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(共28张PPT)
4.1.2 二糖、多糖
学习重难点
重点
二糖和多糖的结构特点，尤其是二糖中蔗糖和麦芽糖、多糖中淀粉和纤维素的结构差异，以及这些结构与性质的关系。
二糖和多糖的水解反应，包括水解的条件、产物的检验，以及水解反应方程式的书写。
淀粉和纤维素的特性，如淀粉遇碘变蓝的特征反应，纤维素在日常生活和工业生产中的重要应用。
难点
理解二糖和多糖的复杂结构，特别是多糖中淀粉和纤维素的链状和网状结构，以及它们在空间上的构象，这需要学生具备较强的空间想象能力。
从化学键断裂与形成的角度，深入理解二糖和多糖的水解反应机理，以及不同条件下（如酸、酶催化）水解反应的差异。。
课前导入
在我们的一日三餐中，主食占据了重要地位。像米饭、馒头、面条，这些食物富含大量的淀粉，为我们提供了日常活动所需的能量。而大家在冲泡咖啡时加入的方糖，或者制作甜点时用到的白砂糖，它们的主要成分是蔗糖，属于二糖。我们每天都在接触二糖和多糖，可你们知道为什么米饭越嚼越甜吗？为什么吃了富含淀粉的食物能让我们充满活力？这些看似平常的现象背后，隐藏着二糖和多糖的神奇奥秘。
二糖
PART 01
1.蔗糖与麦芽糖的存在、组成、物理性质及用途
存在 常见物质 分子式 用途
蔗糖
麦芽糖
大多数植物体中（甘蔗和甜菜中含量最丰富）
发芽的谷粒和麦芽中
白糖、红糖和冰糖
饴糖
C12H22O11
C12H22O11
最常用的甜味剂
制作甜味食品
色、态 甜度 溶解性
蔗糖
麦芽糖
无色晶体
白色晶体
有甜味，但甜度不及蔗糖
甜度仅次于果糖
易溶于水
易溶于水
2.蔗糖和麦芽糖的化学性质
（1）水解反应
+ H2O
酸或酶
C6H12O6 + C6H12O6
葡萄糖
蔗糖
C12H22O11
果糖
+ H2O
酸或酶
2C6H12O6
葡萄糖
麦芽糖
C12H22O11
蔗糖、麦芽糖都能在酸或酶的作用下发生水解反应：
2.蔗糖和麦芽糖的化学性质
乳糖是人类和哺乳动物乳汁中特有的碳水化合物，是由葡萄糖和半乳糖组成的一种常见的二糖，分子式为C12H22O11。在婴幼儿生长发育过程中，乳糖不仅可以提供能量，还参与大脑的发育进程。
常用作营养型甜味剂、赋形剂、分散剂、矫味剂、营养剂。利用乳糖焦糖化温度较低(蔗糖163℃。葡萄糖154.5℃，乳糖仅129.5℃)的特点，对某些特殊的焙烤食品，可在较低的烘烤温度下获得较深的黄色至焦糖色泽。除此之外，还有防止结晶、降低甜度、防止粘结和增强香味等作用，用于婴儿食品、糖果和人造奶油等。部分人群由于肠道内缺乏乳糖酶导致乳糖消化吸收障碍，饮用牛奶后容易出现腹胀、腹泻等乳糖不耐的症状。
【资料卡片】
2.蔗糖和麦芽糖的化学性质
【思考】根据蔗糖和麦芽糖的水解产物，预测蔗糖和麦芽糖结构上的差异，它们是否和葡萄糖一样属于还原性糖呢？根据检验葡萄糖还原性的方法，自行设计实验方案进行探究。
实验步骤：
取两支试管，向其中分别加入2mL10%NaOH溶液，加入5滴5%CuSO4溶液，再分别加入2mL蔗糖溶液、麦芽糖溶液，加热。观察实验现象。
2.蔗糖和麦芽糖的化学性质
蔗糖与新制Cu(OH)2
麦芽糖与新制Cu(OH)2
实验现象：加蔗糖溶液的试管无明显现象，加麦芽糖溶液的试管中出现砖红色沉淀
实验结论：蔗糖分子内无醛基，是非还原糖；麦芽糖分子内含有醛基，是还原糖
2.蔗糖和麦芽糖的化学性质
【实验探究】设计实验检验蔗糖和麦芽糖的还原性。
2.蔗糖和麦芽糖的化学性质
实验步骤：在试管中加入1 mL 10%蔗糖溶液和5滴10% H2SO4溶液，加热煮沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性，加入新制备的Cu(OH)2,，加热，观察现象。
实验现象：出现砖红色沉淀。
实验结论：蔗糖水解产物具有还原性。
保证糖类还原性实验成功的注意事项：
1.蔗糖的水解实验需要用水浴加热；
