智能考点 糖类
Ⅰ.课标要求
1.认识糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用 2.对蔗糖、纤维素的水解产物进行探究
Ⅱ. 考纲要求
1.认识糖类的组成和性质特点,能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用
Ⅲ. 教材精讲
一、糖类的知识要点——“一单、两二、两多” 1.一单——葡萄糖
单糖不能水解成更简单的糖。其中最重要的是葡萄糖,它的化学式为C6H12O6,是一种多羟基醛:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。也常写成:
CH2OH(CHOH)4CHO。
葡萄糖是还原性糖,其化学性质兼有醛基和羟基的性质:①银镜反应——制镜业;②被新制的Cu(OH)③人体内氧化——维持生命活动需要的能量;2悬浊液氧化——检测糖尿病患者;④加氢还原;⑤在酒化酶作用下的分解反应——制酒精;⑥酯化反应(1mol葡萄糖可与5mol乙酸反应)。
葡萄糖的同分异构体是果糖(C6H12O6),它是一种多羟基酮: CH2OH—(CHOH)3—CO—CH2OH ——用于糖果制造业。 2.两二——蔗糖和麦芽糖
二糖能水解,每摩尔二糖水解后产生2mol单糖。最重要的二糖是蔗糖和麦芽糖,其存在、结构和性质等见下表:
化学式 存在和来源 结构 性质 甜度 关系
3.两多——淀粉和纤维素
多糖也能水解,每摩尔多糖水解后可产生许多单糖。其中淀粉和纤维素是最重要的多糖,通式均为(C6H12O5)n,但由于n值的不同,它们不是同分异构体。两者均为非还原性糖。淀
蔗糖 C12H22O11 甘蔗、甜菜 不含醛基(非还原性糖) 水解生成1分子葡萄糖 和1分子果糖 果糖>蔗糖>葡萄糖>麦芽糖 互为同分异构体 麦芽糖 C12H22O11 淀粉的水解产物 含有醛基(还原性糖) 水解生成2分子葡萄糖 粉遇I2变蓝色,纤维素分子中的每个单糖单元有3个醇羟基。
4.实验
⑴关于糖类水解产物的检验
实验室中,淀粉、纤维素常在无机酸(一般为稀硫酸)催化作用下发生水解,生成葡萄糖。欲检验水解产物葡萄糖的生成,必须先加入氢氧化钠溶液中和作催化剂的硫酸,使之显碱性,再加入银氨溶液或新制氢氧化铜进行检验。
⑵关于淀粉水解过程的判断
淀粉在酸的作用下能够发生水解反应最终生成葡萄糖。反应物淀粉遇碘能变蓝色,不能发生银镜反应,依据此性质可判断其水解是否已进行完全;产物葡萄糖遇碘不能变蓝色,但能发生银镜反应,依据此性质可判断淀粉在水溶液中是否发生水解。
Ⅳ. 典型例题
例1、有关糖类物质的叙述中正确的是( ) A.糖类是有甜味的物质
B.由C、H、O三种元素组成的有机物属于糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物,其分子式都可以用Cn(H2O)m表示 D.糖类一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解能产生它们的物质
解析:本题是概念辨析题,主要考查学生对糖类概念的理解。根据糖的结构特点,注意糖类组成上的共性和个性,就能选出正确的选项。
单糖、低聚糖一般有甜味,多糖如淀粉\\纤维素没有甜味,故A选项不正确;由碳、氢、氧组成的有机物常见的有醇、酚、醛、酸及酯和糖,故B选项也不正确;多数糖类化合物质符合碳水化合物的通式,少数糖类物质不符合碳水化合物的通式,符合碳水化合物通式的也不一定是糖类物质,故C选项也不正确;D项是糖类概念的正确表达,尽管课本上没有完整规范地叙述,运用排除法也可以选出正确的选项。
答案: D
