鲁科版（2019）选择性必修3学案：第2章 第3节 糖类和核酸

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1、基础课时13糖类和核酸学 习 任 务1.认识糖类的组成和性质特点，熟知葡萄糖的结构和性质，学会葡萄糖的检验方法，培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2知道常见的双糖、多糖的性质及它们之间的相互关系，学会淀粉的检验方法。培养证据推理与模型认知的化学核心素养。3了解脱氧核糖核酸、核糖核酸的结构特点和生物功能。培养科学态度和社会责任的化学核心素养。一、糖类的概念及分类1概念：糖类是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。2组成元素及官能团：糖类由C、H、O三种元素组成，官能团为OH、CHO或。3分类分类解释实例单糖不能水解为更小糖分子的糖类葡萄糖、果糖

2、低聚糖双糖1 mol糖水解后能产生210 mol单糖，1 mol双糖水解成2 mol单糖麦芽糖、蔗糖多糖1 mol多糖水解生成n mol(n10)单糖淀粉、纤维素判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)糖类一般是多羟基醛或多羟基酮，以及能水解生成它们的物质。()(2)由于糖类的通式为Cm(H2O)n，所以在它们的分子中，氢和氧的原子个数比一定等于21。()二、单糖1葡萄糖中醛基的检验实验步骤实验现象化学方程式试管壁上有银镜生成CH2OH(CHOH)4CHO2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH42Ag3NH3H2O试管中出现砖红色沉淀CH2OH(CHOH)4CHO2Cu(

3、OH)2NaOHCH2OH(CHOH)4COONaCu2O3H2O2.葡萄糖与果糖的比较葡萄糖果糖分子式C6H12O6C6H12O6结构简式CH2OH(CHOH)4CHO结构特点多羟基醛多羟基酮两者联系互为同分异构体物理性质无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚无色晶体，不易结晶，易溶于水、乙醇和乙醚化学性质多元醇性质发生酯化反应发生酯化反应氧化反应与银氨溶液反应与新制Cu(OH)2悬浊液反应与氢气加成产物己六醇己六醇其他生理氧化放出能量发酵生成乙醇，放出CO2判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)葡萄糖属于电解质。()(2)果糖与葡萄糖互为同系物。()(3)葡萄糖能发生银镜反应。(

4、)三、双糖1蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究实验步骤实验现象实验结论试管内无明显现象蔗糖分子中无醛基，是非还原性糖；麦芽糖分子中含有醛基，是还原性糖试管内产生砖红色沉淀把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液，重复实验操作加入银氨溶液的试管中都产生银镜；加入新制Cu(OH)2悬浊液的试管中都出现砖红色沉淀蔗糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性；麦芽糖的水解产物分子中含有醛基，具有还原性特别提醒：为保证上述实验成功，应注意：(1)盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净，可先用NaOH溶液洗涤，再用清水洗净；(2)蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热；(3)检验水解产物为葡萄糖时，一定要先加NaOH溶液中和作催

5、化剂的稀硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液，否则实验会失败。2水解反应方程式C12H22O11(麦芽糖)H2O2C6H12O6(葡萄糖)，C12H22O11(蔗糖)H2OC6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖)。四、多糖多糖广泛存在于自然界中，是一类天然有机高分子化合物，常见的多糖有淀粉和纤维素。1淀粉的水解实验操作实验现象中滴加碘水，溶液变蓝，滴加新制Cu(OH)2悬浊液加热后，无明显现象中滴加碘水，溶液不变蓝，滴加新制Cu(OH)2悬浊液加热后，试管内出现砖红色沉淀实验结论淀粉无还原性；酸性条件下淀粉的水解产物分子中含有醛基，具有还原性2.纤维素的水解实验操作

6、实验现象脱脂棉溶解，加热得到亮棕色溶液，与新制Cu(OH)2悬浊液在加热煮沸的条件下反应生成砖红色沉淀实验结论纤维素的水解产物分子中含有醛基，具有还原性在检验淀粉水解产物之前，加入氢氧化钠溶液的目的是什么？提示：中和作为催化剂的硫酸，以免硫酸破坏银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液，从而导致实验失败。3淀粉和纤维素的比较淀粉纤维素组成通式(C6H10O5)n关系二者组成通式相同，但由于n值不同，二者不互为同分异构体；二者均属于天然有机高分子化合物，分子都是由数目巨大的葡萄糖单元相互连接得到的物理性质白色、无气味、无味道的粉末状物质，不溶于冷水，在热水中部分溶解，另一部分形成胶状淀粉糊白色、无气味

