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1、实验活动实验活动3糖类的性质糖类的性质一、实验准备一、实验准备(一一)实验目的实验目的1.加深对葡萄糖、蔗糖和淀粉等代表性糖类物质性质的认加深对葡萄糖、蔗糖和淀粉等代表性糖类物质性质的认识。识。2.通过实验认识糖类还原性的检验方法。通过实验认识糖类还原性的检验方法。(二二)实验原理实验原理1.葡萄糖易溶于水葡萄糖易溶于水,葡萄糖中含有醛基葡萄糖中含有醛基,容易被新制的氢氧化容易被新制的氢氧化铜、银氨溶液等弱氧化剂氧化。铜、银氨溶液等弱氧化剂氧化。2.蔗糖易溶于水蔗糖易溶于水,属于非还原糖属于非还原糖,不能被新制的氢氧化铜、银不能被新制的氢氧化铜、银氨溶液等弱氧化剂氧化。在稀硫酸催化下氨溶液等弱
2、氧化剂氧化。在稀硫酸催化下,可以发生水解反可以发生水解反应应,生成葡萄糖和果糖。生成葡萄糖和果糖。3.淀粉属于多糖淀粉属于多糖,难溶于冷水难溶于冷水,在热水中部分溶解在热水中部分溶解,属于非还属于非还原糖原糖,不能被新制的氢氧化铜、银氨溶液等弱氧化剂氧化。不能被新制的氢氧化铜、银氨溶液等弱氧化剂氧化。在稀硫酸催化下在稀硫酸催化下,可以发生水解反应可以发生水解反应,生成葡萄糖。生成葡萄糖。(三三)实验用品实验用品试管、烧杯、胶头滴管、酒精灯、陶土网、三脚架、试管试管、烧杯、胶头滴管、酒精灯、陶土网、三脚架、试管夹、火柴。夹、火柴。葡萄糖、蔗糖、淀粉、葡萄糖、蔗糖、淀粉、10%葡萄糖溶液、葡萄糖溶
3、液、10%蔗糖溶液、蔗糖溶液、10%NaOH溶液、淀粉溶液、溶液、淀粉溶液、2%AgNO3溶液、溶液、2%氨水、氨水、5%CuSO4溶液、溶液、10%H2SO4溶液、溶液、pH试纸。试纸。二、探究过程二、探究过程(一一)实验步骤实验步骤1.葡萄糖。葡萄糖。(1)取少量葡萄糖取少量葡萄糖,观察状态观察状态,将其加入试管后加水振荡将其加入试管后加水振荡,观察观察其溶解状况。可观察到葡萄糖其溶解状况。可观察到葡萄糖完全溶解完全溶解。(2)在洁净的试管中配制约在洁净的试管中配制约2mL银氨溶液银氨溶液,加入加入1mL10%葡葡萄糖溶液萄糖溶液,振荡。然后在水浴中加热振荡。然后在水浴中加热,观察现象。可
4、观察到有观察现象。可观察到有银镜银镜生成。生成。(3)在另一支试管中加入在另一支试管中加入2mL10%NaOH溶液溶液,滴入滴入5滴滴5%CuSO4溶液溶液,振荡。再加入振荡。再加入2mL10%葡萄糖溶液葡萄糖溶液,加热加热,观察观察现象。实验过程中可发现有绛蓝色出现现象。实验过程中可发现有绛蓝色出现,最终可观察到有最终可观察到有砖红色沉淀砖红色沉淀生成。生成。2.蔗糖。蔗糖。(1)取少量蔗糖取少量蔗糖,观察状态观察状态,将其加入试管后加水振荡将其加入试管后加水振荡,观察其观察其溶解状况。可观察到蔗糖溶解状况。可观察到蔗糖完全溶解完全溶解。(2)用以上实验中的方法制备用以上实验中的方法制备Cu
5、(OH)2,再加入再加入2mL10%蔗蔗糖溶液。加热糖溶液。加热,观察现象。可观察到无砖红色沉淀生成。观察现象。可观察到无砖红色沉淀生成。(3)在另一支试管中加入在另一支试管中加入1mL10%蔗糖溶液和蔗糖溶液和5滴滴10%H2SO4溶液溶液,加热煮沸。再加入加热煮沸。再加入10%NaOH溶液至溶液呈碱性溶液至溶液呈碱性,加入新制备的加入新制备的Cu(OH)2,加热加热,观察现象。可观察到有观察现象。可观察到有砖红砖红色沉淀色沉淀生成。生成。3.淀粉。淀粉。(1)取少量淀粉取少量淀粉,观察状态观察状态,将其加入试管后加水振荡将其加入试管后加水振荡,再加热再加热煮沸煮沸,观察其溶解状况。可发现沉
