江苏省徐州市2015-2016学年高中化学第2单元食品中的有机化合物(第4课时)糖类导学案

1第4课时糖类【目标导航】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。【自主学习】一、糖类的组成及物理性质1．常见糖类物质的组成与物理性质物质葡萄糖蔗糖淀粉纤维素组成色、态、味______晶体，有甜味______晶体，有甜味______粉末纤维结构的物质水溶性____于水____于水______于水____于水2.糖类的类型糖类依据能否水解以及水解产物的多少不同进行分类。类别单糖二糖多糖代表物葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素分子式水解特点不能水解1mol二糖能水解成____mol单糖1mol多糖能水解成______mol单糖其中，淀粉、纤维素都是天然高分子化合物。[议一议]1．麦芽糖与蔗糖，葡萄糖和果糖，淀粉与纤维素互为同分异构体吗？2．符合Cn(H2O)m的有机物一定是糖类吗？2二、糖类的性质1．葡萄糖的性质(1)生理氧化：葡萄糖在人体组织中被氧化，放出热量，为生命活动提供能量，热化学方程式：__________________________________ΔH＝－2803kJ·mol－1。(2)与银氨溶液的反应，现象：试管壁上______________。(3)与新制氢氧化铜悬浊液反应，现象：有________________________________生成。(4)葡萄糖在酒化酶的作用下能转化为酒精：C6H12O6――→酒化酶________________________________________________________________________。2．糖类的水解(1)麦芽糖水解的方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)淀粉、纤维素水解的方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________。[议一议]1.(1)实验室是如何配制银氨溶液、氢氧化铜悬浊液的呢？(2)葡萄糖与它们的反应是在酸性环境还是碱性环境下呢？2．在检验淀粉水解产物时，为什么要先加入NaOH溶液？【难点突破】一、葡萄糖特征反应1．银镜反应(1)实验步骤：①在洁净的试管中加入2mL2%的AgNO3溶液；②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；③滴加6～8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：3CH2OH(CHOH)4CHO＋2[Ag(NH3)2]OH――→水浴加热CH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O。(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：①选用洁净的试管；②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；③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2mL10%的NaOH溶液，滴加5%的CuSO4溶液5滴，再加入2mL10%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)4CHO＋2Cu(OH)2――→△CH24COOH葡萄糖酸＋Cu2O↓氧化亚铜＋2H2O(4)注意事项：①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；②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；③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。例1一个学生做葡萄糖的还原性实验时，取了1mol·L－1CuSO4溶液和5mol·L－1NaOH溶液各1mL，在一支洁净的试管内混合后，向其中又加入1mL40%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4解题反思注意记住葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应的实验操作。新制备→碱性环境→加热至沸。变式训练1把氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中，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．葡萄糖知识归纳含醛基有机物(如葡萄糖)的检验方法：一是与新制Cu(OH)2悬浊液反应；二是与银氨溶液反应。二、糖类的水解1．糖类的水解情况(1)蔗糖水解产物为果糖和葡萄糖；麦芽糖水解产物全为葡萄糖；淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖。(2)淀粉在人体内水解的最终产物为葡萄糖，纤维素在人体内不水解，纤维素不是营养物质。2．淀粉的水解(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。例2某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：5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归纳总结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悬浊液反应。变式训练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()①氢氧化钠溶液②银氨溶液③新制的Cu(OH)2悬浊液④碘水⑤BaCl2溶液A．①⑤B．②④C．①③④D．②③④解题反思检验淀粉是否水解完全时加碘水；检验淀粉已经水解时，先加碱中和催化剂稀硫酸，再加新制的Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液分别在加热至沸和水浴加热条件下反应。【当堂过关】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2．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3．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4．乙醇、乙酸和葡萄糖三种溶液，只用一种试剂就能将它们区别开来，该试剂是()A．金属钠6B．石蕊溶液C．新制的氢氧化铜悬浊液D．NaHCO3溶液5．下列说法不正确的是()A．用新制的Cu(OH)2悬浊液可区分葡萄糖和乙酸B．纤维素在人体内可水解为葡萄糖，故可直接成为人类的营养物质C．米酒变酸的过程涉及了氧化反应D．由油脂得到甘油及由淀粉得到葡萄糖均发生了水解反应6．根据下列转化关系，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)④和⑥反应的化学方程式及反应类型分别：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________。①NaOH溶液②新制Cu(OH)2悬浊液③BaCl2溶液④碘水(5)在进行蔗糖的水解实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖时。某同学的操作如下：取少量纯蔗糖加水配成溶液，在蔗糖溶液中加入3滴～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新制Cu(OH)2悬浊液，加热，未见砖红色沉淀。其原因是________。a．蔗糖尚未水解b．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖c．加热时间不够d．煮沸后的溶液中没有加碱液，以中和稀硫酸NaOH溶液反应。7学案答案精析第4课时糖类自主学习一、1.(从左到右，从上到下)C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n(C6H10O5)n无色无色白色易溶易溶难溶不溶2．(从左到右，从上到下)C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n2n议一议1．蔗糖和麦芽糖分子式为C12H22O11，结构不同，属于同分异构体；葡萄糖和果糖分子式为C6H12O6，结构不同，属于同分异构体；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。2．不一定，符合Cn(H2O)m的物质不一定是糖类，如甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等。二、1.(1)C6H12O6(s)＋6O2(g)―→6CO2(g)＋6H2O(l)(2)有光亮的银镜(3)砖红色沉淀(4)2C2H5OH＋2CO2↑2．(1)C12H22O11(麦芽糖)＋H2O――→催化剂2C6H12O6(葡萄糖)(2)(C6H10O5)n＋nH2O――→催化剂nC6H12O6(葡萄糖)议一议81．(1)在洁净的试管中加入2mL2%的AgNO3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，即得到澄清的银氨溶液。在洁净的试管中加入2mL10%的氢氧化钠溶液，滴加4～5滴5%的硫酸铜溶液，即得到氢氧化铜悬浊液。(2)根据溶液的配制过程可知，反应均在碱性环境中进行。2．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悬浊液的反应是在碱性环境中进行的。难点突破例1C[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。]变式训练1D[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