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第四章 生物大分子
第一节 糖类
学习目标
1.从糖类的官能团微观探析糖类的结构特点，能列举典型糖类物质，能说明单糖、二糖
和多糖的区别与联系，培养宏观辨识与微观探析的核心素养。
2.理解糖类的化学性质，掌握主要性质与应用，了解糖类的摄入和代谢与人体健康之间
的关系，培养科学探究与社会责任的核心素养。
任务分项突破
学习任务1 探究糖的分类及转化
自主梳理
1.糖类的结构、组成和通式
结构特点 从分子结构上看，糖类是__________、__________和它们的脱水缩合物
元素组成 一般由碳、氢、氧三种元素组成
通式 大多数糖类化合物的分子式可用通式__________来表示
多羟基醛
多羟基酮
2.糖类的分类
名称 定义 代表物
单糖 不能水解的糖 ________、______、核糖及脱氧
核糖
寡糖或低聚糖 糖水解后能产生 单糖 ________、乳糖和蔗糖
多糖 糖水解后能产生 以上单糖 淀粉、________和糖原
葡萄糖
果糖
麦芽糖
纤维素
3.单糖
（1）葡萄糖与果糖。
项目 葡萄糖 果糖
分子式 _________ _________
结构简式 ___________________ _ ___________________________
官能团 ______、______ 羟基、酮羰基
（2）核糖与脱氧核糖。
项目 核糖 脱氧核糖
结构简式 ___________________
关系 不互为同分异构体
羟基
醛基
4.二糖——蔗糖和麦芽糖
项目 蔗糖 麦芽糖
分子式 ___________ ___________
结构特点 ________ ________
化学性质 非还原糖，水解生成一分子______ ___和一分子______ ________，水解生成两分子______
________________
关系 互为____________ 5.多糖——淀粉和纤维素
项目 淀粉 纤维素
分子式 ____________ 关系 （1）不互为同分异构体值不等 ，也不互为同系物（结构不同且分子组成 上也不相差个 原子团）； （2）都是天然有机高分子
无醛基
有醛基
葡萄糖
果糖
还原糖
葡萄糖
同分异构体
互动探究
糖果的发展历史可追溯到三千多年前,公元前4世纪的战国时期,已有对甘蔗初步加工
的记载。屈原的《楚辞·招魂》中有这样的诗句:“胹鳖炮羔,有柘浆些。”这里的“柘”是甘
蔗,“柘浆”是从甘蔗中取得的汁。
果糖也是糖的一种,跟葡萄糖类似,果糖比较甜。天然果糖大量存在于水果和蜂蜜中,
人造果糖广泛存在于饮料中。
探究1 糖的分类
问题1： 甘蔗中得到的糖主要成分是什么？属于什么类别
提示：甘蔗提炼的糖主要成分是蔗糖。蔗糖属于二糖。
问题2： 早期的麦芽糖是由淀粉水解而得到的，麦芽糖和淀粉分别属于什么类别
提示：麦芽糖属于二糖，淀粉属于多糖。
探究2 糖的组成和结构
问题3： 果糖和葡萄糖在结构上存在哪些异同点
提示：两者分子式均为 ，葡萄糖中存在醛基和羟基，果糖中存在酮羰基和羟基。
问题4： ①葡萄糖与果糖、②麦芽糖与蔗糖、③淀粉与纤维素，哪些互为同分异构体
不互为同分异构体的说明原因。
提示：①②分别互为同分异构体；③分子通式均为，但 值不同，故不互为
同分异构体。
归纳拓展
糖类物质概念辨析
1.大多数糖类化合物的分子式可用通式来表示，与是可以相同、也可以不
同的正整数。
2.符合通式的物质不一定都是糖类化合物，如甲醛、乙酸等；
有些糖的分子式并不符合，如脱氧核糖。
3.有甜味的不一定是糖，如甘油、木糖醇等；没有甜味的也可能是糖，如淀粉、纤维素
等。因此，糖类物质不完全属于碳水化合物，也不等于有甜味物质。
4.糖类间的相互转化
题组例练
1.下列关于糖类的说法正确的是( )
D
A.凡是能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类
B.糖类的分子组成都可以用来表示，分子组成符合 的有机化合物一
定属于糖类
C.糖水解后能产生 以上单糖的称为多糖，多糖属于合成高分子化合物
D.含有醛基的糖是还原糖
解析: 有甜味的物质不一定是糖类，如甘油有甜味，但不是糖类，糖类也不一定有甜味，
如淀粉和纤维素，A错误；大多数糖类的组成可以用通式 表示，但并不是所
有糖类的分子组成都符合该通式，而有些物质的分子组成虽符合该通式，但从结构上看
却不是糖，B错误；淀粉和纤维素属于天然高分子化合物，C错误；含有醛基的糖具有
还原性，属于还原糖，D正确。
2.从分子结构上看，糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。据此分析下列物
质属于糖类的是( )
