1、第四章 生物大分子第一節(jié)糖類學習導(dǎo)航1.從糖類的官能團微觀探析糖類的結(jié)構(gòu)特點，了解糖類的分類，理解糖類的化學性質(zhì)，掌握糖類的特殊性。2.了解糖類在人體供能、儲能等方面的作用，也要了解糖類的攝入和代謝與人體健康之間的關(guān)系，科學合理地搭配飲食。教學過程一、糖類的組成和分類1結(jié)構(gòu)與組成(1)糖類是由碳、氫、氧三種元素組成的一類有機化合物。(2)大多數(shù)糖類化合物的分子式可用通式Cm(H2O)n來表示，m與n是可以相同、也可以不同的正整數(shù)。(3)符合Cm(H2O)n通式的物質(zhì)不一定都是糖類化合物，如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等；有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n，如脫氧核糖C5H10O4。(4)

2、有甜味的不一定是糖，如甘油、木糖醇等；沒有甜味的也可能是糖，如淀粉、纖維素等。因此，糖類物質(zhì)不完全屬于碳水化合物，也不等于甜味物質(zhì)。(5)糖類化合物從分子結(jié)構(gòu)上看，糖類是多羥基醛、多羥基酮和它們的脫水縮合物。2分類根據(jù)糖類能否水解以及水解后的產(chǎn)物，糖類可分為(1)單糖：凡是不能水解的糖稱為單糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脫氧核糖等。(2)寡糖：1 mol糖水解后能產(chǎn)生210 mol單糖的稱為寡糖或低聚糖。若水解生成2 mol單糖，則稱為二糖，重要的二糖有麥芽糖、乳糖和蔗糖等。(3)多糖：1 mol糖水解后能產(chǎn)生10 mol以上單糖的稱為多糖，如淀粉、纖維素和糖原等。二、葡萄糖與果糖1分子組成和結(jié)構(gòu)

3、特點分子式結(jié)構(gòu)簡式官能團類別葡萄糖C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羥基、醛基單糖果糖C6H12O6羥基、酮羰基單糖從組成和結(jié)構(gòu)上看，葡萄糖和果糖互為同分異構(gòu)體。2葡萄糖分子結(jié)構(gòu)的探究步驟探究實驗推理結(jié)論1.80 g葡萄糖完全燃燒，得2.64 g CO2和1.08 g H2O0.01 mol葡萄糖中，n(C)0.06 moln(H)0.12 moln(O)0.06 mol最簡式為CH2O經(jīng)質(zhì)譜法測出葡萄糖的相對分子質(zhì)量為180Mr(CH2O)n 180，得n6分子式為C6H12O6一定條件下，1.80 g葡萄糖與乙酸完全酯化，生成相應(yīng)的酯3.90 gn(葡萄糖)0.01 mol,1

4、mol羥基與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，生成酯的質(zhì)量比原物質(zhì)的質(zhì)量增加42 g(即C2H2O)，現(xiàn)增加2.10 g，即含有羥基0.05 mol1 mol葡萄糖中有5 mol羥基葡萄糖可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)分子中含有醛基葡萄糖可以被還原為直鏈己六醇葡萄糖分子為直鏈結(jié)構(gòu)3葡萄糖的化學性質(zhì)葡萄糖分子中含有醛基和醇羥基，可發(fā)生氧化、加成、酯化等反應(yīng)。(1)氧化反應(yīng)生理氧化或燃燒C6H12O6(s)6O2(g)eq o(,sup7(酶)6CO2(g)6H2O(l)H2 804 kJmol1被弱氧化劑銀氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OHeq o(,sup26(),sdo9

5、(水浴)2Ag3NH3CH2OH(CHOH)4COONH4H2O。CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(OH)2NaOHeq o(,sup7()CH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O。(2)加成反應(yīng)CH2OH(CHOH)4CHOH2eq o(,sup7(一定條件)CH2OH(CHOH)4CH2OH。(3)酯化反應(yīng)CH2OH(CHOH)4CHO5CH3COOHeq o(,sup7(一定條件)CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO5H2O。(4)發(fā)酵成醇eq o(C6H12O6,sdo7(葡萄糖) eq o(,sup7(酒化酶)2C2H5OH2CO2。三、二糖1蔗糖、麥芽糖的結(jié)

