人教版化学选修五第四章第二节糖类
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第二节糖类学习目标核心素养1.了解糖类的概念、分类及结构特点。
2.掌握糖类重要代表物葡萄糖、蔗糖、淀粉和纤维素的组成和重要性质。
3.知道糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。
1.通过宏观实验认识糖类的性质,结合糖类的分子结构,从微观化学键的变化理解糖类性质的本质。
(宏观辨识与微观探析)2.从蔗糖、淀粉的性质出发,依据探究目的,改进实验装置,优化探究方案,运用化学实验对水解反应产物减产和水解程度进行探究。
(科学探究与创新意识)3.通过葡萄糖的氧化反应、淀粉的水解反应,认识糖类在生产生活中的重要应用,感受化学对社会发展的重大贡献。
(科学态度与社会责任)一、糖类的组成和分类1.概念:糖类是多羟基醛或多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2.组成:由C、H、O三种元素组成。
3.通式:大多数糖可用通式C n(H2O)m表示。
4.分类类别单糖二糖多糖概念不能水解的糖1 mol糖水解后能产生2 mol单糖的糖1 mol糖水解后能产生n(n>10)摩尔单糖的糖代表物及分子葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n式【教材二次开发】从教材资料卡片“糖的相对甜度”的表格数据思考,是不是所有的糖都有甜味,有甜味的物质是糖?提示:不是。
糖类不一定有甜味,如纤维素属于糖类但没有甜味。
有甜味的物质不一定是糖,如甜蜜素、糖精有甜味。
二、葡萄糖和果糖类别葡萄糖果糖分子式C6H12O6C6H12O6物理性质白色晶体,有甜味,易溶于水无色晶体,有甜味,易溶于水、乙醇和乙醚结构简式CH2OH(CHOH)4CHO化学性质①能和酸发生酯化反应②能和银氨溶液发生银镜反应③能与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生红色沉淀④与H2加成生成醇①能和酸发生酯化反应②与H2加成生成醇相互关系互为同分异构体用途用于制镜、糖果、医药等行业主要用于食品工业【情境思考】糖是人体三大主要营养素之一,是人体热能的主要来源。
糖类物质及其产物广泛存在,在生产、生活中用途广泛,例如葡萄糖在糖果制造业、制镜业和医药领域有着广泛应用。
人教版化学选修五第四章第二节糖类知识点一糖类的组成和分类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)nB.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.[2018·黑龙江哈师大附中期中考试]下列物质中符合C m(H2O)n的组成,但不属于糖类的是( )①纤维素②甲酸甲酯③淀粉④甲醛⑤丙酸⑥乳酸(α-羟基丙酸) ⑦乙二醇⑧乙酸A.②④⑥⑧B.②③④⑥C.①③④⑦D.②④⑤⑧知识点二葡萄糖与果糖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.下列有关葡萄糖的叙述中,错误的是( )A.能加氢生成六元醇B.能发生银镜反应C.能与醇发生酯化反应D.能被氧化为CO2和H2O知识点三蔗糖和麦芽糖5.有关蔗糖和麦芽糖的说法中,正确的是( )A.麦芽糖和蔗糖互为同分异构体B.1 mol麦芽糖水解得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖C.蔗糖和麦芽糖是二糖,所以相对分子质量是葡萄糖的两倍D.蔗糖和麦芽糖都是还原性糖,能发生银镜反应6.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,证明蔗糖不水解知识点四淀粉和纤维素7.向淀粉溶液中加少量稀H2SO4,加热使淀粉水解,为测其水解程度,需要的试剂是( )①NaOH溶液②银氨溶液③新制的Cu(OH)2悬浊液④碘水A.④B.②④C.①③④D.③④8.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.④①③②B.①④②③C.⑤①③②D.①⑤②③9.下列有机物分子中带“*”的碳原子是手性碳原子。
