高中化学《糖》微课精讲+知识点+教案课件+习题

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知识点：

1．结构与组成

从分子结构上看，糖类可分为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。其组成大多以通式C_m(H₂O)_n表示，过去曾称其为碳水化合物。

2．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)低聚糖：1 mol低聚糖水解后能产生2～10_mol单糖。若水解生成2 mol单糖，则称为二糖，重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。

(3)多糖：1 mol多糖水解后能产生很多摩尔单糖，如淀粉、纤维素等。

相关链接

(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。

(2)大多数糖类化合物的分子可用通式C_m(H₂O)_n来表示，m与n是可以相同、也可以不同的正整数。

(3)符合C_m(H₂O)_n通式的物质不一定都是糖类化合物，如甲醛CH₂O、乙酸C₂H₄O₂等；有些糖的分子式并不符合C_m(H₂O)_n，如脱氧核糖C₅H₁₀O₄.

(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。

二、葡萄糖与果糖

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。

(1)氧化反应

①生理氧化或燃烧

C₆H₁₂O₆(s)＋6O₂(g)―→6CO₂(g)＋6H₂O(l)  ΔH＝－2 804  kJ·mol^－1

②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)₂悬浊液氧化

相关链接

葡萄糖分子结构的探究

三、二糖和多糖

1．蔗糖和麦芽糖

(1)蔗糖和麦芽糖的结构与性质

(2)蔗糖的水解反应

①蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。水解反应的化学方程式为：

②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。

相关链接

(1)蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究

(2)为保证上述实验成功，应注意：

①盛蔗糖或麦芽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；

②蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热；

③检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加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，否则实验会失败。

2．淀粉和纤维素

(1)淀粉和纤维素的结构与性质

(2)淀粉水解及其程度的检验

方法规律

(1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂，检验水解产物之前，必须先加碱中和酸，以免硫酸与银氨溶液或新制Cu(OH)₂悬浊液反应，导致实验失败。

(2)用I₂检验淀粉时，应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水，因I₂与NaOH溶液反应影响淀粉的检验。

视频教学：

练习：

1．下列关于糖类的说法错误的是(　　)

A．纤维素、麦芽糖、蔗糖在一定条件下都可发生水解反应

B．葡萄糖与果糖互为同分异构体

C．葡萄糖与蔗糖互为同分异构体

D．葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖

2．下列物质互为同系物的是(　　)

A．葡萄糖和蔗糖　 　　　　　　       B．蔗糖和麦芽糖

C．乙酸和丙酸(CH₃CH₂COOH)        D．乙醇和甘油

3．生活中的一些问题常涉及化学知识，下列叙述正确的是(　　)

A．棉花的主要成分是纤维素

B．过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人发胖

C．淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要

D．纤维素在人体消化过程中起着重要作用，纤维素可以作为人类的营养物质

4．下列反应中不属于水解反应的是(　　)

A．纤维素在稀硫酸作用下转化为葡萄糖

B．葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳

C．乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中加热的反应

D．淀粉在一定条件下转化为葡萄糖

5．某学生做葡萄糖的还原性实验，将4 mL 0.5 mol/L的CuSO₄溶液和4 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液混合后，向混合液中滴入1.0 mL 10%的葡萄糖溶液，加热煮沸，结果没看到有砖红色沉淀生成。这是因为(　　)

A．葡萄糖浓度太大

B．加热时间不够

C．CuSO₄溶液的量不够

D．NaOH溶液的量不够

6．核糖的结构简式为CH₂OH(CHOH)₃CHO。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．可以与新制Cu(OH)₂悬浊液共热生成砖红色沉淀

C．可以使紫色石蕊溶液变红

D．与葡萄糖互为同系物

7．已知葡萄糖能和银氨溶液反应生成银单质。在一成熟苹果切片上分别滴上一滴碘水和银氨溶液，颜色变化如图所示。

根据这些实验现象，下列推断正确的是(　　)

