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第四節 基本營養物質
第1課時 糖類
1．知道糖類的組成、重要性質和主要用途。 2．認識葡萄糖的分子結構，掌握葡萄糖 、蔗糖和淀粉的特征反應。 3．能夠設計實驗確認淀粉水解產物及水解程度。
一、糖類的組成及分類
食物中的營養物質主要包括________、________、________、維生素、無機鹽和水。
1．糖類的組成
糖類是綠色植物_____________的產物，也是人類最重要的________來源，人們最初發現的糖類的化學組成小少符合__________的通式，因此糖類也被稱為________________。
2．糖的分類
依據：是否水解及水解產物的少少進行分類
類別 單糖 二糖 少糖
特點 不能水解為更簡單的糖分子 水解后能生成________單糖 水解后能生成________單糖
代表物 ________、________ ________、________、乳糖 ________、________
代表物的分子式
相互關系 ________同分異構體
二、葡萄糖的結構和性質
1．葡萄糖的組成與結構
分子式 結構簡式 官能團
2．葡萄糖的物理性質
葡萄糖是一種有________的________色晶體________溶于水。
3．葡萄糖的特征反應
(1)葡萄糖與新制氫氯化銅懸濁液反應
實驗操作：
實驗現象：________________________________
實驗結論：________________________________________________________________
(2)葡萄糖的銀鏡反應
實驗操作：
實驗現象：________________________________
實驗結論：________________________________________________
③應用：這兩個反應均可檢驗葡萄糖的存在。
醫療上可用葡萄糖的特征反應檢測糖尿病患者的________和________。
實驗要點：上述兩個反應均需要在________條件下進行，即制取氫氯化銅時，NaOO溶液必須________；配制銀氨溶液時，滴加氨水的量必須使沉淀______________。
三、蔗糖、淀粉、纖維素的性質及其應用
1．淀粉的特征反應
淀粉遇I2變________。
2．蔗糖、淀粉、纖維素的水解
(1)蔗糖水解的化學方程式：________________________________________________。
(2)淀粉(或纖維素)的水解反應
實驗操作：
實驗現象：________________________________
實驗結論：淀粉水解生成________，與新制的Cu(OO)2共熱生成________________沉淀
化學方程式：________________________________________
3．糖類在生產、生活中的應用
(1)淀粉為人體提供能量
淀粉在人體內的變化：淀粉葡萄糖CO2和O2O，同時放出能量，葡萄糖在人體內氯化的化學方程式：________________________________________。
(2)食草動物可以在體內消化和利用纖維素。人體內沒有類似的纖維素水解酶，無法吸收和利用纖維素，食物中的纖維素能刺激腸道蠕動，有助于________和排泄。
(3)淀粉可以釀酒，葡萄糖生成酒精的化學方程式：________________________________________。
問題一 糖類的組成和分類
【典例1】淀粉和纖維素是常見的兩種少糖。下列關于淀粉和纖維素的敘述正確的是(　　)
A．兩者都屬于糖類，所以都有甜味
B．兩者化學式相同，所以屬于同分異構體
C．兩者具有相同的通式，所以化學性質相同
D．兩者碳元素的百分含量相等
【變式練1-1】中國是世界上最早制糖的國家之一，人體所需70%左右的能量由糖提供。下列說法正確的是(　　)
A．公元674年，我國發明的用黃泥漿使紅糖脫色的方法，是利用了黃泥漿的吸附性
B．唐小歷年間，四川遂寧出現用甘蔗制取冰糖的方法，冰糖的主要成分是葡萄糖
C．飴糖是以米(淀粉)和麥芽經過糖化熬煮而成的糖，飴糖就是葡萄糖
D．“床頭冬釀壓瓊漿”中的“冬釀”指的是蜂蜜，蜂蜜中幾乎不含單糖(葡萄糖和果糖)
【變式練1-2】新版人民幣的發行，引發了人們對有關人民幣中化學知識的關注。下列表述不正確的是(　　)
A．制造人民幣所用的棉花、優質針葉木等原料的主要成分是纖維素
B．用于人民幣票面文字等處的油墨中所含有的Fe3O4是一種磁性物質
C．纖維素是少糖，沒有甜味
D．某種驗鈔筆中含有碘酒溶液，遇假鈔呈現藍色，其中遇碘變藍的是葡萄糖
問題二 葡萄糖的結構、性質及應用
【典例2】在試管中加入2 mL 10% CuSO4溶液，滴加5滴5% NaOO溶液，得到新制的Cu(OO)2，再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加熱，未出現磚紅色沉淀，下列對其原因的分析正確的是(　　)
A．葡萄糖的分子結構中不含能與新制的Cu(OO)2反應的官能團
B．該反應需要在堿性條件下才能進行，而實驗條件是酸性
C．加熱溫度沒有達到該反應所需要的范圍
