高中化學(xué) （大綱版）第二冊(cè) 第七章糖類油脂蛋白質(zhì)——人類重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 第二節(jié)淀粉纖維素(備課資料)

1 高中化學(xué)高中化學(xué) 大綱版 第二冊(cè) 大綱版 第二冊(cè) 第七章第七章 糖類糖類 油脂油脂 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 人類重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)人類重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 第二節(jié)淀粉纖維素第二節(jié)淀粉纖維素 備課資料備課資料 備課資料 一 破布制糖 在一百多年前 便有人做過破布制糖的實(shí)驗(yàn) 把破布放進(jìn)濃度為 70 左右的硫酸中 加熱一段時(shí)間 破布便不見了 被分解成糖 葡萄糖 破布怎么會(huì)變成糖呢 原來 破布的主要成分是纖維素 當(dāng)纖維素受到酸類的作用時(shí) 那巨大的分子會(huì)發(fā)生 分裂 形成較小的分子 并且與水相結(jié)合 變成糖 葡萄糖 在化學(xué)上 這叫作纖維素 的 水解反應(yīng) 纖維素是由碳 氫 氧 三種元素組成的 所不同的是 只是分子中的三 種化學(xué)元素的比例不一樣罷了 破布既然能制糖 那么 破布的兄弟們 含有纖維素的木屑 稻草 麥稈及許多農(nóng) 副產(chǎn)品 當(dāng)然也能制糖 利用纖維素水解制葡萄糖 如今已成了一項(xiàng)龐大的工業(yè) 水解工業(yè) 現(xiàn)在 人們?cè)谒夤S里 先把一些含有纖維素的農(nóng)副產(chǎn)品曬干 切碎 然后放進(jìn)耐 酸搪瓷缸中 再加入硫酸 一般濃度為 62 以上 若用鹽酸的話 濃度為 39 41 不斷進(jìn) 行攪拌 加熱 經(jīng)過 4 5 小時(shí) 加水稀釋 加入石灰乳中和 過濾 這時(shí)的濾液雖是澄清 的 但含有雜質(zhì) 常是棕褐色的 工人們往濾液中加入脫色劑活性炭 濾液一下子便變成 無色的了 接著 把濾液加熱熬濃 冷卻 便析出雪白的晶體 葡萄糖 據(jù)統(tǒng)計(jì) 1 噸干木屑 可以制成 650 千克葡萄糖 葡萄糖是重要的藥劑 也是很重要 的化工原料 文 胡光明 載 中學(xué)生化學(xué)報(bào) 1992 年 12 月 16 日 二 紙 人類文明的重要使者 人類的文明和進(jìn)步離不開紙 紙有各種用途 但主要用于寫字 繪畫 包裝和印刷等 當(dāng)今社會(huì)迅速發(fā)展 知識(shí)總量急劇增加 紙的需求量越來越大 人類與紙息息相關(guān) 紙是 人類文明的重要使者之一 我國是世界上首先發(fā)明紙的國家 在紙發(fā)明以前 我國通常用竹木簡(jiǎn)或帛做書寫材料 但竹木簡(jiǎn)太笨重 閱讀 攜帶均不方便 據(jù)說漢武帝時(shí) 文人東方朔向皇帝上了個(gè)奏本 竟用了 3000 片竹簡(jiǎn) 派了兩個(gè)人才抬進(jìn)宮去 絲帛的價(jià)格昂貴 非一般人所用得起 東漢 的蔡倫 總結(jié)了前人造紙的經(jīng)驗(yàn) 改進(jìn)了造紙術(shù) 于公元 105 年奏報(bào)朝廷 他用樹皮 破 布 麻頭和舊魚網(wǎng)做造紙?jiān)?