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第四章 生物大分子
二糖、多糖
1、知道常见的二糖、多糖的性质及它们之间的相互关系，学会淀粉的
检验方法
2、知道糖类物质在食品加工和生物质能源等方面的应用，能对与糖类
相关的社会性议题作出有科学依据的判断、评价和决策，培养科学
态东度与社会责任。
糖人在中国的传统文化中，有着悠久的历史。它起源于唐代，盛行于明清时期。糖人之所以如此美味，是因为它选用了优质的原材料——蔗糖和麦芽糖。这些原材料经过精心熬制，形成了富有弹性和韧性的糖稀
画糖人
吹糖人
塑糖人
麦芽糖
C12H22O11
蔗糖
C12H22O11
1mol糖能水解成2mol单糖。又叫双糖
乳糖
C12H22O11
它们互为同分异构体
一、二糖
白 糖 红 糖 冰 糖
1、蔗糖
蔗糖是最常用的甜味剂，也是在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。
白糖、冰糖、红糖等常见食糖的主要成分就是蔗糖
甘蔗和甜菜
(2)组成和结构：
C12H22O11
由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水形成，无醛基——非还原性糖
(1)物理性质：
蔗糖为无色晶体，熔点186℃，易溶于水
分子式：
1、蔗糖
大鹿化学制作，侵权必究
可以在酸或酶的作用下，水解生成葡萄糖和果糖
蔗糖
水解液
中和液
产生红色沉淀↓
注：稀硫酸做催化剂；NaOH中和硫酸使溶液呈碱性
检验蔗糖的水解产物
(3)化学性质：
注意：糖类水解写的是分子式，必须在下面注明物质名称
①水解反应：
②脱水反应：
C12H22O11
12C+11H2O
非还原性糖
练习1：关于蔗糖的说法不正确的是( )
A.蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的2倍
B.向蔗糖溶液中加入银氨溶液，水浴加热，不发生银镜反应
C.向蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再进行水浴加热，
观察不到有银镜生成
D.向蔗糖中加入浓硫酸，可观察到蔗糖变黑
A
2、麦芽糖
麦芽糖主要存在于发芽的谷粒和麦芽中
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。
麦芽糖糖浆
糖瓜
(2)组成和结构：
C12H22O11
由二分子葡萄糖脱水形成，有醛基——还原性糖
(1)物理性质：
白色色晶体，易溶于水 ，有甜味但甜度不及蔗糖
分子式：
2、麦芽糖
(3)化学性质：
①水解反应：
在酸或酶的作用下，麦芽糖可水解生成两分子葡萄糖
2C6H12O6
酸或酶
C12H22O11 + H2O
葡萄糖
麦芽糖
②与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应
还原性糖
练习2：麦芽糖主要存在于发芽的谷粒中，其α－D－(＋)－麦芽糖的结构如图所示，下列相关说法中正确的是( )
A.麦芽糖是一种常见的寡糖
B.如图麦芽糖分子结构中无醛基，因此属于非还原糖
C.麦芽糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合形成
D.将麦芽糖水解液调至碱性后，可发生银镜反应，证明部分麦芽糖发生了水解
A
乳糖也是一种常见的二糖，主要存在于哺乳动物的乳汁中，可用于婴儿食品、糖果、药物等的生产。乳糖经发酵产生的乳酸是酸奶酸味的主要来源。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、腹泻等乳糖不耐受的症状。
【资料卡片】 乳糖
【实验与记录】根据实验4-1中检验葡萄糖还原性的方法，自行设计实验方案进行检验
【问题】葡萄糖属于还原糖，蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖？
【讨论】
（1）根据实验结果判断蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖。
（2）操作过程中有哪些需要注意的地方？
实验内容 实验现象 结论
【探究】
糖类的还原性
实验 内容
实验 现象
实验 结论 蔗糖_______还原糖，麦芽糖_______还原糖 无明显现象
不属于
属于
用银氨溶液检验蔗糖和麦芽糖是否有还原性
试管内壁出现一层光亮银镜
实验 内容
实验 现象
实验 结论 蔗糖_______还原糖，麦芽糖_______还原糖 无明显现象
不属于
属于
用新制Cu(OH)2悬浊液检验蔗糖和麦芽糖是否有还原性
出现砖红色沉淀
(1）根据实验结果判断蔗糖和麦芽糖是否属于还原糖。
(2）与同学讨论以上实验操作中有哪些要注意的地方。
麦芽糖是还原糖，蔗糖是非还原糖，其水解生成还原性糖。
①银氨溶液和Cu(OH)2悬浊液必须现用现配。
②银镜反应、与新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下进行。
③银镜反应需要水浴加热，与新制Cu(OH)2悬浊液反应用酒精灯直接加热到沸腾状态。
练习3：下列关于二糖的说法中不正确的是(　　)
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
C
蔗糖 麦芽糖
相似性 ①组成相同，分子式均为C12H22O11，互为同分异构体； ②都属于二糖，1mol二糖水解后生成2mol单糖 不同点 官能团 不含醛基，是非还原糖 含有醛基，是还原糖
化学性质 不能与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应 能与银氨溶液、新制Cu(OH)2反应
水解产物 葡萄糖和果糖 葡萄糖
总结归纳：蔗糖和麦芽糖的比较
【科学 技术 社会】甜味剂—是能赋予食物甜味的食品添加剂
甜味剂分类
营养性甜味剂
非营养性甜味剂
营养
价值