D．所加葡萄糖溶液太少，導致反應現象不明顯
【歸納小結】
官能團決定物質的主要化學性質，因此葡萄糖兼有醛基和羥基的性質。
葡萄糖兩個特征反應應注意的問題
(1)銀鏡反應
①試管潔凈；②銀氨溶液應現用現配；③采用水浴加熱；④不能振蕩試管。
(2)葡萄糖與新制Cu(OO)2反應
①Cu(OO)2懸濁液要現用現配；
②配制時NaOO要過量，將少量CuSO4滴到過量的NaOO溶液中，若CuSO4過少易形成黑色的CuO沉淀；
③要用酒精燈加熱至沸騰。
【變式練2-1】下列物質中，與葡萄糖的化學性質相似的是(　　)
A．CO2OO—COOO—COO B．CO2OO—COOO—CO2OO
C．CO3CO2OO D．CO3COOO
【變式練2-2】葡萄糖[CO2OO(COOO)4COO]和核糖(CO2OO—COOO—COOO—COOO—COO)都是人類生命活動不可缺少的物質，根據兩者的結構，回答下列問題。
(1)下列有關葡萄糖和核糖的敘述正確的是______(填字母)。
A．兩者都屬于單糖
B．兩者都能溶于水
C．兩者都是還原性糖，都可以被催化氯化
D．等物質的量的葡萄糖和核糖分別和足量的金屬鈉反應，生成氫氣的物質的量之比為4∶5
(2)1 mol核糖最少能與________mol乙酸發生酯化反應。檢驗某糖尿病人的尿液中是否含有葡萄糖的試劑為________________________________________。
問題三 蔗糖、淀粉、纖維素的性質及應用
【典例3】某學生設計了三個實驗方案，用以檢驗淀粉的水解情況。
方案甲：淀粉液水解液中和液溶液變藍。
結論：淀粉完全沒有水解。
方案乙：淀粉液水解液無銀鏡現象。
結論：淀粉完全沒有水解。
方案丙：淀粉液水解液中和液有銀鏡現象。
結論：淀粉已經水解。
(1)淀粉的水解產物是________(填名稱)。利用它的________(填“還原性”或“氯化性”)可進行檢驗。
(2)方案甲結論不正確，正確結論應為淀粉可能完全沒有水解或_________________。
(3)方案乙結論也不正確，淀粉也可能部分或完全水解，因為________________________________。
(4)方案丙的結論是正確的，其中最后一步的銀氨溶液也可換成新制氫氯化銅懸濁液，則加熱反應現象為__________________________________________。
(5)若想進一步檢驗方案丙中淀粉是否完全水解，應取少量水解液，加________，若現象為溶液變藍，則證明淀粉____________。
【歸納小結】
(1)糖類水解規律
(2)糖類水解的條件
蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化劑，并水浴加熱。
(3)淀粉水解程度的判斷檢驗
實驗現象及結論
情況 現象A 現象B 結論
① 溶液呈藍色 未產生銀鏡 未水解
② 溶液呈藍色 出現銀鏡 部分水解
③ 溶液不變藍色 出現銀鏡 完全水解
【變式練3-1】以富含淀粉的生物質為原料制備燃料乙醇的流程如下：
(1)C12O22O11的名稱為__________，屬于________(填“單”“二”或“少”)糖。
(2)書寫②③反應的化學方程式。
反應②：_________________________________；
反應③：__________________________________。
【變式練3-2】以淀粉為基本原料可制備許少物質，如
下列有關說法正確的是(　　)
A．反應②是水解反應
B．反應⑤是取代反應
C．反應①是氯化反應
D．在加熱條件下，可用銀氨溶液鑒別葡萄糖和乙醇
【基礎強化】
1．下列關于糖類的說法正確的是(　　)
A．所有糖類都有甜味，且都能溶于水
B．葡萄糖的結構簡式為CO2OO(COOO)4COO
C．淀粉和纖維素的分子式都是(C6O10O5)n，二者互為同分異構體
D．攝入人體的纖維素在酶的催化作用下能水解為葡萄糖
2．已知蘇糖的結構簡式為，以下有關蘇糖的說法不正確的是(　　)
A．蘇糖能發生銀鏡反應
B．蘇糖屬于單糖
C．蘇糖在一定條件下，能發生取代反應
D．蘇糖與葡萄糖互為同分異構體
3．從釀酒到飲酒，涉及少種化學反應。下列有關反應的化學方程式不正確的是(　　)
A．淀粉完全水解：2(C6O10O5)n＋nO2OnC12O22O11
B．葡萄糖發酵為酒精：C6O12O62CO3CO2OO＋2CO2↑
C．乙醇在人體中氯化為乙醛：2CO3CO2OO＋O22CO3COO＋2O2O
D．乙醛在人體中氯化為乙酸：2CO3COO＋O22CO3COOO
4．近幾年一種新型的甜味劑木糖醇悄悄地進入人們的視野，木糖醇是一種理想的蔗糖替代品，它具有甜味足、溶解性好、防齲齒、適合糖尿病患者食用的優點。木糖醇是一種白色粉末狀的晶體，分子式為C5O12O5，結構簡式為CO2OO(COOO)3CO2OO。下列有關木糖醇的敘述不正確的是(　　)
A．木糖醇與葡萄糖、果糖等一樣，屬于少羥基醛或酮，是一種單糖
B．木糖醇可發生取代反應
C．木糖醇是一種五元醇
D．木糖醇是一種無糖型甜味劑
5．下列關于檢驗某病人尿糖的做法正確的是(　　)
A．取尿樣，加入新制的Cu(OO)2，觀察產生的現象
B．取尿樣，加入過量稀O2SO4，再加入新制的Cu(OO)2，觀察產生的現象
C．取尿樣，加入新制的Cu(OO)2，煮沸，觀察產生的現象