7、、无味道、具有纤维状结构的物质，一般不溶于水，也不溶于有机溶剂化学性质还原性不显还原性，不能被银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化不显还原性，不能被银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化水解反应与碘单质的反应淀粉溶液遇碘单质显蓝色，可用于淀粉与碘单质的相互检验纤维素遇碘单质不变蓝酯化反应不能发生酯化反应能发生酯化反应用途淀粉是人类膳食中糖类的主要来源，在体内被酶水解成葡萄糖供机体利用；也是一种工业原料，可用来制备葡萄糖、酿造酒和醋。淀粉水解后产生的葡萄糖可在酒化酶的作用下产生乙醇：C6H12O6酒化酶2CH3CH2OH2CO2人体内的纤维素能刺激肠道蠕动，促进消化液的分泌，有助于食物的消化和

8、排泄，但人体内不存在纤维素酶，无法将纤维素水解成葡萄糖而被人体吸收糖类判断的误区(1)大多数糖类的组成可以用通式Cn(H2O)m表示，其中m和n可以相同也可以不同；通式的使用有一定的限度，少数糖类不符合通式，如脱氧核糖(C5H10O4)、鼠李糖(C6H12O5)；少数符合糖类通式的物质不是糖类，如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)；通式只表明糖类的元素组成，并不反映糖类的结构。糖类分子中并不存在水分子。(2)判断某物质是否属于糖类，要根据其结构特点，只有多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成多羟基醛或多羟基酮的物质才属于糖类。 (3)葡萄糖和果糖属于单糖不是因为它们分子中碳原子数最少

9、，而是因为不能水解。葡萄糖和果糖是六碳糖，而核糖、脱氧核糖均为五碳糖，分子中碳原子数比葡萄糖和果糖少一个；碳原子数最少的糖为三碳糖，即丙糖。五、核酸1核酸分子的结构层次2DNA与RNA的比较项目DNARNA中文名脱氧核糖核酸核糖核酸基本构成单元脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸主要元素组成C、H、O、N、PC、H、O、N、P含氮碱基主要是A、C、G、T主要是A、C、G、U戊糖脱氧核糖核糖一般结构两条多聚脱氧核糖核苷酸链一条核糖核苷酸链生物功能生物遗传信息的载体，还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂主要负责传递、翻译和表达DNA所携带的遗传信息糖类水解产物和水解程度的判断糖是一种纯天然的营养品，是人体重要的能

10、量输入性能源。合理食用糖会有益于人体的健康。糖是人体必需的营养物质之一，人体总能量的55%60%来自糖。淀粉在人体内水解生成葡萄糖才能被人体吸收。实验室中检验淀粉水解及水解程度的实验步骤如下：问题1根据实验现象，可以得出什么结论？提示：情况现象A现象B结论溶液呈蓝色未产生银镜未水解溶液呈蓝色出现银镜部分水解溶液不呈蓝色出现银镜完全水解问题2在检验淀粉的水解产物时，为什么不能向水解液中直接加入新制Cu(OH)2悬浊液？提示：淀粉的水解是用硫酸作催化剂，水解液显酸性。Cu(OH)2悬浊液在酸性条件下不能存在。用新制Cu(OH)2悬浊液检验淀粉水解产物葡萄糖时，需在碱性条件下进行，所以需先加入过量的

11、NaOH溶液完全中和催化剂H2SO4后，才能加入新制Cu(OH)2悬浊液进行后续实验。问题3实验时能否在中和液中直接加入碘水检验是否存在淀粉？提示：不能。因为I2与NaOH发生反应，故无法检验淀粉的存在。1糖类还原性的检验糖类还原性是指糖类中的醛基被氧化的性质。某些糖类有较强的还原性，能被银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液氧化。若糖类不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖，如蔗糖。2水解产物中葡萄糖的检验(1)水解条件蔗糖：稀硫酸(15)作催化剂，水浴加热。纤维素：90%的浓硫酸作催化剂，小火微热。淀粉：稀酸或酶催化，水浴加热。(2)水解产物中葡萄

12、糖的检验：欲检验糖类水解产物中的葡萄糖，必须先加入NaOH溶液中和其中的酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。三个重要实验的条件(1)银镜反应：水浴加热；碱性(因为酸会破坏银氨溶液)。(2)与新制Cu(OH)2悬浊液的反应：加热煮沸；碱性因为酸与Cu(OH)2反应。(3)检验淀粉水解是否完全时，要在水解液中加入碘水，不能在加入氢氧化钠溶液后再加碘水。1关于淀粉和纤维素的下列说法中，不正确的是()A两者都能水解且水解的最终产物相同B两者实验式相同，通式相同，互为同分异构体C两者都属于糖类，与新制Cu(OH)2悬浊液共热都无砖红色沉淀生成D两者均属于高分子化合物，淀粉遇I2变蓝色，

