高二化学单糖 二糖同步教案及练习
【教学内容】
1、单糖 2、二糖
【教学目标】
1、掌握糖类的概念，了解糖类的组成和分类；
2、掌握葡萄糖的结构和性质，了解其制法和用途；
3、掌握蔗糖的分子组成、性质和用途，了解麦芽糖的组成和性质.
【教学过程】
一、单糖：
1、 糖类的组成：由C、H、O三种元素组成.
2、 糖类一般通式：Cn(H2O)m.
3、 糖类物质也叫碳水化合物，但要注意：（1）在碳水化合物分子中，H和O并不
是以结合水的形式存在着；（2）并不是所有的分子中，H和O的原子个数比等于2:1；（3）有许多物质分子符合Cn(H2O)m通式，但不属于碳水化合物.
4、 葡萄糖的结构和性质
（1）葡萄糖的分子式和结构简式：
分子式：C6H12O6 结构简式：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO或
CH2OH(CHOH)4CHO
结构特点：多羟基醛.
（2）性质：
①加成反应： 催化剂
CH2OH(CHOH)4CHO+H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH
△
②氧化反应
a、 银镜反应：
CH2OH—(CHOH)4—CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH－ CH2OH—(CHOH)4—COO－
+NH4++2Ag↓+H2O+3NH3↑
b、 与Cu(OH)2反应：
CH2OH—(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2 CH2OH—(CHOH)4—COOH+Cu2O↓+2H2O
强调：（1）银镜反应 用作保温瓶胆上镀银.（2）与Cu(OH)2反应可用于检验是否患糖尿病.
讨论：如何用葡萄糖制取葡萄糖酸乙酯？
答：CH2OH(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2 CH2OH—(CHOH)4—COOH+Cu2O↓+2H2O
CH2OH—(CHOH)4—COOH+CH3CH2OH
CH2OH—(CHOH)4—COOCH2CH3+H2O
葡萄糖酸乙酯
③酯化反应：
CHOH
CH2OOCCH3
CHOH
CHOOCCH3
CHOH
CHOOCCH3
CHOH +5CH3COOH CHOOCCH3 +5H2O
CHOH
CHOOCCH3
CHO CHO
五乙酸葡萄糖酯
（3）葡萄糖的制法：
(C6H10O5)n+nH2O 催化剂 nC6H12O6
淀粉 葡萄糖
5、 果糖的分子结构：
分子式：C6H12O6与葡萄糖互为同分异构体
O
分子结构：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—C—CH2OH
分子结构特点：多羟基酮
例题1、把3g甲醛气体溶于6g冰醋酸中，再加入4g果核得混合物甲；另取5g甲酸
甲酯和9g葡萄糖相混合，得混合液乙；然后将甲和乙两种混合液再按7:4的质量比混合得丙.丙中碳元素的质量分数是（ ）
A、20% B、35% C、40% D、55%
分析：把甲醛、冰醋酸、果糖、甲酸甲酯、葡萄糖混合后相互间不反应，而且这五种物质的最简式都是CH2O，即这五种物质中含碳的质量分数都相同，不论怎样混合，碳元素的质量分数不变.
答案为C.
例2、某厂利用天然气进行发酵，发现发酵液中含有u、v、w、x等多种化合物.已知：①u和w均可与银氨溶液反应，析出金属银，而且u是一种单糖.②v是一个单官能团化合物，其碳原子个数和x相同.v在浓硫酸作用下经加热得到y，y可以使溴水褪色.③v经过缓和氧化可生成w.④v和x在少量浓酸作用下经加热可以得到z.⑤x的组成为C：40%，H：6.7%，D：53.3%.x含有一个羟基，450mg x与0.2mol/L的NaOH溶液25mL完全反应.x也可以和乙酸起反应.根据上述条件：
（1）写出符合u的一种可能的单糖的结构简式________________.
（2）x的分子式是__________；其所有可能的结构简式是_________________.
（3）v、w、y、z的可能结构简式分别是：v________ w________ y________ z_______.
分析：这是一道综合性较强的有机推断题，它重点考查对烃和烃的衍生物的相互转变
关系的掌握情况.解答这类题目，一般从较易推断的物质找出突破口.而确定本题的解题突破口是已知条件最多的x.通过题中的条件求出x的最简式、分子量、分子式和结构简式.最后，根据x的结构简式推断出w、y、z的结构简式.
解答：（1）u:CH2OH—(CHOH)4—CHO
（2）x的最简式：∵C:H:O=
，x的最简式为CH2O，式量为30.
x的摩尔质量：
即分子量为90.
x的分子式：(CH2O)n=90 30n=90 n=3∴分子式为C3H6O3 x可能的结构简式为：HOCH2COOCH3、HOCH2CH2COOH或CH3CH(OH)COOH.
