人教版 (2019)必修 第二册第四节 基本营养物质第1课时学案

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[核心素养发展目标]
1.知道糖类的组成、重要性质和主要用途，增强宏观辨识与微观探析能力。
2.认识葡萄糖的分子结构，掌握葡萄糖、蔗糖和淀粉的特征反应，培养变化观念与平衡思想。3.能够设计实验确认淀粉水解产物及水解程度，培养科学探究与创新意识。
一、糖类的组成及分类
食物中的营养物质主要包括____________、________、____________、维生素、无机盐和________。
1．糖类的组成
糖类是绿色植物________的产物，也是人类最重要的________来源，人们最初发现的糖类的化学组成大多符合____________的通式，因此糖类也被称为________________。
2．糖的分类
依据：是否水解及水解产物的多少进行分类。
1．判断正误
(1)糖类都是有甜味的物质，有甜味的物质就是糖( )
(2)糖类的分子组成可写为Cn(H2O)m，只要符合Cn(H2O)m的有机物就属于糖类( )
(3)葡萄糖、果糖互为同分异构体，淀粉和纤维素也互为同分异构体( )
(4)淀粉、纤维素都是高分子，都属于混合物( )
2．中国是世界上最早制糖的国家之一，人体所需70%左右的能量由糖提供。下列说法正确的是( )
A．公元674年，我国发明的用黄泥浆使红糖脱色的方法，是利用了黄泥浆的吸附性
B．唐大历年间，四川遂宁出现用甘蔗制取冰糖的方法，冰糖的主要成分是葡萄糖
C．饴糖是以米(淀粉)和麦芽经过糖化熬煮而成的糖，饴糖就是葡萄糖
D．“床头冬酿压琼浆”中的“冬酿”指的是蜂蜜，蜂蜜中几乎不含单糖(葡萄糖和果糖)
二、葡萄糖的结构及性质
1．葡萄糖的物理性质
葡萄糖是一种________的________晶体，________溶于水。
2．组成与结构
3.葡萄糖的特征反应
应用：这两个反应均可检验葡萄糖的存在。
医疗上可用葡萄糖的特征反应检测糖尿病患者的血糖和尿糖。
特别提醒 上述两个反应均需要在碱性条件下进行，即制取氢氧化铜时，NaOH溶液必须过量；配制银氨溶液时，滴加氨水的量必须使沉淀恰好溶解。
1．判断正误
(1)葡萄糖具有还原性，可使酸性KMnO4溶液褪色( )
(2)配制银氨溶液时，应将2%的AgNO3溶液滴入过量的2%的稀氨水中( )
(3)1 ml葡萄糖可以和5 ml乙酸发生酯化反应( )
(4)葡萄糖溶液呈酸性，可和NaHCO3反应生成CO2( )
(5)在葡萄糖与新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应中，葡萄糖均被氧化( )
2．在试管中加入2 mL 10% CuSO4溶液，滴加5滴5% NaOH溶液，得到新制的Cu(OH)2，再加入2 mL 10%葡萄糖溶液，加热，未出现砖红色沉淀，下列对其原因的分析正确的是( )
A．葡萄糖的分子结构中不含能与新制的Cu(OH)2反应的官能团
B．该反应需要在碱性条件下才能进行，而实验条件是酸性
C．加热温度没有达到该反应所需要的范围
D．所加葡萄糖溶液太少，导致反应现象不明显
3．葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]和核糖(CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO)都是人类生命活动不可缺少的物质，根据两者的结构，回答下列问题。
(1)下列有关葡萄糖和核糖的叙述正确的是______(填字母)。
A．两者都属于单糖
B．两者都能溶于水
C．两者都是还原性糖，都可以被催化氧化
D．等物质的量的葡萄糖和核糖分别和足量的金属钠反应，生成氢气的物质的量之比为4∶5
(2)1 ml核糖最多能与________ml乙酸发生酯化反应。检验某糖尿病人的尿液中是否含有葡萄糖的试剂为________。
三、蔗糖、淀粉、纤维素的性质及其应用
1．淀粉的特征反应
淀粉遇I2变________。
2．蔗糖、淀粉、纤维素的水解
(1)蔗糖水解的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)淀粉(或纤维素)的水解反应
思考 某实验小组，要检验淀粉的水解程度，设计以下实验操作过程：
①取少量淀粉加水制成溶液；②加热(水浴)；③加入碱液，中和至碱性；④加入银氨溶液；⑤加入几滴稀硫酸；⑥再加热；⑦加入几滴碘水。
甲、乙、丙三个同学分别做了以下三个实验，指出他们的实验目的或现象。
(1)甲：①→⑤→②→③→④→⑥；现象：无银镜产生。
甲同学的实验目的是_______________________________________。
(2)乙：①→⑤→②→③→④→⑥；现象：有银镜产生；①→⑤→②→⑦；现象：溶液变蓝。乙同学的实验目的是_____________________________________。
(3)丙：①→⑤→②→⑦；现象：____________________________________。
丙同学的实验目的是证明淀粉已完全水解。
淀粉水解程度的判断检验
实验现象及结论
