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C6H10O5n，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→(C6H10O→C12H22O11→C6H12O6
5
n
5
m
淀粉      糊精       麦芽糖    葡萄糖
4．葡萄糖 (C6H10O＋nH2O 
nC6H12O
5
n
6
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
结构单元
C6H10O5
(单糖单元)
C6H10O5
(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。

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。