一、淀粉，纤维素的结构与物理性质
分类淀粉纤维素异同点
通式（C6H10O5）n（C6H10O5）n不是同分异构体（n不等
结构n值由几百到几千葡萄糖单元
几千个葡萄糖单元不是同系物（结构不同
相对分子质量几万－几十万
几十万－几百万都属于天然高分子化合物
存在植物光合作用的产物，种子或块根，谷类中含淀粉较多
大米80％，小麦70％构成细胞壁的基础物质木材50％，棉花92％－95％
存在方式不同
物理性质白色，无味，固态粉末，不溶于冷水，在热水中发生糊化作用
白色，无味，具有纤维状固体，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂
二、实验探究
1．淀粉水解：
（1）实验用品：0.5g淀粉、4mL20％硫酸、氢氧化钠溶液、银氨溶液、碘水
〔实验7－4〕在试管1和试管2里各放入0.5g淀粉，在试管1里加入4mL 20％的H2SO4溶液，在试管2里加入4mL水，都加热3~4min。用碱液中和试管1里H2SO4溶液，把一部分液体倒入试管3。在试管2和试管3里都加入碘溶液，观察有没有蓝色出现。在试管1里加入银氨溶液，稍加热后，观察试管内壁上有无银镜出现。
实验现象与结论
试管加入碘水加入银氨溶液结论
1出现银镜淀粉水解为葡萄糖2变蓝淀粉未水解
3不变色淀粉水解为葡萄糖
（2）实验用品：0.5g淀粉、唾液、新制氢氧化铜
在试管中加入0.5g淀粉，加入少许唾液加热，在水解液加入新制氢氧化铜，观察现象。
现象：有红色氧化亚铜沉淀生成。
结论：说明淀粉在唾液淀粉酶的催化下水解。
2．纤维素水解：
实验用品：棉花、浓硫酸、CuSO4溶液、过量NaOH溶液
〔实验7－5〕把一小团棉花放入试管中，加入几滴90％浓硫酸，用玻璃棒把棉花捣成糊状。小火微热，使之成为亮棕色溶液。稍冷，滴入3滴CuSO4溶液，并加入过量NaOH溶液使溶液中和至出现Cu（OH）2沉淀。加热煮沸，观察现象。
现象：用红色氧化亚铜沉淀生成。
结论：纤维素已水解，最终产物也是葡萄糖。
三、淀粉，纤维素的化学性质及用途
1．淀粉的化学性质及用途
（1）遇碘单质变蓝
（2）水解反应：
（C6H10O5）n＋n H2O→nC6H12O6（葡萄糖）
用途：用于制葡萄糖和酒精，也是人体的能源之一。
2．纤维素的化学性质和用途
（1）水解反应：（C6H10O5）n＋n H2O→nC6 H12O6（葡萄糖）
用途：纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等。
【典型例题】
例1植物进行光合作用时，共吸收了CO2气体135.5 L（标准状况下），问共转化生成了淀粉多少克？
选题目的：复习有关淀粉的相关知识。
思路分析：解答本题要正确掌握光合作用中CO2和H2O在叶绿素和日光作用下首先生成葡萄糖，葡萄糖再转化为淀粉的过程。
解答：植物进行光合作用的主要反应如下
6CO2+6H2O叶绿素日光C6H12O6+6O2
nC6H12O6酶（C6H10O5）n+nH2O
设淀粉分子的葡萄糖单元数为n，可得关系式
6nCO2～nC6H12O6～（C6H10O5）n
6n×22.4Ln×162g
135.5Lx
x=n×162×135.56×n×22.4=163.3g
答：共转化成淀粉质量为163.3g。
启示：要明确植物光合作用的原理，要能够采用关系法解多步化学反应的计算。本题关系式中出现的n值最终可约分消去。
例2某学生设计了如下三个实验方案，用以检验淀粉的水解程度：
甲方案：淀粉溶液稀H2SO4△水解液NaOH溶液中和液I2水溶液变蓝
结论：淀粉尚未水解。
乙方案：淀粉溶液稀H2SO4△水解液银氨溶液水浴加热无银镜出现
结论：淀粉尚未水解。
丙方案：淀粉溶液稀H2SO4△水解液NaOH溶液
中和液分两份①银氨溶液水浴加热生成银镜②碘水无现象
结论：淀粉水解完全。
选题目的：考察淀粉的化学性质和学生对实验的推理判断能力。
思路分析：甲方案水解后的溶液不应加碱中和，可直接滴加I2水来判断淀粉是否水解，甲方案的结论有误，因为加I2后溶液变蓝色有两种情况：①淀粉完全没有水解；②淀粉部分水解，故不可得出淀粉尚水解的结论。
乙方案操作错误，结论亦错误。淀粉完全水解后应用稀碱中和作为催化剂的酸，然后再作银镜反应的实验，本方案中无银镜现象出现，可能淀粉尚未水解，也可能淀粉水解完全或部分水解。
