与银氨溶液、新制氢氧化铜溶液反应，也能使溴水褪色。 【典例3】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 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 【答案】C 【详解】A．蔗糖和麦芽糖分子式相同（），但结构不同，互为同分异构体，A正确； B．蔗糖和麦芽糖的分子式均为，B正确； C．蔗糖水解产物是葡萄糖和果糖，C错误； D．麦芽糖是还原糖，能发生银镜反应；蔗糖是非还原糖，不能发生银镜反应，D正确； 故选C。 【变式3-1】分子结构修饰是指保持分子的主体骨架与基本结构不变，仅改变分子中某些基团而得到新分子。如蔗糖分子经修饰后得到三氯蔗糖(如图)。下列有关说法正确的是 A．蔗糖与三氯蔗糖都属于糖类 B．蔗糖与三氯蔗糖的性质相同 C．三氯蔗糖在水中的溶解度比蔗糖小 D．三氯蔗糖不如蔗糖甜，适宜糖尿病人食用 【答案】C 【详解】A．糖类的定义是多羟基醛、多羟基酮，或水解能生成多羟基醛/酮的化合物；三氯蔗糖将蔗糖的3个羟基替换为氯原子，不满足糖类的定义，不属于糖类，只有蔗糖属于糖类，A错误； B．物质性质由结构决定，二者官能团不同，性质不相同，B错误； C．羟基是亲水基团，氯原子是疏水基团，三氯蔗糖的亲水羟基数目少于蔗糖，因此在水中的溶解度比蔗糖小，C正确； D．三氯蔗糖甜度远高于蔗糖，属于人工代糖，不会被人体代谢升高血糖，适宜糖尿病人食用，D错误； 故选C。 【变式3-2】甘蔗含糖量十分丰富，其中蔗糖(结构如图所示)、葡萄糖及果糖的含量可达12%，它们极易被人体吸收利用。下列说法正确的是 A．蔗糖不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．葡萄糖和果糖互为同分异构体 C．蔗糖分子中碳元素含量最高 D．基态氢原子中电子云轮廓图形状为哑铃形 【答案】B 【详解】A．蔗糖中含有羟基，可以与高锰酸钾发生氧化还原反应，使高锰酸钾溶液褪色，故A错误； B．葡萄糖和果糖分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故B正确； C．蔗糖分子式为C12H22O11，元素百分含量：O>C>H，蔗糖分子中氧元素含量最高，故C错误； D．基态氢原子核外1个电子排在1s能级，电子云轮廓图形状为球形，故D错误； 故答案为：B。 【变式3-3】1 mol某有机物在稀硫酸作用下，水解生成2 mol相同的物质。有下列物质： ①蔗糖  ②麦芽糖  ③淀粉  ④  ⑤  ⑥  ⑦ 其中符合题目要求的是 A．②⑤⑥⑦ B．②④⑤ C．①②⑤⑦ D．①④⑤⑥ 【答案】A 【详解】①1 mol蔗糖在稀硫酸作用下，水解生成1 mol葡萄糖和1 mol果糖，①不符合题意； ②1 mol麦芽糖在稀硫酸作用下，水解生成2 mol葡萄糖，②符合题意； ③淀粉的分子式为，1 mol淀粉在稀硫酸作用下，水解生成n mol葡萄糖，③不符合题意； ④1 mol 在稀硫酸作用下，水解生成和，④不符合题意； ⑤ 1 mol 在稀硫酸作用下，水解生成，⑤符合题意； ⑥1 mol 在稀硫酸作用下，水解生成2 mol的 3,4,5-三羟基苯甲酸，⑥符合题意； ⑦1 mol 水解生成，⑦符合题意； 则符合题意的是②⑤⑥⑦，故选A。 题型04 多糖 常见的多糖有淀粉、纤维素，分子式均为(C6H10O5)n，但二者的n值不同，不互为同分异构体。 1.淀粉 淀粉主要存在于植物的种子、根茎里，其中谷类和薯类含淀粉较多。