2.检验蔗糖的水解产物是否具有还原性时，一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸至溶液呈碱性后，再加新制的Cu(OH)2，否则实验会失败。
3.甜味剂
甜味剂是能赋予食物甜味的食品添加剂。按其营养价值可分为营养性甜味剂和非营养性甜味剂，按其来源可分为天然甜味剂和合成甜味剂。天然甜味剂有木糖醇、甜菊糖苷、甘草等，合成甜味剂有阿斯巴甜、糖精钠等。
一些甜味剂的甜度可以达到蔗糖的百倍以上，且代谢产生的热量低，不易使人发生龋齿，成本低廉，在现代食品工业中得到了广泛的应用。由于甜味剂可能对人体健康产生影响，需要对其进行全面的安全评估，其使用范围和用量也有一定限制。
多糖
PART 02
1.淀粉和纤维素的组成结构及存在
淀粉 纤维素
分子式
结构单元
n值
相对分子质量
所属类别 形成 存在
(C6H10O5)n
(C6H10O5)n
n值不同，二者不互为同分异构体
葡萄糖单元
葡萄糖单元
几百到几千
几千
几万到几十万
几十万到几百万
多糖、天然有机高分子、混合物
绿色植物在不同酶的存在下光合作用的产物
在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多
构成植物细胞壁的基础物质，一切植物中均含有纤维素
2.淀粉和纤维素的物理性质及用途
淀粉 纤维素
物理性质
用途
白色粉末，没有甜味，不溶于冷水。在热水中会部分溶解，形成胶状的淀粉糊。
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。
（1）淀粉是食物的一种重要成分。
（2）重要的工业原料，可生产乙醇、白酒、食醋、味精，以及氨基酸、抗生素等药物。
（3）淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂，表面活性剂和可降解塑料等。
（1）棉和麻的纤维大量用于纺织工业；木材、秸秆等是造纸的原料。（2）纤维素可以用来制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和黏胶纤维等。
（3）食物中的纤维素能引起肠壁的收缩蠕动，促进消化液的分泌，有助于食物的消化和排泄。
3.淀粉和纤维素的化学性质
（1）淀粉
①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分子中存在醇羟基，可以发生酯化反应。
③在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。
④淀粉遇碘变蓝，可以利用该现象检验淀粉的存在。
+ nH2O
酸或酶
nC6H12O6
葡萄糖
淀粉
(C6H10O5)n
淀粉的特征反应
3.淀粉和纤维素的化学性质
【实验探究】设计实验探究淀粉的性质
（1）向面包片上滴加几滴碘水（淀粉的检验）。
（2）在试管中加入1 mL淀粉溶液和2 mL 10% H2SO4溶液，加热者沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性，加入新制备的Cu(OH)2，加热，观察现象。
3.淀粉和纤维素的化学性质
实验步骤 实验现象 实验结论
向面包片上滴加几滴碘水。
在试管中加入1 mL淀粉溶液和2 mL 10% H2SO4溶液，加热者沸。再加入10% NaOH溶液至溶液呈碱性，加入新制备的Cu(OH)2，加热，观察现象。
出现砖红色沉淀
淀粉可以发生水解反应，水解产物具有还原性。
滴加碘水的部位出现蓝色
可以用碘水检验淀粉。
3.淀粉和纤维素的化学性质
淀粉水解程度的判断
(1)实验原理:
判断淀粉水解的程度时，要注意检验产物中是否生成葡萄糖，同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液会新制的Cu(OH)2检验淀粉是否发生了水解反应，用碘水检验淀粉水解是否完全。
