文档内容
第四章 生物大分子
第一节 糖类
第二课时 二糖和多糖
【学习目标】
1.通过对比分析等方法,认识常见二糖、常见多糖的组成、结构,讨论了解其性质,从宏观辨识到微观探
析。
2.设计实验探究糖的还原性,巩固结构决定性质的思路,学会设计实验方案探究二糖、多糖的典型代表物
的还原性,了解证据推理的过程,对模型有更清晰的认知。
3.基于实验获得证据的方式学习二糖、多糖在酸或酶的作用下水解为单糖的反应，逆向思维,了解由单
糖生成二糖、多糖的缩合反应,体会“变化”观点。
4.理论联系实际,认识二糖用途,以及淀粉、纤维素在人体内的重要生理功能,体会学科价值,升华科学精
神与社会责任。
【学习重点】二糖、多糖典型代表物的组成、结构、化学性质及应用。
【学习难点】从局部与整体的关系视角去认知二糖、多糖与单糖的联系,建立思维模型,了解物质的相
互转化过程。
【课前预习】
一、二糖——蔗糖与麦芽糖
1.来源及用途
名称 存在 常见物质 分子式 用途
大多数植物体中(甜菜、甘蔗中含量最
蔗糖 红糖、白糖 甜味食品
高)
麦芽糖 发芽的谷粒和麦芽中 饴糖 甜味食品
2.物理性质
(1)蔗糖:无色晶体,易溶于水,较难溶于乙醇,甜度仅次于果糖。
(2)麦芽糖:无色晶体,易溶于水,有甜味,但甜度不如蔗糖。
3.化学性质——水解反应
(1)蔗糖是一种二糖,可以在酸或酶的作用下,水解生成葡萄糖和果糖,化学方程式为
。
(2)麦芽糖与蔗糖互为同分异构体,在酸或酶催化下,麦芽糖发生水解反应生成葡萄糖,化学方程式为
。
(3)还原性:蔗糖为 糖,麦芽糖为 糖。
4.甜味剂甜味是甜味剂分子刺激味蕾产生的一种复杂的物理、化学和生理过程。甜味的高低称为甜度,是甜味剂的重
要指标。甜度不能用物理、化学的方法定量测定,只能凭借人们的味觉进行感官判断。为比较甜味剂的甜度,一般
是选择蔗糖作为标准,其他甜味剂的甜度是与它比较而得出的相对甜度。
甜味剂种类较多:按其来源可分为天然甜味剂和人工合成甜味剂;按其营养价值分为营养性甜味剂和非营养性
甜味剂;按其化学结构和性质分为糖类和非糖类甜味剂。
葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉和乳糖等糖类物质,虽然也是天然甜味剂,但因长期被人食用,且是重要
的营养素,通常视为食品原料,在中国不作为食品添加剂。
属于非糖类的甜味剂有天然甜味剂和人工合成甜味剂。天然甜味剂有木糖醇、甜菊糖、甘草、甘草酸二
钠、甘草酸三钾和三钠等。人工合成甜味剂有阿斯巴甜、糖精、糖精钠、环己基氨基磺酸钠(甜蜜素)、阿力甜
等。
二、多糖——淀粉与纤维素
1.淀粉和纤维素的组成与结构
二者都是由大量 相互连接组成的,属于天然有机高分子;分子式可以表示为 或
[CHO(OH)],但二者的n值不同,二者 同分异构体。
6 7 2 3 n
2.淀粉
(1)存在与物理性质①存在:在种子、块根和块茎中含量丰富,谷类和薯类含淀粉较多。天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。支
链淀粉含量很高的一些谷物,如糯米、糯玉米等有比较黏的口感。
②物理性质:淀粉是白色粉末状物质,没有甜味,不溶于冷水。在热水中淀粉会 ,形成胶状的淀粉糊。
(2)化学性质——淀粉属于非还原糖
①酯化反应:分子中葡萄糖单元中有 ,与羧酸发生酯化反应。
②在酸或酶的作用下水解,其水解方程式为 。
③淀粉遇 变蓝,可以用碘水检验淀粉。
(3)应用——食物和工业原料。
3.纤维素
纤维素参与构成了植物的细胞壁,起着保护和支持作用。如自然界中的棉、麻、木材、秸秆中存在大量纤维
素。
(1)物理性质
纤维素是白色纤维状物质,没有甜味, 溶于水,也 溶于一般的有机溶剂。
(2)化学性质——纤维素属于非还原糖
①酯化反应:可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备 、 。
②水解方程式: 。
(3)应用
①纤维素硝酸酯又称硝酸纤维,极易燃烧,可用于生产火药、塑料和涂料等。
②纤维素乙酸酯又称醋酸纤维,不易燃烧,是一种纺织工业原料,可用于生产塑料、过滤膜、胶片等。