淀粉分子中含有几百到几千个葡萄糖单元，分子式为(C6H10O5)n，其相对分子质量从几万到几十万，属于天然有机高分子。淀粉是白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水，在热水中部分溶解，形成胶状的淀粉糊。 淀粉分子中无醛基，不能发生银镜反应，不能与新制氢氧化铜反应；分子中存在羟基，能发生酯化反应。常温下，淀粉遇碘显蓝色，可用该反应检验淀粉。 淀粉可水解，方程式为：（C6H10O5)n（淀粉）+nH2OnC6H12O6（葡萄糖） 2.纤维素 纤维素分子式(C6H10O5)n，是自然界中分布最广泛的一种多糖，存在于木材、棉花等植物体中。纤维素参与构成植物的细胞壁，起着保护和支持作用。纤维素分子中含有数千个葡萄糖单元，属于天然有机高分子。 纤维素分子中无醛基，不能发生银镜反应，但有醇羟基，可以与硝酸、醋酸发生酯化反应。 纤维素分子的水解方程式为：（C6H10O5)n（纤维素）+nH2OnC6H12O6（葡萄糖） 【典例4】中国科学家实现了以为原料人工合成淀粉，这项技术被国际学术界誉为影响世界的重大突破。已知淀粉化学式为，下列有关淀粉的说法错误的是 A．淀粉是有机高分子 B．淀粉能用于制造可降解材料 C．淀粉在人体内水解的最终产物是葡萄糖 D．合成淀粉的过程不涉及氧化还原反应 【答案】D 【详解】A．淀粉是由多个葡萄糖单元组成的高分子化合物，属于有机高分子，A正确； B．淀粉是天然聚合物，可被微生物分解，常用于制造可降解塑料等材料，B正确； C．淀粉在人体内经淀粉酶和麦芽糖酶等水解，最终产物为葡萄糖，C正确； D．CO2中碳的氧化态为+4，淀粉中碳的平均氧化态为0，合成过程涉及碳的还原，属于氧化还原反应，D错误； 故选D。 【变式4-1】我国科研团队在实现从二氧化碳到淀粉全合成的研究上取得了重要进展。下列关于淀粉的说法错误的是 A．淀粉是单糖 B．淀粉能水解为葡萄糖 C．常温下、淀粉遇碘溶液变蓝 D．人工合成淀粉产业化，将有利于碳中和 【答案】A 【详解】A．单糖是不能发生水解的糖类，淀粉属于可水解的多糖，并非单糖，A错误； B．淀粉是葡萄糖的脱水缩合产物，在催化条件下可水解最终得到葡萄糖，B正确； C．常温下淀粉遇碘单质会发生特征显色反应，溶液变为蓝色，C正确； D．人工合成淀粉以为原料，可消耗大气中的，降低碳排放量，产业化后有利于实现碳中和，D正确； 故选A。 【变式4-2】研究发现，纤维素难溶于水，但可在低温下溶于NaOH溶液，恢复至室温后会重新析出。下列说法正确的是 A．纤维素是一种低聚糖 B．纤维素与淀粉互为同系物 C．纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键 D．纤维素溶于NaOH溶液是因为水解生成了葡萄糖 【答案】C 【详解】A．低聚糖是由2-10个单糖单元组成的糖类，而纤维素是由成千上万个葡萄糖单元通过糖苷键连接形成的高分子化合物，属于多糖，A错误； B．同系物需结构相似且分子组成相差n个CH2，淀粉和纤维素虽均为多糖，但糖苷键类型（淀粉为α-1,4，纤维素为β-1,4）及聚合度不同，结构不相似，不属于同系物，B错误； C．纤维素单链含多个羟基（-OH），链间羟基可形成大量氢键，增强分子间作用力，导致其难以被水分子分散，故难溶于水，C正确； D．纤维素水解需酸性条件或酶催化且为化学变化，而题目中“低温溶解、室温析出”为物理变化，未发生水解，溶解是因NaOH破坏链间氢键使纤维素链分散，D错误； 故选C。 【变式4-3】已知葡萄糖、淀粉和纤维素的结构如图所示，下列说法不正确的是 A．1mol该葡萄糖最多可以和5mol乙酸酐[]反应生成五乙酸葡萄糖酯 B．