高二化学淀粉和纤维素.docx

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高二化学淀粉和纤维素

第二节淀粉纤维素

●教学目标

1.使学生了解淀粉、纤维素的重要性质；

2.使学生了解淀粉、纤维素的主要用途以及它们在日常生活、工业生产等方面的重要意义；

3.通过对淀粉水解情况的检验和判断，培养学生的实验设计能力；

4.通过介绍我国造纸的悠久历史，对学生进行爱国主义教育。

●教学重点

淀粉和纤维素的水解反应。

●教学难点

淀粉水解情况的检验和判断。

●课时安排

一课时

●教学方法

通过对旧知识的复习，引导学生讨论并得出结论，再通过实验进行验证，从而突破难点。

●教学用具

淀粉、棉花、麻、滤纸。

20%的H2SO4溶液、NaOH溶液、碘水、银氨溶液、90%的浓H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水。

试管、滴管、玻璃棒、酒精灯、烧杯。

●教学过程

［引入新课］糖类是生物体生命活动的主要能源物质，而食物中的糖类绝大部分是多糖，什么叫多糖？

［生］能够水解生成多个单糖分子的糖类。

［问］多糖可用什么分子通式表示？

［生］（C6H10O5）n

［讲述］我们常见的多糖是淀粉和纤维素。

在生物课上，大家已经学过了糖类在人和动物体内的代谢过程，这节课我们来更深一层地了解淀粉、纤维素的其他性质和用途。

［板书］第二节淀粉纤维素

［问］淀粉和纤维素具有相同的分子通式，那么它们互为同分异构体吗？

若不能回答这个问题，请看课本183页。

［生］不是同分异构体，因为分子通式中它们的n值不同。

［师］对。

淀粉的n值一般在几百到几千，而纤维素的n值在几千到几万。

它们的相对分子质量都很大，因此都属于天然高分子化合物。

那么它们具有相同的通式，又都属于糖类，它们互为同系物吗？

［生］不是。

［问］为什么？

［生］因为同系物要求组成上相差一个或若干个“CH2”原子团，而淀粉和纤维素组成上是相差若干个“C6H10O5”。

［师］下面我们先来学习淀粉的性质。

［板书］一、淀粉

［师］请同学们举出一些淀粉含量高的食物。

［生］玉米、土豆、小麦、大米。

［师］那么从这些食物中提取出的较纯的淀粉是什么样的呢？

请看样品并总结物理性质。

［展示］淀粉

［板书］1.淀粉的性质

［学生回答，教师板书］白色粉末

［问］吃面条的时候，如果不加油、盐、酱、醋，面条有味道吗？

［生］没有。

［师］面粉的主要成分就是淀粉，可见淀粉是无气味、无味道的。

［板书］无气味、无味道。

［设问］那么淀粉能不能像单糖、二糖一样溶于水，形成澄清透明的溶液呢？

下面我们用实验来验证一下。

［演示］将少许淀粉放入小烧杯中，加水用玻璃棒搅拌，静置片刻。

现象：

淀粉沉降于水底。

［师］由这个实验可见，淀粉是不能溶于冷水的，在冷水中会发生沉降。

那么，大家见过做蛋汤吗？

做蛋汤的时候，就要用淀粉的勾芡，汤煮熟后，淀粉就不再沉降了，而是形成了半透明的淀粉糊。

这是因为在热水里，淀粉颗粒会膨胀破裂，一部分淀粉溶解在水里，另一部分淀粉悬浮在水中，这一过程称为糊化作用。

［板书］不溶于冷水，热水中糊化。

［过渡］我们所吃的食物中，含有大量的淀粉，那么食物中的淀粉是如何被人消化吸收的呢？

［生］在口腔中唾液淀粉酶的作用下，部分水解成麦芽糖，淀粉和麦芽糖进入小肠后，又在淀粉酶和麦芽糖酶的作用下，进一步分解成葡萄糖。

［师］在初中生物课上，大家亲自动手作过唾液淀粉酶对淀粉的消化作用的实验，想一想当时是用什么方法证明淀粉在酶的作用下发生了水解。

［生］在水解后的淀粉糊中加碘水不变蓝。

［师］酶是一种生物催化剂，那么，有没有什么无机催化剂能代替淀粉酶使淀粉发生水解呢？

我们上节课学过的二糖水解用的是什么催化剂？

［生］稀硫酸。

［师］下面我们试验一下稀H2SO4能不能作为淀粉水解的催化剂。

请同学们根据二糖的水解实验，设计一个能证明淀粉在稀H2SO4作用下是否发生了水解，水解是否彻底的实验方案。

［学生甲］在淀粉中加稀H2SO4，加热，反应后分成两份，一份中加碘水，另一份加入银氨溶液，若变蓝色且无银镜出现，说明淀粉没有发生水解，若变蓝色且有银镜出现，说明淀粉部分水解，若不变蓝且有银镜出现，说明淀粉水解完全。