A．熟透的苹果中含有淀粉

B．熟透的苹果中不含淀粉

C．熟透的苹果中含有醇

D．熟透的苹果中不含还原性的糖

课件：

教案：

[教学目标]　

1.熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法。

2.知道常见的二糖(麦芽糖、蔗糖)、多糖(淀粉、纤维素)的性质及它们之间的相互关系

3.学会淀粉的检验方法。

[重点]

1.糖类的概念

2.掌握糖类重要的代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的组成和重要性质，它们之间的相互转变以及与烃的衍生物的关系。

[难点]

  1.葡萄糖的结构和性质

2.纤维素的酯化

一、知识回顾

1．糖类组成：糖类是由     三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多可以用通式    表示，过去曾称其为        。

2．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      的糖称为单糖，如      、       、        及          等。

(2)低聚糖：1 mol低聚糖水解后能产生        单糖，若水解生成2 mol单糖，则称为   ，重要的二糖有      、        和       等。

(3)多糖：1 mol多糖水解后能产生很多摩尔单糖，如          、        等。

3．在口中咀嚼米饭和馒头时会感甜味，这是因为            ，它能将食物中的          。

二、新课导入

探究点一　葡萄糖与果糖

1．实验探究葡萄糖分子组成和结构，试将下列各步实验操作得出的结论填在横线上：

(1)取1.80 g葡萄糖完全燃烧后，只得到2.64 g CO₂和1.08 g H₂O，其结论是           。

(2)用质谱法测定葡萄糖的相对分子质量为180，计算得葡萄糖的分子式为         。

(3)在一定条件下1.80 g葡萄糖与足量乙酸反应，生成酯的质量为3.90 g，由此可说明葡萄糖分子中含有             。

(4)葡萄糖与氢气加成，生成直链化合物己六醇，葡萄糖分子结构中分子内含有        。

(5)葡萄糖的结构简式是               。

2．根据下列要求完成实验，并回答下列问题：

(1)在一支洁净试管中配制2 mL银氨溶液，加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡并在水浴中加热。观察到的实验现象是       ，反应的化学方程式是                             

(2)在试管中配制Cu(OH)₂悬浊液，加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热。观察到的实验现象是                  ，反应的化学方程式是                              。

3．葡萄糖在人体内缓慢氧化，放出热量，为人体活动提供能量。写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式：                                  。

4．果糖的分子式是C₆H₁₂O₆，结构简式是             ，含有的官能团是—OH、      ，是葡萄糖的           。纯净的果糖为   色晶体，不易结晶，通常为        液体，  溶于水、乙醇和乙醚。

 [当堂检测]

1．分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：

(1)银镜反应时，生成Ag的物质的量为________mol，反应后葡萄糖变为________，其结构简式是________________________________________________________________________。

(2)与乙酸反应生成酯，理论上完全酯化需要________g乙酸。

(3)若使之完全转化为CO₂和H₂O，所需氧气的体积在标准状况下为________L，反应的化学方程式是____________________。

探究点二　蔗糖与麦芽糖

1．蔗糖溶液、麦芽糖溶液还原性实验探究

(1)在盛有新制Cu(OH)₂悬浊液的两支试管中，一支试管中加入蔗糖溶液，另一支试管中加入麦芽糖溶液，分别加热。实验中的现象是                               

(2)由上述实验得出的结论是                                   。

2．蔗糖水解及其产物性质实验探究

(1)在一支试管中加入20%蔗糖溶液5 mL，加入稀硫酸，水浴加热；然后用NaOH溶液中和呈弱碱性；再加入新制的Cu(OH)₂加热，观察到的实验现象是              ，实验结论是                      。

(2)蔗糖和麦芽糖都可以水解，写出其水解方程式：

[归纳总结]

(1)蔗糖和麦芽糖的分子式都是C₁₂H₂₂O₁₁，互为同分异构体，都能水解生成两分子的单糖，水解产物中都有葡萄糖生成。蔗糖分子中不含醛基，是非还原性糖：麦芽糖分子中含有醛基，具有还原性。