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
来源
甜味剂
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。同时，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。
1mol糖水解能产生成10mol以上单糖的称为多糖。
淀粉
纤维素
糖原
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，淀粉的相对分子质量可达到几十万，纤维素可达到几百万。
淀粉和纤维素的分子式可以表示为(C6H10O5)n也可表示为[C6H7O2(OH)3]n
但二者的n值不同，二者不是同分异构体。
二、多糖
1、淀粉
绿色植物光合作用的产物
在种子、块根和块茎中含量丰富，谷类和薯类含淀粉较多。
直链淀粉结构示意图
支链淀粉结构示意图
直链淀粉比较黏的口感如糯米、糯玉米等
(2)分类：
(1)存在：
(3)物理性质：
白色粉末状物质，没有甜味，不溶于冷水。热水中淀粉会部分溶解，形成胶状的淀粉糊。
淀粉
(C6H10O5)n
热水
(4)化学性质：
①特征反应：淀粉＋I2 → 蓝色
（用于检验淀粉或I2的存在）
④水解反应：
③淀粉是非还原性糖，不与新制氢氧化铜和银氨溶液反应
淀粉
(C6H10O5)n＋nH2O n C6H12O6
酸或酶
水浴
葡萄糖
②酯化反应：分子中葡萄糖单元有醇羟基——[C6H7O2(OH)3]n
在酸或酶的作用下水解，生成一系列产物，最终生成葡萄糖
问题：
如何判断淀粉是完全水解、部分水解还是尚未水解？
实验原理：用银氨溶液或新制Cu(OH)2和碘水来检验淀粉在水溶液中是否
发生了水解及水解是否已进行完全。
NaOH
溶液
稀H2SO4
△
淀粉
水解液
碘水
现象A
中和液
银氨溶液
△
现象B
实验步骤：
NaOH
溶液
稀H2SO4
△
淀粉
水解液
碘水
现象A
中和液
银氨溶液
△
现象B
现象A 现象B 结论
①
②
③
变蓝
无银镜
尚未水解
变蓝
有银镜
部分水解
不变蓝
有银镜
完全水解
实验步骤：
实验现象及结论：
淀粉是食物的一种重要成分，也是重要的工业原料
燃料乙醇
白酒
食醋
味精
氨基酸
抗生素等药物
以淀粉或淀粉
水解生成的葡
萄糖等为原料
食品添加剂
表面活性剂
可降解塑料等
(5)用途
2、纤维素
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。
(1)存在：
棉花(92％~95％)
亚麻(约80％)
木材(约50％)
(3)结构特点：
纤维素结构示意图
(2)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。
【实验4-2】
实验 步骤
现象
结论
出现砖红色沉淀
纤维素水解后产物有还原性，最终产生葡萄糖。
加少量脱脂棉加入几滴蒸馏水几滴浓硫酸
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
滴加3滴5%CuSO4
溶液，加热
(C6H10O5)n + nH2O
纤维素
n C6H12O6
葡萄糖
酸或酶
①在酸或酶催化下最终水解成葡萄糖
②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。
(4)化学性质
③纤维素的酯化反应
纤维素的葡萄糖单元仍有三个羟基，所以也可表示为[C6H7O2(OH)3]n，能发生酯化（或硝化）。
(5)用途
纤维素有利于人体的消化。
棉和麻的纤维用于纺织工业，制造黏胶纤维；木材、稻草、秸杆、蔗渣等用于造纸。
制造纤维素乙酸酯（醋酸纤维）：不易燃烧，可用于生产塑料、过滤膜、胶片等
制造纤维素硝酸酯（硝酸纤维）：极易燃烧。可用于生产火药、塑料和涂料等。
练习4：对于淀粉和纤维素两物质，下列说法正确的是( )
A.二者都能水解，但水解的最终产物不同
B.二者含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，且都是天然高分子
D.都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应，而纤维素不能
C
淀粉 纤维素
分子结构 分子通式 (C6H10O5)n 相对分子质量 几万到几十万 几十万到几百万
分子结 构关系 都是由葡萄糖结构单元(C6H10O5)构成的天然有机高分子,但分子内葡萄糖结构单元数目不同,分子结构不同 化学性质 共性 无还原性；水解最终生成葡萄糖。 特性 淀粉遇单质碘变蓝；分子中含有醇羟基,能与醋酸、硝酸等发生酯化反应 总结归纳：淀粉和纤维素的比较
1.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
A
2、关于麦芽糖和蔗糖，下列说法中正确的是(　　)
A．它们都属于二糖，分子中都含有醛基
B．分子中碳原子个数都是葡萄糖的2倍
C．它们水解后都能生成2分子葡萄糖
D．它们都能发生银镜反应
B
3、下列有关糖类的说法正确的是( )
①在糖类中有有机高分子，也有有机小分子
②有甜味的物质不一定属于糖类，糖类物质也不一定都有甜味
③糖类分子中组成不一定都符合通式Cn(H2O)m，符合通式Cn(H2O)m的物质不一定都属于糖类
④淀粉、纤维素有相同的分子通式(C6H10O5)n，但它们不互为同分异构体
⑤葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇和二氧化碳
⑥蔗糖与麦芽糖分子式相同，水解生成的单糖不完全相同
A.①② 　　　　B.③④ 　　　　C.⑤⑥ 　　　　D.全部
D
4．用下列实验装置进行有关实验能达到实验目的的是( )
A．检验溶液中是否有K+
B．证明蔗糖属于还原性糖
C．制备CaCO3
D．检验NH4+
C

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