資源簡介

8.2第4課時　糖類
【學習目標】
1.知道糖類的組成、重要性質和主要應用。
2.認識葡萄糖的分子結構和特征反應。
3.能夠設計實驗確認淀粉水解的產物及水解的程度。
【合作探究】
【學習情境】
隨著人類生活水平的提高,社會上相繼出現了許多“富貴病”,如肥胖、糖尿病等。糖尿病患者的飲食中不能出現富含糖類的食品,所以我們在超市可以看到一些飲料、餅干、奶粉、營養麥片、八寶粥的食品外包裝上標有“無糖”“無蔗糖”字樣。從化學角度上看,這些食品真的無糖嗎 本課時我們將學習有關糖類的知識。
任務1　葡萄糖的氧化反應
【新知生成】
糖類和　　　　是重要的人體供能物質,兩者的組成元素均為　　　　。
一、 常見糖類的組成、物理性質
物質 葡萄糖 蔗糖 淀粉 纖維素
組成 (化學式) 　　 　　 　　　,相對分子 質量從幾萬 到幾十萬 　　　,相對分子 質量在200萬以上
物理性質 　　 　　 　　 　　
　　二、 葡萄糖的性質
1.葡萄糖的氧化:C6H12O6(s)+6O2(g)　　　　　　　ΔH=　　　　kJ·mol-1
2.葡萄糖的特征反應:
(1)與銀氨溶液反應
實驗操作
實驗現象 最終試管內壁出現　　
實驗結論 葡萄糖具有　　　　性,能被　　　　氧化
　　(2)與新制的Cu(OH)2懸濁液反應
實驗操作
實驗現象 試管內產生　　
實驗結論 葡萄糖具有　　　　性,能夠被新制的　　　　氧化
　　【答案】油脂　C、H、O　一、 C6H12O6　C12H22O11　(C6H10O5)n　(C6H10O5)n　易溶于水,有甜味　易溶于水,有甜味　不溶于冷水,無甜味　不溶于水,無甜味　二、 1.6CO2(g)+6H2O(l)　-2803　2.(1)光亮的銀鏡　還原　銀氨溶液　(2)磚紅色沉淀　還原　Cu(OH)2堿性懸濁液
【核心突破】
典例1　已知:葡萄糖的結構簡式為,下列有關說法錯誤的是(　　)。
A.葡萄糖能與鈉反應放出氫氣
B.葡萄糖能與銀氨溶液反應
C.葡萄糖是人體重要的能量來源
D.葡萄糖在一定條件下能水解
【答案】D
【解析】葡萄糖分子中含有羥基,能與鈉反應放出氫氣,A項正確;葡萄糖能與銀氨溶液反應,B項正確;葡萄糖在人體內代謝生成CO2和H2O,放出大量的能量,C項正確;葡萄糖是單糖,不能水解,D項錯誤。
【歸納總結】
葡萄糖的特征反應
1.與銀氨溶液反應
(1)銀氨溶液的配制方法:將2%的稀氨水逐滴加到2 mL 2%的稀AgNO3溶液中,邊滴邊振蕩,至最初產生的沉淀恰好溶解為止。
(2)實驗成功的條件:水浴加熱,堿性環境,試管要潔凈,不能攪拌。
(3)清洗銀鏡的方法:先用稀HNO3溶解,再用清水沖洗。
(4)應用:檢驗葡萄糖。
2.與新制Cu(OH)2懸濁液反應
(1)新制Cu(OH)2懸濁液的制備:取10% NaOH溶液2 mL,逐滴加入5%的CuSO4溶液4~5滴,并振蕩。
(2)實驗成功的條件:堿性環境,以保證懸濁液是Cu(OH)2,并加熱至沸騰。
(3)應用:檢驗葡萄糖。
訓練1　下列有關銀鏡反應實驗的說法正確的是(　　)。
A.試管先用熱燒堿溶液洗滌,然后用蒸餾水洗滌
B.向2%的稀氨水中滴入2%的硝酸銀溶液,配得銀氨溶液
C.可采用水浴加熱,也能直接加熱
D.可用濃鹽酸洗去銀鏡
【答案】A