(2)鉴别蔗糖和麦芽糖的方法是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鉴别)。

（3）①能发生银镜反应的物质，其分子结构中必含有—CHO，但不一定属于醛类。目前已学过的能发生银镜反应的物质：醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖等。

②能发生水解反应的物质主要有卤代烃、酯、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素等。卤代烃在碱性条件下水解，酯在酸性或碱性条件下均能水解，其中碱性条件下水解趋于完全，蔗糖、麦芽糖在稀硫酸作催化剂条件下能水解。此外可溶性的酚盐、羧酸盐等也可发生水解，使溶液呈碱性。例如：CH₃COONa＋H₂OCH₃COOH＋NaOH。

[当堂检测]

2．下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是(　　)

①甲酸甲酯　②蔗糖　③葡萄糖　④麦芽糖

A．①④                B．②③                C．①③                D．③④

探究点三　淀粉与纤维素

1．淀粉和纤维素属于多糖，分子式均为            ，每个葡萄糖单元仍有三个羟基，其分子式也可写成           ，由于n值不同，它们       同分异构体，它们都属于     化合物。

2．淀粉是无  、无   的粉末状物质，   溶于冷水，在热水中                 。

(1)淀粉遇        显蓝色。

(2)淀粉在酸或酶作用下水解的化学方程式为                        ；

葡萄糖酿酒的反应为                      

3．纤维素是   色、   嗅、   味的具有纤维状结构的物质。一般不溶于        。

(1)纤维素与淀粉一样，没有还原性，但在强酸中的水解产物具有    性。

(2)纤维素含有    ，可以与硝酸、醋酸等发生     反应，生成重要的化工原料硝酸纤维素和醋酸纤维素。

[归纳总结]

用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全，实验步骤如下：

(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溶液的作用是银镜反应或与新制Cu(OH)₂悬浊液反应必须在碱性条件下进行，因此必须先加入NaOH溶液中和催化剂稀硫酸。

[当堂检测]

3．某同学称取9 g淀粉溶于水，测定淀粉水解的百分率，其程序如下：

提示：少量溶液计算时忽略不计。

则：(1)各步所加试剂为A________，B________。

(2)只加A，不加B是否可以？其理由是_____________________________________

________________________________________________________________________。

(3)当析出2.16 g金属单质时，淀粉的水解百分率是________。

三、自我检测

1．对于糖类化合物的概念叙述正确的是(　　)

A．含有碳、氢、氧三种元素的有机化合物

B．是碳和水的化合物，又称碳水化合物

C．有甜味的物质

D．一般是多羟基醛或多羟基酮及它们的脱水缩合物

2．用从食品店购买的蔗糖配成溶液，做银镜反应实验，往往能得到银镜，产生这一现象的原因是(　　)

A．蔗糖本身具有还原性        B．蔗糖被还原

C．实验过程中蔗糖发生水解    D．在生产和贮存过程中蔗糖有部分水解

3．下列化学物质与日常生活中的“柴、米、油、盐”主要成分相对应的是(　　)

A．液化气—乙酸—菜子油—亚硝酸钠 B．木炭(或液化气)—淀粉—油脂—氯化钠

C．水煤气—玉米—乙醇—硫酸镁     D．汽油—大米—酱油—氯化钠

4．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．与新制的氢氧化铜悬浊液混合后共热，观察是否有红色沉淀生成

C．与醋酸和浓H₂SO₄共热，观察是否有果香味物质生成

D．加入酸性KMnO₄溶液，看溶液是否褪色

5．米酒既有酒味又有甜味，其中甜味来源的途径是(　　)

A．淀粉→蔗糖→葡萄糖  B．淀粉→麦芽糖→葡萄糖

C．淀粉→麦芽糖→果糖  D．淀粉→蔗糖→果糖

6．淀粉和纤维素都可以用(C₆H₁₀O₅)_n表示，下列叙述正确的是(　　)