葡萄糖不能发生银镜反应 C．葡萄糖1位碳和4位碳的羟基分别与另一葡萄糖4位碳和1位碳的羟基发生缩聚反应可形成纤维素 D．纤维素可制备硝酸纤维，硝酸纤维的化学式为 【答案】B 【详解】A．1mol该葡萄糖中含有5mol羟基，故最多可以和5mol乙酸酐反应生成五乙酸葡萄糖酯，A正确； B．葡萄糖具有还原性，能发生银镜反应，B错误； C．葡萄糖1位碳的羟基可以与另一葡萄糖4位碳的羟基发生缩聚反应脱去水分子，生成高分子纤维素，C正确； D．纤维素每个链节中含有3个羟基，可以和3个硝酸分子反应生成水并引入3个-，故可制备硝酸纤维，硝酸纤维的化学式为，D正确； 故选B。 题型05 糖类的水解实验 单糖不能发生水解，二糖、多糖在酸性或酶的作用下能发生水解，但在检验水解产物时，一定要先加NaOH溶液中和催化剂稀硫酸至溶液呈碱性，再加银氨溶液，否则会影响实验结果。 1.淀粉水解 淀粉遇碘变蓝，此处可用于检验淀粉是否完全水解。若水解不完全，溶液变蓝。若水解完全，则无明显现象。 2.纤维素水解 实验注意事项： ①实验中加入的浓硫酸的量不能太多，浓度不能太大，否则会使纤维素脱水炭化，但硫酸浓度太低会影响水解反应的速率； ②为增大反应速率，防止纤维素水解的中间产物附着在纤维素表面阻止进一步水解而影响实验效果，可水浴加热或小火微热，得到亮棕色溶液后再冷却； ③可通过稀释水解液，观察是否有沉淀析出判断水解是否完全。若加水稀释无絮状沉淀析出，则说明水解完全； ④可以使用较浓的NaOH溶液中和水解液，边加边振荡。该实验也可选用银氨溶液检验水解产物，但需注意加碱后溶液的pH不可过高或过低。 【典例5】下列说法或判断正确的是 A．判断蔗糖水解产物中是否有葡萄糖的方法：向水解液中直接加入新制的 B．某有机物完全燃烧后生成和，则该有机物中一定含有C、H、O三种元素 C．等体积和的混合气体在光照下反应，生成物是和HCl D．相同物质的量浓度的乙醇、乙酸、碳酸钠的稀溶液中，pH最小的是乙酸 【答案】D 【详解】A．蔗糖在硫酸作催化剂条件下水解，检验葡萄糖存在需碱性环境，因此判断蔗糖水解产物中是否有葡萄糖的方法：先加入NaOH溶液中和硫酸，使溶液显碱性，然后再加入新制的Cu(OH)2悬浊液，再加热煮沸，直接加入新制Cu(OH)2会被酸性环境中和，无法检测出水解产生的葡萄糖，故A错误； B．某有机物完全燃烧后生成CO2和H2O，该有机物可能只含有C、H两种元素，也可能含有C、H、O三种元素，因此不能说明该有机物中一定含有C、H、O三种元素，故B错误； C．等体积和的混合气体在光照条件下反应，生成物是和HCl，而非仅CH3Cl，故C错误； D．乙醇不是酸，其溶液呈中性；碳酸钠是盐，其溶液显碱性；乙酸属于酸，所以乙酸溶液的pH最小，故D正确； 故答案选D。 【变式5-1】为了检验淀粉的水解程度，某实验小组同学设计完成如下实验，并得出了相应的结论。 下列说法错误的是 A．可选择2 mol/L左右的稀硫酸 B．若现象Ⅰ为溶液不变蓝，说明淀粉完全水解 C．若现象Ⅱ为无银镜出现，不能说明淀粉没有水解 D．实验后可用稀硝酸洗去银镜 【答案】B 【分析】淀粉在稀硫酸中水解后得到的水解液分为两份，一份加入过量NaOH，得到中和液，再加入碘水，碘会与NaOH反应，导致即使存在淀粉，溶液也不变蓝；另一份直接加入银氨溶液，银镜反应需在碱性条件下进行，水解液中含有过量的硫酸，不能发生银镜反应。 【详解】A．浓硫酸具有脱水性，淀粉水解实验中，通常使用2 mol/L的稀硫酸作为催化剂，A正确； B．由现象Ⅰ得出的结论不正确，因为加入NaOH溶液呈碱性后，加入碘水，与NaOH溶液发生反应，可能没有存在，不能证明淀粉是否存在，B错误； C．