13、而纤维素不能B淀粉和纤维素属于多糖，都能水解，且水解的最终产物都是葡萄糖，A正确；淀粉与纤维素的通式均为(C6H10O5)n，但由于n值不同，分子式不同，所以不是同分异构体，B不正确；淀粉和纤维素均无醛基，与新制Cu(OH)2悬浊液不反应，C正确；纤维素遇I2不变蓝色，D正确。2下列实验能获得成功的是()A蔗糖溶液中加入稀硫酸，加热，然后加入银氨溶液，水浴加热，有银镜生成B在硫酸铜溶液中加入几滴稀NaOH溶液后，加入葡萄糖溶液，煮沸后，有砖红色沉淀析出C在淀粉溶液中加入唾液(含淀粉酶)，水浴加热(36 左右)，冷却后加入银氨溶液，再水浴加热，有银镜生成D在淀粉溶液中加入稀硫酸，微热后，再加入新

14、制Cu(OH)2悬浊液，无明显现象，说明淀粉没有水解C银镜反应须在碱性环境下进行，应该先加碱中和稀硫酸，再做银镜实验；葡萄糖能与含氢氧化钠的氢氧化铜溶液反应，产生砖红色沉淀，B项NaOH用量太少；C项可成功；D项在加新制Cu(OH)2悬浊液之前应先加NaOH溶液，中和催化剂稀硫酸。借题发挥(1)淀粉发生水解时的产物中会有蔗糖吗？提示：不会。根据淀粉水解的程度，其水解产物可能为麦芽糖或葡萄糖，不会生成蔗糖。(2)选项D中微热后加入碘水后变蓝，能否说明淀粉没有水解？提示：不能。加入碘水变蓝，说明还有淀粉，可能没有水解，也可能是部分水解。1下列叙述正确的是()A糖类物质都是有甜味的B凡是由C、H、O

15、三种元素组成的有机化合物都是糖类C糖类物质又叫碳水化合物，其分子式可用通式Cm(H2O)n表示D糖类一般是指分子中有两个或两个以上羟基的醛或酮以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物D单糖、低聚糖一般有甜味，多糖(如淀粉、纤维素)没有甜味，故A错误；由C、H、O组成的有机化合物常见的有醇、酚、醛、酸及酯和糖类，故B错误；大多数糖类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，如鼠李糖(C6H12O5)，符合碳水化合物通式的也不一定是糖类物质，如乙酸(C2H4O2)，故C错误；D项是糖类概念的正确表述，故D正确。2下列关于蔗糖和麦芽糖的说法中，不正确的是()A麦芽糖的相对

16、分子质量是葡萄糖的两倍B在纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不产生银镜C在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，看不到银镜生成D在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有气泡出现A麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水形成的，故其相对分子质量不是葡萄糖的两倍。3进行淀粉水解实验，同时检验水解是否完全和水解产物，除加入淀粉和水之外，还需加入的试剂及加入顺序最好是()A碘水NaOH溶液新制Cu(OH)2悬浊液B稀硫酸碘水NaOH溶液新制Cu(OH)2悬浊液C稀硫酸NaOH溶液碘水新制Cu(OH)2悬浊液D稀硫酸碘水新制Cu(OH)2悬浊液B要进行淀粉水解实验，首先要加入催化剂稀硫酸；要检验水解

17、是否完全，可在水解后的溶液中加碘水来检验是否还有淀粉；要检验水解产物葡萄糖，可先加NaOH溶液中和H2SO4使溶液呈碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液来检验葡萄糖，所以B项符合题意。4下列有关核酸的叙述中，正确的是()A除病毒外，一切生物都有核酸存在B核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机物C核酸是生物的遗传物质D组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸C一般地说，病毒由核酸和蛋白质组成，A项不正确；核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的有机高分子物质，B项不正确；核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类，其中脱氧核苷酸是DNA的基本单位，D项不正确。5如图为人体在某项生理进程中所发生的化学反应示意图。(1)图中标有字母的物质中，_代表酶。(2)如果B代表蔗糖，则C和D各代表_。(3)下列关于葡萄糖与蔗糖的说法中错误的是_(填字母)。a它们的分子式不同，但化学元素组成相同b蔗糖能水解，葡萄糖却不能c它们是同分异构体d葡萄糖是单糖，蔗糖是双糖解析(1)可以看出，A在反应前后分子结构并未发生改变，而在反应过程中起了促进B转化成C和D的作用，故A代表酶。(2)蔗糖属于双糖，可水解生成葡萄糖和果糖，故C、D代表葡萄糖、果糖。(3)根据所学的化学知识，可判断错误的是c。答案(1)A(2)葡萄糖、果糖(3)c