版高中化学第1章关注营养平衡第1节生命的基础能源糖类第2课时淀粉和纤维素教师用书.docx

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版高中化学第1章关注营养平衡第1节生命的基础能源糖类第2课时淀粉和纤维素教师用书

第2课时　淀粉和纤维素

1．掌握淀粉的检验方法。

（难点）

2．掌握纤维素的生理功能。

（重点）

一、淀粉是如何消化的

1．淀粉的组成及物理性质

（1）组成

分子式：

（C6H10O5）n，是天然高分子化合物。

（2）物理性质

溶解性：

冷水中不溶，在热水中淀粉颗粒膨胀，部分溶解。

无甜味。

2．淀粉的水解

（1）在人体内的水解过程

淀粉

麦芽糖

葡萄糖。

化学方程式为

，

。

（2）淀粉也可在酸的催化作用下水解，最终生成葡萄糖。

化学方程式为

。

3．淀粉水解的实验探究

试管1

试管2

试管3

实验

步骤

加入0.5g淀粉和4mL水，再向其中加入几滴碘溶液

在试管2中加入0.5g淀粉和4mL的硫酸溶液，加热3min～4min，然后把得到的溶液分成两部分，分别装入试管2和试管3中

滴加几滴

碘溶液

用NaOH溶液中和试管中的硫酸溶液至弱碱性，加入新制的银氨溶液，水浴加热

实验

现象

溶液变蓝

溶液不变蓝

有光亮的银镜形成

结论

淀粉溶液遇碘单质变为蓝色，淀粉在稀硫酸催化作用下水解生成了葡萄糖

化学

方程

式

CH2OH（CHOH）4CHO＋2Ag（NH3）2OH

CH2OH（CHOH）4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O

1．馒头没有甜味，但咀嚼后有甜味，为什么？

【提示】　馒头的主要成分是淀粉，在唾液淀粉酶的作用下，水解生成有甜味的麦芽糖。

2．淀粉水解液在加入银氨溶液之前为什么要加入NaOH溶液中和硫酸？

【提示】　因为银镜反应必须在碱性条件下进行，所以加入NaOH溶液中和硫酸，否则不能生成银镜。

二、纤维素有什么生理功能

1．纤维素的组成及物理性质

（1）组成

分子式：

（C6H10O5）n，属于天然有机高分子化合物。

（2）物理性质

颜色：

白色；气味和味道：

无；结构：

纤维状。

2．纤维素的水解

（1）在浓硫酸的催化作用下发生水解，其化学方程式

为

。

（2）人体内没有能使纤维素水解的酶，因此纤维素在人体内不能消化，不能作为人类的营养食物。

3．纤维素的应用与生理功能

淀粉和纤维素的比较

第1步导思——问题引入，自主探究

1．淀粉和纤维素都是高分子化合物，二者的分子式都是（C6H10O5）n，二者是同分异构体吗？

【提示】　不是。

因为淀粉和纤维素均为混合物，故二者不是同分异构体。

2．怎样检验溶液中是否含有淀粉？

