淀粉 纤维素要点.docx

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淀粉纤维素要点

引入：

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．同学们根据二糖的学习，回答什么叫多糖？

学生：

能够水解生成多个单糖分子的糖类．

设问：

多糖可用什么分子通式表示？

学生：

（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．淀粉、纤维素是两种最重要的多糖，组成均可用表示，由于值均很大，所以分子量很大，通常叫做高分子化合物。

下面分别讨论这两种物质。

板书：

第二节　淀粉　纤维素

设问：

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？

学生：

不是同分异构体，因为分子通式中它们的n值不同．

老师：

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？

学生：

不是．

设问：

为什么？

学生：

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”．

老师：

下面我们先来学习淀粉的性质．

板书：

一、淀粉

老师：

请同学们举出一些淀粉含量高的食物．

学生：

玉米、土豆、小麦、大米．

老师：

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

学生回答，教师板书：

白色粉末

设问：

吃面条的时候，如果不加油、盐、酱、醋，面条有味道吗？

学生：

没有．

老师：

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．

老师：

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．

讲解：

存在:

植物光合作用的产物,种子或块根里,谷类中含淀粉较多.

大米80%;小麦70%;

分子量:

组成:

支链淀粉（80%含有几千个葡萄糖单元几十万）

直链淀粉（20%含有几百个葡萄糖单元,几万-十几万）

高分子化合物:

分子量很大的化合物（几万--几十万）

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？

学生：

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．

讲解：

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．

学生：

在水解后的淀粉糊中加碘水不变蓝．

老师：

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？

学生：

稀硫酸．

老师：

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：

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．

老师：

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：

反应后应该用NaOH溶液中和硫酸．

学生：

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．

老师：

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？

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）在试管1和试管2里各加入0.5克淀粉,在试管1里加入4mL20%硫酸溶液,在试管2里加入4mL水,都加热3-4分钟.用碱液中和试管1里的硫酸溶液,把一部分溶液液体倒入试管3.在试管2和3里都加入碘溶液,观察现象.在试管1中加入银氨溶液,稍加热后,观察试管壁上有无银镜出现.

结论：

淀粉水解后生成还原性单糖,能发生银镜反应

现象：

试管1有银镜出现，试管2和试管3变蓝色．

设问：

这个实验可以得出什么结论？

学生：

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．

讲解：

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

说明：

不论是直链淀粉还是支链淀粉,在稀酸作用下都能发生水解反应,最终产物是葡萄糖.淀粉在人体内也进行水解:

唾液淀粉酶;胰液淀粉酶讲述：

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？

板书：

2．用途

学生：

可作为食物，还可以酿酒．

老师：

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

4·用途

阅读教材，总结淀粉和纤维素的性质和用途。

二、纤维素

　1．性质

展示：

棉花、麻、滤纸．

学生：

大家认识这些东西吗？

老师：

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．

板书：

物理性质:

白色、无臭、无味的、纤维状固体物质,不溶于水,也不溶于一般有机溶剂

老师：

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．

讲解：

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，木材约一半是纤维素;棉花是自然界中较纯粹的纤维素（92-95%）,脱脂棉和无灰滤纸差不多是纯粹的纤维素.它的分子量为几千个葡萄糖单元至几十万因此，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？

学生：

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．

设问：

有没有红色沉淀生成？

学生：

没有．

老师：

这说明什么问题？

学生：

纤维素在稀H2SO4作用下不能水解．

学生：

还说明纤维素本身无还原性．

老师：

对．那么我们改用浓H2SO4作催化剂结果如何呢？

实验：

把少许棉花或碎滤纸放入试管中,加入70%硫酸3--4mL,用玻璃棒把试管捣烂,形成无色粘稠液体.把这个试管放在水浴中加热15分钟,放冷后倒入盛有20mL水的烧杯里,用氢氧化钠中和.取出一部分液体,用新制的氢氧化铜作试剂实验,观察现象.

设问：

大家看到了什么现象？

学生：

有红色沉淀生成．

讲解：

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：

板书：

讲解：

纤维素分子是由很多个葡萄糖单元构成.每一个葡萄糖单元有三个醇羟基,因此,纤维素分子也可以用[C6H7O2（OH）3]n表示.由于醇羟基的存在,所以纤维素能够表现出醇的一些性质,如:

生成硝酸酯,乙酸酯

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．

板书：

纤维素可用于纤维素乙酸酯,纤维素硝酸酯,黏胶纤维和造纸等

①．制硝酸纤维——纤维素硝酸酯

*：

纤维素的每个葡萄糖单元含3个－OH

浓H2SO4

[（C6H7O2）]n＋3nHO－NO2[（C6H7O2）]n＋3nH2O

[（C6H7O2）（OH）3]n纤维素硝酸纤维素三硝酸酯（硝酸纤维）

纤维素一般不容易完全酯化生成三硝酸酯（含N:

14.14%）.

