高中化学 （大纲版）第二册 第七章 糖类 油脂 蛋白质——人类重要的营养物质 第二节淀粉纤维素(备课资料)

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1、高中化学（大纲版）第二册第七章糖类油脂蛋白质——人类重要的营养物质第二节淀粉纤维素(备课资料)●备课资料一、破布制糖在一百多年前，便有人做过破布制糖的实验：把破布放进浓度为70%左右的硫酸中，加热一段时间，破布便不见了，被分解成糖——葡萄糖。破布怎么会变成糖呢？原来，破布的主要成分是纤维素。当纤维素受到酸类的作用时，那巨大的分子会发生分裂，形成较小的分子，并且与水相结合，变成糖——葡萄糖。在化学上，这叫作纤维素的“水解反应”。纤维素是由碳、氢、氧、三种元素组成的。所不同的是，只是分子中的三种化学元素的比例不一

2、样罢了。破布既然能制糖，那么，破布的兄弟们——含有纤维素的木屑、稻草、麦秆及许多农副产品，当然也能制糖。利用纤维素水解制葡萄糖，如今已成了一项庞大的工业——“水解工业”。现在，人们在水解工厂里，先把一些含有纤维素的农副产品晒干、切碎，然后放进耐酸搪瓷缸中，再加入硫酸(一般浓度为62%以上，若用盐酸的话，浓度为39~41%)，不断进行搅拌、加热。经过4~5小时，加水稀释，加入石灰乳中和、过滤，这时的滤液虽是澄清的，但含有杂质，常是棕褐色的。工人们往滤液中加入脱色剂活性炭，滤液一下子便变成无色的了。接着，把滤液加

3、热熬浓，冷却，便析出雪白的晶体——葡萄糖。据统计，1吨干木屑，可以制成650千克葡萄糖！葡萄糖是重要的药剂，也是很重要的化工原料。(文/胡光明，载《中学生化学报》，1992年12月16日)二、纸——人类文明的重要使者人类的文明和进步离不开纸。纸有各种用途，但主要用于写字、绘画、包装和印刷等。当今社会迅速发展，知识总量急剧增加，纸的需求量越来越大。人类与纸息息相关。纸是人类文明的重要使者之一。我国是世界上首先发明纸的国家。在纸发明以前，我国通常用竹木简或帛做书写材料。但竹木简太笨重，阅读、携带均不方便。据说汉武

4、帝时，文人东方朔向皇帝上了个奏本，竟用了3000片竹简，派了两个人才抬进宫去。丝帛的价格昂贵，非一般人所用得起。东汉的蔡伦，总结了前人造纸的经验，改进了造纸术，于公元105年奏报朝廷。他用树皮、破布、麻头和旧鱼网做造纸原料，经过淘洗、泡沤、舂碎、蒸煮等工序，就可直接加工成纸。纸的质量和产量都高了，使用普遍起来。为了纪念蔡伦的功绩，人们把这种纸叫做“蔡侯纸”。更可贵的是，这些原料来源广泛，价钱便宜。现代用木浆造纸，正是受到蔡伦用树皮造纸的启发。蔡伦改进造纸方法的成功，是人类文化史上的一件大事。从此纸开始大量生产

5、，为以后书籍的印刷和文化事业的发展创造了物质条件。我国发明的造纸术，后来传播到世界各地。6世纪时，就传到了朝鲜、越南和日本，之后又经阿拉伯地区传到包括西欧在内的其他各国，为促进人类文明作出了巨大贡献。现代造纸的原料是植物纤维，像芦苇、稻草、麦秸、蔗渣等。为了把植物纤维制成纸浆，可以用机械法(磨碎)或化学处理法。化学处理法又分为亚硫酸盐法、硫酸盐法、烧碱法等，使纤维原料中的非纤维素成分溶解除去而得到化学纸浆。制成纸浆后，再经过漂白、打浆、抄纸(铺成薄层)、烘干而成纸。造纸需大量的树木，树木砍伐过量，要破坏生态环

6、境。据报载，“美国木材40%最终成了纸产品，从卫生纸、纸盒到信笺和礼品包装等。光是报纸和杂志每年就耗掉2.5亿棵以上的树木”。为了减少用木材造纸，美国现在用苎麻(一种生长迅速的植物)、玉米皮、甜菜废弃物和禾秆等混在一起造纸。今后，树木不再是造纸的唯一原料了。我国纸产量居世界第三位，造纸厂上万家。造纸用的植物原料仅约40%用于造出纸浆纸，其余约60%作为废液排入江河，严重污染水体，极大地破坏了饮水资源，并且严重影响造纸工业的发展。造纸黑液的排放是造成我国河流严重污染的一大公害。可喜的是中科院生态研究中心经过八年

7、艰苦努力，终于攻克了草浆造纸黑液污染治理问题，造纸污染问题的解决大有希望。(文/阿元林，梁冬梅，载《中学生化学报》1997年1月28日)三、人为何不能靠吃草生活？1.草和粮食成分不同：草的主要成分是纤维素，粮食的主要成分是淀粉，前者为β－葡萄糖，后者为α－葡萄糖，二者在结构上虽然差别甚微，只是第一个碳原子上的羟基排列不同，但性质和功能截然不同。2.人的消化液中所含的酶只能使淀粉水解成人体能吸收的葡萄糖，却不能使纤维素水解。3.牛羊的消化系统里寄生了某些微生物，可以分泌使纤维素水解的酶，这种酶可使纤维素迅速水解

8、成葡萄糖。4.目前正研究从木霉菌中提取纤维素酶，以将纤维素转化为葡萄糖，这样就可将纤维素制成饲料和食品。5.农业和林业的下脚料中木质纤维素甚多，它们包含木质素、纤维素和半纤维素。木质素不能被生物催化降解，而且还干扰纤维素的发酵，因此解决木质素的广泛利用问题，将有助于纤维素的转化研究。●综合能力训练题1.在一定条件下，纤维素跟浓HNO3和浓H2SO4的混合酸反应而生成硝酸纤维，该反应的类型属于A.硝化