【提示】　取少量待测液于试管中，然后滴入几滴碘水，如果溶液变蓝，则说明原溶液中含有淀粉；若无明显变化，则说明无淀粉存在。

第2步阐述——要点归纳，深化知识

名称

淀粉

纤维素

分子通式

（C6H10O5）n

（C6H10O5）n

n值

几百到几千

几千

相对分子质量

几万到几十万

几十万到百万

分子结构关系

都是由C6H10O5结构单元构成的高分子，但分子内C6H10O5结构单元数目不同，分子结构不同

物质属类

多糖；天然有机高分子化合物；混合物

续表　　

名称

淀粉

纤维素

自然存在

植物的块根或种子中

一切植物中均含有

物理性质

白色、无气味、无味道的粉末，不溶于冷水，部分溶于热水

白色、无气味、无味道具有纤维状结构的物质。

既不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂

化学性质

水解

在稀酸或淀粉酶的催化下水解。

水解逐步进行，生成一系列比淀粉分子小的化合物，最终产物是葡萄糖

浓酸或稀酸并加压或有关酶（不是淀粉酶）的催化下，逐渐水解，最终水解生成葡萄糖

加碘水

淀粉与碘作用呈现蓝色

与碘不反应

主要用途

作为人和动物的食物，作工业原料（制造葡萄糖和酒精等）

用于纺织业、造纸、制造硝酸纤维、醋酸纤维、黏胶纤维等，作动物的食物

第3步例证——典例印证，思维深化

　下列对淀粉、纤维素的叙述正确的是（　　）

A．它们的组成都是（C6H10O5）n，但n值不同，因此淀粉、纤维素互为同系物

B．它们都不溶于水，在热水中颗粒会膨胀破裂，发生糊化作用

C．它们都属于天然有机高分子化合物，一定条件下都可以水解，最终产物都是葡萄糖

D．淀粉是还原性糖，纤维素是非还原性糖

【解析】　淀粉和纤维素都用（C6H10O5）n表示，但由于n值不同，二者既不是同分异构体，也不是同系物，具有糊化作用的是淀粉，而淀粉和纤维素本身均无还原性，均属于非还原性糖。

【答案】　C

1淀粉和纤维素都是混合物，二者既不是同分异构体，也不是同系物。

2淀粉溶液遇到I2溶液变蓝色，但遇到I－不变色。

3淀粉和纤维素水解可产生还原性糖，但它们本身均为非还原性糖。

第4步运用——精选习题，落实强化

1．淀粉与纤维素是重要的多糖，下列关于其说法正确的是（　　）

①淀粉本身没有甜味，但咀嚼后能感到有甜味

②纤维素水解的最终产物是葡萄糖，故人食用棉花与食用面粉的最终效果是一样的

③淀粉与纤维素都是由多个单糖单元构成的，它们都可与某些酸发生酯化反应

④米、面中含有大量的淀粉，棉花与羊毛中含有大量的纤维素

A．仅①②③　　　　B．仅①②

C．仅①③D．①②③④

【解析】　淀粉与纤维素都是由多个单糖单元构成的高分子化合物，它们都可水解成葡萄糖，故它们结构中都应有羟基，都可发生酯化反应；淀粉在人体内淀粉酶作用下水解成有甜味的麦芽糖，人体中由于没有纤维素水解酶，故纤维素不是人体的营养物质；羊毛的主要成分是蛋白质，不是纤维素。