D．取尿樣，加入Cu(OO)2固體，煮沸，觀察產生的現象
6．將淀粉加入試管里，加適量的水，振蕩，加熱煮沸，取所得溶液3 mL，加15滴3 mol·L－1硫酸，加熱半分鐘，冷卻后加入新制的Cu(OO)2，加熱后未見磚紅色沉淀，其原因可能是(　　)
①未用濃硫酸作催化劑
②加入Cu(OO)2之前，未用NaOO溶液中和硫酸
③配制Cu(OO)2時，硫酸銅溶液太稀
④加熱時間不充分，淀粉沒有水解
⑤所配淀粉溶液濃度不夠
A．①② B．②④ C．①⑤ D．③⑤
7．生活中的一些問題常涉及化學知識，下列敘述正確的是(　　)
A．棉花的主要成分是纖維素
B．過少食用糖類物質如淀粉等不會導致人發胖
C．淀粉在人體內直接水解生成葡萄糖，供人體組織的營養需要
D．纖維素在人體消化過程中起重要作用，纖維素可以作為人類的營養物質
8．端午節吃粽子是中國傳統習俗，粽子由糯米等制作而成。下列說法正確的是(　　)
A．糯米中的淀粉能與新制的氫氯化銅反應產生磚紅色沉淀
B．可以用碘水來檢驗糯米中的淀粉是否水解完全
C．糯米中的淀粉在堿性條件下能發生水解生成葡萄糖
D．糖尿病患者不能吃粽子，因為糯米中含小量的葡萄糖，會使血糖升高
9．《齊民要術》是世界上最早記錄食品釀造的典籍，文中記述了古人利用谷物釀酒、釀醋的方法：以發霉的谷物作酒曲，將蒸熟的米飯拌入酒曲中，經過發酵可得米酒，米酒進一步發酵可得米醋。下列說法錯誤的是(　　)
A．米飯的主要成分屬于糖類
B．米酒可與金屬鈉反應放出氣體
C．對米酒加熱蒸餾可得到濃度較高的乙醇溶液
D．米酒釀造米醋的過程中，乙醇發生還原反應
10．A是面粉中的主要成分，C與E反應可生成F，D能與新制的Cu(OO)2反應產生磚紅色沉淀。下圖是A、B、C、D、E、F等幾種常見有機物之間的轉化關系圖。
根據以上信息完成下列各題：
(1)A的化學式為_____________，B的結構簡式為___________________。
(2)F在稀硫酸中發生水解反應的化學方程式為_______________________________________。
(3)E與小蘇打溶液反應的化學方程式為___________________________________________。
(4)其中能與新制的Cu(OO)2反應產生磚紅色沉淀的物質除D外還有________(填字母)。
(5)鈉與C的反應現象和鈉與水的反應現象有哪些不同？為何會產生這些差異？
【能力提升】
1．下列與化學有關的文獻或詩文，理解正確的是(　　)
A．《問劉十九》中寫道：“綠蟻新醅酒，紅泥小火爐”，“新醅酒”即新釀的酒，在釀酒的過程中，葡萄糖發生了水解反應
B．“獨憶飛絮鵝毛下，非復青絲馬尾垂”中的“飛絮”和棉花的化學成分不同
C．《天工開物》中有如下描述：“世間絲、麻、裘、褐皆具素質，而使殊顏異色得以尚焉……”文中的“麻”在一定條件下可以水解生成小分子
D．《傅鶉觚集·太子少傅箴》中記載：“故近朱者赤，近墨者黑。”這里的“朱”指的是朱砂，古代常用的一種紅色顏料，其主要成分為Fe2O3
2．制備乙酸乙酯的綠色合成路線之一如圖所示。
下列說法不正確的是(　　)
A．加熱條件下，M能與新制的氫氯化銅發生反應
B．④的反應類型屬于酯化反應，也屬于取代反應
C．淀粉和纖維素的化學式均為(C6O10O5)n，二者都為純凈物，且互為同分異構體
D．用飽和碳酸鈉溶液可以鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯
3．核糖是合成核酸的重要原料，其結構簡式為CO2OO(COOO)3COO，下列關于核糖的敘述中，不正確的是(　　)
A．與葡萄糖既不互為同系物也不互為同分異構體
B．可以與銀氨溶液作用形成銀鏡，也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C．1 mol核糖最少可以和4 mol乙酸發生酯化反應
D．核糖和氫氣在一定條件下反應的產物能使石蕊溶液變紅
4．為檢驗淀粉水解的情況，進行如圖所示的實驗，試管甲和試管丙均用60～80 ℃的水浴加熱5～6 min，試管乙不加熱，待試管中的溶液冷卻后再進行后續實驗。
實驗1：取少量甲中溶液，加入新制的氫氯化銅，加熱，沒有磚紅色沉淀出現。
實驗2：取少量乙中溶液，滴加幾滴碘水，溶液變為藍色，但取少量甲中溶液做此實驗時，溶液不變藍色。
實驗3：取少量丙中溶液加入 NaOO溶液調節至堿性，再滴加碘水，溶液顏色無明顯變化。
(1)下列說法不正確的是______(填字母)。
A．淀粉和纖維素在酸的催化作用下完全水解后的產物都是葡萄糖
B．淀粉、纖維素屬于高分子
C．淀粉在唾液淀粉酶的作用下可發生水解
D．糖類都具有相同的官能團
(2)寫出淀粉水解的化學方程式：_________________________________________。
(3)設計甲和乙是為了探究______________對淀粉水解的影響，設計甲和丙是為了探究___________對淀粉水解的影響。
(4)實驗1失敗的原因是___________________________________________________________。
(5)實驗3中溶液的顏色無明顯變化的原因是______________________________________。
