2220-2221学年高中化学-第四章-第二节-糖类同步学案-新人教版选修5.doc
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1、1第二节第二节糖糖类类一、糖类复原性的检验及水解产物中葡萄糖的检验1糖类的复原性糖类的复原性是指糖类具有醛基,能发生银镜反响或与新制 Cu(OH)2悬浊液反响。假设某糖不能发生银镜反响或不与新制 Cu(OH)2悬浊液反响,那么该糖不具有复原性,为非复原性糖。2水解产物中葡萄糖的检验(1)水解条件蔗糖:稀硫酸(15)作催化剂,水浴加热。纤维素:90%的浓硫酸作催化剂,小火微热。(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,必须先参加 NaOH 溶液中和其中的硫酸,再参加银氨溶液或新制 Cu(OH)2悬浊液进行检验。3中学阶段发生银镜反响的物质醛类、甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖
2、、果糖。特别提醒在检验某种物质是否存在时,一定要注意所用试剂是否与待检物中的其他物质发生反响,假设存在这样的物质,应先除去。如检验卤代烃中是否含有卤素原子时,应先参加 NaOH 溶液再加热,发生反响 RXNaOHROHNaX,然后再参加足量的稀HNO3酸化,最后才参加 AgNO3溶液。此处参加足量稀 HNO3酸化的目的之一就是防止剩余的 NaOH 与 AgNO3反响。二、淀粉水解程度的判断及水解产物的检验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: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局部水解3出
3、现银镜溶液不变蓝色淀粉完全水解特别提醒验证水解产物时,首先要参加 NaOH 溶液中和后再进行实验。要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水,而不能在参加 NaOH中和后再加碘水,因碘水与 NaOH 溶液反响。三、有关糖类物质的化学方程式的书写1假设涉及常见的典型官能团之间的转化,那么应用结构简式来表示糖类物质。如CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOHCu2O2H2O2假设不涉及常见官能团之间的转化,比方糖类的水解反响方程式,此时可用分子式或分子通式来表示糖类物质,并在其下方标明糖类名称即可。如蔗糖水解的化学方程式可表示为:特别提醒由于糖类普
4、遍存在同分异构体,且中学阶段不涉及其结构,因此,在书写化学方程式时,假设用分子式表示某种糖时,必须注明名称。2四、能与溴水、酸性 KMnO4溶液、新制 Cu(OH)2、银氨溶液反响的有机物试剂现象能反响的有机物溴水溴水褪色溴水与烯烃、炔烃等不饱和烃发生加成反响而使溴水褪色;溴水与苯酚等发生取代反响而褪色(产生白色沉淀);溴水与含有醛基的物质发生氧化复原反响而褪色酸性KMnO4溶液溶液的紫红色褪去含碳碳双键、碳碳三键的有机物,能使酸性 KMnO4溶液褪色;苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色;含羟基、醛基的物质一般能复原酸性KMnO4溶液,而使其褪色新制Cu(OH)2悬浊液加热蓝色沉淀变为砖红色
5、含醛基的有机物:醛类;甲酸;甲酸酯;甲酸盐(如HCOONa);葡萄糖、麦芽糖蓝色沉淀溶解新制 Cu(OH)2能与羧酸发生中和反响,如:2HCOOHCu(OH)2(HCOO)2Cu2H2O银氨溶液水浴加热,产生光亮的“银镜含醛基的有机物:醛类;甲酸;甲酸酯;甲酸盐;葡萄糖、麦芽糖类型 1 糖类分子结构的推导例 1充分燃烧某糖,消耗的 O2、生成的 CO2和 H2O 的物质的量都相等,它的相对分子质量是它最简式式量的 6 倍,0.1 mol 该糖能复原银氨溶液生成 21.6 g 银,0.1 mol 该糖能与 30 g 乙酸发生酯化反响。求该糖的:(1)最简式。(2)相对分子质量、分子式。(3)假设
