一、实验目的（1）验证和巩固糖类物质的主要化学性质。（2）熟悉糖类物质的某些鉴定方法。
二、实验原理
糖类化合物是指多羟基醛或多羟基酮以及它们的缩合物，通常分为单糖（如葡萄糖、果糖）、双糖（如蔗糖、麦芽糖）和多糖（如淀粉、纤维素）。
1.单糖
单糖是较简单的、不能再水解的多羟基醛或多羟基酮及其衍生物，如葡萄糖、果糖。
单糖能还原斐林试剂、本·尼迪克（班氏）试剂和多伦试剂，因此，单糖又称还原性糖。D-果糖能在稀碱的作用下，与D-葡萄糖发生互变异构，变成D-葡萄糖。
D-果糖虽然是酮糖，却有还原性。
2.双糖
由两分子单糖缩合而成的化合物称为双糖，如麦芽糖、乳糖、纤维二糖和蔗糖。前三者的分子中有一个半缩醛羟基，属于还原糖，能成脎；后者的分子中无半缩醛羟基，属于非还原糖，不能成脎。
（1）蔗糖。蔗糖是通过两个单糖分子的半缩醛羟基脱去一分子水而互相连接的双糖。分子中没有半缩醛羟基，在溶液中不能变成醛式，没有还原性，不能成脎。
（2）麦芽糖。麦芽糖是通过第一个单糖分子的半缩醛羟基与第二个单糖分子的醇羟基（如C4的羟基）脱去一分子水而互相连接的双糖。由于分子中仍有一个半缩醛羟基，在溶液中可变成醛式，具有还原性，能成脎。
3.多糖
由许多单糖缩合而成的聚合物称为多糖，如淀粉、纤维素。
淀粉和纤维素都是由很多葡萄糖缩合而成。葡萄糖若以α-苷键连接，则形成淀粉；若以β-苷键连接，则形成纤维素。两者均无还原性。淀粉与碘生成蓝色，在酸或淀粉酶作用下水解生成葡萄糖。
三、仪器与试剂
1.实验仪器
2.实验药品
10%的α-萘酚的酒精溶液，浓硫酸，CuSO4晶体，五结晶水酒石酸钾钠，2%的氨水，柠檬酸钠，Na2CO3，5%的AgNO3，10%的NaOH，10%的苯肼盐酸盐，15%的醋酸钠溶液，稀硫酸。
四、实验步骤
1.α-萘酚试验（糖醛形成反应试验）
试管中加入0.5mL的5%的糖水溶液，滴入2滴10%的α-萘酚的酒精溶液，混合均匀后把试管倾斜45°，沿管壁缓慢加入1mL的浓硫酸（勿摇动），硫酸在下层，试液在上层。若两层交接处出现紫色环，表示溶液中含有糖类化合物。
样品：葡萄糖，蔗糖，淀粉（都是阳性反应）。
2.斐林试验
取斐林Ⅰ和斐林Ⅱ溶液各0.5mL，混合均匀，并于水浴中微热后，加入样品5滴，振荡，再加热。注意颜色变化，以及是否有砖红色沉淀（Cu2O）析出。
样品：葡萄糖，果糖，麦芽糖，蔗糖（前三者显阳性反应）。
注意：斐林溶液的配置。因酒石酸钾钠和Cu（OH）2混合后生成的络合物不稳定，故需分别配置，实验时将两种溶液混合：
（1）斐林Ⅰ：将3.5g的CuSO4·5H2O溶于100mL的水中，即可得到淡蓝色的斐林Ⅰ试剂。
（2）斐林Ⅱ：将17g的五结晶水酒石酸钾钠溶于20mL的热水中，然后加入20mL的含5gNaOH的水溶液，稀释至100mL，即可得到无色清亮的斐林Ⅱ试剂。
3.班氏试验
用班氏试剂代替斐林试剂做以上试验。
样品：葡萄糖，麦芽糖，蔗糖（前两者显阳性反应）。
班氏试剂的配置：取173g的柠檬酸钠和100g的无水Na2CO3溶于800g的水中。再取17.3g的结晶硫酸铜溶解在100mL的水中，缓慢将此溶液加入上述溶液中，最后用水稀释到1L。如果溶液不澄清，可过滤。(www.xing528.com)
4.多伦试验
在一洁净的试管中加入4mL的5%的AgNO3，振荡下逐渐滴加浓氨水。开始时溶液中产生棕色沉淀，继续滴加氨水，直到沉淀恰好溶解为止，得到一澄清透明溶液。氨水不宜多加，否则会影响试验的灵敏度。然后，将此多伦试剂分成4等份，作上记号，分别加入0.5mL的5%的糖溶液，在50℃水浴中温热，观察有无银镜生成。
样品：葡萄糖，麦芽糖，蔗糖（前两者显阳性反应）。