③黏胶纤维是用木材、秸秆等富含纤维素的物质经化学处理后,通过纺丝而制成的再生纤维。
黏胶纤维中的长纤维一般称为 ,短纤维称为 ,都可用于纺织工业。
【答案要点】
一、1.C H O C H O
12 22 11 12 22 11
3. (1)C H O +H O C H O +C H O (2)C H O +H O 2C H O
12 22 11 2 6 12 6 6 12 6 12 22 11 2 6 12 6
蔗糖 葡萄糖 果糖 麦芽糖 葡萄糖
(3)非还原 还原
二、1.葡萄糖单元 (C H O) 不是
6 10 5 n
2.(1)部分溶解
(2)醇羟基 (C H O ) +nHO nC H O I
6 10 5 n 2 6 12 6 2
淀粉
3.(1)不 不 (2)醋酸纤维 硝酸纤维 (C H O ) +nHO nC H O
6 10 5 n 2 6 12 6
纤维素 葡萄糖
(3)人造丝 人造棉【课中探究】
情景导入：小学二年级自然科学知识引入糖类是一类重要的有机化合物，在生命活动中起着重要作
用，是生物体所需能量的主要来源，是重要的能量储存物质，也是很多生物体的结构成分。（PPT视频展
示）
活动一、二糖
任务一、蔗糖
【学生活动1】阅读教材P ，总结蔗糖的基本概念？
103
【总结】
1.存在：蔗糖的是最常用的甜味剂，也是自然界中分布最广的一种二糖，存在于大多数植物体
中，在甘蔗和甜菜中含量最丰富。
2.常见食糖的主要成分都是蔗糖------白糖、红糖、冰糖
【学生活动2】阅读教材P ，总结蔗糖的性质？
103
【总结】
1.物理性质：纯净的蔗糖为无色晶体，熔点186℃，易溶于水。
2.化学性质：在酸或酶的作用下，蔗糖可水解生成葡萄糖和果糖。
任务二、麦芽糖
【学生活动1】阅读教材P ，总结麦芽糖的存在形式？
103
【总结】
主要存在于发芽的谷粒和麦芽中，是淀粉水解过程中的一种中间产物。使用含淀粉酶的麦芽作用
于淀粉可制得饴糖，其主要成分为麦芽糖。
【学生活动2】阅读教材P -P ，总结麦芽糖的性质？
103 104
【总结】
1.物理性质：麦芽糖有甜味，但甜度不及蔗糖。
2.化学性质：在酸或酶的作用下，麦芽糖可水解生成葡萄糖。
【知识扩展】阅读教材P 并观看视频了解乳糖不耐受的原因，总结乳糖的基本概念？
104
【总结】乳糖的分子式为C H O ，与蔗糖、麦芽糖互为同分异构体。
12 22 11【学生活动3】阅读教材P ，探究糖类的还原性---葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原
104
糖，自行设计实验方案？
【总结】
【学生活动4】观看蔗糖水解的实验视频，如何验证蔗糖在稀硫酸存在且加热的条件下是否发生了水
解反应？加入的NaOH溶液要过量？
【总结】
蔗糖的水解产物葡萄糖分子中含有醛基，具有还原性；
注意：加入的NaOH溶液要过量？
(1)除去反应剩余的稀硫酸；
(2)醛基只有在强碱性环境中才具有强还原性，才能与氢氧化铜或银氨溶液反应。
【学生活动5】若将蔗糖换成麦芽糖，重复上述实验操作，会出现什么现象呢？
【总结】：出现砖红色沉淀
【知识扩展】阅读教材P 并观看视频了解什么是甜味剂？
105
【总结】几种常见的甜味剂
活动二、多糖任务一、淀粉
【学生活动1】阅读教材P -P 总结淀粉和纤维素的区别和联系？
105 107
【总结】
1.淀粉和纤维素是最重要的多糖，它们都是由大量葡萄糖单元相互连接组成的，属于天然有机高分
子。
2.淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万。
3.淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C H O),其中的葡萄糖单元中一般仍有三个羟基，所以也可表
6 10 5 n
示为[C HO(OH) ]。
6 7 2 3 n
4.淀粉和纤维素分子中所包含的葡萄糖单元数目，即n值不同，因此不属于同分异构体。
【学生活动2】阅读教材P -P ，总结淀粉的基本概念？
105 106
【总结】
