高中化学人教版有机化学基础第四章生命中的基础有机化学物质第二节糖类 高质作品

人教版选修5第四章生命中的基础有机化学物质第二节糖类第三课时教学设计1【教学目标】1.记住淀粉、纤维素的结构特点和化学性质以及它们之间的相互转变和跟烃的衍生物的关系。2.通过对糖类在实际生活中的应用的了解，认识化学物质对人类社会的重要意义。【教学过程】一、案例：1863年，美国制造商费伦和卡兰德悬赏一万美金，用来征集更好的乒乓球，因为当时使用的乒乓球是用毛线包着的橡皮做成的，很不方便。一个名叫海维特的印刷工人被这个征集广告所吸引，他开始投入研制试验。他把棉花浸在浓硫酸和浓硝酸的混合液中，然后加入樟脑，不断搅拌，发现溶液逐渐变得粘稠起来，最后成为一团白色柔软的物质，他将其搓成球状，冷却变硬后把它往地上一扔，“乒”的一声，竞弹起老高。“这不就是乒乓球吗？”惊喜之后，他又做了几个，效果一个比一个好。费伦和卡兰德拿到海维特送来的新型乒乓球，并把它扔到地上进行试验后，当即拿出一万美元买下了这项发明。因为它的原料是纤维素，所以称它为赛璐璐，意思是来自纤维素的塑料，这是人类制出的第一种塑料。纤维素（cellulose）是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起，其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。而植物在成熟和后熟时质地的变化则有果胶物质发生变化引起的。人体消化道内不存在纤维素酶，纤维素是一种重要的膳食纤维。自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。二、淀粉与纤维素多糖分类:淀粉;纤维素;糖元,通式:(C6H10O5)n1.淀粉（1）(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6（2）淀粉的用途：制葡萄酒和酒精C6H12O62C2H5OH+2CO22、纤维素（1）物理性质:白色、无臭、无味的物质,不溶于水,也不溶于一般有机溶剂（2）(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6（3）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。(4)纤维素的化学性质：---eq\o\ac(○,1)纤维素硝化反应三、自主学习、合作探究1.淀粉和纤维素是纯净物还是混合物?为什么?它们均属于混合物,因为它们均由n值不同的淀粉分子或纤维素分子构成。2.淀粉与纤维素具有相同的通式,它们是否互为同分异构体?为什么?不是,因为n值不同。3.为什么在吃馒头或米饭时,多加咀嚼就会感到有甜味?人在咀嚼馒头时,淀粉受唾液淀粉酶的催化作用,开始水解生成麦芽糖,最终生成葡萄糖,所以咀嚼后感到有甜味。4.淀粉遇到加碘食盐(加入的是碘酸钾)的溶液会显蓝色吗?不会,因为淀粉只有遇到碘单质的溶液才会显蓝色。探究:淀粉的水解某同学设计了以下四个实验方案,以探究淀粉的水解情况。(1)方案甲:淀粉液水解液中和液溶液变蓝结论:淀粉没有水解。(2)方案乙:淀粉液水解液无砖红色沉淀结论:淀粉没有水解。(3)方案丙:淀粉液水解液中和液有砖红色沉淀结论:淀粉已发生水解。(4)方案丁:淀粉液水解液溶液变蓝有银镜出现中和液结论:淀粉部分水解。以上四种方案的设计及结论是否正确?如不正确,请简述理由。(1)方案甲设计正确,但结论不正确。因为淀粉可能部分水解。(2)方案乙设计与结论均不正确。因为在酸性条件下Cu(OH)2会与H2SO4反应,而不能与葡萄糖反应。(3)方案丙设计和结论都正确。(4)方案丁设计和结论都正确。1.上述探究题中的哪种方案可用来证明淀粉已经完全水解?对应的现象是什么?方案丁;水解液加入碘水无明显变化,水解液加入NaOH溶液后,再加入银氨溶液并水浴加热可观察到有银镜出现。2.如何证明上述淀粉的水解反应已经开始?取少量已中和至中性的反应溶液,加入盛有新制Cu(OH)2悬浊液的试管中,加热至沸腾,若有砖红色沉淀生成,则证明反应已经开始。3.用碘水检验淀粉时,不能在碱性条件下进行,为什么?