6、该糖是直链分子,同一个碳原子上连有 2 个OH 不稳定,试推导其结构简式。答案(1)CH2O(2)180C6H12O6(3)解析(1)依题意可知,该糖分子内 C、H、O 三种原子的物质的量之比为:12(212)121,故该糖的最简式为 CH2O。(2)由最简式可得最简式式量为 30,依题意,该糖的相对分子质量为 630180,分子式为(CH2O)6即 C6H12O6。(3)设该糖分子中含有 x 个CHO,y 个OH。R(CHO)x2xAg12x0121.6/1083解得 x1R(OH)yyCH3COOH1y0130/60解得 y5由于该糖为直链分子,且由于多个OH 连在同一碳原子上不稳定,故该
7、糖的结构简式为:该糖的结构为五羟基醛,为葡萄糖。此题推导确定葡萄糖分子结构的思路为:条件实验式 相对分子质量分子式银镜反响分子中CHO 的个数酯化反响分子中OH 的个数条件碳骨架葡萄糖的分子结构由此可延伸为有机结构推断题的一般解法为条件实验式分子式结构式。类型 2 糖类性质的应用例 2以下图为人体在某项生理过程中所发生的化学反响示意图。(1)图中标有字母的物质中,_代表酶。(2)如果 B 代表蔗糖,那么 C 和 D 各代表_。(3)以 下 关 于 葡 萄 糖 与 蔗 糖 相 比 拟 的 说 法 中 错 误 的 选 项 是_。A它们的分子式不同,但化学元素组成相同B蔗糖能水解,葡萄糖却不能C它们
8、是同分异构体D葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖答案(1)A(2)葡萄糖和果糖(3)C解析(1)可以看出 A 在反响前后分子结构并未发生改变,而在反响过程中起了促进 B转化成 C 和 D 的作用,故 A 代表酶,酶的化学本质是蛋白质,根本组成单位是氨基酸。(2)蔗糖属于二糖,它水解生成葡萄糖和果糖,故 C 和 D 代表葡萄糖和果糖。(3)根据所学的知识,可判断错误的选项是 C。葡萄糖作为人体重要的营养物质和能量来源,其生理作用和发生的化学反响作为生物和化学的契合点,已倍受人们的关注。此题以图示的形式描述了人体内化学反响的过程,要求我们具有较强的观察能力和将图像信息转换为化学物质和化学反响的信息处理能力。
9、类型 3 淀粉水解程度的判断例 3某学生设计了四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。方案甲:淀粉液稀硫酸加热水解液 氢氧化钠溶液中和液碘水溶液变蓝。结论:淀粉完全没有水解。方案乙:淀粉液稀硫酸加热水解液银氨溶液微热无银镜现象。结论:淀粉完全没有水解。方案丙:淀粉液稀硫酸加热水解液 氢氧化钠溶液中和液银氨溶液微热有银镜现象。结论:淀粉已经水解。4方案丁:淀粉液稀硫酸加热水解液结论:淀粉局部水解。根据上述操作现象,答复设计、结论是否正确,然后简要说明理由。(1)甲方案_,_。(2)乙方案_,_。(3)丙方案_,_。(4)丁方案_,_。答案(1)设计和结论都不正确。设计不正确是因参加 NaOH 溶液
10、呈碱性后,参加 I2,I2与 NaOH 溶液发生反响,没有 I2存在,不能证明淀粉是否存在;结论不正确是假设淀粉局部水解,溶液中也会有淀粉存在(2)设计和结论都不正确。因为在酸性条件下,参加的银氨溶液被破坏,不能与葡萄糖发生银镜反响。按方案乙的设计,无银镜现象,淀粉可能是完全水解了也可能是局部水解了(3)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(4)设计和结论都正确。按设计方案进行实验,淀粉变蓝又有银镜现象,说明既有淀粉又有葡萄糖解析本例是一道实验评价型的例题,思考问题应紧紧围绕淀粉的检验和葡萄糖的检验所需的实验条件,进行周到而又全面的分析,这是解决此题的
11、关键。同时此题也较好地考查了文字的表达能力。,在具体设计实验时,要注意两点:在检验葡萄糖存在时,加银氨溶液之前,要加碱中和溶液中的硫酸,否那么银氨络离子要被破坏;检验淀粉存在时,不能是碱性溶液,因为碘能和 NaOH 反响,因此水解液可以直接加碘水检验,不必先中和。,假设淀粉水解完全时,那么在溶液中参加碘水,溶液不会出现蓝色;假设淀粉尚未水解时,那么参加银氨溶液,水浴加热,溶液不会出现银镜反响;假设淀粉正在水解中,那么既要用碘水检验淀粉的存在,又要用银氨溶液检验有无葡萄糖或麦芽糖的存在。误区警示解答此题的易错点是误认为乙方案正确。实际上银镜反响或与新制 Cu(OH)2悬浊液反响必须在碱性条件下进