(2)实验步骤:
淀粉溶液
水解液
中和液
现象A
现象B
稀硫酸
水浴加热
碘水
NaOH溶液至溶液呈碱性
新制的Cu(OH)2，加热
3.淀粉和纤维素的化学性质
现象B 现象A 结论
1 溶液变蓝色 未出现砖红色沉淀 淀粉尚未水解
2 溶液变蓝色 出现砖红色沉淀 淀粉部分水解
3 溶液不变蓝色 出现砖红色沉淀 淀粉完全水解
(3)实验现象及结论:
【讨论】
①水解液中加入NaOH溶液的作用是什么
中和水解液中的稀硫酸，为醛基的检验创造碱性环境。
②能否向中和液中加入碘水检验淀粉的存在
不能，I2与NaOH反应，影响水解程度的判断。
3.淀粉和纤维素的化学性质
（2）纤维素
【实验探究】设计实验探究纤维素的水解反应
①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酯化反应：可以与醋酸、硝酸发生酯化反应制备醋酸纤维、硝酸纤维。
③在酸或酶的作用下水解，最终生成葡萄糖。
在试管中放入少量脱脂棉,加入几滴蒸馏水和几滴浓硫酸,用玻璃棒将混合物搅拌成糊状。加入过量NaOH溶液中和至碱性，再滴入3滴5% CuSO4溶液,加热,观察并解释实验现象。
+ nH2O
酸或酶
nC6H12O6
葡萄糖
纤维素
(C6H10O5)n
3.淀粉和纤维素的化学性质
【资料卡片】甲壳质
甲壳质(C8H13O5N)n，又称甲壳素、几丁质，英文名Chitin。1811年法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(Odier)从甲壳动物外壳中提取。
甲壳质是由乙酰氨基葡萄糖相互结合形成的。它是许多低等动物，特别是节肢动物，如虾、蟹、昆虫外壳的重要成分,是―种来源丰富的可再生资源。甲壳质不溶于水和一般的有机洛剂，难以利用。但它在碱溶液中可以脱去乙酰基，生成以氨基葡萄糖为单体的高聚物－壳聚糖。壳聚糖可溶于酸溶液，具有良好的生物相容性。
甲壳素应用范围很广泛，在工业上可做布料、衣物、染料、纸张和水处理等。在农业上可做杀虫剂、植物抗病毒剂。渔业上做养鱼饲料。化妆品美容剂、毛发保护、保湿剂等。医疗用品上可做隐形眼镜、人工皮肤、缝合线、人工透析膜和人工血管等。
3.淀粉和纤维素的化学性质
随堂训练
1．下列关于二糖的说法中不正确的是 (　 　)
C
A.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
B.蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11
C.蔗糖与麦芽糖的水解产物完全相同
D.麦芽糖能发生银镜反应，蔗糖不能发生银镜反应
2．只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液，这种试剂是( )
A．饱和Na2CO3溶液
B．Cu(OH)2悬浊液
C．烧碱溶液
D．碘水
随堂训练
B
随堂训练
3．关于淀粉与纤维素的下列说法，不正确的是(　　)
A．淀粉和纤维素都能在无机酸溶液中水解，其最终水解产物都是葡萄糖
B．两者实验式相同，通式相同，互为同分异构体
C．两者都属于糖类，与新制Cu(OH)2共热都不能出现砖红色沉淀
D．两者都属于高分子化合物，淀粉遇碘单质显蓝色，但纤维素却不能
B
随堂训练
4．下列关于蔗糖属于非还原糖，而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是 (　　 )
D
A.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序：④③
B.验证蔗糖属于非还原糖的操作顺序：④②⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序：①④⑤
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