分类：

含氮量较高（酯化反应教完全）N%:

12.5--13.8%——称火棉，易燃易爆，制无烟火药

含氮量较低（酯化反应不完全）N%:

10.5--12%胶棉——称胶棉，易燃，不易爆

应用：

胶棉的乙醇－乙醚溶液俗名珂罗酊，用于封瓶口，制塑料（赛璐珞luo）

火棉:

外表与棉花相似,但在密闭容器中爆炸,可用作无烟火药

胶棉:

易于燃烧.,但不爆炸

珂倮酊:

胶棉的乙醇-乙醚容液（封瓶口）

②．制醋酸纤维——纤维素乙酸酯

*：

[C6H7O2（OH）3]n[C6H7O2（OOCCH3）3]n

由乙酸--乙酸酐的混合物跟棉花在一定条件下反应制得的.

用途:

电影胶片的片基（不易着火）

③．制粘胶纤维

纤维素生成物粘胶液纤维素（粘胶纤维）

供纺织用

长纤维称人造丝

粘胶纤维短纤维称人造棉

经夹缝压入――透明薄膜，俗称玻璃纸

把纤维素依次用氢氧化钠浓溶液和二硫化碳处理,再把生成物溶解于氢氧化钠稀溶液即形成粘胶液.把黏胶液经过细孔压入稀酸溶液中,重新生成纤维素,即粘胶纤维.

用途:

人造丝（长纤维）人造棉（短纤维）玻璃纸（粘胶液通过狭缝压入稀酸,形成透明的薄膜）

④．造纸

纸浆制取:

用亚硫酸氢钙或氢氧化钠等化学药品使纤维素中的非纤维部分溶解除去,使纤维素分离出来,即得到纸浆.

成纸:

纸浆经过漂白,打浆,抄纸（铺成薄层）,烘干成纸.

板书设计：

第二节　淀粉　纤维素

一、概念

淀粉、纤维素通式：

（C6H10O5）n

说明：

1、n不同

2、结构不同

3、不是同分异构体，也不是同系物

4、属于天然高分子化合物

二、淀粉

1·化学式：

（C6H10O5）n

2·物理性质:

白色粉末、无气味、无味道、不溶于冷水、热水中糊化．

3·化学性质：

结构无—CHO

（1）淀粉遇碘变蓝色

（2）水解反应：

　　（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6

　　淀粉　　　　　　　　　　葡萄糖

实验前应先加NaOH中和H2SO4

A·如何证明淀粉没有水解？

〖新制Cu（OH）2悬浊液或银氨溶液〗

B·如何证明淀粉正在水解？

〖碘水和新制Cu（OH）2悬浊液或银氨溶液〗

C·如何证明淀粉已完全水解？

〖碘水〗

4·用途：

是人体的重要能源，工业原料，制葡萄糖和酒精。

　淀粉

麦芽糖

葡萄糖　　C6H12O6

2C2H5OH＋2CO2

三、纤维素

1·分子

结构：

2·物理性质:

白色、无气味、无味道、纤维状、难溶于水和一般有机溶剂

3·化学性质：

（1）水解反应：

（C6H10O5）n+nH2O

nC6H12O6

纤维素葡萄糖

※

（2）似醇：

与混酸发生酯化反应，生成硝酸酯

4、纤维素的用途

①．制硝酸纤维——纤维素硝酸酯

*：

纤维素的每个葡萄糖单元含3个－OH

O－NO2

O－NO2

浓H2SO4

O－NO2

[（C6H7O2）]n＋3nHO－NO2[（C6H7O2）]n＋3nH2O

纤维素三硝酸酯（硝酸纤维）

分类：

含氮量较高（酯化反应教完全）——称火棉，易燃易爆，制无烟火药

含氮量较低（酯化反应不完全）——称胶棉，易燃，不易爆

应用：

胶棉的乙醇－乙醚溶液俗名珂罗酊，用于封瓶口，制塑料（赛璐珞luo）

②．制醋酸纤维——纤维素乙酸酯

*：

[C6H7O2（OH）3]n[C6H7O2（OOCCH3）3]n

制电影胶片平片基，不易燃

③．制粘胶纤维

纤维素生成物粘胶液纤维素（粘胶纤维）

供纺织用

长纤维称人造丝

粘胶纤维短纤维称人造棉

经夹缝压入――透明薄膜，俗称玻璃纸

④．造纸