【解析】銀鏡反應實驗成功與否與試管是否潔凈有很大關系。先用堿液洗滌試管,主要是除去油垢,A項正確;配制銀氨溶液是將2%的氨水逐滴加到2%的AgNO3溶液中,且邊滴加邊振蕩,直到最初的沉淀恰好溶解為止,B錯誤;銀鏡反應實驗一定是水浴加熱,C項錯誤;鹽酸不能洗去銀鏡,應用稀硝酸浸泡洗滌,D項錯誤。
任務2　糖類的水解反應
【新知生成】
一、實驗探究:淀粉的水解
實驗操作 實驗現象 實驗結論
向兩支試管中分別加入4 mL淀粉溶液 滴加碘水 溶液變 　　　色 淀粉溶液遇 碘變　　
加入4 mL 20%的H2SO4溶液,水浴加熱4~5 min,待溶液冷卻后分裝兩支試管 滴加碘水 溶液不變 　　　色 淀粉已經完全水解
用氫氧化鈉溶液中和,加入新制氫氧化銅懸濁液,加熱 有　　色沉淀 生成具有還原性的　　
二、淀粉水解的應用
古人用糧食釀酒涉及了淀粉→葡萄糖→乙醇的轉化,請用化學方程式表示該途徑:　 。
【答案】一、 藍　藍　藍　磚紅　葡萄糖　二、 (C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
【核心突破】
典例2　某同學設計了如下實驗方案用以檢驗淀粉水解的情況。
下列結論正確的是(　　)。
A.淀粉尚有部分未水解
B.淀粉已完全水解
C.淀粉沒有水解
D.淀粉已發生水解,但不知是否完全水解
【答案】D
【解析】由于在水解液中加入了過量NaOH溶液,I2會與堿發生反應而導致無法判斷中和液中是否還有淀粉存在,因此也就無法判斷淀粉是否水解完全。若改為向水解液中直接加入碘水,則可證明淀粉是否水解完全。
【歸納總結】
1.原理
淀粉在20% H2SO4溶液的作用下,加熱發生水解反應,其水解過程是分步進行的,最終水解產物為葡萄糖。水解過程如下:
2.檢驗淀粉水解及水解程度的實驗步驟:
3.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 溶液不呈藍色 出現銀鏡 完全水解
【特別提醒】
1.淀粉的檢驗,必須直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因為碘能與NaOH反應。
2.因反應是用硫酸作催化劑,而銀鏡反應或與新制Cu(OH)2懸濁液反應的溶液必須呈堿性,所以應先加堿中和再檢驗。
訓練2　為檢驗淀粉水解的情況,進行如圖所示的實驗。試管甲和丙均用60~80 ℃的水浴加熱5~6 min,試管乙不加熱,待試管甲中的溶液冷卻后再進行后續實驗。
實驗①:取少量甲中溶液,加入新制氫氧化銅懸濁液,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NaOH溶液調節至堿性,再滴加碘水,溶液顏色無明顯變化。
下列結論錯誤的是(　　)。
A.淀粉水解需要在催化劑和一定溫度下進行
B.欲檢驗淀粉是否完全水解,最好在冷卻后的水解液中直接滴加碘水
C.欲檢驗淀粉的水解產物具有還原性,可在水解液中加入新制氫氧化銅懸濁液并加熱
D.若用唾液代替稀硫酸,則實驗①可能出現預期的現象
【答案】C
【解析】題中實驗甲與乙、甲與丙都是對照實驗,前者探究溫度的影響,后者探究催化劑的影響,通過對照實驗可知A項正確;因為I2可與NaOH發生反應,故用I2檢驗淀粉是否存在時,不能有NaOH存在,B項正確;用新制Cu(OH)2懸濁液檢驗水解產物的還原性,必須在堿性環境中進行,故在水解液中先加NaOH調節至堿性后,再加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱,C項錯誤;若用唾液代替稀硫酸,則不必加堿中和,直接加入新制Cu(OH)2懸濁液,加熱即可出現預期現象,D項正確。
