2017-2018学年高中化学第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类学案新人教版选修12

第一节生命的基础能源——糖类（第二课时）

1．了解淀粉和纤维素的水解反应。

2．了解纤维素在生产、生活中的重要作用。

玉米、小麦等谷类作物的子实主要成分是淀粉，木材、草料、棉麻等主要成分是纤维素。牛羊可以吃草而活着，人类为何不能？

提示：人类体内没有消化纤维素的酶。

一、淀粉是如何消化的

1．淀粉的存在及组成

淀粉主要存在于________________里，其中______________含淀粉较多。淀粉的分子式为____________。它是一种相对分子质量很大的____________化合物。

2．物理性质

淀粉是一种__________粉末，__________于冷水；在热水中淀粉会__________，有一部分溶解在水里，另一部分悬浮在水里，形成淀粉糊。

3．淀粉在人体内的消化过程

淀粉进入人体后，一部分淀粉受唾液所含____________的催化作用，发生水解反应，生成____________；余下的淀粉在小肠里，在由胰脏分泌出的__________酶的作用下，继续进行水解，生成____________。麦芽糖在肠液中____________酶的催化下，水解为人体可吸收的________________，供人体组织的营养需要，水解过程可以表示为_________________。

4．淀粉在酸催化下的水解

淀粉在酸的催化作用下，逐步水解，最终转化为__________。水解过程可以表示为________________________________________________________________________。

思考：米饭无甜味，但咀嚼后有甜味，为什么？

二、纤维素有什么生理功能

1．纤维素的组成

分子式：____________，属于____________化合物。

2．物理性质

颜色：______________色；

气味和味道：_____________；

结构：__________________。

3．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________________能使纤维素水解的酶，因此纤维素在人体内不能被消化，不能作为营养食物。

4．纤维素的生理功能

(1)刺激____________________和分泌消化液，有助于食物的消化和废物的排泄。

(2)减少有害物质与肠黏膜____________________，预防疾病。

(3)降低胆固醇。

(4)预防和治疗糖尿病等。

5．纤维素在工业生产中的应用

制造人造纤维，________________等。

思考：蔗糖和麦芽糖分子式都是C12H22O11，两者互为同分异构体，淀粉和纤维素分子式都是6H10O5n，两者是同分异构体吗？

答案:1.植物的种子或块根谷类 (C6H10O5)n天然有机高分子

2．白色不溶膨胀

3．淀粉酶麦芽糖淀粉麦芽糖麦芽糖葡萄糖

(C6H10O n→(C6H10O m→C12H22O11→C6H12O6

淀粉糊精麦芽糖葡萄糖

4．葡萄糖 (C6H10O n＋n H2O n C6H12O6

淀粉葡萄糖

思考

提示：淀粉是一种多糖，本身无甜味，在唾液淀粉酶的催化作用下，淀粉水解生成麦芽糖，麦芽糖有甜味。

二、1.(C6H10O5)n天然有机高分子

2．白无纤维状

3．

(2)没有

4．(1)肠道蠕动 (2)接触时间

5．造纸

思考

提示：淀粉和纤维素分子式中n值不同，分子式不同，不是同分异构体。

一、淀粉、纤维素的比较

二、淀粉水解产物的检验

淀粉在酸的催化作用下能够发生水解，最终生成葡萄糖，反应物淀粉遇碘水变蓝色，但不能发生银镜反应，产物葡萄糖遇碘水不变色，但能发生银镜反应。

据此我们可以用碘水和银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)来检验淀粉在酸性溶液中水解是否进行完全，其思维导图如下：

淀粉水解的程度分为三种情况：一种情况是完全水解，加碘水溶液未变蓝，能发生银镜反应；第二种情况是完全不水解或没有水解产生葡萄糖，加碘水溶液变蓝，但不能发生银镜反应；第三种情况是部分水解，既可以使碘水变蓝，又能发生银镜反应。

注意：水解液中加NaOH溶液中和酸以后再加碘液检验淀粉的存在时，可能即使有淀粉存在，也不变蓝，因为若碱过量，I2与NaOH会发生反应，所以淀粉的存在要在加碱溶液之前检验。

知识点1 淀粉和纤维素的组成与性质

【例题1】关于淀粉和纤维素两种物质，下列说法中正确的是( )。

A．两者都能水解，但水解的最终产物不同

B．两者含C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体

C．它们都属于糖类，且都是高分子化合物

D．都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应

解析：淀粉和纤维素都属于多糖，都能够水解生成葡萄糖；两者分子式不同，不是同分异构体，都是高分子化合物；两者都不具有还原性，不能发生银镜反应。

答案：C

点拨：淀粉和纤维素都是天然有机高分子化合物，都是混合物，都是非还原性糖。

知识点2 淀粉水解产物的检验

【例题2】某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。

结论：淀粉已经水解。

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，但银镜反应需在碱性条件下进行，故该方案不会发生银镜反应，也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)结论不正确。因为淀粉可能部分水解，未水解的淀粉会与碘(I2)反应而使溶液变蓝

(2)结论不正确。因为实验设计有错误，在酸性条件下即使水解液中有葡萄糖，也不能与银氨溶液发生银镜反应

(3)结论正确。实验现象说明淀粉已经水解

点拨：淀粉和纤维素都是可水解的糖，淀粉的水解是稀硫酸作催化剂，而纤维素的水解则是浓硫酸作催化剂，它们水解的产物都主要是葡萄糖，可以用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液来检验，但银氨溶液与还原性糖的实验条件是碱性的；还原性糖与新制的Cu(OH)2悬浊液的反应也不能在酸性溶液中进行，所以水解反应的催化剂硫酸，必须在加入氧化剂之前用