一、糖类的组成与分类
1.结构与组成
从分子结构上看,糖类可分为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。其组成大多以通式Cm(H2O)n表示,过去曾称其为碳水化合物。
2.分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为
(1)单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)低聚糖:1 mol低聚糖水解后能产生2~10_mol单糖。若水解生成2 mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1 mol多糖水解后能产生很多摩尔单糖,如淀粉、纤维素等。
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(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。
(2)大多数糖类化合物的分子可用通式Cm(H2O)n来表示,m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
(3)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖C5H10O4.
(4)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,也不等于甜味物质。
二、葡萄糖与果糖
1.分子组成和结构特点
从组成和结构上看,葡萄糖和果糖互为同分异构体。
2.葡萄糖的化学性质
葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
(1)氧化反应
①生理氧化或燃烧
C6H12O6(s)+6O2(g)→6CO2(g)+6H2O(l) ΔH=-2 804 kJ·mol-1
②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化
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葡萄糖分子结构的探究
三、二糖和多糖
1.蔗糖和麦芽糖
(1)蔗糖和麦芽糖的结构与性质
(2)蔗糖的水解反应
①蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。水解反应的化学方程式为:
②水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸,再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
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(1)蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究
(2)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溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2,否则实验会失败。
2.淀粉和纤维素
(1)淀粉和纤维素的结构与性质
(2)淀粉水解及其程度的检验
方法规律
(1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂,检验水解产物之前,必须先加碱中和酸,以免硫酸与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应,导致实验失败。
(2)用I2检验淀粉时,应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水,因I2与NaOH溶液反应影响淀粉的检验。
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糖类还原性的检验以及淀粉水解程度的检验
1.糖类还原性的检验
糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
2.淀粉水解程度的判断
(1)实验原理
判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
(2)实验步骤
(3)实验现象和结论
糖类相互转化关系图
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