6、淀在加热后部分溶解观察其溶解状况。可发现沉淀在加热后部分溶解,变成变成了胶状的淀粉糊。了胶状的淀粉糊。(2)用以上实验中的方法制备用以上实验中的方法制备Cu(OH)2,再加入再加入2mL淀粉淀粉溶溶液液,加热加热,观察现象。可看到无砖红色沉淀生成观察现象。可看到无砖红色沉淀生成。(3)在另一支试管中加入在另一支试管中加入1mL淀粉溶液和淀粉溶液和2mL10%H2SO4溶液溶液,加热煮沸。再加入加热煮沸。再加入10%NaOH溶液至溶液呈碱性溶液至溶液呈碱性,加入加入新制备的新制备的Cu(OH)2,加热加热,观察现象。可观察到有砖红色沉淀观察现象。可观察到有砖红色沉淀生成生成。(二二)实验注意事项
7、实验注意事项1.葡萄糖。葡萄糖。(1)葡萄糖的性质实验中葡萄糖的性质实验中,试管应洁净试管应洁净,银氨溶液和氢氧化铜银氨溶液和氢氧化铜应现配现用。应现配现用。(2)加热时注意安全。加热时注意安全。2.蔗糖。蔗糖。(1)市售白糖中可能含有少量葡萄糖和果糖市售白糖中可能含有少量葡萄糖和果糖,在进行还原性检在进行还原性检验时可能出现异常现象验时可能出现异常现象,所以应选用化学纯以上的蔗糖试剂所以应选用化学纯以上的蔗糖试剂进行实验。进行实验。(2)蔗糖和淀粉溶液中加入新制的氢氧化铜蔗糖和淀粉溶液中加入新制的氢氧化铜,加热后期会出现加热后期会出现黑色固体黑色固体,这是氢氧化铜受热分解产生的这是氢氧化铜受
8、热分解产生的CuO。(3)醛基的检验应在碱性环境中进行醛基的检验应在碱性环境中进行,因此在检验水解产物的因此在检验水解产物的实验中实验中,应向水解液中加入应向水解液中加入NaOH溶液将溶液将pH调至碱性。调至碱性。3.淀粉。淀粉。(1)为提高淀粉的水解程度并减少反应时间为提高淀粉的水解程度并减少反应时间,可以适当增加硫可以适当增加硫酸的浓度。加热过程中要注意安全酸的浓度。加热过程中要注意安全,也可以采取也可以采取90左右的左右的水浴加热。水浴加热。(2)淀粉根据其分子结构的不同可分为直链淀粉和支链淀粉淀粉根据其分子结构的不同可分为直链淀粉和支链淀粉,两种淀粉的溶解性、水解速率、与碘的显色反应现
9、象存在一两种淀粉的溶解性、水解速率、与碘的显色反应现象存在一定差异。实验时最好选用分析纯的可溶性淀粉。定差异。实验时最好选用分析纯的可溶性淀粉。三、思考交流三、思考交流1.结合糖类的性质结合糖类的性质,推测急救患者补充能量时推测急救患者补充能量时,一般使用葡萄一般使用葡萄糖溶液糖溶液,而不选择其他糖类溶液的可能原因有而不选择其他糖类溶液的可能原因有哪些哪些。提示提示:葡萄糖分子进入人体后葡萄糖分子进入人体后,在酶的作用下可直接氧化分在酶的作用下可直接氧化分解提供能量。而其他的糖类解提供能量。而其他的糖类,如淀粉、蔗糖等在人体内不能如淀粉、蔗糖等在人体内不能被直接氧化被直接氧化,需要先经过酶的作
10、用需要先经过酶的作用,水解为葡萄糖之后才能为水解为葡萄糖之后才能为人体提供能量人体提供能量。2.用用食品店食品店购买的蔗糖配成溶液购买的蔗糖配成溶液,做银镜反应实验做银镜反应实验,往往能得往往能得到银镜到银镜,产生这一现象的原因可能是什么产生这一现象的原因可能是什么?提示提示:可能是蔗糖在生产和贮存过程中有部分水解可能是蔗糖在生产和贮存过程中有部分水解,生成了生成了少量的葡萄糖和果糖。少量的葡萄糖和果糖。3.某学生进行蔗糖水解的实验某学生进行蔗糖水解的实验,并检验水解产物中是否含有并检验水解产物中是否含有葡萄糖葡萄糖。它它的的操作如下操作如下:取少量蔗糖加适量水配成溶液取少量蔗糖加适量水配成溶