6、構(gòu)和化學性質(zhì)的實驗探究實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論試管內(nèi)無明顯現(xiàn)象蔗糖分子中無醛基，是非還原性糖；麥芽糖分子中含有醛基，是還原性糖試管內(nèi)產(chǎn)生磚紅色沉淀把蔗糖溶液換為麥芽糖溶液，重復(fù)實驗操作加入銀氨溶液的試管中都產(chǎn)生銀鏡；加入新制的Cu(OH)2的試管中都出現(xiàn)磚紅色沉淀蔗糖的水解產(chǎn)物分子中含有醛基，具有還原性；麥芽糖的水解產(chǎn)物分子中含有醛基，具有還原性為保證上述實驗成功，應(yīng)注意：盛蔗糖或麥芽糖溶液的試管要預(yù)先洗凈，可先用NaOH溶液洗滌，再用清水洗凈；蔗糖或麥芽糖水解實驗需要用水浴加熱；檢驗水解產(chǎn)物為葡萄糖時，一定要先加NaOH溶液中和作催化劑的稀硫酸，至溶液呈堿性后再加銀氨溶液或新制的Cu(OH)

7、2，否則實驗會失敗。2蔗糖和麥芽糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)蔗糖麥芽糖分子式C12H22O11C12H22O11分子結(jié)構(gòu)分子中無醛基分子中有醛基互為同分異構(gòu)體，都是二糖化學性質(zhì)水解生成葡萄糖和果糖水解生成葡萄糖非還原性糖，與銀氨溶液或新制的Cu(OH)2不反應(yīng)還原性糖，與銀氨溶液或新制的Cu(OH)2反應(yīng)鑒別方法向其溶液中分別加入銀氨溶液，水浴加熱，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是麥芽糖，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的是蔗糖(也可用新制的氫氧化銅鑒別)3.蔗糖的水解反應(yīng)(1)蔗糖水解反應(yīng)實驗需用稀硫酸(15)作催化劑，水浴加熱。水解反應(yīng)的化學方程式為eq o(C12H22O11,sdo7(蔗糖)H2Oeq o(,sup11(稀H2S

8、O4),sdo4()eq o(C6H12O6,sdo7(葡萄糖)eq o(C6H12O6,sdo7(果糖)。(2)水解產(chǎn)物中葡萄糖的檢驗：欲要檢驗水解產(chǎn)物中的葡萄糖，必須先加入NaOH溶液中和多余的硫酸，再加入銀氨溶液或新制的Cu(OH)2進行檢驗。四、淀粉和纖維素1糖類還原性的檢驗糖類的還原性是指糖類能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制的Cu(OH)2反應(yīng)，若糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或不與新制的Cu(OH)2反應(yīng)，則該糖不具有還原性，為非還原性糖。2淀粉水解程度的判斷(1)實驗原理判斷淀粉水解的程度時，要注意檢驗產(chǎn)物中是否生成葡萄糖，同時還要確認淀粉是否水解完全。用銀氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水來檢驗淀粉

9、是否發(fā)生了水解及水解是否完全。(2)實驗步驟(3)實驗現(xiàn)象和結(jié)論現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論未出現(xiàn)銀鏡溶液變成藍色淀粉尚未水解出現(xiàn)銀鏡溶液變成藍色淀粉部分水解出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍色淀粉完全水解3.纖維素性質(zhì)探究實驗(1)實驗步驟在試管中放入少量脫脂棉，加入幾滴蒸餾水和幾滴濃硫酸，用玻璃棒將混合物攪拌成糊狀。加入過量NaOH溶液中和至堿性，再滴入3滴5% CuSO4溶液，加熱，觀察并解釋實驗現(xiàn)象。(2)實驗現(xiàn)象有磚紅色沉淀生成。4淀粉和纖維素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)淀粉纖維素通式(C6H10O5)n關(guān)系不是同分異構(gòu)體(n值不等)，也不是同系物(結(jié)構(gòu)不同且分子組成上也不相差n個CH2原子團)；都是天然有機高分子化合物結(jié)構(gòu)特