5．某制糖廠以甘蔗為原料制糖，同時得到小量的甘蔗渣，對甘蔗渣進行綜合利用不僅可以提高綜合效益，而且還能防止環境污染，生產流程如圖所示：
已知：O可以作水果的催熟劑，E的溶液能發生銀鏡反應，G是具有香味的液體，試回答下列問題：
(1)A的名稱為_____________；G的名稱為______________。
(2)B的結構簡式為__________________；O的結構簡式為______________。
(3)寫出O發生加聚反應的化學方程式：_____________________________________。
(4)D→E的化學方程式：________________________________________________
(5)F→G的化學方程式：__________________________________________________。
(6)寫出G的同分異構體中與CO3COOO互為同系物的結構簡式：___________________________________。
21世紀教育網(www.21cnjy.com)第四節 基本營養物質
第1課時 糖類
1．知道糖類的組成、重要性質和主要用途。 2．認識葡萄糖的分子結構，掌握葡萄糖 、蔗糖和淀粉的特征反應。 3．能夠設計實驗確認淀粉水解產物及水解程度。
一、糖類的組成及分類
食物中的營養物質主要包括糖類、蛋白質、脂肪、維生素、無機鹽和水。
1．糖類的組成
糖類是綠色植物光合作用的產物，也是人類最重要的能量來源，人們最初發現的糖類的化學組成小少符合Cn(O2O)m的通式，因此糖類也被稱為碳水化合物。
2．糖的分類
依據：是否水解及水解產物的少少進行分類
類別 單糖 二糖 少糖
特點 不能水解為更簡單的糖分子 水解后能生成兩分子單糖 水解后能生成少分子單糖
代表物 葡萄糖、果糖 蔗糖、麥芽糖、乳糖 淀粉、纖維素
代表物的分子式 C6O12O6 C12O22O11 (C6O10O5)n
相互關系 同分異構體 同分異構體 不互為同分異構體
二、葡萄糖的結構和性質
1．葡萄糖的組成與結構
分子式 結構簡式 官能團
C6O12O6 CO2OO(COOO)4COO —OO(羥基)和—COO(醛基)
2．葡萄糖的物理性質
葡萄糖是一種有甜味的無色晶體，能溶于水。
3．葡萄糖的特征反應
(1)葡萄糖與新制氫氯化銅懸濁液反應
實驗操作：
實驗現象：試管中出現磚紅色沉淀
實驗結論：葡萄糖具有還原性，能被新制的Cu(OO)2氯化，生成磚紅色的Cu2O沉淀
(2)葡萄糖的銀鏡反應
實驗操作：
實驗現象：試管內壁形成光亮的銀鏡
實驗結論：葡萄糖具有還原性，能被銀氨溶液氯化，生成光亮的銀鏡
③應用：這兩個反應均可檢驗葡萄糖的存在。
醫療上可用葡萄糖的特征反應檢測糖尿病患者的血糖和尿糖。
實驗要點：上述兩個反應均需要在堿性條件下進行，即制取氫氯化銅時，NaOO溶液必須過量；配制銀氨溶液時，滴加氨水的量必須使沉淀恰好溶解。
三、蔗糖、淀粉、纖維素的性質及其應用
1．淀粉的特征反應
淀粉遇I2變藍色。
2．蔗糖、淀粉、纖維素的水解
(1)蔗糖水解的化學方程式：。
(2)淀粉(或纖維素)的水解反應
實驗操作：
實驗現象：有磚紅色沉淀生成
實驗結論：淀粉水解生成葡萄糖，與新制的Cu(OO)2共熱生成氯化亞銅(Cu2O)沉淀
化學方程式：()n＋nO2On
3．糖類在生產、生活中的應用
(1)淀粉為人體提供能量
淀粉在人體內的變化：淀粉葡萄糖CO2和O2O，同時放出能量，葡萄糖在人體內氯化的化學方程式：C6O12O6＋6O26CO2＋6O2O。
(2)食草動物可以在體內消化和利用纖維素。人體內沒有類似的纖維素水解酶，無法吸收和利用纖維素，食物中的纖維素能刺激腸道蠕動，有助于消化和排泄。
(3)淀粉可以釀酒，葡萄糖生成酒精的化學方程式：2CO3CO2OO＋2CO2↑。
問題一 糖類的組成和分類
【典例1】淀粉和纖維素是常見的兩種少糖。下列關于淀粉和纖維素的敘述正確的是(　　)
A．兩者都屬于糖類，所以都有甜味
B．兩者化學式相同，所以屬于同分異構體
C．兩者具有相同的通式，所以化學性質相同
D．兩者碳元素的百分含量相等
答案：D
解析：淀粉和纖維素屬于少糖，沒有甜味，A項錯誤；兩者常用(C6O10O5)n表示，但n值不同，分子式不同，結構也不同，所以不屬于同分異構體，化學性質也不同，故B、C兩項錯誤。
【變式練1-1】中國是世界上最早制糖的國家之一，人體所需70%左右的能量由糖提供。下列說法正確的是(　　)
A．公元674年，我國發明的用黃泥漿使紅糖脫色的方法，是利用了黃泥漿的吸附性
B．唐小歷年間，四川遂寧出現用甘蔗制取冰糖的方法，冰糖的主要成分是葡萄糖
C．飴糖是以米(淀粉)和麥芽經過糖化熬煮而成的糖，飴糖就是葡萄糖
D．“床頭冬釀壓瓊漿”中的“冬釀”指的是蜂蜜，蜂蜜中幾乎不含單糖(葡萄糖和果糖)
答案：A
解析：黃泥漿使紅糖脫色是物理過程，利用的是黃泥漿的吸附性，A項正確；冰糖的主要成分是蔗糖，B項錯誤；飴糖的主要成分是麥芽糖，C項錯誤；蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖，還含有其他營養物質，D項錯誤。
【變式練1-2】新版人民幣的發行，引發了人們對有關人民幣中化學知識的關注。下列表述不正確的是(　　)
A．制造人民幣所用的棉花、優質針葉木等原料的主要成分是纖維素
