学年化学苏教必修2讲义专题3 有机化合物的获得与应用 第2单元 第4课时.docx

1、学年化学苏教必修2讲义专题3 有机化合物的获得与应用 第2单元 第4课时第4课时糖类学习目标核心素养建构1.知道糖类的组成、重要性质和主要应用。2.认识葡萄糖的分子结构和特征反应。3.能够设计实验确认淀粉水解的产物及水解的程度。知 识 梳 理一、葡萄糖1糖类的组成及其分类(1)糖类组成：糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示，过去曾称其为碳水化合物。(2)糖的分类：糖类可以根据其能否水解以及水解产物的多少不同，划分为单糖、低聚糖、多糖。(3)你所知道的糖类有哪些？请写出它们的分子式。答案单糖有葡萄糖、果糖，分子式都C6H12O6 ; 双糖有蔗糖

2、、麦芽糖，分子式为C12H22O11；多糖有淀粉、纤维素，分子式为(C6H10O5)n。2葡萄糖(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6，请写出葡萄糖的结构简式，并指明其含有的官能团。答案结构简式为 CH2OH(CHOH)4CHO，官能团为OH(羟基)和(醛基)。(2)葡萄糖在人体内缓慢氧化，提供人体活动所需的能量。写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式。答案C6H12O66O26CO26H2O 。(3)葡萄糖的银镜反应葡萄糖发生银镜反应，需要配制银氨溶液，实验室如何配制银氨溶液？答案在洁净的试管中先加入硝酸银溶液，再滴加稀氨水，直到析出的沉淀恰好溶解为止。在上述银氨溶液中，加入葡萄糖溶液，将试管置于

3、温水浴里加热，观察到的实验现象是什么？答案试管内壁有光亮的银镜产生。(4)按下图要求完成实验：加热后观察到的实验现象是什么？答案试管中有砖红色沉淀生成。(5)由上述两实验，你能得出什么结论？答案葡萄糖具有还原性，能被弱氧化剂如新制Cu(OH)2悬浊液氧化，生成砖红色Cu2O沉淀。【自主思考】1为什么人们曾把糖类化合物称为“碳水化合物”；符合碳水化合物通式Cn(H2O)m的有机物是否一定属于糖类？提示葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素等糖类分子组成中C、H、O的原子个数比是n2mm，即符合碳水化合物的分子通式Cn(H2O)m，故人们曾把糖类称为碳水化合物；但符合这一通式的有机物不一定属于糖类，如C2H4

4、O2是醋酸而不是糖类。2葡萄糖与果糖、麦芽糖与蔗糖，淀粉与纤维素互为同分异构体吗？提示葡萄糖与果糖、麦芽糖与蔗糖互为同分异构体，前者分子式均为C6H12O6，后者分子式同为C12H22O11；淀粉与纤维素都可用(C6H10O5)n表示，但是对于淀粉、纤维素来说n值是不定的，它们本身都是混合物，所以不能称为同分异构体。二、糖类的水解1按要求完成淀粉水解的实验：(1)在盛有4 mL水的试管中加入0.5 g淀粉，水浴加热，再加入银氨溶液，水浴加热有无银镜出现？答案无银镜出现。(2)在盛有4 mL20%硫酸的试管中加入0.5 g淀粉，水浴加热；再用氢氧化钠溶液中和硫酸：取其少量溶液加入碘水，溶液是否变

5、为蓝色？ 答案加碘水后溶液不变蓝色。另取少量溶液，加入银氨溶液，水浴加热，观察到的实验现象是什么？答案有银镜出现。(3)由上述实验，你能得出的结论是什么？答案在稀H2SO4催化作用和加热条件下，淀粉发生水解，生成具有还原性的葡萄糖。2写出下列糖类水解生成葡萄糖的化学方程式麦芽糖C12H22OH2O2C6H； 麦芽糖 葡萄糖淀粉(C6HnH2OnC6H； 淀粉 葡萄糖蔗糖C12H22OH2OC6HC6H。 蔗糖 葡萄糖 果糖【自主思考】3在检验淀粉水解产物时，为什么要先加入NaOH溶液？提示中和水解液中的稀硫酸，调节溶液的pH至碱性，确保下步实验顺利进行。因为葡萄糖与银氨溶液、Cu(OH)2悬浊

6、液的反应是在碱性环境中进行的。效 果 自 测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)糖类都能发生水解反应。( )(2)葡萄糖和蔗糖的最简式都是CH2O。( )(3)淀粉和纤维素互为同分异构体。( )(4)葡萄糖溶液和淀粉溶液可利用碘水来鉴别。( )(5)蔗糖和麦芽糖的分子式均为C12H22O11。( )(6)葡萄糖发生银镜反应的原因是分子中含有CHO。( )答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2葡萄糖的结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO其对应的性质中不正确的是( )A与钠反应放出氢气 B可与乙酸发生酯化反应C能发生银镜反应 D可使小苏打溶液冒出气泡解析葡萄糖含

7、有羟基，故能与钠反应放出氢气，与乙酸发生酯化反应(取代反应的一种)；含有醛基，能发生银镜反应；无羧基，所以不能与NaHCO3溶液反应，D错误。答案D探究一、葡萄糖特征反应【合作交流】1葡萄糖与银氨溶液、氢氧化铜悬浊液的反应是在酸性环境还是碱性环境下呢？提示反应均在碱性环境中进行。【点拨提升】1银镜反应(1)实验步骤：在洁净的试管中加入2 mL 2%的AgNO3溶液；边振荡试管，边逐滴滴加2%的稀氨水，至析出的沉淀恰好溶解为止；滴加68滴葡萄糖溶液振荡，水浴加热。(2)实验现象：可观察到有光亮的银镜生成。(3)实验结论：CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4