丙方案中水解后的溶液可直接加入碘水，判定淀粉是水解是否完全，而不应是加碱中和水解溶液后再加碘水，因而丙方案仍是不完整的。
解答：上述甲、乙、丙三个方案均不正确，但丙方案若改为：
淀粉溶液稀H2SO4△水解液分为两份
①I2水不变蓝色②加氢氧化钠中和中和液中银氨溶液水浴加热生成银镜
不变蓝色
可得结论：淀粉完全水解。
启示：实验方案的设计要考虑多种因素，一是要考虑化学反应的原理，二是要考虑实验操作过程中的干扰因素，除此外，还必须考虑实验操作要简单，实验现象要明显。
例310g的脱脂棉在一定条件下与浓H2SO4、浓HNO3共热可得到15.6g的纤维素硝酸酯，计算并推断该纤维素硝酸酯的结构简式。
选题目的：本题主要考察有关纤维素的化学性质以及化学计算能力。
思路分析：纤维素一般不容易完全酯化生成三硝酸纤维素酯，酯化程度的高低依据形成酯的质量与纤维素的质量来推测形成酯的结构。因为1mol的－OH中的H被－NO2取代后质量增加45g。
解答：设该纤维素有x个羟基酯化
则［C6H7O2（OH）3］n纤维素硝酸酯
162n（162+45x）
1015.6
解得x=2
故该硝酸酯为
（C6H7O2）
OHNO2NO2n
启示：本题是通过定量计算推测分子结构，解题关键在于找出羟基中的H被硝基－NO2取代后质量的增加量，这充分考察了学生的创造性发散思维的能力。解答本题不需要也不太可能写出反应方程式，若想通过方程式解答有可能陷入死胡同，因而解答本题需要同学们进行创造性的发散思维。
【习题精选】
一、选择题
（每小题有1～2个选项符合题意）
1．在下列物质中，属于天然高分子化合物是（）
（A）淀粉（B）纤维素（C）聚乙烯（D）醋酸纤维
2．互为同分异构体，且可用银镜反应区别的是（）
（A）淀粉与纤维素（B）苯甲醛与苯甲酸
（C）丙酸和甲酸乙酯（D）蔗糖和麦芽糖
3．将淀粉与食盐的混合物加以分离，可以采用（）
（A）加热蒸发（B）过滤
（C）萃取（D）渗析
4．在下列反应中，H2SO4只起催化作用的是（）
①乙醇和乙酸的酯化反应②乙酸乙酯的水解反应
③硝基苯的制取④苯的碘化反应
⑤乙醇制乙烯⑥淀粉水解为葡萄糖
（A）⑥（B）①⑤
（C）③④（D）②⑥
5．向淀粉中加入少量稀H2SO4，加热使之发生水解，为了测定水解程度，所需下列试剂是（）
①NaOH溶液②银氨溶液③新制Cu（OH）2碱性悬浊液④碘水⑤BaCl2
（A）①⑤（B）②④
（C）②③④（D）①③④
6．下列各组物质互为同系物的是（）
（A）葡萄糖、蔗糖、淀粉
（B）甲醇、乙二醇、丙三醇
（C）2，2-二氯丙烷，1，2-二氯丙烷，二氯甲烷
（D）苯酚、苯甲醚、苯乙醇
7．下列物质最易燃烧的是（）
（A）棉花（B）粘胶纤维
（C）硝酸纤维（D）醋酸纤维
参考答案：
1．A、B 2．C、D 3．D 4．D 5．D6．C 7．A
二、填空题
1．淀粉和纤维素的分子组成都可以用通式表示，但二者的n值是同的。它们都属于糖，在性质上跟单糖、二糖不同，没有味，都（填“能”或“不能”）发生银镜反应，但在稀硫酸的催化作用下，都能发生反应，反应的最终产物都是。纤维素发生水解反应的化学方程式是。
2．用含淀粉的物质制备陈醋（醋酸）的主要过程，可用化学方程式表示为：
①；②；③；④。检验所酿的陈醋中是否含有淀粉的方法是。
参考答案：
1．（C6H10O5）n；不；多；甜；不能；水解；葡萄糖；
（C6H10O5）n+nH2O催化剂△n（C6H12O6）
2．（C6H10O5）n+nH20稀硫酸△n（C6H12O6）；
C6H12O6催化剂△2C2H5OH+2CO2↑；
2C2H5OH+2O2催化剂△2CH3CHO+2H2O；
2CH3CHO+O2催化剂△2CH3COOH；
加碘水，观察是否变蓝。
三、计算题
将16.2g的淀粉溶于水，加入适量稀H2SO4，加热一段时间后，冷却，用碱溶液中和水解液，加入足量的银氨溶液，水浴加热，反应完全后，得到16.2g的银，求淀粉的水解率。
参考答案：
解：由关系式（C6H10O5）n～nC6H12O6～2nAg可知：
C6H10O5～2Ag
162216
x16.2
解得x=162×16.2216（g）
故淀粉的水解率=162×16.2216×16.2×100%=75%
或C6H10O5～2Ag
12
x′16.2108=0.15
解得x′=0.075，而16.2g的淀粉中含C6H10O5为16.2162=0.1（mol）
故淀粉的水解率是0.0750.1×100%=75%
