高中化學(xué)人教版有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)第四章生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)第二節(jié)糖類(lèi)【全國(guó)一等獎(jiǎng)】

人教版選修5第四章生命中的基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)第二節(jié)糖類(lèi)第三課時(shí)導(dǎo)學(xué)案2【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道常見(jiàn)多糖(淀粉、纖維素)的性質(zhì)及它們之間的相互關(guān)系。2.學(xué)會(huì)淀粉的檢驗(yàn)方法?！緦W(xué)習(xí)過(guò)程】一、淀粉與纖維素1．淀粉和纖維素屬于多糖，分子式均為(C6H10O5)n，每個(gè)葡萄糖單元仍有三個(gè)羥基，其分子式也可寫(xiě)成[C6H7O2(OH)3]n，由于n值不同，它們不是同分異構(gòu)體，它們都屬于天然高分子化合物。2．淀粉是無(wú)嗅、無(wú)味的粉末狀物質(zhì)，不溶于冷水，在熱水中淀粉顆粒會(huì)膨脹破裂(或形成膠狀淀粉糊)。(1)淀粉遇碘(I2)顯藍(lán)色。(2)淀粉在酸或酶作用下水解的化學(xué)方程式為(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(淀粉酶))nC6H12O6(葡萄糖)；葡萄糖釀酒的反應(yīng)為C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酒化酶))2C2H5OH＋2CO2。3．纖維素是白色、無(wú)嗅、無(wú)味的具有纖維狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。一般不溶于水和有機(jī)溶劑。(1)纖維素與淀粉一樣，沒(méi)有還原性，但在強(qiáng)酸中的水解產(chǎn)物具有還原性。(2)纖維素含有羥基，可以與硝酸、醋酸等發(fā)生酯化反應(yīng)，生成重要的化工原料硝酸纖維素和醋酸纖維素。[歸納總結(jié)]用銀氨溶液和碘水來(lái)檢驗(yàn)淀粉在水溶液中是否發(fā)生了水解及水解是否已進(jìn)行完全，實(shí)驗(yàn)步驟如下：(1)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論1未出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色淀粉尚未水解2出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)色淀粉部分水解3出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍(lán)色淀粉完全水解(2)實(shí)驗(yàn)中加入NaOH溶液的作用是銀鏡反應(yīng)或與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)必須在堿性條件下進(jìn)行，因此必須先加入NaOH溶液中和催化劑稀硫酸。二、糖類(lèi)還原性的檢驗(yàn)以及水解產(chǎn)物的檢驗(yàn)[實(shí)驗(yàn)探究1]（1）討論，應(yīng)通過(guò)蔗糖與銀氨溶液或新制的氫氧化銅的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)蔗糖是否具有還原性。（2）實(shí)驗(yàn)：分別取1、2號(hào)溶液各約1mL，用新制的Cu(OH)2檢驗(yàn)是否具有還原性。[實(shí)驗(yàn)探究2]在試管1和試管2里各加入0.5克淀粉,在試管1里加入4mL20%硫酸溶液,在試管2里加入4mL水,都加熱3-4分鐘。用堿液中和試管1里的硫酸溶液,把一部分溶液液體倒入試管3。在試管2和3里都加入碘溶液,觀察現(xiàn)象。在試管1中加入銀氨溶液,稍加熱后,[練習(xí)]某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下3個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用以檢驗(yàn)淀粉的水解程度。甲方案：淀粉液水解液中和液溶液變藍(lán)結(jié)論：淀粉尚未水解。乙方案：淀粉液水解液無(wú)銀鏡產(chǎn)物結(jié)論：淀粉尚未水解。丙方案：結(jié)論：淀粉部分水解。上述3種方案結(jié)論是否正確？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。解析：甲方案操作正確，但結(jié)論錯(cuò)誤。這是因?yàn)楫?dāng)用NaOH溶液中和水解液中的H2SO4，加碘水溶液變藍(lán)色有兩種情況：①淀粉完全沒(méi)有水解，②淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解的結(jié)論。乙方案操作錯(cuò)誤，結(jié)論亦錯(cuò)誤。淀粉水解完全后應(yīng)用稀堿中和淀粉液中的H2SO4，然后再作銀鏡反應(yīng)試驗(yàn)。本反應(yīng)中無(wú)銀鏡現(xiàn)象出現(xiàn)，淀粉可能尚未水解，也可能水解完全或部分水解。答案：丙方案操作正確，理由見(jiàn)解析。點(diǎn)評(píng)：淀粉的特性、淀粉水解的最終產(chǎn)物及性質(zhì)都是基礎(chǔ)知識(shí)，要熟練掌握。[變式探究1]下列物質(zhì)間有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系，請(qǐng)按要求填空：(1)工業(yè)上制鏡和熱水瓶膽鍍銀，常利用上述反應(yīng) (填序號(hào))。(2)①②的反應(yīng)類(lèi)型為 (填選項(xiàng)字母)。A.氧化反應(yīng)B.加成反應(yīng)C.水解反應(yīng)D.