【課堂小結】
【隨堂檢測】
1.在化學魔術中,一張白紙在用碘溶液噴灑后會呈現藍色字跡,其奧秘在于這張白紙曾用一種“隱秘墨水”書寫過。這種“隱秘墨水”是(　　)。
A.食鹽水 B.白醋
C.淀粉溶液 D.蔗糖溶液
【答案】C
【解析】淀粉具有遇碘變藍的特性,所以這種“隱秘墨水”為淀粉溶液,故C項正確。
2.糖類物質是綠色植物光合作用的產物。下列有關糖類的說法正確的是(　　)。
A.化學組成符合通式Cn(H2O)m的都是糖類
B.糖類被稱為碳水化合物是因為糖類分子中都含有碳原子和水
C.糖類物質都有甜味
D.糖類是人類及動物所需能量的重要來源
【答案】D
【解析】化學組成符合通式Cn(H2O)m的不一定是糖類,如醋酸(C2H4O2),A項錯誤;糖類被稱為碳水化合物是因為大多數糖類化學式符合Cn(H2O)m,而不是因為糖類分子中都含有碳原子和水,B項錯誤;糖類物質不一定有甜味,如淀粉、纖維素等沒有甜味,C項錯誤;糖類物質是綠色植物光合作用的產物,是動植物所需能量的重要來源,D項正確。
3.某同學做葡萄糖的還原性實驗,現有4 mL 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液和4 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液,將它們混合后,滴入1.0 mL 10%的葡萄糖溶液,加熱煮沸,結果沒有看到磚紅色沉淀生成。這是因為(　　)。
A.葡萄糖濃度太大 B.加熱時間不夠
C.CuSO4溶液的量不夠 D.NaOH溶液的量不夠
【答案】D
4.為了檢驗淀粉的水解情況,某同學設計了以下三個實驗方案,并根據實驗現象,得出了相應的結論。
方案A:淀粉溶液水解液溶液顯藍色
結論:淀粉完全沒有水解。
方案B:淀粉溶液水解液無磚紅色沉淀析出
結論:淀粉完全沒有水解。
方案C:淀粉溶液水解液中和液有銀鏡現象
結論:淀粉已經水解完全了。
根據上述操作及現象首先回答結論是否正確,然后簡要說明理由。
(1)方案A:　 。
(2)方案B:　 　。
(3)方案C:　 　。
【答案】(1)結論不正確,如果淀粉只是發生部分水解,則未水解的淀粉遇碘(I2)也會呈藍色　(2)結論不正確,如果淀粉發生水解會生成葡萄糖,但由于水解液沒有用NaOH溶液中和,所以加入的新制Cu(OH)2懸濁液會溶于硫酸,從而無法氧化葡萄糖,也就無磚紅色沉淀生成　(3)結論不正確,該實驗只能證實淀粉已經發生或正在發生水解,不能證明是否仍有淀粉存在,所以無法證明淀粉已經水解完全
【解析】說明淀粉未水解的關鍵是實驗證明沒有水解產物葡萄糖生成;說明淀粉部分水解的關鍵是既要用實驗證明有水解產物葡萄糖生成,還要用實驗證明仍有未水解的淀粉存在;說明淀粉水解完全的關鍵是要用實驗證明淀粉已不存在。淀粉水解的條件是在淀粉溶液中加入稀硫酸并加熱,而證明水解產物葡萄糖的存在無論是用新制的Cu(OH)2懸濁液還是銀氨溶液都必須在堿性環境中才能進行,所以在加鑒別試劑前必須用NaOH溶液中和硫酸,在做題時必須十分關注有無此步驟。
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