［师］这位同学设计的方案利用了淀粉遇碘变蓝的特性和水解产物有还原性的特点。

很好，那么他是不是还有没考虑到的地方呢？

［学生乙］反应后应该用NaOH溶液中和硫酸。

［学生丙］还应该验证一下淀粉本身能不能发生银镜反应，否则不能说明是淀粉的水解产物发生了银镜反应。

［师］很好。

大家想得非常全面，那么，具体操作时，为了保证实验成功，各种药品取多少？

加热多长时间？

有何注意事项？

请同学们看课本184页［实验7—4］。

（学生看书后，请一位同学上台演示，其他同学注意观察现象）

现象：

试管1有银镜出现，试管2和试管3变蓝色。

［问］这个实验可以得出什么结论？

［生］淀粉本身没有还原性，在稀H2SO4作用下能部分水解成有还原性的糖。

［师］淀粉在稀硫酸作用下水解的最终产物也是葡萄糖。

［板书］（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

淀粉葡萄糖

［讲述］由于淀粉水解最终产物为葡萄糖，因此可用作工业上制葡萄糖的原料，那么淀粉在生活中有什么重要用途呢？

［学生讨论，教师板书］2.用途

［生］可作为食物，还可以酿酒。

［师］对。

我国早在商代，就学会了用含淀粉的粮食为原料，使之发生水解生成葡萄糖，然后在酒化酶的作用下使葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳。