3．糖类在生产、生活中的应用
(1)淀粉为人体提供能量
淀粉在人体内的变化：淀粉eq \(――→,\s\up7(酶),\s\d5(多步))葡萄糖eq \(――――→,\s\up7(缓慢氧化))CO2和H2O，同时放出能量，写出葡萄糖在人体内氧化的化学方程式：_________________________。
(2)食草动物可以在体内消化和利用纤维素。人体内没有类似的纤维素水解酶，无法吸收和利用纤维素，食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于________和排泄。
(3)淀粉可以酿酒，写出葡萄糖生成酒精的化学方程式：__________________。
1．判断正误
(1)可以用银氨溶液鉴别蔗糖和葡萄糖( )
(2)淀粉和纤维素在人体内都能被消化和吸收( )
(3)淀粉遇I2、KI、KIO3等都可以变蓝( )
(4)为检验淀粉的水解产物，可向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2，加热，如没有砖红色沉淀，则没有葡萄糖生成( )
(5)富含纤维素的生物质在生产中可生产燃料乙醇( )
2．以淀粉为基本原料可制备许多物质，如
下列有关说法正确的是( )
A．反应②是水解反应
B．反应⑤是取代反应
C．反应①是氧化反应
D．在加热条件下，可用银氨溶液鉴别葡萄糖和乙醇
3．向淀粉中加入少量稀硫酸并加热使之发生水解。为测定淀粉水解的程度，需要下列试剂中的( )
①NaOH溶液 ②盐酸
③新制的Cu(OH)2 ④碘水
⑤BaCl2溶液
A．①⑤ B．②④
C．①③④ D．②③④
1．(2023·辽宁阜新高一检测)下列有关糖类的说法错误的是( )
A．糖类在自然界中分布广泛，如粮食中的淀粉、植物茎叶中的纤维素
B．单糖是分子组成简单的糖
C．常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖
D．在加热条件下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀
2．从酿酒到饮酒，涉及多种化学反应。下列有关反应的化学方程式不正确的是( )
A．淀粉完全水解：2(C6H10O5)n＋nH2Oeq \(――→,\s\up7(酶))nC12H22O11
B．葡萄糖发酵为酒精：C6H12O6eq \(――→,\s\up7(酒化酶))2CH3CH2OH＋2CO2↑
C．乙醇在人体中氧化为乙醛：2CH3CH2OH＋O2eq \(――→,\s\up7(酶))2CH3CHO＋2H2O
D．乙醛在人体中氧化为乙酸：2CH3CHO＋O2eq \(――→,\s\up7(酶))2CH3COOH
3．(2023·烟台高一月考)近几年一种新型的甜味剂木糖醇悄悄地进入人们的视野，木糖醇是一种理想的蔗糖替代品，它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者食用的优点。木糖醇是一种白色粉末状的晶体，分子式为C5H12O5，结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH。下列有关木糖醇的叙述不正确的是( )
A．木糖醇与葡萄糖、果糖等一样，属于多羟基醛或酮，是一种单糖
B．木糖醇可发生取代反应
C．木糖醇是一种五元醇
D．木糖醇是一种无糖型甜味剂
4．(2022·郑州高一月考)某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。
方案甲：淀粉液eq \(――→,\s\up7(H2SO4),\s\d5(△))水解液eq \(――→,\s\up7(NaOH))中和液eq \(――→,\s\up7(I2))溶液变蓝。
结论：淀粉完全没有水解。
方案乙：淀粉液eq \(――→,\s\up7(H2SO4),\s\d5(△))水解液eq \(――――→,\s\up7(银氨溶液))无银镜现象。
结论：淀粉完全没有水解。
方案丙：淀粉液eq \(――→,\s\up7(H2SO4),\s\d5(△))水解液eq \(――→,\s\up7(NaOH))中和液eq \(――――→,\s\up7(银氨溶液))有银镜现象。
结论：淀粉已经水解。
(1)淀粉的水解产物是________(填名称)。利用它的________(填“还原性”或“氧化性”)可进行检验。
(2)方案甲结论不正确，正确结论应为淀粉可能完全没有水解或_________________。
(3)方案乙结论也不正确，淀粉也可能部分或完全水解，因为__________________________。
(4)方案丙的结论是正确的，其中最后一步的银氨溶液也可换成新制的氢氧化铜，则加热反应现象为__________________。
(5)若想进一步检验方案丙中淀粉是否完全水解，应取少量水解液，加________，若现象为溶液变蓝，则证明淀粉________。
第四节 基本营养物质
第1课时 糖类
一、
糖类 蛋白质 油脂 水
1．光合作用 能量 Cn(H2O)m 碳水化合物
