第18讲 糖类及水解反应 人教版高中化学必修二讲义机构用.docx

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第18讲糖类及水解反应人教版高中化学必修二讲义机构用

第18讲糖类及水解反应

知识点一糖类的分类和结构

1、基本营养物质

2、分类及代表物

代表物

代表物分子式

代表物间的关系

单糖

葡萄糖、果糖

C6H12O6

同分异构体

双糖

蔗糖、麦芽糖

C12H22O11

同分异构体

多糖

淀粉、纤维素

（C6H10O5）n

不属于同分异构体

3、单糖的结构

①葡萄糖的结构简式为：

，分子中含有的官能团有羟基（—OH）和醛基（—CHO）（填名称和简式）。

②果糖的结构简式为：

，含有的官能团有羟基（—OH）和羰基（

）。

【例题讲解】

1.下列两种物质不属于同分异构体的是（　　）

A.淀粉　纤维素B.蔗糖　麦芽糖

C.正丁烷　异丁烷D.果糖　葡萄糖

【答案】A

2.糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，以高血糖为主要标志。

血糖是指血液中的葡萄糖，下列有关说法不正确的是（　　）

A．葡萄糖分子可表示为C6（H2O）6，则每个葡萄糖分子含有6个H2O

B．葡萄糖与果糖互为同分异构体

C．糖尿病病人尿糖较高，可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡

萄糖

D．糖尿病患者建议低糖饮食

【答案】A

3.对于淀粉和纤维素[（C6H10O5）n]的叙述，正确的是（　　）

A.互为同分异构体

B.都是天然有机高分子化合物

C.遇碘（I2）均会呈蓝色

D.在人体内均会发生水解反应

【答案】B

【变式训练】

1.下列物质中，属于高分子化合物的是（）

1蛋白质②氨基酸③油脂④淀粉⑤氯乙烯⑥纤维素⑦聚乙烯

A、只有①⑦ B、除外②都是 C、只有①④⑥⑦ D、只有①③

【答案】C

2.广告称某种品牌的八宝粥（含桂圆、红豆、糯米等），不加糖，比加糖还甜，最适合糖尿病人食用。

你认为下列判断不

正确的是（　　）

A.糖尿病人应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心食用

B.这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑

C.不加糖不等于没有糖，糖尿病人食用

需慎重

D.不能听从厂商或广告商的宣传，应询问医生

【答案】A

知识点二糖类的化学性质

1、葡萄糖和果糖

①分子结构

葡萄糖的结构简式为

或CH2OH（CHOH）4CHO，官能团有—OH和—CHO（醛基）。

果糖的结构简式为

，官能团有—OH和

（羰基）。

葡萄糖和果糖

的分子式都为C6H12O6，但结构不同，它们互为同分异构体。

②物理性质：

葡萄糖是一

种白色晶体，有甜味，能溶于水。

③葡萄糖的特征反应

a与新制的Cu（OH）2反应

反应条件：

加热至沸腾。

反应现象：

产生砖红色沉淀。

该反应常用于医疗上检验糖尿病患者的尿中葡萄糖的含量。

b银镜反应

反应条件：

碱性条件、水浴加热。

反应现象：

试管内壁产生光亮的银镜。

2、蔗糖和麦芽糖

（1）分子式都是C12H22O11，但分子结构不同，它们的水解产物也不同，两者互为同分异构体。

水解反应的化学方程式分别为：

C12H22O11＋H2O

C6H12O6＋C6H12O6

蔗糖葡萄糖果糖

C12H22O11＋H2O

2C6H12O6

麦芽糖葡萄糖

（2）蔗糖和麦芽糖的比较

3、淀粉和纤维素

①分子组成：

淀粉和纤维

素的分子式都为（C6H10O5）n。

②水解反应的化学方程式为

（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6。

淀粉（或纤维素）葡萄糖

③淀粉的特征反应：

淀粉遇碘（I2）变蓝，可用于验证淀粉的存在。

④淀粉和纤维素的比较

4、淀粉水解程度的判断

淀粉的特征反应是其在常温下遇碘（I2）变蓝，淀粉水解一般是在H2SO4的催化作用下，其产物为葡萄糖。

利用淀粉和葡萄糖的特征反应可以判断淀粉的水解程度。

（1）反应条件：

银镜反应

、含醛基物质与新制的Cu（OH）2的反应必须在碱性条件下进行，即要先用碱液中和水解液中作催化剂的H2SO4；而淀粉与碘水的反应则不能在碱性条件下进行，因为I2遇碱会发生反应生成含碘化合物，含碘化合物不能使淀粉变蓝色。