（3）V是含有3个碳原子的醇，由于它的氧化产物w，能与银氨溶液反应，析出金属银，故v的结构简式为：CH3CH2CH2OH，w的结构简式为CH3CH2CHO，又因为在浓硫酸作用下经加热得到y，y可使溴水褪色，所以y的结构简式为CH3CH=CH，z的结构简式为CH3CH(OH)COOH2CH2CH3和HOCH2CH2COOCH2CH2CH3.
二、二糖：
1、 低聚糖：糖类水解后能生成几个分子单糖的叫做低聚糖.
2、 蔗糖的分子式和性质：
（1）分子式：C12H22O11 结构中不含醛基.
（2）性质：蔗糖不能发生银镜反应，不显还原性，是一种非还原性糖.但在硫酸等催
化剂作用下能发生水解：
C12H22O11+H2O 催化剂 C6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
3、 麦芽糖的分子式和性质：
（1）麦芽糖的分子式：C12H22O11，与蔗糖互为同分异构体，它的分子结构中含有醛基，
是一种还原性糖.
（2）性质：在硫酸等催化作用下，能发生水解：
C12H22O11+H2O 催化剂 2C6H12O6
麦芽糖 葡萄糖
例3、在课外实验中，某学生用蔗糖、碳铵、消石灰和硫酸四种药品从AgNO3（内含
少量Fe3+和Al3+）废液中提取到银.试填写下列方案里的方框中的物质名称或化学式.
①是__________;
|
① ③溶液
②是__________；
| |
Fe3+ ②
④是__________；
Al3+ ⑤
⑤是__________；
④沉淀 ⑥是__________；
分析：解答本题的关键是先要制得NH3和葡萄糖.再用氨气制银氨溶液，用葡萄糖还原银氨溶液可得到银.氨气用消石灰和碳铵加热制取：
NH4HCO3+Ca(OH)2 △ CaCO+ NH3↑+2H2O蔗糖在硫酸催化下水解生成葡萄糖和果糖：
C12O22O11+H2O
催化剂 C6H12O6+C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
解答：（1）碳铵、消石灰；（2）NH3；（3）Ag(NH3)2OH；（4）Al(OH)3，Fe(OH)3;
（5）蔗糖、硫酸；（6）C6H12O6 匍萄糖。
【能力训练】
一、选择题（每小题有1~2个选项符合题意）
1、只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液，这种试剂是（ ）
A、NaOH溶液 B、Cu(OH)2悬溶液
C、石蕊试液 D、Na2CO3溶液
2、在下列物质中加入浓硫酸并加热，不起化学反应的是（ ）
A、酒精 B、已烷 C、蔗糖 D、苯和浓HNO3的混合物
3、下列各组混合物中，不论两种物质以何种比例混合，只要总质量一定，经完全燃烧后，产生的CO2质量不变的是（ ）
A、乙炔和苯 B、乙醇和乙酸
C、甲醛和葡萄糖 D、蔗糖和乙酸乙醋
4、以下有机物中，与氢氧化钠、碳酸钠、苯酚钠和新制氢氧化铜都反应的是（ ）
A、葡萄糖 B、乙醇 C、乙酸 D、甲酸甲酯
5、某饱和一元醇10g与足量的葡萄糖酸发生酯化反应，生成酯25.2g，反应中醇的转
化率为74%，则该醇的同分异构体有（只考虑属于醇类的同分异构体）（ ）
A、3种 B、4种 C、5种 D、6种
6、下列实验操作和结论错误的是（ ）
A、 用新制Cu(OH)2悬浊液可鉴别麦芽糖和蔗糖.
B、 用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖，但不能证明是否完全转化.
C、 浓H2SO4可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖是碳水化合物.
D、蔗糖溶液中滴加几滴稀H2SO4，水溶加热几分钟，加入到银氨溶液中，不能发生
银镜产生，证明蔗糖不水解.
7、在酸性条件下可水解生成分子量相同的两种有机物是（ ）
A、蔗糖 B、麦芽糖 C、甲酸乙酯 D、乙酸乙酯
8、在一定条件下由葡萄糖制已六醇的反应属于（ ）
A、消去反应 B、还原反应 C、氧化反应 D、加成反应
9、下列物质中，在一定条件下，既能发生银镜反应又能发生水解反应的是（ ）
A、HCOOC2H5 B、葡萄糖 C、蔗糖 D、麦芽糖
10、下列说法正确的是（ ）
A、 碳水化合物都符合通式Cn(H2O)m.
B、 符合通式Cn(H2O)m都是碳水化合物.
C、 糖类物质都有甜味.
D、单糖都不能水解，二糖都能水解.