12、行,因此必须中和掉作催化剂的硫酸。实验 41 两个实验现象与第三章中实验 35 和实验 36 的现象进行比拟,你能够得出什么结论?,提示葡萄糖与银氨溶液、新制氢氧化铜的反响现象与乙醛相同,这表达了葡萄糖结构中醛基的特点。1.C点拨高分子化合物的碳链很长,相对分子质量很大。2.A点拨碘使淀粉显蓝色,经常用于二者的相互检验。3.D点拨碳水化合物是糖类的延用名称,符合 Cn(H2O)m 通式的并不一定是糖,糖类也不一定都符合此通式。糖类物质不一定有甜味。4.B5.D点拨葡萄糖、麦芽糖为复原性糖。6.解:设可制得含水 50%的乙醇质量为 x。,由方程式:,(C6H10O5n淀粉nH2O酸或酶nC6H1
13、2O6葡萄糖C6H12O6酒化酶2C2H5OH2CO2得关系式:5(C6H10O5n淀粉2nC2H5OH162n462n20 t54%85%x50%x2.0 t54%85%462n162n50%1.04 t点拨关系式法是解答工业生产有关计算的常用方法。找关系式时可以根据有关的化学方程式,也可以根据元素守恒。1以下物质中,主要成分属于高分子化合物的是()蔗糖B油脂C棉花D蔗糖答案AC解析油脂、蔗糖相对分子质量小于 1000,不属于高分子化合物。故答案应选 AC。2互为同分异构体,且可用银镜反响区别的是()A丙酸和乙酸甲酯B蔗糖和麦芽糖麦芽糖和纤维素D苯甲酸和苯甲醛答案B3在酸性条件下,可以水解生
14、成相对分子质量相同的两种物质的有机物是()A蔗糖B麦芽糖C乙酸乙酯D甲酸乙酯答案AD4糖元(C6H10O5)n是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖。主要存在于肝脏和肌肉中,常常被称为动物淀粉和肝糖。以下有关糖元的表达中正确的选项是()A糖元与纤维素互为同分异构体,与淀粉互为同系物B糖元水解的最终产物是葡萄糖C糖元具有复原性,是复原性糖D糖元不溶于水,无甜味答案BD解析理解题给信息:糖元是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖。因此以多糖的结构与性质分析各选项:A多糖中葡萄糖单元的数目均不尽相同,那么谈不上同分异构体问题,对高分子化合物均不能仅从结构单元的组成上去分析是否为同分异构体,A 说法不正确;B
15、.糖元是被称为动物淀粉的多糖,那么其水解的最终产物是葡萄糖,B 说法正确;C.多糖是高分子化合物,不能显示其结构单元的性质,不能称为复原糖,C 说法不正确;D.多糖是高分子化合物,不能溶在冷水中,也不具有甜味,D 说法正确。5青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果汁能复原银氨溶液,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答案C解析淀粉水解葡萄糖(具有复原性)6进行淀粉水解实验,同时检验水解产物和水解是否完全,除加淀粉和水之外,还需参加相应的试剂及参加顺序最好是()6NaOH 溶液NaOH 溶液新制 Cu(OH)2悬浊液碘水碘水N
16、aOH 溶液新制 Cu(OH)2悬浊液NaOH 溶液NaOH 溶液碘水新制 Cu(OH)2悬浊液碘水碘水新制 Cu(OH)2悬浊液答案B7 请写出 3 种你学过的有机物的结构简式,这些化合物必须符合以下要求:最简式相同,且都能与新制的 Cu(OH)2反响及其对应的化学方程式:(1)_,_。(2)_,_。(3)_,_。答案(1)HCHOHCHO4Cu(OH)2CO22Cu2O5H2O(2)HCOOCH3HCOOCH32Cu(OH)2Cu2O2H2O(3)CH2OH(CHOH)4CHOCH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOHCu2O2H2O8森林是国民经济的珍
17、贵资源,它不仅提供木材和多种林副产品,而且在保护环境、维持生态平衡方面起着极为重要的作用,试答复:(1)森林通过什么途径吸收 CO2,防止温室效应?_。2木材是重要的化工原料,其主要成分是纤维素,纤维素分子由很多个_单元构成,在每个单元中含有_个羟基,所以纤维素能发生_反响,它与浓H2SO4和浓 HNO3的混合物发生反响的化学方程式是_。3纤维素在稀硫酸的作用下水解的最终产物是_(填结构简式)。写出在医学上检验该物质的化学方程式:_。答案(1)光合作用(2)葡萄糖3酯化C6H7O2(OH)3n3nHNO3浓 H2SO4C6H7O2(ONO2)3n3nH2O(3)CH2OH(CHOH)4CHOC