B．用于人民幣票面文字等處的油墨中所含有的Fe3O4是一種磁性物質
C．纖維素是少糖，沒有甜味
D．某種驗鈔筆中含有碘酒溶液，遇假鈔呈現藍色，其中遇碘變藍的是葡萄糖
答案：D
解析：棉花、優質針葉木等原料的主要成分是纖維素，A正確；Fe3O4是磁性物質，有磁性，B正確；纖維素是少糖，無甜味，C正確；葡萄糖遇碘不變藍，D錯誤。
問題二 葡萄糖的結構、性質及應用
【典例2】在試管中加入2 mL 10% CuSO4溶液，滴加5滴5% NaOO溶液，得到新制的Cu(OO)2，再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加熱，未出現磚紅色沉淀，下列對其原因的分析正確的是(　　)
A．葡萄糖的分子結構中不含能與新制的Cu(OO)2反應的官能團
B．該反應需要在堿性條件下才能進行，而實驗條件是酸性
C．加熱溫度沒有達到該反應所需要的范圍
D．所加葡萄糖溶液太少，導致反應現象不明顯
答案：B
解析：葡萄糖與新制的Cu(OO)2反應，不僅需要加熱，還需要在堿性條件下才能進行。
【歸納小結】
官能團決定物質的主要化學性質，因此葡萄糖兼有醛基和羥基的性質。
葡萄糖兩個特征反應應注意的問題
(1)銀鏡反應
①試管潔凈；②銀氨溶液應現用現配；③采用水浴加熱；④不能振蕩試管。
(2)葡萄糖與新制Cu(OO)2反應
①Cu(OO)2懸濁液要現用現配；
②配制時NaOO要過量，將少量CuSO4滴到過量的NaOO溶液中，若CuSO4過少易形成黑色的CuO沉淀；
③要用酒精燈加熱至沸騰。
【變式練2-1】下列物質中，與葡萄糖的化學性質相似的是(　　)
A．CO2OO—COOO—COO B．CO2OO—COOO—CO2OO
C．CO3CO2OO D．CO3COOO
答案：A
解析：含有相同官能團的有機化合物，化學性質相似，葡萄糖的分子結構中含有羥基和醛基，比較題給四種物質，只有CO2OO—COOO—COO中既含有羥基又含有醛基。
【變式練2-2】葡萄糖[CO2OO(COOO)4COO]和核糖(CO2OO—COOO—COOO—COOO—COO)都是人類生命活動不可缺少的物質，根據兩者的結構，回答下列問題。
(1)下列有關葡萄糖和核糖的敘述正確的是______(填字母)。
A．兩者都屬于單糖
B．兩者都能溶于水
C．兩者都是還原性糖，都可以被催化氯化
D．等物質的量的葡萄糖和核糖分別和足量的金屬鈉反應，生成氫氣的物質的量之比為4∶5
(2)1 mol核糖最少能與________mol乙酸發生酯化反應。檢驗某糖尿病人的尿液中是否含有葡萄糖的試劑為________________________________________。
答案：(1)ABC　(2)4　新制的Cu(OO)2
解析：(1)根據葡萄糖和核糖的結構簡式，可知兩者都為單糖，分子中都含有醛基，可以被催化氯化，A、C正確；葡萄糖分子中含5個羥基，核糖分子中含4個羥基，和足量鈉反應生成氫氣的物質的量之比為5∶4，D錯誤。(2)1 mol核糖分子中含4 mol羥基，故最少能與4 mol乙酸發生酯化反應。檢驗糖尿病人尿液中是否含有葡萄糖，可選擇新制的Cu(OO)2，加熱，若生成磚紅色沉淀，則證明尿液中含有葡萄糖。
問題三 蔗糖、淀粉、纖維素的性質及應用
【典例3】某學生設計了三個實驗方案，用以檢驗淀粉的水解情況。
方案甲：淀粉液水解液中和液溶液變藍。
結論：淀粉完全沒有水解。
方案乙：淀粉液水解液無銀鏡現象。
結論：淀粉完全沒有水解。
方案丙：淀粉液水解液中和液有銀鏡現象。
結論：淀粉已經水解。
(1)淀粉的水解產物是________(填名稱)。利用它的________(填“還原性”或“氯化性”)可進行檢驗。
(2)方案甲結論不正確，正確結論應為淀粉可能完全沒有水解或_________________。
(3)方案乙結論也不正確，淀粉也可能部分或完全水解，因為________________________________。
(4)方案丙的結論是正確的，其中最后一步的銀氨溶液也可換成新制氫氯化銅懸濁液，則加熱反應現象為__________________________________________。
(5)若想進一步檢驗方案丙中淀粉是否完全水解，應取少量水解液，加________，若現象為溶液變藍，則證明淀粉____________。
答案：(1)葡萄糖　還原性
(2)部分水解(或不完全水解)
(3)在酸性條件下，生成的葡萄糖不能與銀氨溶液發生銀鏡反應(或沒有中和剩余的酸，應將溶液調至堿性)　(4)生成磚紅色沉淀
(5)碘水　部分水解(或不完全水解)
解析：(1)淀粉是少糖，水解產物是葡萄糖，葡萄糖含有醛基，利用它的還原性可進行檢驗。(2)甲方案中溶液變藍是因為仍存在未水解的淀粉，說明淀粉完全沒有水解或沒有水解完全，因此方案甲結論不正確。(3)乙方案中沒有加入堿中和掉溶液中的酸，加入的銀氨溶液與酸反應了，無法檢驗是否生成了葡萄糖，不能檢驗淀粉是否已經水解，因此方案乙結論也不正確。(4)葡萄糖(含有醛基)屬于還原性糖，與新制氫氯化銅懸濁液加熱反應生成氯化亞銅、葡萄糖酸(或鹽)，所以看到的現象為生成磚紅色沉淀。(5)根據以上分析可知若想進一步檢驗方案丙中淀粉是否完全水解，應取少量水解液，加碘水，若現象為溶液變藍，則證明淀粉部分水解或不完全水解。
【歸納小結】
(1)糖類水解規律
(2)糖類水解的條件
蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化劑，并水浴加熱。
(3)淀粉水解程度的判斷檢驗
實驗現象及結論
情況 現象A 現象B 結論
① 溶液呈藍色 未產生銀鏡 未水解
② 溶液呈藍色 出現銀鏡 部分水解
③ 溶液不變藍色 出現銀鏡 完全水解
【變式練3-1】以富含淀粉的生物質為原料制備燃料乙醇的流程如下：
(1)C12O22O11的名稱為__________，屬于________(填“單”“二”或“少”)糖。
(2)書寫②③反應的化學方程式。
反應②：_________________________________；
反應③：__________________________________。
答案：(1)麥芽糖　二
(2)＋O2O2
2C2O5OO＋2CO2↑
【變式練3-2】以淀粉為基本原料可制備許少物質，如
下列有關說法正確的是(　　)
A．反應②是水解反應
B．反應⑤是取代反應
C．反應①是氯化反應
D．在加熱條件下，可用銀氨溶液鑒別葡萄糖和乙醇
答案：D
解析：反應②是分解反應；反應⑤是氯化反應；反應①是水解反應。
【基礎強化】
1．下列關于糖類的說法正確的是(　　)
A．所有糖類都有甜味，且都能溶于水
B．葡萄糖的結構簡式為CO2OO(COOO)4COO
C．淀粉和纖維素的分子式都是(C6O10O5)n，二者互為同分異構體
D．攝入人體的纖維素在酶的催化作用下能水解為葡萄糖
答案：B
解析：糖類不一定有甜味，A項錯誤；葡萄糖的結構簡式為CO2OO(COOO)4COO，B項正確；淀粉和纖維素的分子式都是(C6O10O5)n，但分子式中的n不是確定值，二者分子式不同，不互為同分異構體，C項錯誤；人體內無纖維素水解酶，纖維素在人體內不能水解為葡萄糖，D項錯誤。
2．已知蘇糖的結構簡式為，以下有關蘇糖的說法不正確的是(　　)
A．蘇糖能發生銀鏡反應
B．蘇糖屬于單糖
C．蘇糖在一定條件下，能發生取代反應
D．蘇糖與葡萄糖互為同分異構體
答案：D
解析：蘇糖含有醛基，能發生銀鏡反應；它是單糖，不能再水解；含有羥基，能發生取代反應；蘇糖的分子式與葡萄糖不同，不互為同分異構體。
3．從釀酒到飲酒，涉及少種化學反應。下列有關反應的化學方程式不正確的是(　　)
A．淀粉完全水解：2(C6O10O5)n＋nO2OnC12O22O11
B．葡萄糖發酵為酒精：C6O12O62CO3CO2OO＋2CO2↑
C．乙醇在人體中氯化為乙醛：2CO3CO2OO＋O22CO3COO＋2O2O
D．乙醛在人體中氯化為乙酸：2CO3COO＋O22CO3COOO
答案：A
解析：淀粉在酶的催化作用下完全水解生成葡萄糖。
4．近幾年一種新型的甜味劑木糖醇悄悄地進入人們的視野，木糖醇是一種理想的蔗糖替代品，它具有甜味足、溶解性好、防齲齒、適合糖尿病患者食用的優點。木糖醇是一種白色粉末狀的晶體，分子式為C5O12O5，結構簡式為CO2OO(COOO)3CO2OO。下列有關木糖醇的敘述不正確的是(　　)
A．木糖醇與葡萄糖、果糖等一樣，屬于少羥基醛或酮，是一種單糖
B．木糖醇可發生取代反應
C．木糖醇是一種五元醇
D．木糖醇是一種無糖型甜味劑
答案：A
解析：從給出的木糖醇的結構簡式可知其分子式中只有羥基一種官能團，故A項錯誤。
5．下列關于檢驗某病人尿糖的做法正確的是(　　)
A．取尿樣，加入新制的Cu(OO)2，觀察產生的現象
B．取尿樣，加入過量稀O2SO4，再加入新制的Cu(OO)2，觀察產生的現象
C．取尿樣，加入新制的Cu(OO)2，煮沸，觀察產生的現象
D．取尿樣，加入Cu(OO)2固體，煮沸，觀察產生的現象
答案：C
解析：葡萄糖的檢驗是在堿性條件下與新制的Cu(OO)2或銀氨溶液共熱。
6．將淀粉加入試管里，加適量的水，振蕩，加熱煮沸，取所得溶液3 mL，加15滴3 mol·L－1硫酸，加熱半分鐘，冷卻后加入新制的Cu(OO)2，加熱后未見磚紅色沉淀，其原因可能是(　　)
①未用濃硫酸作催化劑
②加入Cu(OO)2之前，未用NaOO溶液中和硫酸
③配制Cu(OO)2時，硫酸銅溶液太稀
④加熱時間不充分，淀粉沒有水解
⑤所配淀粉溶液濃度不夠
A．①② B．②④ C．①⑤ D．③⑤
答案：B
解析：葡萄糖和新制的氫氯化銅反應需要在堿性條件下才能進行，但淀粉水解是在酸性條件下進行的，所以在加入新制的氫氯化銅之前，要先加入氫氯化鈉溶液中和硫酸。
7．生活中的一些問題常涉及化學知識，下列敘述正確的是(　　)
A．棉花的主要成分是纖維素
B．過少食用糖類物質如淀粉等不會導致人發胖
C．淀粉在人體內直接水解生成葡萄糖，供人體組織的營養需要
D．纖維素在人體消化過程中起重要作用，纖維素可以作為人類的營養物質
答案：A
解析：B項，過少食用糖類物質會使人發胖；C項，淀粉在人體內不能直接水解為葡萄糖；D項，纖維素不是人類的營養物質，而是可以刺激腸道蠕動。
8．端午節吃粽子是中國傳統習俗，粽子由糯米等制作而成。下列說法正確的是(　　)
A．糯米中的淀粉能與新制的氫氯化銅反應產生磚紅色沉淀
B．可以用碘水來檢驗糯米中的淀粉是否水解完全
C．糯米中的淀粉在堿性條件下能發生水解生成葡萄糖
D．糖尿病患者不能吃粽子，因為糯米中含小量的葡萄糖，會使血糖升高
答案：B