A
A. B.
C. D.
解析: 根据糖类的定义可以看出，A项物质是多羟基醛，属于糖类；B项物质是单羟基
醛，C、D项物质是多羟基酸，它们不属于糖类。
学习任务2 探究糖类的性质
自主梳理
1.葡萄糖的性质
葡萄糖分子中含有______和羟基，可发生______、加成、______等反应。
（1）氧化反应。
醛基
氧化
酯化
①与银氨溶液或新制的 反应。
实验步骤 ____________________________________ _________________________________________________________________
实验现象 试管壁上有银镜生成 试管中出现砖红色沉淀
结论 葡萄糖与银氨溶液或新制的 等弱氧化剂反应时表现还原性，属于 还原糖。化学方程式为 、_________________________________________________________________________________________________________
②生理氧化和燃烧。
（2）加成反应。
_____________________
（3）酯化反应。
（4）发酵成醇。
__________________
2.果糖的性质
果糖在水果和蜂蜜中含量较高，它比蔗糖的甜度____。纯净的果糖为无色晶体，____溶
于水，吸湿性强。果糖是一种多羟基____，属于酮糖。
3.蔗糖、麦芽糖的性质
（1）蔗糖是自然界分布______的二糖，存在于大多数植物体中，在甘蔗和甜菜中含量
最丰富。红糖、白糖的主要成分为______。蔗糖为无色晶体，____溶于水。麦芽糖主要
存在于发芽的谷粒和麦芽中。麦芽糖为无色晶体，易溶于水，有甜味，但甜度不及蔗糖。
高
易
酮
最广
蔗糖
易
（2）蔗糖、麦芽糖性质的实验探究。
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____
醛基，是
________糖；麦
芽糖分子中____
醛基，____还原
糖
____________________________________________________ 试管内产生砖红色 沉淀 无
非还原
有
是
实验步骤 实验现象 实验结论
①___________________________________ ②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； 加入新制的 的试管中都出现 _____________ 蔗糖、麦芽糖的
水解产物分子中
均含有醛基，具
有还原性
（3）蔗糖、麦芽糖的水解原理。
_ _______________________________
砖红色沉淀
续表
4.淀粉、纤维素的性质
项目 淀粉 纤维素
物理 性质 淀粉是白色粉末状物质， ______甜味，____溶于冷水。 在热水中淀粉会__________， 形成胶状的淀粉糊 纤维素是白色纤维状物质，______甜味，____
溶于水，也____溶于一般的有机溶剂
化学 性质 ①__________； ②在________的作用下水解生 成________，化学方程式为 ； ③遇________变蓝 ①__________；
②在________的作用下水解生成________，化
学方程式为
_ ______________________________________；
③纤维素的葡萄糖单元中一般仍有3个羟基，可
表示为 ,纤维素能发生酯化反应
没有
不
部分溶解
没有
不
不
非还原糖
酸或酶
葡萄糖
碘单质
非还原糖
酸或酶
葡萄糖
互动探究
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产物及水解
程度的实验流程如下：
探究 淀粉的水解程度
问题1： 根据上述实验操作怎样判断淀粉水解的程度？
提示：如果淀粉未水解会观察到现象A为溶液变蓝色，现象B为未出现银镜；如果淀粉
部分水解会观察到现象A为溶液变蓝色，现象B为出现银镜；如果淀粉完全水解，会观