10、征分子中含有幾百個到幾千個葡萄糖單元分子中含有幾千個葡萄糖單元物理性質(zhì)白色、無味、固態(tài)粉末，不溶于冷水，在熱水中發(fā)生糊化作用白色、無味、具有纖維狀結(jié)構(gòu)的固體，不溶于水，也不溶于一般的有機溶劑化學性質(zhì)無還原性能水解生成葡萄糖遇碘單質(zhì)變藍無還原性能水解生成葡萄糖(難)能發(fā)生酯化反應(yīng)存在植物光合作用的產(chǎn)物構(gòu)成細胞壁的基礎(chǔ)物質(zhì)用途制葡萄糖和酒精，人體的能源之一紡織、造紙、制纖維素硝酸酯、纖維素乙酸酯等課時訓練1化學與生活密切相關(guān)。下列說法錯誤的是A非處方藥的包裝上印有“OTC”標示B減少使用氟氯代烷作制冷劑，能保護臭氧層C在酒化酶的作用下葡萄糖水解為乙醇和二氧化碳D維生素 C具有還原性，在人體內(nèi)起抗氧

11、化作用2化學學習的價值之一是以化學的視角去看待生產(chǎn)、生活中的問題。下列說法錯誤的是A煤的氣化和液化均屬于物理變化B工業(yè)上冶煉金屬的過程涉及氧化還原反應(yīng)C植物油轉(zhuǎn)化為脂肪的過程發(fā)生了加成反應(yīng)D醫(yī)療中血糖的檢測過程利用了醛基的性質(zhì)3下列關(guān)于有機物的敘述正確的是AC4H10有三種同分異構(gòu)體B乙醇不能發(fā)生取代反應(yīng)C乙烯和甲烷可用溴的四氯化碳溶液鑒別D糖類、油脂、蛋白質(zhì)均屬于高分子化合物4下列說法正確的是A化合物2-苯基丙烯()易溶于水及甲苯B纖維素的水解產(chǎn)物為葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下再進一步水解可得酒精C硫酸作催化劑，水解所得乙醇分子中有D粗苯甲酸經(jīng)過加熱溶解、趁熱過濾、蒸發(fā)結(jié)晶，可獲得純苯甲酸5

12、下列實驗的失敗原因可能是因為缺少必要的實驗步驟造成的有幾項將乙醇和乙酸混合，再加入稀硫酸共熱制乙酸乙酯實驗室用無水乙醇和濃硫酸共熱到140制乙烯驗證某RX是碘代烷，把RX與燒堿水溶液混合加熱后，將溶液冷卻后再加入硝酸銀溶液出現(xiàn)褐色沉淀做醛的還原性實驗時，當加入新制的氫氧化銅懸濁液后，未出現(xiàn)紅色沉淀檢驗淀粉已經(jīng)水解，將淀粉與少量稀硫酸加熱一段時間后，加入銀氨溶液后未析出銀鏡A2B3C4D56下列有關(guān)實驗說法不正確的是A檢驗牙膏中是否含有甘油可選用新制的氫氧化銅懸濁液，若含有甘油，則溶液呈絳藍色B探究溫度對反應(yīng)速率的影響時，應(yīng)先將硫代硫酸鈉溶液、硫酸溶液混合，然后將混合液在水浴中加熱C分離乙醇和溴

13、乙烷的混合物可用萃取法，分離氨基酸混合液可采用控制pH法D往含硫酸的淀粉水解液中加入銀氨溶液，水浴加熱后無銀鏡，不能說明淀粉未水解7下列實驗操作合理的是A制氯氣時，可以用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體B檢驗溶液中是否含有Fe3+：取少量待檢驗溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀察實驗現(xiàn)象C除去乙烷中的乙烯，可以選擇在Ni催化、加熱條件下通入H2D鑒定蔗糖水解產(chǎn)物中有無葡萄糖：在水解液中加入堿液中和酸后，再加入新制的Cu(OH)2懸濁液，加熱并觀察實驗現(xiàn)象8下列關(guān)于蔗糖的說法中，不正確的是A在蔗糖中加入濃硫酸，可觀察到顏色變黑，并有泡沫生成B純凈的蔗糖配成的溶液中加入銀氨溶

