【重点难点解析】

一、淀粉

1.淀粉的形成

淀粉存在于植物的球茎、块根及种子中，是绿色植物光合作用的产物。其转化过程如下：6CO₂+6H₂O C₆H₁₂O₆(葡萄糖)+6O₂↑

nC₆H₁₂O₆(葡萄糖) (C₆H₁₀O₅)_n(淀粉)+nH₂O

2.糊化作用

淀粉不溶于冷水，但与热水混合片刻后就能渐渐膨胀。其中一部分溶解于水中，另一部分不溶于水悬浮于水里能膨胀，形成胶状的淀粉糊，这一过程你为糊化作用。

3.淀粉的主要化学性质

(1)水解反应：淀粉分子里没有醛基。所以无还原性，不能发生银镜反应。但淀粉在酸或淀粉酶催化作用下能发生水解，生成葡萄糖。

(C₆H₁₀O₅)_n(淀粉)+nH₂O nC₆H₁₂O₆(葡萄糖)

(2)显色反应：淀粉溶液遇碘(I₂)起反应而显蓝色，这是淀粉的一个特殊性质，因这个反应灵敏，所以常用来检验淀粉或碘的存在。

二、纤维素

1.纤维素的结构和性质  纤维素大约由几千个葡萄糖单元组成，每一个葡萄糖单元有三个醇羟基，其分子也可用〔C₆H₇O₂(OH)₃〕_n表示，由于醇羟基的存在，所以纤维素能够表现出醇的一些性质，除发生水解反应外，还能发生酯化反应。

(1)水解反应：跟淀粉一样，纤维素也不显还原性，可以发生水解，但比淀粉困难，水解的最终产物也是葡萄糖，也可用来制造酒精。

(C₆H₁₀O₅)_n(纤维素)+nH₂O nC₆H₁₂O₆(葡萄糖)

C₆H₁₂O₆(葡萄糖) 2C₂H₅OH+2CO₂

(2)酯化反应：将纤维素加入浓硝酸和浓硫酸的混酸中，由于纤维素分子中的每个葡萄糖单元有三个醇羟基，所以可以逐步地发生酯化反应，最后生成三硝酸纤维素酯，又叫火棉。

棉花跟乙酸—乙酸酐的混合物在一定条件下可制得醋酸纤维酯，可用于制造电影胶片的片基，也可作纺织工业原料。

(3)与碱反应：将纤维素溶解在浓氢氧化钠的二硫化碳溶液中，经抽丝、硫酸洗涤、洗净干燥等工艺过程，可制得光泽的粘胶纤维，粘胶纤维中长纤维俗称人造丝，短纤维俗称人造棉，都可供纺织用。

2.造纸的简单工艺流程

造纸是我国古代的重大发明之一，其化学造纸的原理为：利用亚硫酸氢钙或氢氧化钠等化学药品来蒸煮作为造纸原料的纤维素，如木材、稻草等，使其中非纤维素成分溶解而除去，从而将纤维素分离析出，得到化学纸浆。再经过漂白，打浆、抄纸和烘干等工艺流程制成纸张。

3.几种产品的成分和用途

【命题趋势分析】

1.多糖水解实验及水解产物检验实验。

2.综合其他各种烃衍生物的题目。

【基础知识精讲】 

1.淀粉和纤维素的组成

(1)淀粉和纤维素的通式均为(C₆H₁₀O₅)_n。要注意：它们结构不同；分子里所包含的单糖单元C₆H₁₀O₅数目也不同，即n值不同，故它们不是同分异构体。

(2)多糖是由很多个单糖分子按照一定的方式，通过在分子间脱去水分子结合而成的。多糖在性质上跟单糖、低聚糖不同，一般不溶于水，没有甜味，没有还原性。

 2.淀粉

淀粉是绿色植物进行光合作用的产物，主要存在于植物的种子、块茎或块根里，其中谷类中含淀粉较多。例如，大米约含淀粉80％，小麦约含70％，马铃薯约含20％等。

淀粉分子中约含有几百个到几千个葡萄糖单元，它的分子量从几万到几十万。淀粉是一类分子量很大的化合物。这类分子量很大的化合物通常叫做高分子化合物。

(1)物理性质：淀粉是白色、无气味、无味道的粉末状物质，不溶于冷水，在热水里部分溶解，另一部分形成胶状淀粉糊。

(2)化学性质：

①无还原性，不能发生银镜反应等。

②在酸和酶的作用下能水解，水解的最终产物是葡萄糖。

(C₆H₁₀O₅)_n+nH₂O nC₆H₁₂O₆(葡萄糖)

③遇碘变蓝色，该反应用于检验淀粉或碘。

(3)淀粉是食物的一种重要成分。它也是一种工业原料，可以用来制葡萄糖和酒精等。淀粉在淀粉酶的作用下，先转化为麦芽糖，再转化为葡萄糖。葡萄糖受到酒曲里的酒化酶的作用，变为酒精。这就是含淀粉物质酿酒的主要过程。葡萄糖变为酒精的反应可以简略表示如下：　