该有机物分别发生下列反应,生成的有机物分子中含有手性碳原子的是( )A.与乙酸发生酯化反应B.与NaOH水溶液发生水解反应C.与银氨溶液作用发生银镜反应D.催化剂作用下与H2反应10.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11.下列各组物质,具有相同的最简式,但既不属于同分异构体又不属于同系物的是( )①聚乙烯和乙烯②甲醛和葡萄糖③淀粉和纤维素④蔗糖和麦芽糖⑤聚乙烯和聚氯乙烯A.①②⑤B.②③④C.①③⑤D.①②③12.以淀粉为基本原料可制备许多物质,如下列有关说法中正确的是( )A.淀粉是糖类,有甜味,反应①是水解反应B.反应③是消去反应、反应④是加聚反应、反应⑤是取代反应C.乙烯分子、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性KMnO4溶液氧化D.在加热条件下,可用银氨溶液将葡萄糖、乙醇区别开13.A、B、C、D、E五种有机物,它们分子中C、H、O三种元素的质量比都是6∶1∶8。
在通常状况下,A是一种有刺激性气味的气体,对氢气的相对密度为15,其水溶液能发生银镜反应。
B的相对分子质量是A的6倍,C和B是同分异构体,两物质都是具有甜味的无色晶体,但B常用作制镜工业的还原剂。
D和E两物质的蒸气密度都是2.68 g·L-1(标准状况下),它们也互为同分异构体,但D的水溶液能使石蕊溶液变红,而E是不溶于水的油状液体,具有水果香味。
试写出A、B、C、D、E的名称和结构简式。
A., 。
B., 。
C., 。
D., 。
E., 。
14.某厂以甘蔗为原料制糖,对产生的大量甘蔗渣按照图L4-2-1所示转化进行综合利用。
其中B是A水解的最终产物;C的化学式为C3H6O3,一定条件下2个C分子间脱去2个水分子可生成一种六元环状化合物;D可使溴水褪色;F是具有香味的液体。
(图中部分反应条件及产物没有列出)回答下列问题:(1)A的名称是,F的结构简式为,D的结构简式为。
(2)C→D的反应类型为。
D→E的反应类型为。
(3)写出下列反应的方程式:A→B:; G→H:。
(4)H分子所含官能团的名称是,实验室中常用于检验该官能团的试剂的名称是(只写一种)。
图L4-2-115.现有通式为(CH2O)n的六种有机物,性质如下:①甲是无色有刺激性气味的气体,可以发生银镜反应;②乙、丙、丁的相对分子质量均为甲的2倍,戊的相对分子质量是甲的3倍,己的相对分子质量是甲的6倍;③乙、戊的水溶液可使紫色石蕊溶液变红,还可以与乙醇在一定条件下酯化,乙和戊之间也能酯化;④戊结构中含有—CH3,两分子戊可形成环状酯;⑤丙不溶于水;丁、己两种物质的水溶液均呈中性;丙既能水解,又能发生银镜反应;丁能与钠反应放出H2,且能与新制Cu(OH)2悬浊液加热反应产生砖红色沉淀;己能发生银镜反应,它可由淀粉水解制得。
(1)推断各物质的结构,写出其结构简式。
甲,乙,丙,丁,戊,己。
(2)甲~己中能与NaOH溶液反应的是(填序号,下同),能发生酯化反应的是,能被H2还原为醇的是,能发生银镜反应的是。
第二节糖类1.C[解析] A项不正确,因为脱氧核糖的分子式为C5H10O4,不符合C m(H2O)n;B项不正确,糖类按照能否水解以及水解后的产物分为单糖、低聚糖和多糖;C项正确,还原性糖和非还原性糖的区别就在于分子结构中是否含有醛基;D项不正确,淀粉、纤维素都是多糖,都可用通式(C6H10O5)n表示,但n值不同,分子式不同。
2.A[解析]①③符合通式C m(H2O)n且属于糖类,⑤⑦不符合通式C m(H2O)n也不属于糖类,②④⑥⑧符合通式C m(H2O)n且不属于糖类。
A项正确。
3.D[解析] A项和B项中的物质的分子式分别相同,但结构式不同,属于同分异构体;C项中的甲醛和乙醛结构相似,分子内都含有醛基,组成上相差一个CH2,属于同系物。
4.C[解析]葡萄糖分子的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,其分子中含有5个醇羟基和1个醛基。
有醛基,与氢加成能生成己六醇,与银氨溶液反应可生成银镜;有醇羟基,可与羧酸反应生成酯;由C、H、O组成,能被氧化为CO2和H2O。