［板书］淀粉

麦芽糖

葡萄糖

C6H12O6（葡萄糖）

2C2H5OH＋2CO2

［过渡］下面我们来学习另一种多糖。

［板书］二、纤维素

1.性质

［展示］棉花、麻、滤纸。

［问］大家认识这些东西吗？

［师］它们外观虽然不同，但主要成分都是纤维素。

其中棉花和滤纸纤维素含量均在90%以上。

请大家说出纤维素应该有哪些物理性质。

［学生回答，教师板书］白色、纤维状固体，无气味、无味道、不溶于水。

［师］在医院里，医生常用棉球蘸酒精进行消毒，这说明纤维素不仅不溶于水，也不溶于有机溶剂。

［板书］不溶于有机溶剂。

［问］在生物课上，大家学过纤维素是构成植物细胞壁的基础物质，因此，我们平时所吃的食物，尤其是蔬菜内会含有大量的纤维素。

那么纤维素能不能像淀粉一样，被人体消化吸收呢？

［生］不能。

［讲述］纤维素虽然不能被人体消化，但现代营养学的研究表明，纤维素对促进消化和维持消化系统器官的健康具有非常重要的意义。

因此，平时也应多吃些含纤维素的食物。

［过渡］纤维素虽然不能被人消化吸收，但一些食草动物如牛、马、羊却能消化纤维素，纤维素能在这些动物体内水解成葡萄糖。

那么纤维素能不能像淀粉一样在无机酸的催化作用下发生水解呢？

下面我们试验一下。

［演示］将几片滤纸放入试管中，加入少量稀硫酸、加热。

稍冷，滴入3滴新制Cu（OH2）和过量的NaOH溶液。

［问］有没有红色沉淀生成？

［生］没有。

［师］这说明什么问题？

［学生甲］纤维素在稀H2SO4作用下不能水解。

［学生乙］还说明纤维素本身无还原性。

［师］对。

那么我们改用浓H2SO4作催化剂结果如何呢？

［演示］［实验7—5］

［问］大家看到了什么现象？

［生］有红色沉淀生成。

［讲述］纤维素在浓H2SO4作催化剂的条件下能发生水解，说明纤维素水解比淀粉难。

但纤维素和淀粉水解的最终产物是相同的，都是葡萄糖。

△

［板书］（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

纤维素葡萄糖

［讲述］淀粉和纤维素虽然都不能发生银镜反应，但纤维素却可以发生酯化反应，而淀粉不能。

这说明纤维素含有羟基，而淀粉没有，实验证明，纤维素每个结构单元中含三个羟基，在方程式中，常用以下通式表示纤维素：

［副板书］

［讲述］纤维素和硝酸、醋酸等反应生成的酯有很广泛的用途，像封瓶口用的珂罗钉，照相用的胶卷，还有赛璐璐、人造丝、人造棉等等。

都是纤维素生成的酯制成的产品，下面请同学们阅读教材192页纤维素的用途，并注意棉花、胶棉、火棉、人造棉有何区别。

［板书］2.用途

［学生阅读后回答］棉花的主要成分是纤维素，火棉是含氮量高的硝酸纤维，胶棉是含氮量低的硝酸纤维，而人造棉是纤维素经NaOH和CS2等处理后得到的一种粘胶纤维。

［师］请同学们结合本节课的内容，填写下表。

［投影］

种类

淀粉

纤维素

关系

结构特征

性质

用途

（学生填完后，教师进行总结，并显示下表内容）

种类

淀粉

纤维素

关系

n值不同，既非同分异构体，也非同系物

结构特征

无醛基

无羟基

无醛基

每个单元含三个羟基

性质

①遇碘呈蓝色

②无还原性

③能水解成葡萄糖

①无还原性

②能水解成葡萄糖（比淀粉难）

③能发生酯化反应

用途

食用、酿酒、制葡萄糖

制硝酸纤维（火棉、胶棉）粘胶纤维（人造丝、人造棉）醋酸纤维、造纸

［作业］1.课本P186～187一、二、三。

2.阅读有关造纸的材料。

●板书设计

第二节淀粉纤维素

一、淀粉

1.淀粉的性质：

白色粉末、无气味、无味道、不溶于冷水、热水中糊化。

（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

淀粉葡萄糖

2.用途

淀粉

麦芽糖

葡萄糖

C6H12O6（葡萄糖）

2C2H5OH＋2CO2

二、纤维素

1.性质：

白色、纤维状固体、无气味、无味道、不溶于水、不溶于有机溶剂。

△

（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

纤维素葡萄糖

2.用途：

●教学说明

本节内容所学的淀粉和纤维素是学生日常生活中经常接触的东西，在生物课上又讲过它们的组成及在人体中的重要作用和在人体中的消化过程，在学习了单糖和二糖的性质之后来学习本节的内容，学生完全有能力概括出淀粉、纤维素的主要性质，并自己设计实验，验证它们的水解情况。

因此，本节课主要通过教师引导学生复习旧知识，并结合生活实际来学习新知识，从而完成教学任务。

●参考练习

1.向淀粉中加入少量稀H2SO4，并加热使之发生水解，为测定水解的程度所需下列试剂是

①NaOH溶液②银氨溶液③新制Cu（OH）2溶液④碘水⑤BaCl2溶液

A.①⑤B.②④C.①③④D.②③④答案：

C

2.青苹果汁遇碘溶液显蓝色，熟苹果能还原银氨溶液，这说明

A.青苹果中只含淀粉不含糖类B.熟苹果中只含糖类不含淀粉

C.苹果转熟时淀粉水解为单糖D.苹果转熟时单糖聚合成淀粉

答案：

C

3.下列物质中最易燃烧的是

A.棉花B.粘胶纤维C.硝化纤维D.醋酸纤维答案：

C

4.某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。

溶液

加热

方案甲：

淀粉液

水解液

中和液

溶液变蓝。

结论：

淀粉没有水解。

溶液

加热

方案乙：

淀粉液

水解液

无银镜出现。

结论：

淀粉没有水解。

微热

溶液

加热

方案丙：

淀粉液

水解液

中和液

有银镜出现。

结论：

淀粉已经水解。

上述三种方案的结论是否正确，并简述理由。

解答：

（1）方案甲的结论不正确。

因为淀粉可能被部分水解。

（2）方案乙的设计和结论均不正确。

因为在酸性条件下，加入的银氨溶液被破坏，不能发生银镜反应。

按方案乙设计进行操作，无银镜出现，可能是淀粉完全水解，也可能是部分水解。

（3）方案丙正确。

按方案丙进行实验，有银镜现象，说明淀粉已经水解生成了葡萄糖。