【答案】　C

怎样判断淀粉水解的程度

第1步导思——问题引入，自主探究

1．淀粉完全水解的化学方程式怎样书写？

【提示】　（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

淀粉葡萄糖

2．淀粉和葡萄糖在化学性质上有哪些差异？

如何利用实验检验淀粉和葡萄糖？

【提示】　淀粉没有还原性，葡萄糖具有还原性。

可利用淀粉遇碘单质变蓝色检验淀粉的存在，利用葡萄糖的还原性检验葡萄糖的存在。

第2步阐述——要点归纳，深化知识

1．淀粉水解程度检验的操作流程

2．实验现象及结论

序号

现象A

现象B

结论

1

溶液变蓝色

未出现银镜

淀粉尚未水解

2

溶液变蓝色

出现银镜

淀粉部分水解

3

溶液不变蓝色

出现银镜

淀粉完全水解

（1）醛基与银氨溶液的反应必须在碱性条件下进行，因此淀粉在酸性条件下水解得到的水解液必须加入过量的NaOH溶液中和后，再进行银镜反应。

（2）检验淀粉的存在应在加入NaOH溶液之前进行。

因为如果水解液中加入NaOH溶液后，若碱过量，I2与NaOH会发生反应，这样即使有淀粉存在也不变蓝。

第3步例证——典例印证，思维深化

　现有三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。

方案甲：

淀粉液

水解液

中和液

溶液变蓝

结论：

淀粉尚未水解。

方案乙：

淀粉液

水解液

无银镜产生

结论：

淀粉没有水解。

方案丙：

淀粉液

水解液

中和液

有银镜现象

结论：

淀粉水解。

根据上述操作、现象，首先回答结论是否正确，然后简要说明理由。

（1）方案甲：

_____________________________________________________

_______________________________________________________________。

（2）方案乙：

_____________________________________________________

_______________________________________________________________。

（3）方案丙：

______________________________________________________

_______________________________________________________________。

【解析】　解答本题应注意两点：

一是银镜反应的条件；二是结论中水解程度的有关说法。

方案甲，溶液变蓝色，说明其中含有淀粉，但不能说明淀粉没有水解。

方案乙，无银镜生成，是操作错误，淀粉在酸性条件下水解，但银镜反应需在弱碱性条件下才能发生，故该方案不会发生银镜反应，但不能说明淀粉没有水解。

方案丙，有银镜生成说明溶液中有葡萄糖，说明淀粉已经水解。

【答案】　

（1）不正确；因为最终溶液变蓝色，只能说明溶液中含有淀粉，但不能说淀粉没有水解

（2）不正确；淀粉水解液呈酸性，不能发生银镜反应，因此不能推断淀粉没有水解

（3）正确；有银镜现象，因此可以推断淀粉水解

“三步法”分析淀粉水解问题：

稀硫酸、加热或酶

水解最终产物为葡萄糖

第4步运用——精选习题，落实强化

2．向淀粉中加入少量稀硫酸，并加热使之发生水解。

为测定其水解的程度，所需下列试剂正确的是（　　）

①NaOH溶液　②盐酸　③Ag（NH3）2OH（新制）④碘水　⑤BaCl2溶液

A．①⑤　　　B．②④　　　

C．①③④　　D．②③④

【解析】　淀粉水解情况：

a.全部水解，无淀粉剩余；b.部分水解；c.未水解。

可选新制的Ag（NH3）2OH和碘水检验，但新制Ag（NH3）2OH必须在碱性条件下才可与葡萄糖反应生成银镜，故选NaOH溶液中和H2SO4。

【答案】　C

1．膳食纤维有助于胃肠蠕动，被人们誉为食物中的“第七营养素”。

下列食物中膳食纤维较多的是（　　）

①玉米　②精制面粉　③西芹　④豆腐

A．①②　B．①③

C．②④D．①④

【解析】　玉米的果皮和西芹的茎秆中都含有较多的纤维素。

【答案】　B

2．关于淀粉在人体内的变化不正确的是（　　）

【解析】　葡萄糖分解生成乙醇时，需要酒化酶作催化剂，人体内没有这种酶。

【答案】　D

3．不能用于鉴别淀粉和纤维素的方法是（　　）

A．分别加入碘水，观察颜色变化

B．分别加稀硫酸煮沸，加银氨溶液加热观察有无银镜产生

C．分别加热水溶解，观察溶解情况

D．放在嘴里咀嚼，有无甜味产生

【解析】　A项，淀粉遇到碘水变蓝色，纤维素遇到碘水不变色；B项，检验水解产物时需先中和稀硫酸；C项，淀粉溶于热水，纤维素不溶；D项，淀粉放在嘴里咀嚼，有甜味产生，而纤维素无甜味。

【答案】　B

4．有A、B、C三种无色溶液，它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种，经实验可知：

【导学号：

72062008】

①B能发生银镜反应

②A遇碘水变蓝色

③A、C均能发生水解反应，水解液均能发生银镜反应。

试判断它们各是什么物质，并写出有关反应的化学方程式。

（1）A是________，B是________，C是________。

（2）写出有关反应的化学方程式。

①C水解：

______________________________________________________；

②A水解：

______________________________________________________。

【解析】　葡萄糖是还原性糖，能发生银镜反应；淀粉遇碘水变蓝色；蔗糖和淀粉水解液均能发生银镜反应。

【答案】　

（1）淀粉溶液　葡萄糖溶液　蔗糖溶液

学业分层测评

（二）

（建议用时：

30分钟）

[学业达标]

1．下列物质能发生水解反应，且水解产物是同分异构体的是（　　）

A．淀粉B．纤维素

C．麦芽糖D．蔗糖

【解析】　淀粉、纤维素、麦芽糖的水解产物只有葡萄糖，而蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖，二者互为同分异构体。

【答案】　D

2．下列的糖类中，不能被人类消化吸收的是（　　）

A．蔗糖B．淀粉

C．纤维素D．麦芽糖

【解析】　A．蔗糖在人体内水解生成葡萄糖和果糖，能被消化吸收，A错误；B.淀粉属于高分子化合物，在相应酶的作用下水解成可以被人体吸收的小分子物质，B错误；C.人体内没有纤维素酶，不能消化吸收纤维素，C正确；D.麦芽糖水解生成葡萄糖，能被吸收，D错误。