11、液;在蔗糖溶液中加入在蔗糖溶液中加入35滴稀硫酸滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟将混合液煮沸几分钟,冷却冷却;在冷却后的溶液中加入银氨溶液在冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热。实验结果没水浴加热。实验结果没有银镜产生有银镜产生,其原因是什么其原因是什么?为了得到正确的实验结果为了得到正确的实验结果,上述实上述实验的正确操作是什么验的正确操作是什么?提示提示:没得到银单质没得到银单质,是因为煮沸后的是因为煮沸后的溶液溶液中中没有没有加碱中和加碱中和其酸性。正确的实验操作其酸性。正确的实验操作:在水解冷却后的溶液中滴加在水解冷却后的溶液中滴加NaOH以中和以中和H2SO4后后,再加银氨溶液并水浴加热
12、。再加银氨溶液并水浴加热。4.淀粉水解实验中什么时候加入碘水检验是否含有淀粉淀粉水解实验中什么时候加入碘水检验是否含有淀粉?提示提示:要验证混合液中是否还含有淀粉要验证混合液中是否还含有淀粉,应直接取水解后的应直接取水解后的混合液加碘水混合液加碘水,而不能在加入而不能在加入NaOH溶液溶液中和中和酸酸后后再加碘水再加碘水,因为碘水与因为碘水与NaOH溶液反应。溶液反应。5.某同学设计了四个实验方案某同学设计了四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况用以检验淀粉的水解情况。结论结论:淀粉已经完全水解淀粉已经完全水解。方案方案丁丁:结论结论:淀粉部分水解。淀粉部分水解。上述四种方案的设计与结论是否正确
13、上述四种方案的设计与结论是否正确?并简述理由。并简述理由。(1)方案甲方案甲。(2)方案乙方案乙。(3)方案丙方案丙 。(4)方案丁方案丁 。提示提示:淀粉在酸的作用下能够发生水解反应最终生成葡萄糖淀粉在酸的作用下能够发生水解反应最终生成葡萄糖,反应物淀粉遇反应物淀粉遇I2能够变蓝色能够变蓝色,但不能发生银镜反应但不能发生银镜反应,产物葡萄产物葡萄糖遇碘不能变蓝色糖遇碘不能变蓝色,但能发生银镜反应。依据这一性质但能发生银镜反应。依据这一性质,可选可选用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解以用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解以及水解是否已进行完全。由于催化剂稀硫酸的存
14、在及水解是否已进行完全。由于催化剂稀硫酸的存在,使淀粉使淀粉水解后的溶液呈酸性水解后的溶液呈酸性,这时可直接取水解液滴加碘水检验淀这时可直接取水解液滴加碘水检验淀粉的存在。另取水解液加粉的存在。另取水解液加NaOH溶液至溶液呈碱性溶液至溶液呈碱性,然后再加然后再加入银氨溶液水浴加热入银氨溶液水浴加热,以检验葡萄糖的存在。以检验葡萄糖的存在。(1)设计不正确设计不正确,结论也不正确。因为加碱中和时若碱过量结论也不正确。因为加碱中和时若碱过量,碘将与碘将与NaOH发生反应发生反应,不能说明有无淀粉存在不能说明有无淀粉存在(2)设计不正确设计不正确,结论也不正确。因为在酸性条件下结论也不正确。因为在酸性条件下,加入的加入的银氨溶液被破坏银氨溶液被破坏,不能与葡萄糖发生银镜反应不能与葡萄糖发生银镜反应,按此方案进行按此方案进行操作的结果操作的结果,不能说明淀粉是否水解不能说明淀粉是否水解(3)结论不正确。因为淀粉部分水解也会出现题中所述现象结论不正确。因为淀粉部分水解也会出现题中所述现象(4)设计和结论都正确。按此方案操作设计和结论都正确。按此方案操作,水解液变蓝又有银镜水解液变蓝又有银镜出现出现,说明既有淀粉又有葡萄糖说明既有淀粉又有葡萄糖