例2、某学生设计了如下3个实验方案,用以检验淀粉的水解程度 甲方案:淀粉液 结论:淀粉未水解 乙方案:淀粉液 结论:淀粉未水解 丙方案:淀粉液 结论:淀粉水解完全
上述三种方案操作是否正确?说明理由.上述三种方案结论是否正确?说明理由
H2SO4H2SO4 水解液
NaOH 中和液
碘水 溶液变蓝
H2SO4 水解液
Cu(OH)2 无红沉淀
水解液
NaOH中和液
Cu(OH)2 有红沉淀
解析:先分析每个方案的设计是否可行,如不可行,则其结论也不可靠;方案设计可行,再评价其结论是否合理。本题作为实验评价题,重点考查实验设计及结论的综合评价能力。
答案:⑴方案甲设计正确,但结论不正确。因为淀粉能部分水解,而未水解的残留淀粉也会与碘水反应使溶液变蓝。
⑵ 方案乙设计不正确,且结论也不正确。因为在酸性条件下氢氧化铜先被残留的H2SO4
中和,而不能与葡萄糖反应。
⑶ 方案丙设计合理。结论正确
例3、充分燃烧某糖,消耗的O2、生成的CO2和H2O的物质的量都相等,它的相对分子质量是它最简式的6倍,0.1mol该糖能还原银氨溶液生成21.6g银,0.1mol该糖能与30g乙酸发生酯化反应,求该糖的:
(1) 最简式;
(2) 相对分子质量,分子式;
(3) 若该糖是直链分子,试推导其结构简式。
解析:本题涉及有机物分子式的确定及根据有机物的分子式和性质推断有机物的结构。目的是考查学生分析问题和解决问题的综合能力。
因为:(1)该糖燃烧消耗的O2、生成的CO2和H2O的物质的量相等,所以该糖分子内C、H、O三种原子的物质的量之比为1:2:(2+1-2)=1:2:1,故该糖的最简式为CH2O。
⑵ CH2O式量为30,依题意,该糖的相对分子质量为6×30=180,分子式为 (CH2O)6 ,即:C6H12O6。
⑶ 设该糖分子式中含x个-CHO,y个-OH R(CHO)x ~ 2xAg 1mol 2xmol 0.1mol X=1
R(OH)y ~ yCH3COOH 1mol ymol 0.1mol Y=5
由于该糖为直链分子,且由于多个-OH连在同一个碳原子上不稳定所以该糖的结构简式为:CH2OH(CHOH)4CHO
21.6g108gmol1
30g60gmol1
Ⅴ. 跟踪训练
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.向淀粉溶液中加少量稀硫酸,加热使淀粉水解,为测其水解程度,需要的试剂是( )
①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制Cu(OH)2悬浊液 ④碘水 A.④
B.②④
C.①③④ D.③④
2.若液氨相当于地球上的水,它可满足木星上生物生存的需要,那么木星上生物体内与地球上生物体内葡萄
糖的分子结构相当的化合物是: ( ) A.CH2OH—(CHOH)4CHO B.CH2NH2—(CHNH2)4CHO C.CH2NH2—(CHNH2)4CH=NH D.CH2OH—(CHOH)4CH=NH
3.环己基氨基酸钙 约比蔗糖甜30倍,曾广泛用于食品中,但近年来发现它能致癌而
禁止使用。下列溶剂中不能溶解该化合物是
A.H2O B.CH3OH C.NH3(液) D.CCl4
4.将淀粉浆和淀粉酶的混合物放入半透膜袋中,扎好袋口,浸入流动的温水中。相当一段时间后,取袋内液
体分别与碘水、新制Cu(OH)2浊液(加热)和浓HNO3(微热)作用,其现象分别是 A.显蓝色,红色沉淀,显黄色 B.显蓝色,变黑色,无现象 C.无现象,变黑色,显黄色 D.无现象,红色沉淀,无现象 5.下列在一定条件下进行的反应属于水解反应的是 ( )
①C12H22O11(麦芽糖)+ H2O → 2C6H12O6 ②CH2=CH2 + H2O = CH3CH2OH ③ CH3CH2Cl + H2O → CH3CH2OH + HCl ④NH3·H2ONH4+ + OH-