經(jīng)過淘洗 泡漚 舂碎 蒸煮等工序 就可直接加工成紙 紙的質(zhì)量和產(chǎn)量都高了 使用普遍起來 為了紀(jì)念蔡倫的功績(jī) 人們把這種紙叫做 蔡侯 紙 更可貴的是 這些原料來源廣泛 價(jià)錢便宜 現(xiàn)代用木漿造紙 正是受到蔡倫用樹皮 造紙的啟發(fā) 蔡倫改進(jìn)造紙方法的成功 是人類文化史上的一件大事 從此紙開始大量生產(chǎn) 為以 后書籍的印刷和文化事業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了物質(zhì)條件 我國發(fā)明的造紙術(shù) 后來傳播到世界各 地 6 世紀(jì)時(shí) 就傳到了朝鮮 越南和日本 之后又經(jīng)阿拉伯地區(qū)傳到包括西歐在內(nèi)的其 他各國 為促進(jìn)人類文明作出了巨大貢獻(xiàn) 現(xiàn)代造紙的原料是植物纖維 像蘆葦 稻草 麥秸 蔗渣等 為了把植物纖維制成紙 漿 可以用機(jī)械法 磨碎 或化學(xué)處理法 化學(xué)處理法又分為亞硫酸鹽法 硫酸鹽法 燒堿 2 法等 使纖維原料中的非纖維素成分溶解除去而得到化學(xué)紙漿 制成紙漿后 再經(jīng)過漂白 打漿 抄紙 鋪成薄層 烘干而成紙 造紙需大量的樹木 樹木砍伐過量 要破壞生態(tài)環(huán)境 據(jù)報(bào)載 美國木材 40 最終成 了紙產(chǎn)品 從衛(wèi)生紙 紙盒到信箋和禮品包裝等 光是報(bào)紙和雜志每年就耗掉 2 5 億棵以 上的樹木 為了減少用木材造紙 美國現(xiàn)在用苧麻 一種生長(zhǎng)迅速的植物 玉米皮 甜菜 廢棄物和禾稈等混在一起造紙 今后 樹木不再是造紙的唯一原料了 我國紙產(chǎn)量居世界第三位 造紙廠上萬家 造紙用的植物原料僅約 40 用于造出紙漿 紙 其余約 60 作為廢液排入江河 嚴(yán)重污染水體 極大地破壞了飲水資源 并且嚴(yán)重影 響造紙工業(yè)的發(fā)展 造紙黑液的排放是造成我國河流嚴(yán)重污染的一大公害 可喜的是中科 院生態(tài)研究中心經(jīng)過八年艱苦努力 終于攻克了草漿造紙黑液污染治理問題 造紙污染問 題的解決大有希望 文 阿元林 梁冬梅 載 中學(xué)生化學(xué)報(bào) 1997 年 1 月 28 日 三 人為何不能靠吃草生活 1 草和糧食成分不同 草的主要成分是纖維素 糧食的主要成分是淀粉 前者為 葡萄糖 后者為 葡萄糖 二者在結(jié)構(gòu)上雖然差別甚微 只是第一個(gè)碳原子上的羥基排 列不同 但性質(zhì)和功能截然不同 2 人的消化液中所含的酶只能使淀粉水解成人體能吸收的葡萄糖 卻不能使纖維素 水解 3 牛羊的消化系統(tǒng)里寄生了某些微生物 可以分泌使纖維素水解的酶 這種酶可使纖 維素迅速水解成葡萄糖 4 目前正研究從木霉菌中提取纖維素酶 以將纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖 這樣就可將纖維 素制成飼料和食品 5 農(nóng)業(yè)和林業(yè)的下腳料中木質(zhì)纖維素甚多 它們包含木質(zhì)素 纖維素和半纖維素 木 質(zhì)素不能被生物催化降解 而且還干擾纖維素的發(fā)酵 因此解決木質(zhì)素的廣泛利用問題 將有助于纖維素的轉(zhuǎn)化研究 綜合能力訓(xùn)練題 1 在一定條件下 纖維素跟濃 HNO3和濃 H2SO4的混合酸反應(yīng)而生成硝酸纖維 該反應(yīng) 的類型屬于 A 硝化B 磺化C 酯化D 氧化 答案 C 2 蔗糖 3 42 g 與淀粉 3 24 g 混合并完全水解 若生成m g 葡萄糖和n g 果糖 則 m n為 A 1 3 B 1 5 C 5 1 D 3 1 答案 D 3 某種白色粉末狀物質(zhì) A 難溶于冷水 在熱水中形成糊狀物 滴入碘液即呈藍(lán)色 在一定條件下與水作用生成 B 經(jīng)測(cè)定已知 B 分子中氫 氧原子之比為 2 1 碳原子比氫原 子數(shù)少 10 個(gè) B 的化學(xué)式量為 342 B 能溶于水并發(fā)生銀鏡反應(yīng) B 在一定條件下水解生成 C C 也能發(fā)生銀鏡反應(yīng) 判斷 A B C 各是什么物質(zhì) 答案 A 淀粉 B 麥芽糖 C 葡萄糖 4 用淀粉為原料制取酒精 若有 1 kg 含 40 淀粉的植物果實(shí) 經(jīng)過反應(yīng)制得 227 g 80 的酒精 淀粉