A．它们都不是混合物 B．它们都不是天然高分子化合物

C．它们是同分异构体 D．它们水解的最终产物都是葡萄糖

[基础过关]

一、糖类的组成、结构和用途

1．下列关于糖类的说法正确的是(　　)

A．糖类物质的组成都符合C_m(H₂O)_n  B．单糖就是分子组成简单的糖

C．含有醛基的糖就是还原性糖     D．淀粉、纤维素都是多糖，其分子式相同

2．葡萄糖是一种单糖的主要原因是(　　)

A．糖类中含碳原子数最少   B．不能水解成更简单的糖

C．分子中只有一个醛基    D．糖类中结构最简单

3．下列各项中的两种物质既不是同分异构体，也不是同系物的是(　　)

A．葡萄糖和果糖                              B．蔗糖和麦芽糖

C．甲醛和乙醛                                     D．葡萄糖和蔗糖

4．蔬菜、水果中富含纤维素，纤维素被食入人体后的作用是(　　)

A．为人体内的化学反应提供原料

B．为维持人体生命活动提供能量

C．加强胃肠蠕动，具有通便功能

D．人体中没有水解纤维素的酶，纤维素在人体中没有任何作用

二、糖类的性质

5．下列关于葡萄糖与果糖的说法中不正确的是(　　)

A．两者互为同分异构体                       B．两者都易溶于水

C．两者都是六碳糖                              D．葡萄糖比果糖要甜

6．下列说法不正确的是(　　)

A．蔗糖不是淀粉水解的产物    B．蔗糖的水解产物能发生银镜反应

C．蔗糖是多烃基的醛类化合物  D．蔗糖与麦芽糖互为同分异构体

7．下列说法中错误的是(　　)

A．通常蔗糖和淀粉都不显还原性

B．用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇

C．纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应

D．纤维素分子是由葡萄糖单元组成的，可以表现出一些多元醇的性质

三、典型实验

8．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H₂SO₄可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素

D．蔗糖溶液中滴加几滴稀H₂SO₄，水浴加热几分钟，加入到银氨溶液中，不能发生银镜反应，证明蔗糖不水解

9．有下列物质：①碘水；②银氨溶液；③NaOH溶液；④稀硫酸；⑤浓硫酸。在进行淀粉的水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)时，除淀粉外，还需使用上述试剂或其中一部分，判断使用的试剂及其先后顺序为(　　)

A．④①③②                B．①④②③   C．⑤①③②         D．①⑤②③

10．下面是某化学活动小组在研究性学习中探索葡萄糖分子的组成和结构时设计并完成的一组实验：将下列四种液体分别取2 mL先后加入到盛有2 mL的新制Cu(OH)₂悬浊液的试管中，充分振荡，实验现象记录如下表：

液体	葡萄糖溶液	乙醇	甘油(丙三醇)	水
实现现象	氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色	氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅	氢氧化铜溶解，溶液呈绛蓝色	氢氧化铜不溶，混合物蓝色变浅

根据上述实验及现象能够得出的正确结论是(　　)

A．葡萄糖分子中可能含有醛基   B．葡萄糖分子中可能含有多个羟基

C．葡萄糖的分子式为C₆H₁₂O₆    D．葡萄糖分子碳链呈锯齿形

 [能力提升]

11.L­链霉糖是链霉素的一个组成部分，其结构如右图所示，下列有关链霉糖的说法错误的是(　　)

A．能发生银镜反应B．能发生酯化反应

C．能与H₂发生加成反应D．能与烧碱溶液发生中和反应

12．核酸有两种：含核糖的是核糖核酸(RNA)，含脱氧核糖的是脱氧核糖核酸(DNA)，人类的基因组通过从细胞核里的DNA向蛋白质的合成机制发出生产蛋白质的指令运作，这些指令通过mRNA传送。核糖是合成核酸的重要原料，常见的两种核糖结构简式为