二、填空题：
11、在葡萄糖溶液中有一种环状结构的葡萄糖分子，分子式也是C6H12O6.在溶液中
存在下列平衡：
O
CH2—CH—CH—CH—CH—CHO CH2—CH—CH—CH—CH—CH
OH OH OH OH OH OH OH OH OH OH
（甲） （乙）
（1）在上述平衡中的环状结构（乙）的分子是通过链状结构（甲）分子中的________基和________基之间发生________反应而生成的.
（2）要制备一种链羟基醚CH3CH—O—CH2CH3，试写出由两种简单的有机物合成该
OH
羟基醚的化学方程式___________________________________________________.
12、根据以下事实把结论填在横线上：
（1）葡萄糖与镁粉在隔绝空气条件下加热，生成H2、MgO、焦碳，说明葡萄糖由______元素组成.
（2）葡萄糖能与新制氢氧化铜，银氨溶液反应生成葡萄糖酸，取0.1mol葡萄糖与足量银氨溶液作用可产生21.6g银，说明葡萄糖分子中含______个______基；
（3）葡萄糖在催化剂存在下被氢气还原为正已六醇，说明葡萄糖分子中碳链形状为______；
（4）葡萄糖有与乙酸作用生成五醋酸葡萄酯，说明葡萄糖分子含______个______基.
（5）据比葡萄糖的结构简式为__________.
（6）说明葡萄糖属于糖类的依据是________.
A、烃的含氧衍生物 B、有无甜味 C、分子组成符合Cn(H2O)m
D、多羟基醛
（7）因葡萄糖______，故它是单糖.
13、玉米芯里的有机物在稀硫酸或盐酸的作用下有木糖C5H10O5（属于多羟基醛）生
CH—CH O
成.木糖在酸的作用下生成糖醛，其结构式为H—C C—C—H，糠醛可以与苯酚在一
O
定条件下（催化剂、加热）生成类似酚醛树脂，它是一种重要的化工原料.
（1）写出木糖生成糠醛的化学方程式_______________________________________.
（2）写出苯酚与糠醛生成糠醛树脂的化学方程式_____________________________.
（3）木糖经催化加压氢化可生成（用结构简式表示）_________________________.
它的名称是________.
三、计算题：
14、测定污水的生物需氧量(BOD)的步骤是：取一定体积的污水与体积一定且含氧量
一定的NaCl标准溶液混合，在200C下密闭保存5天后测定混合体系消耗掉O2量，即一定体积污水中的BOD.
已知200C常压下O2在纯水中的溶解度为0.00928g/L；鱼在含氧量<0.004g/L水中不能生存，经测定，某污水中含0.0010%的有机物（该有机物化学式表示为C6H10O5，摩尔质量162g/mol）问鱼类在这种水里能否生存？试通过计算来回答.
15、由葡萄糖发酵可制得乳酸，为研究乳酸的分子组成和结构，进行如下实验：
（1）称取乳酸0.90g，在某状况下使其完全气化，已知相同状况下，同体积氢气为0.02g，则乳酸的相对分子质量为______.
（2）若将上述乳酸蒸气在氧气中燃烧只生成CO2和H2O（气），当全部被碱石灰吸收时，碱石灰增重1.86g，若将此产物通入过量石灰水中，则会产生3.00g白色沉淀，则乳酸的分子式为______.
（3）另取0.90g乳酸若跟足量金属钠反应，生成H2224mL（标况下），若与足量Na2CO3反应生成112mL CO2（标况下），则乳酸的结构简式可能是______或______.
（4）乳酸可跟乙酸发生酯化反应，其质量比是3:2，且酯化发生在乳酸的链中，则乳酸的结构简式为________.
（5）葡萄糖发酵只生成乳酸，其化学方程式为______________________________.
（6）乳酸与乙酸发生酯化反应的化学方程式为______________________________.
【能力训练答案】
一、选择题：
1、B 2、B 3、AC 4、C 5、B 6、D 7、AC 8、BD 9、AD 10、D
二、填空题：
11、（1）羟基，醛基，加成. （2）CH3CHO+HOCH2CH3 CH3OH—OCH2CH3
OH
12、（1）C、H、O
（2）一个，醛基
（3）开链状
（4）五个，羟基 （5）CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
（6）D （7）不能水解
CH—CH O
13、（1）CH2OH—(CHOH)3CHO 
HC C—C—H +3H2O
O
OH
OH
|
（2）n + n
[ — CH ]n +nH2O
O
O
（3）CH2OH—(CHOH)3—CH2OH，戊五醇.
三、计算题：
14、提示：C6H20O5+6O2 6CO2+5H2O
=0.0118g/L >0.0092g/L
故鱼类在这种水里不能生存.
15、（1）90 （2）C3H6O3 （3）CH2CH2COOH或CH3CHCOOH
OH OH
（4）CH3CHCOOH （5）CH2OH—(CHOH)4—CHO 催化剂 2CH3CHCOOH
OH OH
（6）CH3CHCOOH+CH3COOH 
CH3COOCHCOOH+H2O
CH3