2．两分子 多分子 葡萄糖 果糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 C6H12O6 C12H22O11 (C6H10O5)n 同分异构体 同分异构体
应用体验
1．(1)× (2)× (3)× (4)√
2．A [黄泥浆使红糖脱色是物理过程，利用的是黄泥浆的吸附性，A项正确；冰糖的主要成分是蔗糖，B项错误；饴糖的主要成分是麦芽糖，C项错误；蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖，还含有其他营养物质，D项错误。]
二、
1．有甜味 无色 能
2．C6H12O6 CH2OH(CHOH)4CHO —OH(羟基)
3．砖红 还原性 氧化 Cu2O 银镜 还原性 氧化 银镜
应用体验
1．(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2．B [葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应，不仅需要加热，还需要在碱性条件下才能进行。]
3．(1)ABC (2)4 新制的Cu(OH)2
解析 (1)根据葡萄糖和核糖的结构简式，可知两者都为单糖，分子中都含有醛基，可以被催化氧化，A、C正确；葡萄糖分子中含5个羟基，核糖分子中含4个羟基，和足量钠反应生成氢气的物质的量之比为5∶4，D错误。(2)1 ml核糖分子中含4 ml羟基，故最多能与4 ml乙酸发生酯化反应。检验糖尿病人尿液中是否含有葡萄糖，可选择新制的Cu(OH)2，加热，若生成砖红色沉淀，则证明尿液中含有葡萄糖。
三、
1．蓝色
2．(1)eq \(\(C12H22O11,\s\d10(蔗糖))＋H2O\(――→,\s\up7(催化剂)) \(C6H12O6,\s\d10(葡萄糖))＋\(C6H12O6,\s\d10(果糖)) )
(2)砖红色沉淀 葡萄糖 氧化亚铜(Cu2O)
思考 (1)证明淀粉还没开始水解
(2)证明淀粉部分水解 (3)溶液不变蓝
解析 (1)溶液中不存在能发生银镜反应的葡萄糖，证明淀粉还没开始水解。(2)有银镜产生，证明淀粉已经水解；水解液变蓝，证明淀粉还有剩余。(3)淀粉已完全水解，加入碘水时溶液不变蓝。
3．(1)C6H12O6＋6O2eq \(――→,\s\up7(酶))6CO2＋6H2O
(2)消化 (3) eq \(C6H12O6,\s\d10(葡萄糖)) eq \(――→,\s\up7(酶))2CH3CH2OH＋2CO2↑
应用体验
1．(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√
2．D [反应②是分解反应，反应⑤是氧化反应，反应①是水解反应。]
3．C [淀粉在稀硫酸催化作用下水解生成葡萄糖，在水解液中加入碘水，检验淀粉是否完全水解，再用NaOH溶液中和水解液至碱性，可用新制的Cu(OH)2检验葡萄糖。]
随堂演练 知识落实
1．B [常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖，C正确；葡萄糖分子中含有醛基，具有强还原性，在加热条件下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜发生氧化反应而产生砖红色Cu2O沉淀，D正确。]
2．A [淀粉在酶的催化作用下完全水解生成葡萄糖。]
3．A [从给出的木糖醇的结构简式可知其分子式中只有羟基一种官能团，故A项错误。]
4．(1)葡萄糖 还原性 (2)部分水解(或不完全水解) (3)在酸性条件下，生成的葡萄糖不能与银氨溶液发生银镜反应(或没有中和剩余的酸，应将溶液调至碱性) (4)生成砖红色沉淀 (5)碘水 部分水解(或不完全水解)
类别
单糖
二糖
多糖
特点
不能水解为更简单的糖分子
水解后能生成______单糖
水解后能生成______单糖
代表物
_______、______
______、______、乳糖
_______、______
代表物的分子式
相互关系
不互为同分异构体
分子式
结构简式
官能团
____________和—CHO(醛基)
实验名称
实验操作
实验现象
实验结论
葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应
试管中出现______色沉淀
葡萄糖具有_______，能被新制的Cu(OH)2________，生成砖红色的________沉淀
葡萄糖的
银镜反应
试管内壁形成光亮的______
葡萄糖具有________，能被银氨溶液______，生成光亮的________
实验操作
实验现象
有______________________生成
实验结论
淀粉水解生成________，与新制的Cu(OH)2共热生成____________沉淀
反应的化学方程式
(eq \(C6H10O5,\s\d10(淀粉)))n＋nH2Oeq \(―――→,\s\up7(催化剂))neq \(C6H12O6,\s\d10(葡萄糖))
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
溶液不变蓝色
出现银镜
完全水解