2019-2020学年高中化学 专题3 有机化合物的获得与应用 第2单元 食品中的有机化合物 第4课

第二单元食品中的有机化合物第4课时糖类[目标导学]1．了解糖类的组成和分类。2．了解葡萄糖的还原性、蔗糖和麦芽糖的水解反应。3．知道葡萄糖、蔗糖、麦芽糖的用途。4．能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度。[背诵经典导学]1．常见糖类的同分异构体：(1)葡萄糖与果糖；(2)蔗糖与麦芽糖。2．葡萄糖与淀粉的特征性质(用于鉴别)：葡萄糖：与银氨溶液水浴加热产生光亮的银镜，与新制Cu(OH)2悬浊液加热至沸腾产生砖红色沉淀。淀粉：遇碘(I2)变蓝。3．掌握三个重要反应：(1)(C6H10O5)n＋nH2O――→催化剂nC6H12O6；淀粉或纤维素葡萄糖(2)C12H22O11＋H2O――→催化剂2C6H12O6；麦芽糖葡萄糖(3)C6H12O6――→酒化酶2C2H5OH＋2CO2↑。葡萄糖扬帆起航温习双基课前学习空间1．糖类的组成，存在及物理性质(1)糖类的组成与存在葡萄糖的分子式为______________，主要存在于葡萄汁、蜂蜜、带______________味的水果中。C6H12O6甜蔗糖的分子式为______________与______________互为同分异构体，主要存在于______________、甜菜等植物内。淀粉分子式为______________是______________化合物，主要存在于植物种子和块根、大米、小麦中。纤维素分子式为______________，是______________化合物，它与淀粉是否为同分异构体？___________(填“是”或“否”)，主要存在于植物的细胞壁、棉花、木材中。C12H22O11麦芽糖甘蔗(C6H10O5)n高分子(C6H10O5)n高分子否(2)糖类的物理性质葡萄糖是________晶体，有________味，________水。蔗糖是________晶体，有________味，________水。淀粉是________色________固体，________味，________冷水，在热水中呈________状。纤维素是________结构的物质，________水。无色甜能溶于无色甜能溶于白粉末状无不溶于糊纤维状不溶于2．淀粉、纤维素在一定条件下都可以水解生成__________，写出淀粉水解的化学方程式____________________________，工业上可以用______、______________为原料生产葡萄糖。葡萄糖(C6H10O5)n＋nH2O――→催化剂△nC6H12O6淀粉葡萄糖淀粉纤维素3．葡萄糖化学性质(1)葡萄糖与_______或___________________________的反应可用于检验葡萄糖的存在。医学上曾用类似的反应检验病人尿液中______________的含量是否偏高。(2)葡萄糖转化为酒精的反应式为C6H12O6――→酒化酶2C2H5OH＋2CO2↑。得到的酒精在某些微生物存在下进一步发生氧化，反应得到______________。银氨溶液含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液葡萄糖乙酸——小试身手考查：11．糖类与我们的日常生活息息相关。关于糖类物质的说法正确的是()A．糖类均有甜味B．淀粉和纤维素均不是糖类C．糖类均不可水解D．糖类都含有C、H和O元素解析：糖类不一定有甜味如多糖，故A错误；淀粉和纤维素属于多糖，属于糖类，故B错误；二糖和多糖能水解，单糖不能水解，故C错误；糖类含有C、H、O三种元素，故D正确。故选D。答案：D考查：1，22．思考辨析(1)葡萄糖和蔗糖的最简式均是CH2O。()(2)糖类都能发生水解反应。()(3)淀粉和纤维素互为同分异构体。()(4)可用新制的氢氧化铜悬浊液和银氨溶液鉴别葡萄糖和蔗糖。()解析：(1)蔗糖的分子式为C12H22O11，也是其最简式。(2)单糖不能发生水解反应，如葡萄糖、果糖等。(3)淀粉和纤维素分子式中的n值不同，故分子式不同，不是同分异构体。(4)葡萄糖和新制氢氧化铜生成砖红色Cu2O，和银氨溶液生成银镜而蔗糖不能。答案：(1)×(2)×(3)×(4)√核心要点突破定位重点深化理解知识点一葡萄糖的分子结构与性质1．