 3.纤维素

纤维素是构成细胞壁的基础物质。木材约有一半是纤维素。棉花是自然界中较纯粹的纤维素，约含纤维素92％～95％。脱脂棉和无灰滤纸差不多是纯粹的纤维素。纤维素分子中大约含有几千个葡萄糖单元，它的分子量约为几十万。

(1)物理性质：纤维素是白色、无气味、无味道具有纤维状结构的物质，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂。

(2)化学性质：

①无还原性，不能发生银镜反应等。

②在酸的作用下水解生成葡萄糖(反应比淀粉水解难)。

(C₆H₁₀O₅)_n+nH₂O nC₆H₁₂O₆(葡萄糖)

③纤维素分子由很多个葡萄糖单元构成。每个葡萄糖单元有三个醇羟基，因而纤维素分子也可用〔C₆H₇O₂（OH）₃〕n表示。由于醇羟基的存在，所以纤维素能够表现出醇的一些性质，如生成硝酸酯、乙酸酯等。

(3)主要用途：纤维素常用于制造纤维素的硝酸酯(火棉、胶棉)、纤维素乙酸酯、粘胶纤维和造纸等。

①制造纤维素硝酸酯

纤维素硝酸酯俗名硝酸纤维，是由棉花（主要成分是纤维素）跟浓硝酸、浓硫酸的混合物在一定条件下反应制得的。

〔实验3－5〕把5mL浓硝酸(密度1.4g/cm³)和10mL浓硫酸（密度1.84g/cm³）先后加入烧杯里，配好混合液。放入一小块棉花，浸8～10min，然后取出洗净，晾干。把晾干的纤维素硝酸酯和一小块棉花同时点燃，比较它们的燃烧现象。

可以看出纤维素硝酸酯的燃烧比棉花快得多。生成纤维素硝酸酯的反应表示如下：

纤维素一般不容易完全酯化而生成三硝酸酯（含N14.14%）。酯化程度不同的硝酸酯在性质上也有所不同，工业上把含氮量低的纤维素硝酸酯叫做胶棉，含氮量高的叫做火棉。火棉在外表上跟棉花相似，遇火即迅速燃烧，在密闭容器中发生爆炸，可用于制无烟火药。胶棉也易于燃烧，但并不爆炸。胶棉用于制喷漆和塑料（如赛璐珞）。胶棉的乙醇—乙醚溶液俗名珂 酊，用于封瓶口等。

②制造纤维素乙酸酯

纤维素乙酸酯俗名醋酸纤维，是由棉花跟乙酸-乙酸酐〔（CH₃CO）₂O〕的混合物在一定条件下反应制得的。

纤维素乙酸酯多用于制电影胶片片基。它的优点是不易着火。

③制造粘胶纤维

把纤维素依次用浓氢氧化钠、二硫化碳处理，再把生成物溶解于稀氢氧化钠溶液中即形成粘胶液。把粘胶液经过细孔压入稀酸溶液中，重新生成纤维素，即是粘胶纤维。粘胶纤维中的长纤维俗称人造丝，短纤维俗称人造棉，都可供纺织用。如果把粘胶液通过狭缝压入稀酸中，可制成透明的薄膜，俗称玻璃纸。

④造纸

造纸是我国古代重大发明之一，是我国人民对人类文化的伟大贡献。近代造纸的原料主要是用植物纤维——木材纤维和草本植物纤维，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）和化学处理法。化学处理法是用亚硫酸氢钙或氢氧化钠等化学药品将纤维素原料中的非纤维素成分溶解除去，使纤维素分离出来，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。