D—核糖 ；

戊醛糖CH₂OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。下列关于核糖的叙述不正确的是(　　)

A．戊醛糖和D—核糖互为同分异构体

B．它们都能发生酯化反应

C．戊醛糖属于单糖

D．由戊醛糖→脱氧核糖(CH₂OH—CHOH—CHOH—CH₂—CHO)可看成是一个氧化过程

13．某有机物A分子式为C_xH_yO_z,15 g A完全燃烧生成22 g CO₂和9 g H₂O。

(1)该有机物的最简式是____________。

(2)若A是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，具有还原性，则其结构简式是__________。

(3)若A和Na₂CO₃混合有气体放出，和醇能发生酯化反应，则A的结构简式为______________。

(4)若A是易挥发有水果香味的液体，能发生水解反应，则其结构简式为____________。

(5)若其分子结构中含有6个碳原子，具有多元醇和醛的性质，则其结构简式为____________。

14．某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣。对甘蔗渣进行综合利用，不仅可以提高经济效益，而且还可以防止环境污染。现按下列方式进行综合利用，请回答有关问题：

已知F是具有香味的液体。

(1)A的名称是________；F的结构简式为__________，与其属同一类物质的同分异构体还有(写出结构简式)_ ______________________________________。

(2)写出下列化学方程式：

C→E：____________________________________________________________，

B→D：_________________________________________________________。

 [拓展探究]

15．某市拟投资建设一个工业酒精厂，目的是用工业酒精与汽油混合制成“乙醇汽油”，以节省石油资源。已知制酒精的方法有三种：

①在催化剂作用下乙烯与水反应；

(1)方法①的化学反应方程式是___________________________________________。

(2)方法②的化学反应类型是_____________________。

(3)为缓解石油短缺带来的能源危机，你认为该市应选用哪一种方法生产工业酒精？__________。请简述理由_________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)如果从绿色化学(“原子利用率”最大化)的角度看，制酒精最好的一组方法是__________(填字母)。

A．①                B．③                C．①③                D．①②③

(5)乙醇分子中的氧原子被硫原子取代后的有机物叫乙硫醇，其性质与乙醇相似，但乙硫醇有酸性，它能与NaOH等强碱溶液反应生成无色溶液。石油中因含乙硫醇(无色液体，微溶于水)使汽油有臭味且其燃烧产生的二氧化硫会污染环境，因此要把它除去。

①用化学方法除去石油样品中的乙硫醇，请写出有关反应的化学方程式_______________。

②乙硫醇与乙酸在一定条件下可发生酯化反应，写出该反应的化学方程式

________________________________________________________________________。

基础过关答案

1-5CBBCD 6-10CCDAB 11、D 12、D

13、(1)CH₂O　(2)HCHO　(3)CH₃COOH

(4)HCOOCH₃　(5)CH₂OH(CHOH)₄CHO

14、(1)纤维素　CH₃COOCH₂CH₃

HCOOCH₂CH₂CH₃、HCOOCH(CH₃)₂、CH₃CH₂COOCH₃

(2)CH₃CH₂OH＋CuO△CH₃CHO＋Cu＋H₂O　CH₂OH—(CHOH)₄—CHO＋

2Ag(NH₃)₂OH△CH₂OH—(CHOH)₄—COONH₄＋2Ag↓＋3NH₃＋H₂O

15、(1)CH₂===CH₂＋H₂O――→催化剂加热、加压CH₃CH₂OH

(2)取代反应　(3)方法③　淀粉是可再生资源，而乙烯、溴乙烷都是以石油为原料制得的产品，是不可再生资源，利用它们制成酒精不如直接利用石油　(4)A

(5)①CH₃CH₂SH＋NaOH―→CH₃CH₂SNa＋H₂O

②CH₃COOH＋HSCH₂CH₃浓H2SO4△CH₃CO—SCH₂CH₃＋H₂O

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