（2）判断水解程度所依据的现象

①尚未水解：

加银氨溶液无银镜生成。

②部分水解：

加银氨溶液有银镜生成，加碘水变蓝。

③完全水解：

加碘水不变蓝。

【升华】糖类水解及其产物检验的一般实验步骤：

糖类

水解液

得出结论

说明：

加NaOH溶液的目的除去作催化剂的H2SO4，使溶液呈弱碱性。

5、糖类水解的实验探究

实验

步骤

取1mL20%的蔗糖溶液，加入3～5滴稀硫酸。

水浴加热5min后取少量溶液，加氢

氧化钠溶液，

调溶液pH至碱性，再加入少量新制的氢氧化铜，加热3～5min，观察现象并解释其原因

现象

产生砖红色沉淀

解释

蔗糖（C12H22O11）分子中不含醛基。

蔗糖溶液加酸并加热后，水解产物中有葡萄糖生成

结论

双糖、多糖可以在稀酸的催化作用下水

解，最终生成葡萄糖或果糖。

C12H22O11＋H2O

C6H12O6＋C6H12O6

蔗糖　　　　　葡萄糖　　果糖

（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

淀粉（或纤维素）　　　　　　葡萄糖

【注意】与银氨溶液反应析出银（银镜反应），或与新制的Cu（OH）2反应生成砖红色沉淀是醛基（—CHO）官能团的特征反应。

【例题讲解】

1.下列关于检验某病人尿糖的做法中正确的是（　　）

A．取尿样，加入新制Cu（OH）2，观察发生的现象

B．取尿样，加入过量稀H2SO4，再加入新制Cu（OH）2，观察发生的现象

C．取尿样，

加入新制Cu（OH）2，煮沸，观察发生的现象

D．取尿样，加入Cu（OH）2固体，煮沸，观察发生的现象

【答案】C

2.某学生做葡萄糖的还原性实验，将4mL0.5mol·L－1的CuSO4溶液和4mL0.5mol·L－1的NaOH溶液混合后，滴入1.0mL的10%的葡萄糖，加热煮沸，结果没有看到砖红色沉淀生成。

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

【答案】D

3.下列说法不正确的是（　　）

A．蔗糖不是淀粉的水解产物

B．蔗糖与麦芽糖互为同分异构体

C．蔗糖和它的水解产物都能发生银镜反应

D．麦芽糖的水解产物能与新制的Cu（OH）2悬浊液发生反应

【答案】C

4.对于淀粉和纤维素两种物质，下列说法不正确的是（　　）

A．二者都属于糖类，且都是高分子化合物

B．二者含C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体

C．二者都能水解，且水解的最终产物相同

D．都可用（C6H10O5）n表示，且都不能发生银镜反应

【答案】B

5.向淀粉中加入少量稀硫酸，并加热使之发生水解。

为测定水解的程度，需要下列试剂中的（　　）

①NaOH溶液　②盐酸　③新制Cu（OH）2悬浊液④碘水　⑤BaCl2溶液

A．①⑤B．②④

C．①③④D．②③④

【答案】C

【变式训练】

1.为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60～80℃的水浴加热5～6min，试管乙不加热。

待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。

实验1：

取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。

实验2：

取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。

实验3：

取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。

下列结论错误的是（　　）

A．淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行

B．欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水解液中直接加碘

C．欲检验淀粉的水解产物具有还原性，可在水解液中加入新制氢氧化铜并加热

D．若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象

【答案】C

【方法技巧】

1．实验流程

淀粉

水解液

中和液（呈碱性）

　　　　　　↓碘水　　　　　　↓银氨溶液

　　　　　现象A　　　　　　现象B

2．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

淀粉未水解

（2）

溶液呈蓝色

出现银镜

淀粉部分水解

（3）

溶液不呈蓝色

出现银镜

淀粉完全水解

3.实验成功技巧

（1）检验淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH溶液反应。

（2）淀粉、蔗糖的水解实验是用稀硫酸作催化剂的，而发生银镜反应或与新制Cu（OH）2反应的实验必须在碱性条件下进行，所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。