分子结构2．化学性质(1)完全氧化(生理氧化)C6H12O6＋6O2――→一定条件6CO2＋6H2O该反应放出热量，以维持人体生命活动所需能量。(2)醛基的性质(还原性)化学反应现象在碱性，加热条件下与银氨溶液反应产生光亮的银镜在碱性，加热条件下与新制氢氧化铜反应产生砖红色沉淀加入酸性KMnO4溶液溶液褪色ⅰ.银镜反应实验①实验操作在洁净的试管里加入2mL2%的硝酸银溶液，振荡试管，同时滴加2%的稀氨水，直到析出的沉淀恰好溶解为止(制得澄清的银氨溶液)，再加入1mL10%的葡萄糖溶液，在水浴里加热3～5min，观察实验现象。②实验现象试管内壁上附着一层薄的光亮如镜的金属银。③相关的化学反应方程式AgNO3＋NH3·H2O===AgOH↓＋NH4NO3；AgOH＋2NH3·H2O===Ag(NH3)2OH＋2H2O；CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH――→水浴CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3↑＋H2O。ⅱ.与新制氢氧化铜悬浊液反应①实验操作在洁净的试管里加入2mL10%的氢氧化钠溶液，滴加4～5滴5%的硫酸铜溶液，得到含氢氧化钠的氢氧化铜悬浊液，再向试管中加入2mL10%的葡萄糖溶液，加热至沸腾，观察实验现象。②实验现象试管内有砖红色沉淀生成。③化学反应方程式2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4；CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2――→△CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O。(3)羟基的性质(类比乙醇)①与金属钠反应放出H21mol葡萄糖与足量钠反应放出2.5molH2。②酯化反应1mol葡萄糖最多可与5mol乙酸发生酯化反应。【名师提示】1葡萄糖不能水解。2葡萄糖与果糖互为同分异构体。知识点二淀粉水解1．淀粉水解方程式注意：淀粉水解需在稀硫酸作催化剂，并加热条件下发生。2．检验淀粉水解程度的实验步骤实验现象及结论：情况现象A现象B结论①溶液呈蓝色未产生银镜未水解②溶液呈蓝色出现银镜部分水解③溶液不呈蓝色出现银镜完全水解【名师提示】1.碘单质遇淀粉溶液变蓝。2.书写二糖、多糖参与的化学方程式时，须在化学式下面注明其名称。3.检验水解液中有无淀粉，须取水解液直接加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH溶液反应。4.检验淀粉水解产物时，须先中和再检验。——对点训练考查：知识点一【例1】下列关于葡萄糖的说法中错误的是()A．葡萄糖的分子式是C6H12O6B．葡萄糖不能发生水解反应C．葡萄糖是碳水化合物，因为它的分子是由6个碳原子和6个水分子组成的D．葡萄糖能与新制的氢氧化铜悬浊液共热反应，生成砖红色的沉淀【解析】葡萄糖分子式C6H12O6，属于单糖，不能发生水解反应，A、B正确，葡萄糖是碳水化合物，但不是由碳原子和水分子组成的，C错；葡萄糖能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化而产生砖红色沉淀，D正确。【答案】C考查：知识点一【例2】下列说法不正确的是()A．葡萄糖不可能由纤维素制取B．葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳C．葡萄糖是人体能量的重要来源D．葡萄糖能与银氨溶液发生反应【解析】葡萄糖可由淀粉水解生成，在催化剂作用下可分解为乙醇和CO2，在人体中发生缓慢氧化，提供人体活动所需要的能量。纤维素在一定条件下水解可制取葡萄糖。【答案】A考查：知识点二【例3】为了检验淀粉的水解情况，某同学设计了以下三个实验方案，并根据实验现象，得出了相应的结论：方案A：淀粉溶液――→稀硫酸△水解液――→碘水溶液呈蓝色结论：淀粉完全没有水解方案B：淀粉溶液――→稀硫酸△水解液――→CuOH2悬浊液△无砖红色沉淀析出结论：淀粉完全没有水解方案C：淀粉溶液――→稀硫酸△水解液――→NaOH溶液中和液――→银氨溶液水浴加热产生银镜结论：淀粉已经水解完全根据上述操作及现象首先回答其结论是否正确，然后简要说明理由。