1.存在：淀粉是绿色植物光合作用的产物，是植物储存营养物质的一种形式，在种子、块根和块
茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。
2.结构：天然淀粉中有直链淀粉和支链淀粉，支链淀粉含量很高的一些谷物，如糯米、糯玉米等
有比较黏的口感。
【学生活动3】阅读教材P ，总结淀粉的性质？
106
【总结】
1.物理性质：白色粉末，无甜味，不溶于冷水。热水中部分溶解，形成胶状的淀粉糊。
2.化学性质：
①淀粉的特征反应：遇碘单质变蓝，可以利用该性质检验淀粉或碘单质
②淀粉不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。
③淀粉分子的葡萄糖单元中存在醇羟基，可以发生酯化反应。
④淀粉在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。
【学生活动4】探究淀粉水解程度的判断(即淀粉未水解、部分水解、完全水解）？
【总结】【学生活动5】阅读教材P 总结淀粉的用途？
106
【总结】：淀粉是食物的一种重要成分，也是重要的工业原料。
1.以淀粉或淀粉水解生成的葡萄糖等为原料---发酵
燃料乙醇、白酒、食醋、味精， 以及氨基酸、抗生素等药物
2.淀粉酯化
可用于生产食品添加剂、表面活性剂和可降解塑料等
任务二、纤维素
【学生活动1】阅读教材P ，总结果糖的基本概念？
106
【总结】
1.存在：纤维素是自然界中分布最广泛的一种多糖，参与构成了植物的细胞壁，起着保护和支持作
用
2.结构：
3.物理性质：
白色纤维状物质，没有甜味，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。
【学生活动2】阅读教材P 【实验4-2】并观看实验视频，总结纤维素的化学性质和用途？
106
【总结】
1.化学性质：
①纤维素的化学性质与淀粉类似，在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。能够发生酯化反应。
纤维素在人体内不能水解，因为人体内没有纤维素酶，因此不能作为人类的能量来源。但适当摄入
粗纤维食品，可以刺激肠道蠕动，助消化。
②纤维素不能被银氨溶液和氢氧化铜等弱氧化剂氧化，属于非还原糖。
2.用途：①棉和麻的纤维大量用于纺织工业
②一些富含纤维素的物质，如木材、秸秆等是造纸的原料
③纤维素用来制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维
【资料卡片】阅读教材P ，了解甲壳质和纤维素与燃料乙醇？
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【典型例题】
例1.淀粉经过下列变化:淀粉→单糖→酒精→乙烯→……→草酸(HOOC—COOH)。在该变化过程中,下列
反应类型一定没有发生的是( )。①加成反应 ②氧化反应 ③还原反应 ④消去反应 ⑤取代反应
⑥水解反应 ⑦酯化反应 ⑧加聚反应
A.①③④ B.⑦⑧
C.④⑤⑥ D.①④⑥
【答案要点】B
例2.某同学进行蔗糖的水解实验,并检验水解产物是否含有葡萄糖。他的操作如下:取少量蔗糖加适量水配
成溶液;在蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸;将混合液煮沸几分钟,冷却;在冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加
热。实验结果没有银镜产生。其原因是( )。
A.蔗糖尚未水解
B.加热时间不够
C.煮沸后的溶液中没有加碱中和作催化剂的酸
D.蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
【答案要点】C
例3.通过实验来验证淀粉水解可生成还原糖包括下列操作过程,这些操作过程正确的顺序是( )。
①取少量淀粉加水制成溶液 ②加热煮沸 ③加入碱液至溶液呈碱性 ④加入新制Cu(OH)2 ⑤加入几
滴稀硫酸 ⑥再加热
A.①②⑤⑥④③ B.①⑤②④⑥③
C.①⑤②③④⑥ D.①⑥④⑤③②