2.某学生设计了四种实验方案并得出了自己的结论，其中实验方案设计及结论均正确的是（　　）

A．淀粉溶液

水解液

溶液变蓝。

结论：

淀粉完全没有水解

B．淀粉溶液

水解液

无红色沉淀。

结论：

淀粉完全水解

C．淀粉溶液

水解液

中和液

有红色沉淀。

结论：

淀粉已水解

D．淀粉溶液

水解液

无现象。

结论：

淀粉没有水解

【答案】C

3.英国《独立报》公布“英国科学家研究结果表明：

高纤维素食物可降低患乳腺癌风险”。

高纤维素食物富含维生素、锌和其他微量营养素，可以平衡体内胰岛素水平并调节雌激素。

下列关于高纤维素的叙述不正确的是（　　）

A．高纤维素中的“高”指食物中所含纤维素的质量分数大

B．纤维素与淀粉通式都是（C6H10O5）n，它们互为同分异构体

C．纤维素与淀粉都属于糖类且都是高分子化合物

D．纤维素与淀粉都能水解，水解的最终产物相同，且产物都能发生银镜反应

【答案】B

4.核糖和脱氧核糖是人类生命活动中不可缺少的物质，它们的结构简式分别是CH2OH（CHOH）3CHO和CH2OH（CHOH）2CH2CHO，在一定条件下，它们都能发生的反应是（　　）

①氧化　②还原　③酯化　④水解　⑤加成　⑥中和

A．①②③⑤B．①③④

C．③④⑤D．④⑤⑥

【答案】A

【巩固提升】

1.下列说法不正确的是（　　）

A.淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖

B.糖类是高分子化合物，能发生水解反应

C.葡萄糖既可以与银氨溶液反应，又可以与新制氢氧化铜悬浊液反应

D.可用碘检验淀粉是否发生完全水解

【答案】B

2.把①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④乙酸乙酯在稀硫酸存在下分别进行水解，最终产物只有1种的是（　　）

A.①和②B.只有③

C.只有④D.只有②和③

【答案】D

3.将淀粉水解，并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的实验中，要进行的主要操作是（　　）

①加热　②滴入稀硫酸　③加入新制的氢氧化铜悬浊液④加入足量的氢氧化钠溶液

A.①→②→③→④→①B.

②→①→④→③→①

C.②→④→①→③→①D.③→④→①→②→①

【答案】B

4.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，所以又叫动物

淀粉和肝糖。

下列关于糖元的叙述正确的是（　　）

A.糖元与淀粉、纤维素互为同分异构体

B.糖元、淀粉、纤维素属于同系物

C.糖元水解的最终产物是葡萄糖

D.糖元具有还原性，能发生银镜反应

【答案】C

5.葡萄糖（C6H12O6）是一种重要的营养物质，下列关于葡萄糖的说法中，正确的是（　　）

A.葡萄糖是一种单糖

B.葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子

C.常温下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜悬浊液反应

D.1mol葡萄糖完全燃烧需要9mol氧气

【答案】A

6.葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。

其对应的性质中不正确的是（　　）

A.与钠反应放出氢气B.可与乙酸发生取代反应

C.能发生银镜反应D.可使小苏打溶液冒出气泡

【答案】D

7.近几年一种新型的甜味剂木糖醇悄悄地进入人们的视野，木糖醇是一种理想的蔗糖替代品，它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者食用的优点。

木糖醇是一种白色粉末状的晶体，分子式为C5H12O5，结构简式为CH2OH（CHOH）3CH2OH。

下列有关木糖醇的叙述中不正确的是（　　）

A.木糖醇与葡萄糖、果糖等一样属于多羟基醛或酮，是一种单糖

B.已知木糖醇的溶解度随着温度的升高而增大，说明木糖醇的溶解过程是一个吸热过程

C.木糖醇是一种五元醇

D.木糖醇是一种无糖型甜味剂

【答案】A

8.能证明淀粉已经完全水解的试剂是（　　）

A.碘化钾溶液　B.银氨溶液　C.碘水D.酚酞试剂

【答案】C

9.只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这种试剂是（　　）

A.NaOH溶

液B.新制的Cu（OH）2悬浊液

C.石蕊溶液D.Na2CO3溶液

【答案】B

10.如图所示，在一熟苹果切片上分别滴上1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.熟透的苹果中含有还原性的淀粉D.熟透的苹果中不含还原性的糖