14、液，微熱，不發(fā)生銀鏡反應(yīng)C在蔗糖與稀硫酸共熱后的溶液中，滴加銀氨溶液，再水浴加熱，看不到有銀鏡D蔗糖是最重要的二糖，它的式量是葡萄糖的二倍9為了檢驗淀粉水解的產(chǎn)物，設(shè)計如圖實驗方案：請回答下列問題：(1)淀粉水解的化學方程式為_。(2)試劑1為稀硫酸(1：5)，作用是_；水浴加熱的優(yōu)點是_。(3)試劑2為_，發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為_。(4)為檢驗淀粉是否已完全水解，取少量水解液于試管中，加入碘水，則證明淀粉未完全水解的現(xiàn)象是_。(5)用2%AgNO3溶液和2%氨水溶液配制銀氨溶液的操作是_。10以淀粉為主要原料合成一種有機酸B的合成路線如下圖所示。(1)檢驗反應(yīng)是否進行完畢，可使用的試劑是_(

15、填序號)。AFeCl3溶液 B碘水C新制的Cu(OH)2懸濁液 DNaOH溶液(2)葡萄糖的化學式為_，反應(yīng)的反應(yīng)類型為_。(3)反應(yīng)和的化學方程式依次為_、_。(4)X中溶劑為CCl4，則反應(yīng)的現(xiàn)象為_。(5)已知B的相對分子質(zhì)量為118，其中碳、氫兩種元素的質(zhì)量分數(shù)分別為40.68%、5.08%，其余為氧元素，則B的分子式為_。答案解析1C【詳解】A藥品包裝上“R”代表處方藥，“OTC”代表非處方藥，A正確；B氟氯代烷能催化O3分解成O2，從而造成臭氧層空洞，故減少氟氯代烷使用能保護臭氧層，B正確；C葡萄糖屬于單糖，不能水解，其轉(zhuǎn)化為乙醇和CO2，屬于氧化還原反應(yīng)，C錯誤；D維生素C具有還

16、原性，在人體內(nèi)能起到抗氧化、延緩衰老、抑制黑色素形成等作用，D正確；故答案選C。2A【詳解】A煤的氣化、液化指將煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體燃料，屬于化學變化，A錯誤；B金屬冶煉指將化合物中金屬元素還原為金屬單質(zhì)，涉及氧化還原反應(yīng)，B正確；C液態(tài)植物油轉(zhuǎn)化為固態(tài)或半固態(tài)脂肪屬于油脂的硬化，實質(zhì)是植物油烴基部分的不飽和鍵（如碳碳雙鍵）與H2的加成反應(yīng)，C正確；D血糖指血液中葡萄糖，醫(yī)療中利用葡萄糖中醛基與試紙中的葡萄糖氧化酶反應(yīng)產(chǎn)生的電流測量血糖濃度，D正確；故答案選A。3C【詳解】AC4H10有兩種同分異構(gòu)體：CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3，A錯誤；B乙醇能與HBr、CH3COOH等發(fā)

17、生取代反應(yīng)，B錯誤；C乙烯中含碳碳雙鍵，能與Br2發(fā)生加成反應(yīng)，使溴的四氯化碳溶液褪色，甲烷不能使溴的四氯化碳溶液褪色，故用溴的四氯化碳溶液可鑒別乙烯和甲烷，C正確；D糖類中的單糖和二糖、油脂都不屬于高分子化合物，糖類中的多糖、蛋白質(zhì)屬于高分子化合物，D錯誤；答案選C。4C【詳解】A 烴基是憎水基團，化合物2-苯基丙烯()難溶于水、易溶于甲苯，A錯誤；B 纖維素的水解的最終產(chǎn)物為葡萄糖，葡萄糖在酒化酶作用下再進一步發(fā)酵可得酒精，B錯誤；C 酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng)，酯化反應(yīng)時“酸脫羥基醇去氫”，其逆反應(yīng)是酯的水解，酯在硫酸作催化劑下發(fā)生水解，則水解所得乙醇分子中有，C正確；D苯甲酸的溶解度不大，趁熱