由现象Ⅱ无银镜现象，不能说明淀粉没有水解，因为加入银氨溶液之前未用碱中和作催化剂的酸，银镜反应须在碱性条件下才能发生，C正确； D．银能溶解在稀硝酸中，因此实验后可用稀硝酸洗去银镜，D正确； 故选B。 【变式5-2】检验淀粉的水解产物及淀粉水解是否完全时，除淀粉外，还需下列试剂：①碘水；②新制；③溶液；④稀硫酸，实验时所需上述试剂的顺序依次是 A．①②③④ B．④①③② C．④①②③ D．①④③② 【答案】B 【详解】淀粉水解需加入稀硫酸，充分加热反应后，先加入碘水检验淀粉，避免后续加入的碱将碘单质消耗，后续利用新制氢氧化铜检验葡萄糖需要碱性环境，因此试剂加入顺序为④稀硫酸、①碘水、③NaOH溶液、②新制Cu(OH)2；故答案为：B； 【变式5-3】某学生进行蔗糖的水解实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：取少量纯蔗糖加适量水配成溶液；向蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟，冷却；向冷却后的溶液中加入银氨溶液，水浴加热，没有银镜产生。产生上述实验结果的原因可能是 A．蔗糖尚未水解 B．煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸 C．加热温度不够高 D．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖 【答案】B 【详解】A．蔗糖在酸性条件和加热条件下已发生水解，未水解的可能性低，A错误； B．银镜反应需在碱性环境中进行，未中和酸性催化剂（硫酸）会破坏银氨溶液，导致无法生成银镜，B正确； C．水解时已煮沸足够时间，且银镜反应的水浴温度通常足够，温度并非主因，C错误； D．蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖，必然含有葡萄糖，D错误； 故选B。 / 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 单糖 题型03 二糖 题型04 多糖 题型05 糖类的水解实验 题型01 糖类的组成和分类 1.糖类的组成 糖类一般是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。大多数糖类化合物的组成可用通式Cm(H2O)n来表示，m和n可以相同，也可以不同。 2.结构 从分子结构上，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物，含有的官能团有羟基（ ）、醛基（ ）或酮羰基。 3.分类 （1）根据能否水解以及水解后的产物，糖类可分为 、 和 。 类别 划分依据 代表物 单糖 不能水解 葡萄糖（ ）、果糖（ ）、核糖（C5H10O5）即脱氧核糖（C5H10O4）等 二糖 1mol二糖水解后能产生 mol单糖 二糖： 、乳糖和 等 多糖 1mol糖水解后能产生10mol以上单糖 多糖： 、 、糖原等 （2）根据分子中含有醛基或酮羰基，单糖又可分为醛糖和酮糖。如葡萄糖属于醛糖，果糖属于酮糖。 （3）根据是否具有还原性将糖类分为还原糖（能发生银镜反应）与非还原糖（不能发生银镜反应）。 醛糖属于还原糖，酮糖属于非还原糖。 【典例1】下列对糖类的认识正确的是 A．糖类是有甜味的一类物质的总称 B．糖类对氢氧化铜等弱氧化剂都能表现出还原性 C．葡萄糖分子中有醛基和羟基两种官能团 D．