因发生反应I2+2OH-I-+IO-+H2O而使实验失败。4.淀粉和纤维素都属于糖类,所以食用淀粉和纤维素均可以为人体提供营养,这种说法对吗?为什么?纤维素虽然属于糖类,但是在人体内不能消化,因为人体内没有能消化纤维素的酶。四、玉米及玉米核的综合利用1.玉米的基本介绍玉米是禾本科植物玉蜀黍的种子，又名苞谷、苞米、玉蜀黍、珍珠米等。原产于中美洲墨西哥和秘鲁，16世纪传入我国，至今有400余年的栽培历史。目前全国各地都有种植，尤以东北、华北和西南各省较多。东北地区普遍种植硬粒型玉米，华北地区多种植适于磨粉的马齿型玉米，品质次于硬粒型玉米。玉米的品种类型很多，按用途分，有粮用饲用品种、菜用品种(包括糯质型、甜质型、玉米笋型)、加工品种(甜玉米、玉米笋)、爆粒型品种(爆米花专用品种)等。玉米是粗粮中的保健佳品，食玉米对人体的健康颇为有利。玉米的胚特别大，占总重量的10%-14%，其中含有大量的脂肪，因此可从玉米胚中提取油脂。由于玉米中含有较多的脂肪，所以玉米在贮存过程中易酸败变质。玉米既可磨粉，又可制米。玉米粉没有等级之分，只有粗细之别。玉米粉可制作窝头、丝糕等。玉米粉中的蛋白质不具有形成面筋弹性的能力，持气性能差，需与面粉掺和后方可制作各种发酵点心。用玉米制出的碎米叫玉米渣，可用于煮粥、焖饭。尚未成熟的极嫩的玉米称为“玉米笋”，可用于制作菜肴。2.玉米的功效与作用（1）减肥食后可消除肥胖人的饥饿感，但食后含热量很低，也是减肥的代用品之一。（2）防癌抗癌植物纤维素能加速致癌物质和其他毒物的排出，多吃玉米还能抑制抗癌药物对人体的副作用。（3）降血压降血脂丰富的钙可起到降血压的功效，有促进细胞分裂、降低血清胆固醇、并防止其沉积于血管壁，因此，玉米对冠心病、动脉粥样硬化、高脂血症及高血压等都有一定的预防和治疗作用。中美洲印第安人不易患高血压与他们主要食用玉米有关。（4）增加记忆力、抗衰老刺激大脑细胞，增强人的脑力、记忆力和人体新陈代谢力、调整神经系统功能。能起到使皮肤细嫩光滑，抑制、延缓皱纹产生作用，可以对抗眼睛老化。（5）明目经常用眼的人，应多吃一些黄色的玉米，缓解黄斑变性、视力下降，叶黄素和玉米黄质凭借其强大的抗氧化作用，可以吸收进入眼球内的有害光线。（6）促进胃肠蠕动可防治便秘、肠炎、肠癌等。3.玉米的营养价值（1）维生素含量非常高玉米中的维生素含量非常高，为稻米、小麦的5~10倍，而特种玉米的营养价值要高于普通玉米。（2）植物纤维素含量丰富玉米中所含的丰富的植物纤维素具有刺激胃肠蠕动、加速粪便排泄的特性，可防治便秘、肠炎、肠癌等。能束缚及阻碍过量的葡萄糖的吸收，起到抑制饭后血糖升高的作用；纤维素还可以抑制脂肪吸收，降低血脂水平，预防和改善冠心病、肥胖、胆结石症的发生。（3）富含硒和镁玉米中含的硒和镁有防癌抗癌作用，硒能加速体内过氧化物的分解，使恶性肿瘤得不到分子氧的供应而受到抑制。镁一方面也能抑制癌细胞的发展，另一方面能促使体内废物排出体外，这对防癌也有重要意义。（4）含谷胱甘肽玉米中还含有一种长寿因子-谷胱甘肽，它在硒的参与下，生成谷光甘肽氧化酶，具有恢复青春，延缓衰老的功能。（5）含玉米黄质玉米中所含的玉米黄质，可以预防老年黄斑性病变的产生。根据1994年美国哈佛大学医学院和许多研究中心一起做的研究显示，摄取较高量的玉米黄质，能降低老年黄斑性病变的机率。（6）含有丰富的胡萝卜素与烟酸玉米中所含的胡萝卜素，被人体吸收后能转化为维生素A；玉米中还含有烟酸，含量比大米高很多。烟酸在蛋白质、脂肪、糖的代谢过程中起着重要作用，能帮助我们维持神经系统、消化系统和皮肤的正常功能。人体内如果缺乏尼克酸，可能引起精神上的幻视、幻听、精神错乱等症状，消化上的口角炎、舌炎、腹泻等症状，以及皮肤上的癞皮病。（7）含有丰富的亚油酸玉米中含有丰富的不饱和脂肪酸，尤其是亚油酸的含量高达60%以上，亚油酸可以降低胆固醇，防止其沉积在血管内壁上，从而减少动脉硬化的发生,对预防高血压，心脑血管病有积极的作用。五、小结五、检测题1.下列关于有机物的说法中，正确的是()A．用新制的Cu(OH)2悬浊液可检验尿液中的葡萄糖B．苯、乙醇和乙烯都能发生加成反应C．石油分馏可获得乙烯、苯及其衍生物D．纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同2.下列关于有机化合物的认识正确的是()A．淀粉、蛋白质、油脂都属于天然高分子化合物B．C4H10有3种同分异构体C．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色是因为发生了取代反应D．新制氢氧化铜悬浊液可以鉴别乙酸、葡萄糖和乙醇三种溶液3.生活中的一些问题常涉及化学知识，下列叙述正确的是()A．棉花的主要成分是纤维素B．过多食用糖类物质如淀粉等不会致人发胖C．淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要D．纤维素在人体消化过程中起重要作用，纤维素可以作为人类的营养物质4.下列物质中属于高分子化合物的是()①淀粉②纤维素③油脂④蔗糖⑤聚乙烯A．①②③B．①②④C．①②⑤D．全部5.生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是()A.棉花的主要成分是纤维素B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,为人体组织提供营养D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质6.下列有关说法正确的是()A．光导纤维、醋酸纤维、玻璃纤维、纤维素等的主要成分都是糖类B．淀粉、纤维素的分子式都是(C6H10O5)n，二者互为同分异构体C．乙醛、葡萄糖与新制的Cu(OH)2悬浊液共热，都产生砖红色沉淀D．纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色7.(双选)检验淀粉是否开始水解需用下列试剂中的()A．碘化钾淀粉溶液B．碘水C．银氨溶液D．氢氧化钠溶液8.有下列物质:①碘水②银氨溶液③NaOH溶液④稀硫酸⑤浓硫酸。在进行淀粉的水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)时,除淀粉外,还需使用上述试剂或其中一部分,判断使用的试剂及其先后次序为()A.④①③② B.①④②③C.⑤①③② D.①⑤②③9.下列说法正确的是()A.乳酸薄荷醇酯()仅能发生水解、氧化、消去反应B.乙醛和丙烯醛()不是同系物,它们与氢气充分反应后的产物也不是同系物C.淀粉和纤维素在酸催化下完全水解后的产物都是葡萄糖与CH3CH2COOCH3互为同分异构体,1H-NMR谱显示两者均有三种不同的氢原子且三种氢原子的比例相同,故不能用1H-NMR来鉴别10.某学生取9g淀粉溶于水，为测定淀粉的水解百分率，其程序如下：(1)各步所加试剂为：A________，B__________，C________，D________；(2)只有A溶液而不加B溶液是否可以？______，理由是________________________________________________________________________；(3)当析出g金属单质时，淀粉水解率为______________。参考答案1.【答案】A2.【答案】D3.【解析】过多食用糖类物质会导致人发胖，B项错误；淀粉在人体内在淀粉酶的催化作用下先水解成麦芽糖，最终变成葡萄糖，C项错误；人体中没有消化纤维素的酶，故纤维素不能作为人类的营养物质，D项错误。【答案】A4.【解析】淀粉和纤维素是多糖，属于高分子化合物；油脂虽是高级脂肪酸甘油酯，但相对分子质量仍不大，不能算高分子化合物；蔗糖不属于高分子化合物；聚乙烯属于高分子化合物。【答案】C5.【答案】A6.【解析】A项中只有纤维素主要成分是糖类；B项中分子式中的n值不同，即分子式不同，不是同分异构体；C项中乙醛和葡萄糖都有醛基，都能与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生砖红色沉淀；D项中纤维素遇碘水不显蓝色。【答案】C7.【解析】要检验淀粉溶液是否开始水解，即要检验溶液中是否有葡萄糖