察到现象A为溶液不变蓝色，现象B为出现银镜。
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银氨溶液？
提示：淀粉的水解是在稀硫酸催化下进行的，水解液显酸性，银氨溶液与稀硫酸反应。
用银氨溶液检验淀粉水解产物葡萄糖时，必须在碱性条件下进行，所以需先加入过量的
溶液中和 后，才能加入银氨溶液进行后续实验。
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。因为与 发生反应，所以无法检验淀粉是否存在。
归纳拓展
糖类水解产物的探究
1.糖类还原性的检验
（1）糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的反应，若糖不能发生
银镜反应，也不与新制的反应，则该糖不具有还原性，为非还原糖。
（2）检验糖类还原性实验成功的关键。
①盛蔗糖溶液或麦芽糖溶液的试管要预先洗净，可先用溶液洗涤，再用蒸馏水洗
净；②蔗糖或麦芽糖水解实验需要水浴加热；③检验水解产物葡萄糖时，一定要先加
溶液中和硫酸，至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的，否则实验会失
败。
2.淀粉及其水解程度的检验
注意事项：（1）淀粉的检验，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘单
质能与 溶液反应。
（2）检验淀粉未水解的关键是证明没有水解产物葡萄糖生成；检验淀粉部分水解的关
键是既要证明有水解产物葡萄糖生成，又要证明仍有未水解的淀粉存在；检验淀粉完全
水解的关键是证明淀粉已不存在。
题组例练
题点一 单糖的性质
1.下列关于葡萄糖的叙述正确的是( )
A
A.葡萄糖属于多羟基醛，是一种单糖
B.葡萄糖属于多羟基酮，能发生加成反应
C.因为葡萄糖具有甜味，所以属于糖类化合物
D.葡萄糖可以水解
解析: 葡萄糖的结构简式为 ，属于多羟基醛，是一种单糖，其醛基
能与 发生加成反应，A正确，B错误；葡萄糖是多羟基醛，符合糖类的结构特点，与
其是否具有甜味无关，C错误；葡萄糖是单糖，不能水解，D错误。
2.苏糖核酸分子与脱氧核糖核酸分子结构相似，苏糖核酸简称 ，是核糖和脱
氧核糖的“近亲”。已知苏糖的结构简式为 ，下列有关苏糖的说法正
确的是( )
B
A.苏糖是手性分子，含有3个手性碳原子
B.苏糖能使溴水和酸性 溶液褪色
C.苏糖与核糖 互为同系物
D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体
解析: 由苏糖的结构简式可知，中间的2个碳原子均连接4个不同的原子或原子团，故苏
糖分子中含2个手性碳原子，A错误；醛基能被溴水或酸性 溶液氧化，B正确；苏
糖与核糖含有的羟基数目不同，两者不互为同系物，C错误；苏糖与葡萄糖的分子式不
同，不互为同分异构体，D错误。
题点二 蔗糖水解产物的检验
3.下列关于蔗糖属于非还原糖，而其水解产物具有还原性的实验方案的说法正确的是
( )
D
A.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序：④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序：④②⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①②④⑤
解析: 糖类是否属于还原糖，可通过银镜反应加以证明。银镜反应应该在水浴中进行加
热，故选择④⑤验证蔗糖是否有还原性。银镜反应要在碱性条件下进行，故蔗糖水解后
应先加碱中和过量的酸，才能进行银镜反应。综上所述，D正确。
题点三 淀粉水解产物的检验
4.通过实验来验证淀粉水解可生成还原糖，其实验包括下列一些操作过程，这些操作过
程的正确排列顺序是( )
①取少量淀粉加水配成溶液 ②加热 ③加入 溶液至溶液呈碱性 ④加入新制的
⑤加入几滴稀硫酸 ⑥再加热
C