【答案】　C

3．下列关于淀粉和纤维素的叙述中，不正确的是（　　）

A．都属于糖类，都是混合物

B．水解的最终产物都是葡萄糖

C．通式都为（C6H10O5）n，互为同分异构体

D．都是天然高分子化合物

【解析】　淀粉和纤维素都是多糖，是天然高分子化合物，在一定条件下水解的最终产物都是葡萄糖。

虽然它们的通式形式相同，但由于n的取值不同，所以它们的分子式并不相同，当然也不是同分异构体。

所以A、B、D都是正确的，唯有C项错误。

【答案】　C

4．下列反应不属于水解反应的是（　　）

A．纤维素在稀硫酸作用下转化为葡萄糖

B．葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳

C．乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中的加热反应

D．淀粉在稀硫酸作用下转化为葡萄糖

【解析】　葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳的反应为分解反应。

【答案】　B

5．糖原[（C6H10O5）n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏和肌肉中，常常称为动物淀粉，下列有关糖原的叙述正确的是（　　）

A．糖原与纤维素互为同分异构体，与淀粉互为同系物

B．糖原水解的最终产物是葡萄糖

C．糖原具有还原性，是还原糖

D．糖原具有甜味，可溶于水

【解析】　糖原、纤维素、淀粉的通式相同，但n值不一样，因此它们不是同分异构体。

它们都属于多糖，无甜味，最终水解为葡萄糖。

【答案】　B

6．下列物质中，既有还原性又能发生水解，且水解产物也具有还原性的是

（　　）

A．葡萄糖B．麦芽糖

C．纤维素D．淀粉

【解析】　葡萄糖不能水解，纤维素和淀粉均无还原性。

【答案】　B

7．如图表示一个反应过程，图中的黑球表示两个相同的单糖，则下图中的a、b、c分别表示（　　）

A．淀粉、淀粉酶、葡萄糖

B．麦芽糖、麦芽糖酶、葡萄糖

C．蔗糖、蔗糖酶、果糖

D．乳糖、乳糖酶、葡萄糖

【解析】　由图示，b在反应前后未变化，应为催化剂即酶，a是水解后生成两个相同单糖分子的二糖。

1分子麦芽糖水解生成2分子葡萄糖，1分子蔗糖水解生成1分子葡萄糖和1分子果糖，乳糖水解生成葡萄糖和半乳糖，淀粉属于多糖。

【答案】　B

[能力提升]

8．

（1）鉴别淀粉和纤维素，用________试剂；鉴别蔗糖和麦芽糖用________试剂；鉴别胶棉和棉花用________的方法。

（2）某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益，而且还能防止环境污染，现按下列方式进行综合利用。

已知G是具有香味的液体。

①A的名称是________，G的名称是________，其同分异构体还有（写结构简式，任写两种）____________________________________________________。

②写出D→E的化学方程式：

_____________________________________。

③写出B→C的化学方程式：

_____________________________________。

【答案】　

（1）碘水　银氨溶液　燃烧

（2）①纤维素　乙酸乙酯

HCOOCH2CH2CH3、　HCOOCH（CH3）2、

CH3CH2COOCH3、CH3CH2CH2COOH等（任选两种）

②2CH3CH2OH＋O2

2CH3CHO＋2H2O

③CH2OH（CHOH）4CHO＋2Ag（NH3）2OH

CH2OH（CHOH）4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O

9．把一定量的淀粉和少量的淀粉酶配成溶胶灌于半透膜中并置于盛有热的蒸馏水的烧杯中（如图所示），一段时间后进行如下实验，回答相关问题。

（1）写出淀粉在上述实验中发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________。

（2）取烧杯中的溶液少许滴入新制Cu（OH）2悬浊液中加热煮沸，观察到的现象是_______________________________________________________________，

发生反应的化学方程式是_________________________________________。

（3）要证明淀粉在这段时间内未水解完全，应进行怎样的实验证明___________________________________________________________________。

【解析】　淀粉在催化剂作用下最终水解生成葡萄糖；葡萄糖可透过半透膜进入烧杯中的蒸馏水中，此溶液可用新制Cu（OH）2悬浊液进行检验；要想检验淀粉未水解完全，只需检验半透膜内有淀粉即可。

【答案】　

（1）（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

　　　　淀粉　　　　　　　　葡萄糖

（2）砖红色固体出现　CH2OH（CHOH）4CHO＋2Cu（OH）2

CH2OH（CHOH）4COOH＋Cu2O↓＋2H2O

（3）取半透膜袋内的溶液少许，加入碘水，若出现蓝色，说明淀粉未水解完全