注意：多伦试剂久置后将形成雷银（AgN3）沉淀，容易爆炸，故必须临时配用。进行实验时，切忌用灯焰直接加热，以免发生危险。实验完毕后，应加入少许硝酸，立即煮沸洗去银镜。若用NaOH碱液配制多伦试剂时，除醛能发生反应外，酮和某些化合物也对多伦试剂显阳性反应（有银镜生成），甚至加碱的多伦试剂进行空白实验加热到一定温度时也出现阳性反应，因而采用不加碱的多伦试剂与各种醛、酮试剂进行银镜反应，结果更为可靠。
5.成脎反应
在试管中加入1mL试样，再加入0.5mL的10%的苯肼盐酸盐溶液和0.5mL的15%的醋酸钠溶液，在试管口塞上少许棉花（苯肼有毒！减少苯肼蒸气的逸出）。在沸水中加热并不断振荡，比较产生脎结晶的速度，记录成脎的时间。在低倍显微镜下观察脎的结晶形状，并画出脎的晶形。
不同的糖形成糖脎的速度不同。如在加热条件下，D-果糖为1～2min，D-葡萄糖为1～2min，D-半乳糖为1～2min。乳糖和麦芽糖在溶液冷却后析出沉淀。事实上，虽然实验条件不同，反应速度不同，但快慢次序不变。
蔗糖不能与苯肼作用生成脎。但长时间加热蔗糖，可能被试剂中的酸水解生成葡萄糖和果糖，因而也能成脎。
虽然葡萄糖和果糖形成相同的脎，但是由于反应速度不同，析出糖脎的时间也不同，因此，是可以用这一反应加以区别和鉴定。
样品：葡萄糖，果糖，蔗糖，麦芽糖，乳糖（除蔗糖外，其余糖都形成糖脎）。
注意：显微镜的使用。将载玻片放于显微镜的载物片上，先调节粗准焦螺旋使镜筒向下移动，直至物镜尽量接近玻璃片，但切勿接触到玻璃片上。注意目镜，将粗准焦螺旋慢慢向上移动，当见到标本时，改用细准焦螺旋调节，直至见到明晰的物像后，记录其图形，并注明放大倍数。
6.蔗糖的水解
取2支试管编号，然后分别加0.1mL的蔗糖溶液和1～2mL的蒸馏水。向1号管中加3～5滴稀硫酸，2号管中加3～5滴蒸馏水混合均匀。将两支试管同时放入沸水浴中加热10～15min，取出两支试管放在试管架上冷却。1号管用10%的NaOH中和至中性。再向1号、2号管中各加1mL的班氏试剂摇动均匀。将两支试管同时放入沸水中加热2～3min，观察1号、2号试管中颜色的变化，说明其原因。
蔗糖是典型的非还原糖，在酸或蔗糖酶的作用下，水解生成等量的葡萄糖和果糖，因此，能与班氏试剂作用，生成砖红色的Cu2O沉淀。
7.淀粉水解
在试管中加入3mL的淀粉溶液，再加入0.5mL的稀硫酸，放入沸水浴中加热5min，冷却后用10%的NaOH中和至中性。取2滴与斐林试剂作用，观察发生的现象。
淀粉水解成麦芽糖或葡萄糖后，对斐林试剂（和班氏试剂）显还原性。
五、思考与分析
1.什么叫还原糖和非还原糖？在葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖、淀粉和纤维素等物质中，哪些是还原糖？哪些是非还原糖？
2.蔗糖属于非还原性糖，但是当蔗糖与班氏试剂长时间共热时也会发生阳性反应。试解释其原因。
3.为什么多伦试剂可以区别醛和酮，却不能区别葡萄糖（醛糖）和果糖（酮糖）？
4.斐林试剂、班氏试剂均不能氧化酮类，为什么能氧化酮糖？
5.糖醛形成反应试剂是什么？哪些物质能与其发生阳性反应？其现象是什么？
6.胶淀粉水溶液中加碘试剂，会有何现象？此时加热溶液有何现象？接着冷却又有何现象？解释整个变化过程。
7.通过淀粉水解实验，能够对酶的生物活性有何理解？
8.如何鉴定酮糖的存在？
9.具有何种结构的酮糖才会形成糖脎？如何利用糖的成脎反应区别不同的糖？
10.制备糖脎时应该注意什么问题？
11.现有甘油、乙醛、葡萄糖和淀粉4种水溶液，试用一种试剂加以鉴别。
12.纤维素与混酸作用生成什么物质？发生何种反应？
13.试设计鉴别果糖、蔗糖、葡萄糖和麦芽糖的试验方案。
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