4.糖类之间的转化

注：C₆H₁₂O₆ 2C₂H₅OH+2CO₂

【知识探究学习】

有机物燃烧氧量问题探究

有机物燃烧问题在有机化学中占有重要地位，现将有机物燃烧耗氧量问题解析如下：

1.有机物燃烧常有的两个通式：

C_xH_y+(x+ )O₂→xCO₂+ H₂O

C_xH_yO_z+(x+ - )O₂→xCO₂+ H₂O

有机物耗氧量可以从以上两个通式求出。

2.不同类烃或烃的含氧衍生物耗氧量具体通式：

烷烃：C_nH_2n+2+ O₂→nCO₂+(n+1)H₂O

烯烃或环烷烃：C_nH_2n+ O₂→nCO₂+nH₂O

炔烃或二烯烃：C_nH_2n-2+ O₂→nCO₂+(n-1)H₂O

苯及同系物：C_nH_2n-6+ O₂→nCO₂+(n-3)H₂O

饱和一元醇或醚：C_nH_2n+2O+ O₂→nCO₂+(n+1)H₂O

饱和一元醛或酮：C_nH_2nO+ O₂→nCO₂+nH₂O

饱和一元羧酸或酯：C_nH_2nO₂+ O₂→nCO₂+nH₂O

饱和二元醇：C_nH_2n+2O₂+ O₂→nCO₂+(n+1)H₂O

饱和三元醇：C_nH_2n+2O₃+ O₂→nCO₂+(n+1)H₂O

通过以上通式可得如下结论：

(1)相同物质的量含有相同碳原子数的烯烃(环烷烃)与醇(醚)完全燃烧时耗氧量相同。

(2)相同物质的量含有相同碳原子数的炔烃(二烯烃)与醛(酮)及二元醇完全燃烧时耗氧量相同。

(3)相同物质的量含有相同碳原子数的羧酸(酯)与三元醇完全燃烧时耗氧量相同。

以上三个结论，也可以通过另外一种方法求得，同时这个方法在求耗氧量时常用，这个方法是将衍生物中C、H、O先变成CO₂和H₂O，然后再与烃比较，如：

3.对于质量相同烃来说，可以将C_xH_y转化为( )_x形式。若质量相同烃，上式中 越大，耗氧量越多， 相同，耗氧量相同。

运用以上通式或结论解答有关有机物燃烧的计算题或选择题，就会迎刃而解。

【难题巧解点拨】

例1  下列实验能达到预期目的的是(    )

A.将纤维素和硫酸加热水解后的液体，取出少许，加入新制的Ca(OH)₂悬浊液加热，有砖红色沉淀生成，证明水解生成葡萄糖。

B.将氯乙烷和NaOH溶液共热后的液体取出少许，加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成，证明水解出Cl^-。

C.向经唾液充分作用后的苹果汁中滴入碘水，会显蓝色

D.利用FeCl₃溶液鉴别苯酚溶液和甲醇溶液

解析  A错在没有用NaOH溶液中和硫酸；B错在没有用HNO₃酸化，加入AgNO₃后会有Ag₂O↓棕褐色沉淀；C中苹果汁已完全水解成葡萄糖，滴入碘水不变蓝色。只有D可能，因为苯酚遇FeCl₃溶液显紫色，而醇不能。

答案：D

例2  某有机物A化学式为C_xH_yO_z，15gA完全燃烧生成22gCO₂和9gH₂O。

(1)该有机物的最简式_________。

(2)若A是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，且有还原性，则A的结构简式是_________。

(3)若A和Na₂CO₃混合，有气体放出，和醇能发生酯化反应，则A的结构简式为_________。

(4)若A是易挥发有水果香味的液体，能发生水解反应，则其结构简式为_________。

(5)若A分子中含有6个碳原子，具有多元醇和醛的性质，则其结构简式为_________。

解析  根据燃烧产物只有CO₂和H₂O，说明有机物或一定含有C、H元素，由CO₂、H₂O的质量分别算出m(C)、m(H)，当m(C)+n(H)<15g时，说明A中还含有氧元素，m(O)＝15g-［m(C)+m(H)］g，从而确定A的最简式，最后根据性质来确定A的结构简式。

(1)15g有机物中C、H、O元素的质量分别为：

m(C)＝ ×12g＝6g

m(H)＝ ×2g＝1g

m(O)＝15g-6g-1g＝8g

∴                      x∶y∶z＝ ∶ ∶ ＝1∶2∶1

故有机物A的最简式为CH₂O

(2)因为A为气体，最简式为CH₂O，又具有还原性，故A为甲醛，结构简式为H—CHO。

(3)能与Na₂CO₃溶液反应放出气体，且能与醇发生酯化反应，则含有—COOH，最简式也为CH₂O，故为CH₃COOH。

(4)若A为液体，有水果香味，并能发生水解，说明A为酯类，最简式为CH₂O的酯为HCOOCH₃。

(5)因为A中有六个碳原子，可见其化学式为C₆H₁₂O₆，有多个羟基和一个醛基(不饱和度为1)，属于糖类物质，可知A为葡萄糖，其结构简式为CH₂OH(CHOH)₄CHO。

例3  棉花纤维素相对分子质量为174960，每个分子中含有_______个葡萄糖单元。当纤维素与浓H₂SO₄、浓HNO₃的混合物反应后，生成的产物中含氮11.12%。每个葡萄糖单元中发生硝化反应的羟基数是_______个。

解析  (1)每个葡萄糖单元的相对分子质量是162，则纤维素分子中含葡萄糖单元数为 ＝1080；(2)设此纤维素与混酸反应后的产物中每个葡萄糖单元有x个硝基，则化学式为［C₆H₇O₅H_3-x(NO₂)_x］_n(x≤3)，依题意有

×100%＝11.12%

x＝2

答案：1080；2

【课本难题解答】

【习题】(课本第193页)

二、问答题

4.答：没有成熟的苹果内含较多的淀粉，因此遇I₂显蓝色。而成熟的苹果汁内含有较多的葡萄糖，因此能还原银氨溶液。

三、计算题

2.解：淀粉：C₆H₁₀O₅——C₆H₁₂O₆(葡)

1.62g    180g

3.24g    x＝3.6g

蔗糖：C₁₂H₂₂O₁₁+H₂O C₆H₁₂O₆(葡)+C₆H₁₂O₆(果)

  342g            180g      180g

3.42g         y＝1.8g    y＝1.8g

∴  a＝3.6g+1.8g＝5.4g

    b＝1.8g

a∶b＝3∶1

答：(略)