如果三个方案均不合理，请另设计一个方案来证明淀粉已经水解完全了。(1)方案A____________________________。(2)方案B__________________________。(3)方案C________________________________。(4)你的方案_______________________________。【解析】证明淀粉未水解的关键是用实验证明没有水解产物葡萄糖生成；证明淀粉部分水解的关键是用实验证明既有未水解的淀粉又有水解产物葡萄糖；证明淀粉水解完全的关键是用实验证明水解液中无淀粉。淀粉水解条件为稀H2SO4并加热，而检验产物葡萄糖所用试剂银氨溶液或新制氢氧化铜均需在碱性条件下，故检验前须先加NaOH中和H2SO4，在审题时必须弄清有无此步骤。【答案】(1)结论不正确。如果淀粉只是部分水解，则未水解的淀粉遇碘会显蓝色(2)结论不正确。如果淀粉已发生水解生成葡萄糖，但由于水解液没有用NaOH溶液中和，所以加入的Cu(OH)2会溶于H2SO4，从而无法氧化葡萄糖，也就无砖红色沉淀生成(3)结论不正确。该实验只能证实淀粉已经水解了，没有证明是否仍有淀粉存在，所以无法证明淀粉是否水解完全(4)合理的方案应是：随堂基础演练现学现用小试身手1．(2019·江苏卷)糖类是人体所需的重要营养物质。淀粉分子中不含的元素是()A．氢B．碳C．氮D．氧解析：糖类是由C、H、O三种元素组成的，可分为单糖、二糖和多糖等，不含有氮元素。答案：C2．下列说法正确的是()A．1mol葡萄糖能水解生成2molCH3CH2OH和2molCO2B．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C．淀粉、纤维素的通式均为(C6H10O5)n，但它们不互为同分异构体D．欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性，可向水解后的溶液中直接加入新制的Cu(OH)2悬浊液并加热解析：1mol葡萄糖分解生成2molCH3CH2OH和2molCO2，A错误；天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，属于混合物，没有恒定的熔点、沸点，B错误；淀粉、纤维素的通式均为(C6H10O5)n，属于高分子化合物，它们不互为同分异构体，C正确；欲检验蔗糖水解产物是否具有还原性，可向水解后的溶液中先加入氢氧化钠中和硫酸，再加入新制的Cu(OH)2悬浊液并加热，D错误。答案选C。答案：C3．糖尿病人由于身体原因，其尿液中葡萄糖含量偏高，下列物质可用于糖尿病检验的是()A．氧化铜B．氢氧化钠溶液C．新制氢氧化铜D．乙酸解析：检验葡萄糖用新制的氢氧化铜悬浊液，取样与新制的氢氧化铜悬浊液共热，若有砖红色的氧化亚铜沉淀生成，说明含有葡萄糖，故选C。答案：C4．青苹果汁遇碘溶液显蓝色，熟苹果能还原新制Cu(OH)2悬浊液，这说明()A．青苹果中只含淀粉不含糖类B．熟苹果中只含糖类不含淀粉C．苹果转熟时淀粉水解为单糖D．苹果转熟时单糖聚合成淀粉解析：青苹果汁遇碘溶液显蓝色，只能说明果汁中含淀粉，不能证明不含单糖；熟苹果能还原新制Cu(OH)2悬浊液只能说明果汁中含单糖，不能证明不含淀粉。答案：C5．分别取1mol葡萄糖进行下列实验：(1)1mol葡萄糖最多可以与________mol金属钠反应，与乙酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需要________g乙酸。(2)若使之完全转化为CO2和水，所需O2的体积在标准状况下为________L，该反应的化学方程式为_________________。解析：(1)根据葡萄糖分子的结构可知：1mol葡萄糖分子中含有5mol羟基，与金属钠和乙酸反应均按1∶5进行，放出H2或生成酯。即最多消耗5mol钠或5mol乙酸，所以需要乙酸的质量为5mol×60g/mol＝300g。(2)1mol葡萄糖完全燃烧生成6molCO2和6molH2O，需消耗6molO2，标况下体积为6mol×22.4L/mol＝134.4L。答案：(1)5300