18、H2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOHCu2O2H2O解析该题是一道生化结构题,考查了森林在环保中的作用,同时考查了纤维素的结构C6H7O2(OH)3。纤维素能发生硝化反响;同时纤维素水解的最终产物为葡萄糖,在医学上常用新制的 Cu(OH)2检验。9如下图,淀粉水解可产生某有机化合物 A,A 在不同的氧化剂作用下可以生成B(C6H12O7)或 C(C6H10O8),B 和 C 都不能发生银镜反响。A、B、C 都可以被强复原剂复原成为 D(C6H14O6)。B 脱水可得到五元环的酯类化合物 E 或六元环的酯类化合物 F。,相关物质被7氧化的难易次序是:RCH
19、O 最易,RCH2OH 次之,最难。请在以下横线上填写 A、B、C、D 的结构简式。A_;B._;C_;D._。答案ACH2OH(CHOH)4CHOBCH2OH(CHOH)4COOHCHOOC(CHOH)4COOHDCH2OH(CHOH)4CH2OH解析淀粉水解产物为葡萄糖(A),其结构简式为 CH2OH(CHOH)4CHO。由题给信息可知其中的CHO 先被氧化,然后再是CH2OH 被氧化。看官能团变化前后原子数目的多少,假设是CHO 被氧化,那么相当于增加了一个氧原子,其他原子没变,那么 B(C6H12O7)是CHO 被氧化的产物。分析 C(C6H10O8),那么多了两个氧原子,少了两个氢原
20、子,那么是CHO 与CH2OH 都被氧化成了COOH。再分析 D(C6H14O6)与原物质 A(C6H12O6)相比拟,多了两个氢原子,可认为是醛基被复原了(与 H2加成)。第二节第二节糖糖类类第第 1 课时课时葡萄糖和果糖葡萄糖和果糖1以下有关糖类物质的表达中正确的选项是()A糖类是有甜味的物质B由碳、氢、氧三种元素组成的有机物属于糖类C葡萄糖和果糖互为同系物,蔗糖和麦芽糖互为同系物D糖可分为单糖、低聚糖和多糖答案D解析A 项,单糖、低聚糖一般有甜味,多糖如淀粉、纤维素没有甜味,错误;B 项,由碳、氢、氧组成的有机物除了糖外,常见的还有醇、醛、酸、酯等,错误;C 项,葡萄糖和果糖分子式相同而
21、结构式不同互为同分异构体,蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,错误;D项,糖分为单糖、双糖和多糖,例如葡萄糖和果糖属于单糖,蔗糖和麦芽糖属于低聚糖,淀粉和纤维素属于多糖,正确。2以下有关葡萄糖的表达中,错误的选项是()A能加氢生成六元醇B能发生银镜反响C能与醇发生酯化反响D能被氧化为 CO2和 H2O答案C解析葡萄糖的分子结构为CH2OH(CHOH)4CHO,其分子中含有5个醇羟基和1个醛基。有醛基,可与氢加成能生成己六醇,与银氨溶液反响可生成银镜;有醇羟基,可与羧酸反响生成酯;由 C、H、O 元素组成,能被氧化为 CO2和 H2O。3A、B、C、D 都是只含碳、氢、氧元素的中学化学中常见的有机化合物
22、,在常温下,A 为气态,B、C 为液态,D 为白色晶体。A、B 均具有刺激性气味,C 有果香气味、且能发生银镜反响,D 有甜味,也能发生银镜反响,它们具有相同的实验式。等质量的四种物质分别完全燃烧生成水的量相等,消耗氧气的物质的量相等,且消耗氧气的物质的量等于生成二8氧化碳的物质的量。试答复以下问题:(1)上述有机物的实验式是_;(2)写出各物质的结构简式:A_,B_,C_,D_。答案(1)CH2O(2)HCHOCH3COOHHCOOCH3CH2OH(CHOH)4CHO解析含有 C、H、O 三种元素,常温下为具有刺激性气味的气体的是 HCHO,由于 A、B、C、D 有相同的实验式,结合物理性质
23、知:B 为 CH3COOH,C 为 HCOOCH3,D 为CH2OH(CHOH)4CHO。1按糖类的现代定义,以下物质不属于糖类的是()答案BC解析糖为多羟基醛或多羟基酮以及水解能产生多羟基醛或多羟基酮的物质。2葡萄糖是单糖的主要原因是()A在糖类物质中含碳原子数最少B不能水解成更简单的糖C分子中有一个醛基(CHO)D分子结构最简单答案B解析此题考查糖类分类的标准及对葡萄糖结构的认识。从分类来看,不能再水解的糖是单糖,故答案为 B。3以下反响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
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