⑤ CH3CH2ONa + H2O → CH3CH2OH + NaOH ⑥CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑ A.②④ B.①②⑤ C.③④⑥ D.①③⑤⑥ 6.在医院中,为酸中毒病人输液不应采用的是( )
A.0.9%氯化钠溶液 B.0.9%氯化铵溶液 C.1.25%碳酸氢钠溶液 D.5%葡萄糖溶液 7.用浓硝酸制取下列物质时,有C—N键生成的是( )
A.醋酸纤维 B.硝化甘油 C.TNT D.纤维素硝酸酯
8.把①蔗糖 ②淀粉 ③纤维素 ④蛋白质在稀硫酸存在下分别进行水解,最终产物只有1种是
A.①和② B.只有③ C.只有④ D.只有②和③
9.诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是 ( )
A.纤维素、脂肪 B.蛋白质、高级烃 C.淀粉、油脂 D.蛋白质、硬化油 二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意) 10.下列有机反应中,不属于还原反应的是( )
A.葡萄糖→六元醇 B.1-氯丙烷→1-丙醇 E. — NO 2
C.植物油→硬化油
—NH2
11.近几年一种新型的甜味剂——木糖醇悄悄地走入生活,进入人们的视野,因为木糖醇是一种理想的蔗糖
代替品,它具有甜味足,溶解性好,防踽齿,适合糖尿病患者的优点。木糖醇是一种白色粉末状的结晶,
分子式为C5H12O5,结构式为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、果糖等一样是属于多羟基醛或酮,是一种单糖 B.木糖醇易溶解于水,但不发生水解反应
C.木糖醇与新制的Cu(OH)2浊液共热可产生砖红色沉淀
D.木糖醇在一定条件下可得糠醛:
12.在酸性条件下,可以水解生成相对分子质量相同的两种物质的有机物是( )
A.蔗糖 B.麦芽糖 C.乙酸乙酯 D.甲酸乙酯 13.能说明葡萄糖是一种还原性糖的依据是 ( )
A.与H2加成生成六元醇 B.能发生银镜反应
C.能与酸发生酯化反应 D.能与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀 14.下列说法不正确的是( ) ...
A. 蔗糖不是淀粉水解的产物 B. 蔗糖的水解产物能发生银镜反应 C.蔗糖是多羟基的醛类化合物 D. 蔗糖与果糖互为同分异构体 15.水解前和水解后的溶液,都能发生银镜反应的物质是 ( )
A.蔗糖 B.甲酸乙酯 C.麦芽糖 D.乙酸甲酯
16.糖元是一种式量比淀粉更大的多糖,主要存在于肝脏和肌肉中,又被称为运动淀粉,下列有关糖元的叙
述中正确的是( )
A.糖元与纤维素是同分异构体 B.糖元水解的最终产物是葡萄糖 C.糖元时还原性糖 D.糖元溶于水,没有甜味
17.在新鲜的水果、蔬菜、乳制品中都富含维生素C以简称(VC),VC又称抗坏血酸。如每升新鲜橙汁中,VC
含量在500mg左右,它易被空气中氧气或其他氧化剂氧化。某校课外活动小组用滴定法测定了某种待测橙汁中VC的含量,其测定的主要化学反应是
+I2→
(VC) (脱氢VC)
关于此滴定实验的以下说法中,不正确的是( )
A.用标准碘溶液进行滴定时可用1~2滴淀粉溶液作指示剂 B.滴至混合液蓝色刚刚褪去时即为滴定终点 C.滴定时要剧烈摇动锥形瓶使反应进行完全
D.20.00mL待测橙汁耗用7.50×10-3mol/L的碘溶液15.00mL正好滴至终点,该待测橙汁中Vc含量为990mg/L
+2HI