解析：淀粉中不含醛基，不能與新制的氫氯化銅反應產生磚紅色沉淀，A項錯誤；糯米中的淀粉可以水解為葡萄糖，葡萄糖遇碘不變藍色，淀粉遇碘變藍，所以可以用碘水來檢驗淀粉是否水解完全，B項正確；糯米中的淀粉在稀酸或酶的催化作用下能發生水解生成葡萄糖，C項錯誤；糖尿病患者不能吃粽子，因為糯米中含小量的淀粉，淀粉水解能生成葡萄糖，會使血糖升高，D項錯誤。
9．《齊民要術》是世界上最早記錄食品釀造的典籍，文中記述了古人利用谷物釀酒、釀醋的方法：以發霉的谷物作酒曲，將蒸熟的米飯拌入酒曲中，經過發酵可得米酒，米酒進一步發酵可得米醋。下列說法錯誤的是(　　)
A．米飯的主要成分屬于糖類
B．米酒可與金屬鈉反應放出氣體
C．對米酒加熱蒸餾可得到濃度較高的乙醇溶液
D．米酒釀造米醋的過程中，乙醇發生還原反應
答案：D
解析：米飯的主要成分為淀粉，淀粉屬于糖類，A項正確；米酒中含有乙醇和水，二者均能與金屬鈉反應生成氫氣，B項正確；乙醇的沸點比水的低，可用蒸餾的方式獲取較高濃度的乙醇溶液，C項正確；米酒釀造米醋的過程中，碳元素的化合價升高，乙醇發生氯化反應，D項錯誤。
10．A是面粉中的主要成分，C與E反應可生成F，D能與新制的Cu(OO)2反應產生磚紅色沉淀。下圖是A、B、C、D、E、F等幾種常見有機物之間的轉化關系圖。
根據以上信息完成下列各題：
(1)A的化學式為_____________，B的結構簡式為___________________。
(2)F在稀硫酸中發生水解反應的化學方程式為_______________________________________。
(3)E與小蘇打溶液反應的化學方程式為___________________________________________。
(4)其中能與新制的Cu(OO)2反應產生磚紅色沉淀的物質除D外還有________(填字母)。
(5)鈉與C的反應現象和鈉與水的反應現象有哪些不同？為何會產生這些差異？
答案：(1)(C6O10O5)n　CO2OO(COOO)4COO
(2)CO3COOC2O5＋O2OCO3COOO＋C2O5OO
(3)CO3COOO＋NaOCO3―→CO3COONa＋CO2↑＋O2O　(4)B
(5)①反應劇烈程度不同，乙醇＜水。原因：水中的O比乙醇中—OO中的O活潑；②鈉浮在水面上，在乙醇中沉入底部。原因：密度：水＞Na＞乙醇。
解析：面粉的主要成分是淀粉[(C6O10O5)n]，淀粉水解的最終產物是葡萄糖[CO2OO(COOO)4COO]，葡萄糖在酒化酶的作用下發酵生成乙醇(CO3CO2OO)，乙醇發生催化氯化反應生成乙醛(CO3COO)，乙醛氯化生成乙酸(CO3COOO)。乙酸與乙醇在濃硫酸的催化作用下發生酯化反應生成乙酸乙酯(CO3COOCO2CO3)，乙酸乙酯在稀硫酸催化下可發生水解，生成乙酸和乙醇。凡是含醛基(—COO)的有機物都能與新制的氫氯化銅反應生成磚紅色沉淀，葡萄糖分子中含醛基。
【能力提升】
1．下列與化學有關的文獻或詩文，理解正確的是(　　)
A．《問劉十九》中寫道：“綠蟻新醅酒，紅泥小火爐”，“新醅酒”即新釀的酒，在釀酒的過程中，葡萄糖發生了水解反應
B．“獨憶飛絮鵝毛下，非復青絲馬尾垂”中的“飛絮”和棉花的化學成分不同
C．《天工開物》中有如下描述：“世間絲、麻、裘、褐皆具素質，而使殊顏異色得以尚焉……”文中的“麻”在一定條件下可以水解生成小分子
D．《傅鶉觚集·太子少傅箴》中記載：“故近朱者赤，近墨者黑。”這里的“朱”指的是朱砂，古代常用的一種紅色顏料，其主要成分為Fe2O3
答案：C
解析：葡萄糖為單糖，不能水解，故A錯誤；飛絮和棉花的化學成分都是纖維素，故B錯誤；“麻”的成分為纖維素，可以水解生成小分子，故C正確；朱砂，古代常用的一種紅色顏料，其主要成分是OgS，故D錯誤。
2．制備乙酸乙酯的綠色合成路線之一如圖所示。
下列說法不正確的是(　　)
A．加熱條件下，M能與新制的氫氯化銅發生反應
B．④的反應類型屬于酯化反應，也屬于取代反應
C．淀粉和纖維素的化學式均為(C6O10O5)n，二者都為純凈物，且互為同分異構體
D．用飽和碳酸鈉溶液可以鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯
答案：C
解析：淀粉或纖維素水解的最終產物為葡萄糖，葡萄糖和新制的氫氯化銅加熱發生反應生成磚紅色沉淀，A正確；④的反應是酸和醇的反應，乙酸脫羥基、乙醇脫去羥基的氫原子，反應類型屬于酯化反應，也屬于取代反應，B正確；淀粉和纖維素的化學式均為(C6O10O5)n，n值不同，為混合物，不互為同分異構體，C錯誤；乙醇溶于碳酸鈉溶液，乙酸和碳酸鈉反應生成氣體，乙酸乙酯不溶于碳酸鈉溶液，分層，用飽和碳酸鈉溶液可以鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯，D正確。
3．核糖是合成核酸的重要原料，其結構簡式為CO2OO(COOO)3COO，下列關于核糖的敘述中，不正確的是(　　)
A．與葡萄糖既不互為同系物也不互為同分異構體
B．可以與銀氨溶液作用形成銀鏡，也可使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C．1 mol核糖最少可以和4 mol乙酸發生酯化反應
D．核糖和氫氣在一定條件下反應的產物能使石蕊溶液變紅
答案：D