5.A[解析]麦芽糖与蔗糖分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体,A正确;1 mol麦芽糖水解生成 2 mol葡萄糖,B错误;葡萄糖的分子式为C6H12O6,蔗糖和麦芽糖的分子式为C12H22O11,故C不正确;麦芽糖分子中含有醛基,是一种还原性糖,蔗糖分子内无醛基,不是还原性糖,D错误。
6.D[解析]做银镜实验之前要用碱中和稀硫酸。
7.C[解析]测定淀粉的水解程度应分为3种情况:①完全水解,②部分水解,③没有水解。
完全水解:证明无淀粉,用碘水;部分水解:证明仍有淀粉,用碘水,证明有葡萄糖,用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液,在此之前应先用NaOH中和剩余的酸;没有水解:证明无葡萄糖,用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。
8.A9.C[解析]与乙酸发生酯化反应,所得产物中C上连接2个CH3COOCH2—,分子中不含手性碳原子,A项错误;发生酯的水解反应后,所得产物中C上连接2个HOCH2—,分子中不含手性碳原子,B项错误;发生银镜反应后—CHO变为—COONH4,所得产物中C上连接4个不同的原子或原子团,分子中含手性碳原子,C项正确;与H2发生加成反应后,所得产物中C上连接2个HOCH2—,分子中不含手性碳原子,D项错误。
10.D[解析]A项它们的分子式相同,都为C5H10O5,但结构不同,它们互为同分异构体;B项分子结构中都有羟基,能发生酯化反应;C项戊醛糖不能再水解,属单糖;D项戊醛糖(C5H10O5)→脱氧核糖(C5H10O4)少一个氧原子,应为还原过程。
11.D[解析]①聚乙烯和乙烯的最简式为CH2,但分子式不同,结构也不相似,所以既不是同系物也不是同分异构体,故选①;②甲醛和葡萄糖的最简式为CH2O,甲醛是醛,葡萄糖是多羟基醛,所以甲醛和葡萄糖的分子式不同,结构也不相似,所以既不是同系物也不是同分异构体,故选②;③淀粉和纤维素的最简式为C6H10O5,但分子式不同,结构也不相似,所以既不是同系物也不是同分异构体,故选③;④蔗糖和麦芽糖的分子式相同,结构不同,属于同分异构体,故不选④;⑤聚乙烯和聚氯乙烯的最简式分别为CH2、C2H3Cl,所以最简式不同,且结构也不同,所以既不属于同系物也不属于同分异构体,故不选⑤;故选D。
12.D[解析]淀粉是糖类,反应①属于淀粉的水解,但是淀粉没有甜味,A项错误;反应③属于消去反应,反应④属于加聚反应,但反应⑤属于氧化反应,B项错误;聚乙烯中不含碳碳双键,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C项错误;在加热条件下,乙醛能与银氨溶液发生银镜反应,但乙醇不具有此性质,D项正确。
13.甲醛HCHO葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO果糖乙酸CH3COOH甲酸甲酯HCOOCH3[解析]五种物质分子中C、H、O的原子个数比N(C)∶N(H)∶N(O)=∶∶=1∶2∶1。
所以,最简式均为CH2O。
又因A的相对分子质量为30,且是一种有刺激性气味的气体,故A 为甲醛。
B、C的相对分子质量均为30×6=180,分子式为C6H12O6,又因B可作制镜工业的还原剂,故B为葡萄糖,C为果糖。
D和E的摩尔质量为22.4 L·mol-1×2.68 g·L-1≈60 g·mol-1,分子式为C2H4O2,D的水溶液显酸性,E为不溶于水的油状液体,故D为乙酸,E为甲酸甲酯。
14.(1)纤维素CH3COOCH2CH3CH2CH—COOH(2)消去反应酯化反应(或取代反应)(3)(C6H10O5)n+n H2O n C6H12O6纤维素葡萄糖2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O(4)醛基新制氢氧化铜悬浊液(斐林试剂)或银氨溶液[解析]由题可知甘蔗渣处理后的A为纤维素,A水解得到B为葡萄糖(C6H12O6),其可以在酒化酶的催化条件下分解得到G,G为乙醇,G经过催化氧化得到H,H为乙醛,乙醛催化氧化为乙酸。