【答案】A

11.乳糖是一种双糖，可以水解生成葡萄糖和半乳糖。

半乳糖和葡萄糖互为同分异构体，则乳糖的分子式为（）

A．C6H12O6B．C18H30O15C．C12H24O12D．C12H22O11

【答案】D

12.有A、B、C三种无色溶液，它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种，甲同学做实验得出：

①B能发生银镜反应；②A遇碘水变蓝色；③A、C均能发生水解反应，水解液均能发生银镜反应。

（1）试判断它们各是什么物质：

A是________

，B是________，C是________。

（2）分别写出A、C发生水解反应的化学方程式：

A：

________________________________________________________________________；

C：

________________________________________________________________________。

【答案】

（1）淀粉　葡萄糖　蔗糖

（2）（C6H

10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

　淀粉　　　　　　　　　葡萄糖

C12H22O11＋H2O

C6H12O6＋C6H12O6

　蔗糖　　　　　　葡萄糖　　果糖

13.有两位同学同时进行蔗糖的性质实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。

请回答下列问题：

（1）甲的操作如下：

取少量蔗糖加适量水配成溶液；在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟，冷却；在冷却后的溶液中加入银氨溶液，水浴加热。

实验结果没有银镜产生，其原因是____________（填字母）。

A.蔗糖尚未水解

B.加热时间不够

C.煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸

D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖

（2）乙的操作：

将蔗糖溶液与稀H2SO4共沸后，向溶液中加入新制Cu（OH）2悬浊液，加热至沸腾，一直未见砖红色沉淀产生，其原因是_________________________________________。

（3）检验蔗糖无还原性但水解产物有还原性，应选用的物质是________。

A.新制的氢氧化铜悬浊液、稀硫酸

B.银氨溶液、稀硫酸、氢氧化钠溶液

C.银氨溶液、氢氧化钠溶液

D.新制的氢氧化铜悬浊液、氢氧化钠溶液

（4）两个同学都没有将实验做成功，原因是多方面的。

你认为甲同学应该如何操作才能获得成功？

【答案】

（1）C　

（2）未加NaOH溶液中和酸，酸溶解

了Cu（OH）2悬浊液　（3）B　（4）待煮沸后的溶液冷却后加入适量的NaOH溶液至溶液呈现弱碱性，再加入新配制的银氨溶液，水浴加热，就可观察到银镜的生成。

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，而且还能防止环境污染。

现按下列方式进行综合利用，并回答问题。

（1）A的名称________，D的结构简式________，F的名称________。

（2）写出反应B→F的化学方程式：

______________________________________________________。

（3）写出反应A→B的化学方程式：

______________________________________________________。

【答案】

（1）纤维素　CH3CH2OH　二氧化碳和水

（2）C6H12O6＋6O2

6CO2＋6H2O

（3）

15.根据下表转化关系，回答有关问题：

（1）A的结构简式为________________________________________________________，

C试剂是________，砖红色沉淀是________（填化学式）。

（2）B溶液的作用是___________________________________________________________。

（3）分别写出④和⑥反应的化学方程式及反应类型：

④________________________________________________________________________。

⑥________________________________________________________________________。

（4）由图示转化关系可知淀粉________（填“部分水解”或“完全水解”）。

某同学取图示E的混合液，加入碘水，溶液不变蓝色，________（填“能”或“不能”）说明淀粉水解完全，原因是___________________________。

若向淀粉中加入少量硫酸，并加热使之发生水解，为检验淀粉水解的情况所需的试剂是________（填序号）。

①NaOH溶液　②新制Cu（OH）2悬浊液　

③BaCl2溶液　④碘水

【答案】

（1）CH2OH（CHOH）4CHO　新制Cu

（OH）2悬浊

液　Cu2O　

（2）中和稀硫酸

（3）2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O；氧化反应　CH3CH2OH＋CH3COOH

CH3COOCH2CH3＋H2O；酯化反应

（4）部分水解　不能　I2与过量的NaOH溶液反应①②④