消去反應(yīng)(3)反應(yīng)⑦可用于檢驗(yàn)糖尿病病人尿液中的血糖含量，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(4)葡萄糖在細(xì)胞內(nèi)徹底氧化分解的化學(xué)方程式為 。[重難點(diǎn)突破]：(1)由于糖類(lèi)物質(zhì)在水解時(shí)往往加入H+作催化劑，而用新制的Cu(OH)2懸濁液來(lái)檢驗(yàn)(水解產(chǎn)物葡萄糖)時(shí)需在堿性環(huán)境中進(jìn)行，故在檢驗(yàn)糖類(lèi)物質(zhì)是否已經(jīng)發(fā)生水解時(shí)，必須先加入堿中和其中的酸后方可進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。(2)實(shí)驗(yàn)室中淀粉常在稀H2SO4作用下水解，生成葡萄糖，欲檢驗(yàn)淀粉是否存在，應(yīng)取水解液直接加碘水，不能用NaOH中和后加碘水，因?yàn)榈馑梢耘cNaOH反應(yīng)。(3)纖維素較難水解需直接加熱才行，其余糖類(lèi)水解時(shí)水浴加熱即可。(4)中學(xué)階段發(fā)生銀鏡反應(yīng)的物質(zhì)主要有醛類(lèi)、甲酸、甲酸酯類(lèi)、甲酸鹽、葡萄糖、麥芽糖、果糖。纖維素的性質(zhì)[實(shí)驗(yàn)探究3]把少許棉花或碎濾紙放入試管中,加入70%硫酸3--4mL,用玻璃棒把試管搗爛,形成無(wú)色粘稠液體.把這個(gè)試管放在水浴中加熱15分鐘,放冷后倒入盛有20mL水的燒杯里,用氫氧化鈉中和.取出一部分液體,用新制的氫氧化銅作試劑實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。知識(shí)歸納：①水解反應(yīng)：。②酯化反應(yīng)硝化纖維的制取反應(yīng)為：。三、檢測(cè)題1.蔬菜、水果中富含纖維素，纖維素被食入人體后的作用是()A．為人體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)提供原料B．為維持人體生命活動(dòng)提供能量C．加強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)，具有通便功能D．人體中沒(méi)有水解纖維素的酶，纖維素在人體中沒(méi)有任何作用2.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．通常蔗糖和淀粉都不顯還原性B．用大米釀的酒在一定條件下密封保存，時(shí)間越長(zhǎng)越香醇C．纖維素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定條件下都可發(fā)生水解反應(yīng)D．纖維素分子是由葡萄糖單元組成的，可以表現(xiàn)出一些多元醇的性質(zhì)3.L-鏈霉糖是鏈霉素的一個(gè)組成部分，其結(jié)構(gòu)如右圖所示，下列有關(guān)鏈霉糖的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．能發(fā)生銀鏡反應(yīng)B．能發(fā)生酯化反應(yīng)C．能與H2發(fā)生加成反應(yīng)D．能與燒堿溶液發(fā)生中和反應(yīng)4.有下列物質(zhì)：①碘水；②銀氨溶液；③NaOH溶液；④稀硫酸；⑤濃硫酸。在進(jìn)行淀粉的水解實(shí)驗(yàn)(包括檢驗(yàn)水解產(chǎn)物及水解是否完全)時(shí)，除淀粉外，還需使用上述試劑或其中一部分，判斷使用的試劑及其先后順序?yàn)?)A．④①③② B．①④②③C．⑤①③② D．①⑤②③5.關(guān)于淀粉和纖維素的敘述中正確的是()A．分子式相同，互為同分異構(gòu)體B．都是多糖，化學(xué)性質(zhì)完全相同C．分子式不同，所含的碳、氫、氧元素的質(zhì)量比不相同D．都能水解，且水解的最終產(chǎn)物相同6.某有機(jī)物A分子式為CxHyOz,15gA完全燃燒生成22gCO2和9gH2O。(1)該有機(jī)物的最簡(jiǎn)式是____________；(2)若A是一種無(wú)色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，具有還原性，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是__________；(3)若A和Na2CO3混合有氣體放出，和醇能發(fā)生酯化反應(yīng)，則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_____________；(4)若A是易揮發(fā)有水果香味的液體，能發(fā)生水解反應(yīng)，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________；(5)若A分子結(jié)構(gòu)中含有6個(gè)碳原子，具有多元醇和醛的性質(zhì)，則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)___________。參考答案1.【解析】人體中沒(méi)有水解纖維素的酶，纖維素在人體中主要是加強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)，具有通便功能?！敬鸢浮緾2.【解析】纖維素、蔗糖和脂肪在一定條件下均能發(fā)生水解反應(yīng)，但葡萄糖不能，故C錯(cuò)?！敬鸢浮緾3.【解析】由結(jié)構(gòu)推測(cè)有機(jī)物可能具有的性質(zhì)，首先要找出結(jié)構(gòu)中所含官能團(tuán)，然后再分析作答。L-鏈霉糖分子中含有羥基和醛基，因而能發(fā)生酯化、加成、氧化反應(yīng)(如銀鏡反應(yīng))，但不能與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng)?！敬鸢浮緿4.【解析】淀粉的水解需要稀酸溶液作催化劑，要判斷水解程度及水解產(chǎn)物時(shí)，應(yīng)先加碘水檢驗(yàn)淀粉是否存在；然后將上述溶液用NaOH溶液調(diào)至堿性，最后加入銀氨溶液，若有Ag析出則證明水解產(chǎn)物為葡萄糖。所以所加試劑的順序?yàn)棰堍佗邰??！敬鸢浮緼5.【解析】淀粉和纖