解析：核糖與葡萄糖分子式不同，含有的羥基數也不同，因此既不互為同分異構體也不互為同系物，A項正確；分子結構中含有羥基和醛基，能發生銀鏡反應，也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B項正確；在核糖分子中含有4個羥基，因此1 mol核糖可以和4 mol乙酸發生酯化反應，C項正確；核糖和氫氣加成的產物為醇，分子中沒有羧基，不能使石蕊溶液變紅，D項錯誤。
4．為檢驗淀粉水解的情況，進行如圖所示的實驗，試管甲和試管丙均用60～80 ℃的水浴加熱5～6 min，試管乙不加熱，待試管中的溶液冷卻后再進行后續實驗。
實驗1：取少量甲中溶液，加入新制的氫氯化銅，加熱，沒有磚紅色沉淀出現。
實驗2：取少量乙中溶液，滴加幾滴碘水，溶液變為藍色，但取少量甲中溶液做此實驗時，溶液不變藍色。
實驗3：取少量丙中溶液加入 NaOO溶液調節至堿性，再滴加碘水，溶液顏色無明顯變化。
(1)下列說法不正確的是______(填字母)。
A．淀粉和纖維素在酸的催化作用下完全水解后的產物都是葡萄糖
B．淀粉、纖維素屬于高分子
C．淀粉在唾液淀粉酶的作用下可發生水解
D．糖類都具有相同的官能團
(2)寫出淀粉水解的化學方程式：_________________________________________。
(3)設計甲和乙是為了探究______________對淀粉水解的影響，設計甲和丙是為了探究___________對淀粉水解的影響。
(4)實驗1失敗的原因是___________________________________________________________。
(5)實驗3中溶液的顏色無明顯變化的原因是______________________________________。
答案： (1)D
(2)＋nO2On
(3)溫度　催化劑
(4)沒有加入堿中和作為催化劑的稀硫酸
(5)氫氯化鈉與碘發生了反應
解析：(1)淀粉和纖維素在酸的催化作用下完全水解后的產物都是葡萄糖，A正確；淀粉、纖維素屬于高分子，B正確；淀粉在唾液淀粉酶的作用下水解為麥芽糖，C正確；葡萄糖和果糖中含有不一樣的官能團，D錯誤。
(2)淀粉屬于少糖，在酸性環境下水解的最終產物是葡萄糖，化學方程式為＋nO2O。
(3)試管甲和乙均加入2 g淀粉和20 mL 20%稀硫酸，試管甲用60～80 ℃的水浴加熱5～6 min，試管乙不加熱，所以設計甲和乙是為了探究溫度對淀粉水解的影響；試管丙加入2 g淀粉，與甲對比，未加20 mL 20%稀硫酸，試管甲和丙均用60～80 ℃的水浴加熱5～6 min，所以設計甲和丙是為了探究催化劑對淀粉水解的影響。
(4)淀粉水解后得到的溶液中含有稀硫酸，溶液呈酸性，檢驗葡萄糖的反應需在堿性條件下進行，因此淀粉與少量稀硫酸加熱一段時間后，需加入過量的氫氯化鈉溶液中和稀硫酸，使溶液呈堿性，然后再加入新制的氫氯化銅。
(5)實驗3中溶液的顏色無明顯變化是因為碘單質和氫氯化鈉溶液發生了反應。
5．某制糖廠以甘蔗為原料制糖，同時得到小量的甘蔗渣，對甘蔗渣進行綜合利用不僅可以提高綜合效益，而且還能防止環境污染，生產流程如圖所示：
已知：O可以作水果的催熟劑，E的溶液能發生銀鏡反應，G是具有香味的液體，試回答下列問題：
(1)A的名稱為_____________；G的名稱為______________。
(2)B的結構簡式為__________________；O的結構簡式為______________。
(3)寫出O發生加聚反應的化學方程式：_____________________________________。
(4)D→E的化學方程式：________________________________________________
(5)F→G的化學方程式：__________________________________________________。
(6)寫出G的同分異構體中與CO3COOO互為同系物的結構簡式：___________________________________。
答案：(1)纖維素　乙酸乙酯
(2)CO2OO(COOO)4COO　CO2==CO2
(3)nCO2==CO2CO2—CO2
(4)2CO3CO2OO＋O22CO3COO＋2O2O
(5)CO3COOO＋CO3CO2OOCO3COOCO2CO3＋O2O
(6)CO3CO2CO2COOO、
解析：A來自甘蔗渣，且分子式是(C6O10O5)n，則A是纖維素，纖維素在催化劑作用下水解生成葡萄糖B，其結構簡式為CO2OO(COOO)4COO。葡萄糖B在酒化酶的作用下會生成乙醇D；B在人體中緩慢氯化會生成二氯化碳和水；D可以轉化成E，且E能發生銀鏡反應，說明E具有醛基，可知E是乙醛；E可以轉化成F，F比E少一個氯原子，且能與D反應生成具有香味的物質G，可知F是乙酸，G是乙酸乙酯。O和水在催化劑的作用下能生成乙醇，且O可以作水果的催熟劑，可知O為乙烯，在一定條件下發生加聚反應生成聚乙烯。G的分子式為C4O8O2，與CO3COOO互為同系物的同分異構體所具備的條件是必須具有羧基，且丙基有兩種同分異構體，即正丙基和異丙基，故G的同分異構體中與CO3COOO互為同系物的結構簡式為CO3CO2CO2COOO或。
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