高中化学第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类第2课时学案新人教版选修1

高中化学第一章关注营养平衡第一节生命的基础能源——糖类第2课时学案新人教版选修1

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 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：_____________； 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 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 C6H10O5 n，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 (C6H10O5 n→(C6H10O5 m→C12H22O11→C6H12O6 淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖 4．葡萄糖 (C6H10O5 n＋nH2O nC6H12O6 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 名称 淀粉 纤维素 分子通式 (C6H10O5)n (C6H10O5)n 分子内 C6H10O5 C6H10O5 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 结构单元 (单糖单元) (单糖单元) n 值 几百到几千 约几千 相对分 子质量 几万到几十万 几十万至几百万 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 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 主要化 学性质 ①无还原性。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 ②遇碘(I2)变蓝 无还原性。能水解，但比淀粉难水 解。浓酸或稀酸并加压或有关酶 (不是淀粉酶)的催化下，纤维素逐 步水解，生成一系列比纤维素分子 小的化合物，最终产物是葡萄糖 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) 用于纺织工业、造纸、制造硝酸纤 维、醋酸纤维、黏胶纤维等，作动 物的食物 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： 实验现象及结论表： 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 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。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 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 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 NaOH 溶液将其中和，否则实验会失败。 1 纤维素被称为第七营养素，食物中的纤维素虽然不能为人体提供能量，但能促进肠道 蠕动。从纤维素的化学成分看，它是一种( )。 A．二糖 B．多糖 C．氨基酸 D．脂肪 2 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．淀粉有甜味，纤维素无甜味 D．都是天然高分子化合物 3 淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热使淀粉水解，为测定其水解程度，下列试剂：①氢 氧化钠溶液；②银氨溶液；③新制备的氢氧化铜悬浊液；④碘水。其中必需使用的可以是 ( )。 A．② B．②④ C．①③④ D．③④ 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： 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，并写出有关化学反应方程式： (1)A________，B________，C________。 (2)有关化学反应方程式： ①蔗糖水解：_________________________________________________________； ②淀粉水解：_________________________________________________________。 答案:1．B 淀粉、纤维素都属于多糖。 2．C 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，A、B、D 都正确。淀粉和纤维素都是白色无甜味的物质，C 错误。 3．C 淀粉在一定条件下的水解程度可能有三种情况：(1)完全水解时，只有葡萄糖；(2) 部分水解时，残留物中有未水解的淀粉和生成的葡萄糖；(3)没有水解时，残留物中只有淀 粉。要检验水解产物中的葡萄糖，必须先用氢氧化钠溶液中和硫酸。 4．答案：(1)淀粉溶液 葡萄糖溶液 蔗糖溶液 解析：A 遇碘水变蓝色，说明 A 为淀粉溶液；而 B 不能水解，B 为葡萄糖溶液；C 能水 解，且水解液能发生银镜反应，C 为蔗糖溶液。