A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③ C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③②
解析: 验证淀粉水解可生成还原糖的实验，大体可分以下两步，第一步是先使淀粉水解
（稀硫酸作催化剂）；第二步是验证淀粉的水解产物为还原糖［加新制的 前要
先加过量的 溶液，以中和稀硫酸并使溶液呈碱性］。
5.淀粉属于糖类中的一种多糖，广泛存在于大米、小麦等各种谷物及甘薯、土豆等块茎
内。某同学为了探究淀粉的水解情况，做了实验：在试管中加入淀粉和
的溶液，加热 。
（1）淀粉水解的化学方程式为
_ ___________________________________________________。
（淀粉）（葡萄糖）
解析: 淀粉水解生成葡萄糖，其化学方程式为 （淀粉）
（葡萄糖）。
（2）检验淀粉是否发生了水解：取上述溶液先加入___________（填试剂名称，下同），
再加入____________________________，加热，若观察到__________________________
_________，证明淀粉发生了水解。
溶液
银氨溶液［或新制的
有银镜产生（或有砖红色沉淀产生）
解析: 生成的葡萄糖具有还原性，证明葡萄糖存在，就可证明淀粉发生了水解。
（3）检验淀粉是否完全水解：取1滴管试样于试管中，加入几滴______，若观察到
_____________，则淀粉没有完全水解；若观察到____________，则淀粉已完全水解。
碘液
溶液变蓝色
溶液不变色
解析: 淀粉能使碘液变蓝色，取1滴管试样于试管中，加入几滴碘液，若观察到溶液变
蓝色，则淀粉没有完全水解；若观察到溶液不变色，则淀粉已完全水解。
学科素养测评
（1）一般情况下，糖尿病患者尿液中葡萄糖含量过高，如何检验糖尿病患者尿液中的
葡萄糖？请说出至少两种检验方法。
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________ 。
解析: 葡萄糖分子中含有醛基，可以用银氨溶液或新制的 检验。
方法1：利用银镜反应检验，反应原理为
；
方法2：用新制的 检验，反应原理为
（2）木糖醇［ ］是一种甜味剂，糖尿病患者食用后血糖不会升
高。木糖醇溶液与银氨溶液水浴加热，______（填“能”或“不能”）观察到产生光亮的银
镜。木糖醇是一种理想的蔗糖替代品，适合糖尿病患者食用，原因是___（填字母，下
同）。
A.木糖醇不受酵母菌和细菌作用，能防龋齿
B.木糖醇是多羟基化合物，易溶于水
C.木糖醇没有蔗糖甜
D.木糖醇被食用后不提高血糖浓度
不能
D
解析: 木糖醇分子中不含醛基，故不能发生银镜反应。木糖醇有甜味，可以使用木糖醇
来代替蔗糖和葡萄糖作甜味剂和营养补充剂，木糖醇是不会引起糖尿病患者的血糖升高
的，是适合糖尿病患者食用的蔗糖替代品。
（3）糖尿病患者宜多吃蔬菜和豆类食品，因为蔬菜中富含纤维素，豆类食品中富含蛋
白质和脂肪。下列说法正确的是___。
B
A.纤维素属于天然有机高分子，可被人体直接吸收
B.人体中没有使纤维素水解的酶，所以纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠的蠕动
C.纤维素和淀粉互为同分异构体
解析: 人体中不存在使纤维素水解的酶，所以纤维素不能被人体吸收，但是纤维素可以
加强人体胃肠蠕动、减轻便秘等。虽然纤维素和淀粉的分子式均为 ，但它们
的 值不同，故它们不互为同分异构体。
命题解密与解题指导
情境解读：以糖尿病患者的病因、糖类替代品、饮食注意问题等为载体，考查糖类的结
构与性质。
素养立意：通过糖类的摄入和代谢与人体健康之间的关系的学习，强调科学合理地搭配
饮食，强化科学态度与社会责任。
思路点拨：结构决定性质，性质决定用途
（1）葡萄糖的醛基可发生特征反应。
（2）从组成结构看，木糖醇是醇，不是糖。
（3）人体有使淀粉水解的酶，没有使纤维素水解的酶。

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