8、COONH42Ag3NH3H2O。(4)注意事项：做银镜反应时，为了保证能够在试管内壁生成光亮的银镜，需要注意下面几点：选用洁净的试管；银氨溶液现配现用。配制银氨溶液时，要逐滴将稀氨水加入到硝酸银溶液中，到生成的沉淀刚好完全溶解为止，氨水不要过量；水浴加热。(5)应用：工业上制镜或热水瓶胆镀银。2与新制氢氧化铜悬浊液的反应(1)实验步骤：在洁净的试管里加入2 mL 10%的NaOH溶液，滴加5%的CuSO4溶液45滴，再加入2 mL 10%的葡萄糖溶液，加热，观察现象。(2)实验现象：试管中先出现绛蓝色溶液，加热后产生砖红色沉淀，它是Cu2O。(3)实验结论：CH2OH(CHOH)4CHO2C

9、u(OH)22H2O(4)注意事项：氢氧化铜溶液久置容易分解为氧化铜，并且氢氧化铜沉降下来也不利于与葡萄糖接触反应，所以本实验需用新制的氢氧化铜悬浊液；在配制时要保证溶液显碱性，一般操作是将硫酸铜溶液往氢氧化钠溶液中滴加出现蓝色絮状沉淀即可；本实验加热煮沸，效果更好。(5)应用：这个反应的现象明显，常被用来检验病人的尿液中是否含有葡萄糖，以确定病人是否患有糖尿病。关键提醒(1)含醛基有机物(如葡萄糖)具有还原性，能被氧气、新制Cu(OH)2悬浊液、溴水、酸性高锰酸钾溶液等氧化剂氧化。(2)葡萄糖和麦芽糖含醛基，能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，淀粉和纤维素不含醛基，不能与新制Cu(OH)2悬浊

10、液反应。(3)含醛基的有机物均能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，且反应条件均为碱性环境和加热。【典题例证1】一个学生做葡萄糖的还原性实验时，取了1 molL1 CuSO4溶液和0.5 molL1 NaOH溶液各1 mL，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入1 mL 40%的葡萄糖溶液，加热煮沸，但始终无砖红色沉淀出现。实验失败的原因可能是()A未充分加热B加入葡萄糖太多C加入NaOH溶液的量不够D加入CuSO4溶液的量不够解析该反应应在强碱性条件下进行，而该同学取的CuSO4比NaOH多，不能形成碱性悬浊液，所以实验失败。答案C【学以致用1】把氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人

11、的尿液中，微热时如果观察到砖红色沉淀，说明该尿液中含有()A食醋 B白酒C食盐 D葡萄糖解析这是检查糖尿病的一种简便方法，加入NaOH溶液和CuSO4溶液，首先反应生成 Cu(OH)2悬浊液。尿液中如果含有葡萄糖，加热时，葡萄糖就与Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色的Cu2O沉淀。答案D探究二、淀粉的水解【合作交流】2淀粉水解的催化剂有哪些物质？提示淀粉酶、稀H2SO4。3淀粉和葡萄糖一般用什么试剂检验？提示淀粉用碘水，葡萄糖用银氨溶液。【点拨提升】1原理淀粉在20%H2SO4的作用下，加热发生水解反应，其水解过程是分步进行的，最终水解产物为葡萄糖。其水解过程：2检验淀粉水解及水解程度的实验步

12、骤：3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 关键提醒(1)淀粉的检验，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与NaOH反应。(2)因反应是用硫酸作催化剂，而银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应的溶液必须呈碱性，所以应先加碱中和再检验。【典题例证2】某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况： 下列结论正确的是()A淀粉尚有部分未水解B淀粉已完全水解C淀粉没有水解D淀粉已发生水解，但不知是否完全水解解析由于在水解液中加入了过量NaOH溶液，I2会与碱发生反应生成碘

13、盐而导致无法判断中和液中是否还有淀粉存在，因此也就无法判断淀粉是否水解完全。若改为向水解液中直接加入碘水则可证明淀粉是否水解完全。答案D【学以致用2】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，需下列试剂中的()氢氧化钠溶液银氨溶液 新制的Cu(OH)2悬浊液碘水BaCl2溶液A B C D解析葡萄糖和新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液反应时需在碱性条件下进行，因此需加入NaOH中和酸；用碘水检验淀粉是否水解完全。答案C1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

14、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为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错误；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C2葡萄糖是一种单糖的理由是()A它不能发生分解反应B不能再水解成更简单的糖C分子中只含1个醛基D葡萄糖分子中含碳原子数最少解析糖的水解反应与糖的分解反应是不同的，前者有水参加反应，后者的反应物只是糖本身，故A不对；糖分子中含碳原子数的多少、含醛基的多少不能作为区分单糖和多糖的标准，故C、D不对；区分某种糖是否是单糖的依据是看该糖能否水解成更简单的糖，如不能水解成更简单的糖就是单糖，故B对。答案B3对于淀粉和纤维素，下列说法正确的是()A二者都能水解，但水解的最终产物不同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它们都属于糖类，且都是高分子化合物D化学性质相同解析A项，两者水解的最终产物相同；B项，由于n值不同，故两者不互为同分异构体；D项，两者结构不同，化学性质不同。答案C4下