葡萄糖是分子组成最简单的糖，与果糖互为同分异构体 【变式1-1】中国科学家在用合成淀粉的基础上，又合成了葡萄糖。下列说法错误的是 A．二氧化碳分子空间结构呈直线形 B．葡萄糖、果糖、脱氧核糖均属于单糖 C．淀粉和纤维素具有相同的化学式，属于同分异构体 D．葡萄糖在人体组织中发生氧化反应为生命活动提供能量 【变式1-2】糖类物质是自然界分布最广泛、种类最多的有机化合物，是人类维持生命活动所需能量的主要来源。下列说法错误的是 A．不是所有的糖都有甜味 B．乳糖属于二糖 C．蔗糖不能发生银镜反应，则麦芽糖也不能发生银镜反应 D．可发生水解的糖不一定是多糖 【变式1-3】糖类在生命活动过程中起着重要的作用，是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源。下列说法正确的是 A．糖类都可以水解 B．糖类又称碳水化合物，一定符合通式 C．葡萄糖和果糖可以用银氨溶液检验 D．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 题型02 单糖 1.葡萄糖 葡萄糖是自然界中分布最广的单糖，存在于水果、蜂蜜，植物的种子、叶、根、花，动物的血液和淋巴液等中。葡萄糖的分子式为 ，结构简式为 ，含有的官能团是 、 ，是一种多羟基醛。葡萄糖为无色晶体，有甜味，但甜度不如蔗糖，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。 （1）葡萄糖的化学性质 1个葡萄糖分子含有5个羟基和1个醛基，因此葡萄糖既有醛的性质又有多元醇的性质，可以发生氧化、加成、取代等反应。 ①醛的性质 i.氧化反应 葡萄糖能与银氨溶液水浴加热，析出银镜 化学方程式为： 与新制氢氧化铜加热，出现砖红色沉淀 化学方程式为： ii.还原反应 葡萄糖有氧化性，-CHO能被还原 化学方程式为： ②醇的性质 i.酯化反应：葡萄糖分子中含有羟基，能与羧酸发生酯化反应； ii.能与活泼金属钠发生置换生成氢气； ③燃烧 ④生理氧化：葡萄糖能为生命活动提供能量，1mol葡萄糖完全氧化时可以放出2800kJ的能量。 ⑤发酵生成酒精 葡萄糖在酒化酶的作用下发酵，可生成乙醇，这是粮食酿酒中的一步重要反应。 2.果糖 果糖的分子式为 ，结构简式为 ，含有的官能团是 、 ，是一种多羟基酮，与葡萄糖互为 。 纯净的果糖为无色晶体，易溶于水、吸湿性强，甜度高于蔗糖。1个果糖分子中含有5个羟基和1个酮羰基，可以发生取代反应、加成反应等。 3.核糖与脱氧核糖 核糖与脱氧核糖都是含有5个碳原子的单糖——戊糖。 核糖的分子式为C5H10O5，是核糖核酸（RNA)的重要组成部分。脱氧核糖的分子式为C5H10O4，是脱氧核糖核酸（DNA)的重要组成部分。 【典例2】下列关于葡萄糖的说法不正确的是 A．含碳、氢、氧3种元素 B．能发生水解反应 C．属于糖类 D．能为生命活动提供能量 【变式2-1】木糖醇是一种理想的蔗糖代替品，它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的结晶，分子式为，结构简式为，下列有关木糖醇的叙述中不正确的是 A．木糖醇与葡萄糖、果糖不一样，它不属于单糖 B．木糖醇不能跟新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色沉淀 C．木糖醇与乙醇属于同系物 D．木糖醇是一种五元醇，可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应 【变式2-2】D-乙酰氨基葡萄糖是一种天然存在的特殊单糖，其结构如图所示。