18、過濾可防止損失，然后冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥可提純，故D錯誤。答案選C。5B【詳解】將乙醇和乙酸混合，再加入濃硫酸共熱制乙酸乙酯，加錯試劑，故不選；實驗室用無水乙醇和濃硫酸共熱到170制乙烯，控制反應(yīng)條件錯誤，故不選；驗證某RX是碘代烷，把RX與燒堿水溶液混合加熱后，發(fā)生水解反應(yīng)，檢驗鹵素離子在酸性條件下，缺少加硝酸的步驟，故選；做醛的還原性實驗時，在堿性條件下，缺少加堿的步驟，加入新制的氫氧化銅懸濁液后，未出現(xiàn)紅色沉淀，故選；淀粉在酸性溶液中水解，檢驗葡萄糖應(yīng)在堿性條件下，缺少加堿的步驟，加入銀氨溶液后未析出銀鏡，故選；選B。6B【詳解】A甘油與氫氧化銅懸濁液反應(yīng)，溶液為絳藍色，若含有甘油

19、，則溶液呈絳藍色，故A正確；B應(yīng)改變溫度，保證其它量相同，均在水浴中不能比較溫度對速率的影響，故B錯誤；C乙醇和水互溶，溴乙烷難溶于水，分離乙醇和溴乙烷的混合物可用水進行萃取，不同氨基酸的pH不同，分離氨基酸混合液可采用控制pH法據(jù)此分離，故C正確；D銀鏡反應(yīng)需要在堿性溶液中進行，所以往含硫酸的淀粉水解液中加入銀氨溶液，水浴加熱后無銀鏡，不能說明淀粉未水解，故D正確；故選B。7D【詳解】A氯氣溶于水生成HCl和HClO，HCl和NaHCO3反應(yīng)，故不能用飽和NaHCO3溶液凈化氯氣，A項錯誤；B若溶于中含有Fe2+，加入新制氯水，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，再滴加KSCN溶液，溶液變紅，不能證明

20、溶液中含有Fe3+，B項錯誤；C在Ni催化、加熱條件下通入H2，H2與乙烯反應(yīng)生成乙烷，但H2的用量不易控制，容易引入新雜質(zhì)，C項錯誤；D蔗糖水解用稀硫酸作催化劑，水解后液體呈酸性，加入堿液中和酸，時水解液呈堿性后，加入新制的Cu(OH)2懸濁液并加熱，出現(xiàn)磚紅色則證明水解產(chǎn)物中含有葡萄糖，D項正確；答案選D。8D【詳解】A濃硫酸具有脫水性和強氧化性，在蔗糖中加入濃硫酸，蔗糖脫水碳化，可觀察到顏色變黑，碳接著被濃硫酸氧化為二氧化碳，所以有泡沫生成，A正確；B蔗糖分子中沒有醛基，純凈的蔗糖配成的溶液中加入銀氨溶液，微熱，不發(fā)生銀鏡反應(yīng)，B正確；C在蔗糖與稀硫酸共熱后的溶液中，如果不加入氫氧化鈉中

21、和硫酸，直接滴加銀氨溶液，再水浴加熱，看不到有銀鏡，C正確；D蔗糖是最重要的二糖，其相對分子質(zhì)量為342，葡萄糖的相對分子質(zhì)量是180，D不正確。9(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖) 做催化劑 受熱均勻便于控制溫度 NaOH溶液 H+OH-=H2O 溶液顯藍色 在一支潔凈的試管中，加入2%AgNO3溶液，邊振蕩邊滴加2%氨水，直至最初產(chǎn)生的沉淀恰好消失，便得到銀氨溶液 【詳解】(1) 淀粉的水解生成葡萄糖，化學方程式為(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)，故答案為：(C6H10O5)n(淀粉)+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)；(2) 稀硫酸在淀粉的水解過程中作催化劑，加快了淀粉的水解速率，水浴加熱受熱均勻便于控制溫度，故答案為：做催化劑；受熱均勻便于控制溫度；(3) 水解液中加入少量NaOH溶液中和硫酸，試劑2為NaOH溶液，反應(yīng)離子方程式為H+OH-=H2O，故答案為：NaOH溶液；H+OH-=H2O；(4)如果加入淀粉后顯示藍色，則證明淀粉沒有完全水解，故答案為：溶