下列说法正确的是 A．分子式为 B．该物质与葡萄糖互为同系物 C．该分子中含有4个手性碳原子 D．含有3种官能团 【变式2-3】下列反应中，能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是 A．加金属钠，看是否有氢气放出 B．与醋酸和浓硫酸共热，看能否发生酯化反应 C．加入KMnO4酸性溶液，看是否褪色 D．与新制氢氧化铜混合后煮沸，观察有无红色沉淀生成 题型03 二糖 常见的二糖有蔗糖和麦芽糖，分子式均为 ，二者互为 。 1.蔗糖 蔗糖为无色晶体，易溶于水，有甜味，存在于大多数植物体内、甘蔗、甜菜中。 一分子蔗糖可水解为一分子葡萄糖和一分子果糖。 蔗糖为非还原糖，与银氨溶液或新制氢氧化铜均不反应，不能使溴水褪色。 2.麦芽糖 麦芽糖易溶于水，主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，一分子麦芽糖水解可生成两分子葡萄糖，麦芽糖属于还原糖，能与银氨溶液、新制氢氧化铜溶液反应，也能使溴水褪色。 【典例3】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 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 【变式3-1】分子结构修饰是指保持分子的主体骨架与基本结构不变，仅改变分子中某些基团而得到新分子。如蔗糖分子经修饰后得到三氯蔗糖(如图)。下列有关说法正确的是 A．蔗糖与三氯蔗糖都属于糖类 B．蔗糖与三氯蔗糖的性质相同 C．三氯蔗糖在水中的溶解度比蔗糖小 D．三氯蔗糖不如蔗糖甜，适宜糖尿病人食用 【变式3-2】甘蔗含糖量十分丰富，其中蔗糖(结构如图所示)、葡萄糖及果糖的含量可达12%，它们极易被人体吸收利用。下列说法正确的是 A．蔗糖不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B．葡萄糖和果糖互为同分异构体 C．蔗糖分子中碳元素含量最高 D．基态氢原子中电子云轮廓图形状为哑铃形 【变式3-3】1 mol某有机物在稀硫酸作用下，水解生成2 mol相同的物质。有下列物质： ①蔗糖  ②麦芽糖  ③淀粉  ④  ⑤  ⑥  ⑦ 其中符合题目要求的是 A．②⑤⑥⑦ B．②④⑤ C．①②⑤⑦ D．①④⑤⑥ 题型04 多糖 常见的多糖有淀粉、纤维素，分子式均为 ，但二者的n值不同，不互为 。 1.淀粉 淀粉主要存在于植物的种子、根茎里，其中谷类和薯类含淀粉较多。淀粉分子中含有几百到几千个葡萄糖单元，分子式为 ，其相对分子质量从几万到几十万，属于天然有机高分子。淀粉是白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水，在热水中部分溶解，形成胶状的淀粉糊。 淀粉分子中 醛基， 发生银镜反应， 与新制氢氧化铜反应；分子中存在 ，能发生酯化反应。常温下，淀粉遇碘显蓝色，可用该反应检验淀粉。 淀粉可水解，方程式为： 2.纤维素 纤维素分子式 ，是自然界中分布最广泛的一种多糖，存在于木材、棉花等植物体中。纤维素参与构成植物的细胞壁，起着保护和支持作用。纤维素分子中含有数千个葡萄糖单元，属于天然有机高分子。 纤维素分子中无醛基，不能发生银镜反应，但有醇羟基，可以与硝酸、醋酸发生酯化反应。 纤维素分子的水解方程式为： 【典例4】中国科学家实现了以为原料人工合成淀粉，这项技术被国际学术界誉为影响世界的重大突破。已知淀粉化学式为，下列有关淀粉的说法错误的是 A．淀粉是有机高分子 B．淀粉能用于制造可降解材料 C．淀粉在人体内水解的最终产物是葡萄糖 D．合成淀粉的过程不涉及氧化还原反应 【变式4-1】我国科研团队在实现从二氧化碳到淀粉全合成的研究上取得了重要进展。下列关于淀粉的说法错误的是 A．淀粉是单糖 B．淀粉能水解为葡萄糖 C．常温下、淀粉遇碘溶液变蓝 D．人工合成淀粉产业化，将有利于碳中和 【变式4-2】研究发现，纤维素难溶于水，但可在低温下溶于NaOH溶液，恢复至室温后会重新析出。下列说法正确的是 A．纤维素是一种低聚糖 B．纤维素与淀粉互为同系物 C．纤维素难溶于水的主要原因是其链间有多个氢键 D．纤维素溶于NaOH溶液是因为水解生成了葡萄糖 【变式4-3】已知葡萄糖、淀粉和纤维素的结构如图所示，下列说法不正确的是 A．1mol该葡萄糖最多可以和5mol乙酸酐[]反应生成五乙酸葡萄糖酯 B．葡萄糖不能发生银镜反应 C．葡萄糖1位碳和4位碳的羟基分别与另一葡萄糖4位碳和1位碳的羟基发生缩聚反应可形成纤维素 D．纤维素可制备硝酸纤维，硝酸纤维的化学式为 题型05 糖类的水解实验 单糖不能发生水解，二糖、多糖在酸性或酶的作用下能发生水解，但在检验水解产物时， 一定要先加 溶液中和催化剂稀硫酸至溶液呈 ，再加银氨溶液，否则会影响实验结果。 1.淀粉水解 淀粉遇碘变蓝，此处可用于检验淀粉是否完全水解。若水解不完全，溶液变蓝。若水解完全，则无明显现象。 2.纤维素水解 实验注意事项： ①实验中加入的浓硫酸的量不能太多，浓度不能太大，否则会使纤维素脱水炭化，但硫酸浓度太低会影响水解反应的速率； ②为增大反应速率，防止纤维素水解的中间产物附着在纤维素表面阻止进一步水解而影响实验效果，可水浴加热或小火微热，得到亮棕色溶液后再冷却； ③可通过稀释水解液，观察是否有沉淀析出判断水解是否完全。若加水稀释 絮状沉淀析出，则说明水解完全； ④可以使用较浓的 溶液中和水解液，边加边振荡。该实验也可选用 检验水解产物，但需注意加碱后溶液的pH不可过高或过低。 【典例5】下列说法或判断正确的是 A．判断蔗糖水解产物中是否有葡萄糖的方法：向水解液中直接加入新制的 B．某有机物完全燃烧后生成和，则该有机物中一定含有C、H、O三种元素 C．等体积和的混合气体在光照下反应，生成物是和HCl D．相同物质的量浓度的乙醇、乙酸、碳酸钠的稀溶液中，pH最小的是乙酸 【变式5-1】为了检验淀粉的水解程度，某实验小组同学设计完成如下实验，并得出了相应的结论。 下列说法错误的是 A．可选择2 mol/L左右的稀硫酸 B．若现象Ⅰ为溶液不变蓝，说明淀粉完全水解 C．若现象Ⅱ为无银镜出现，不能说明淀粉没有水解 D．实验后可用稀硝酸洗去银镜 【变式5-2】检验淀粉的水解产物及淀粉水解是否完全时，除淀粉外，还需下列试剂：①碘水；②新制；③溶液；④稀硫酸，实验时所需上述试剂的顺序依次是 A．①②③④ B．④①③② C．④①②③ D．①④③② 【变式5-3】某学生进行蔗糖的水解实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：取少量纯蔗糖加适量水配成溶液；向蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟，冷却；向冷却后的溶液中加入银氨溶液，水浴加热，没有银镜产生。产生上述实验结果的原因可能是 A．蔗糖尚未水解 B．煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸 C．加热温度不够高 D．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $