诠释淀粉与纤维素的主要区别
时间:2013-12-20 20:43 来源:未知 作者:陈螯 点击:次 所属专题: 淀粉 纤维素
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淀粉与纤维素结构单元相同,聚合度不同,但是二者的结构基本相似。特别在性质和用途方面却有很大的差别。下面通过对淀粉与纤维素的比较分析,归类它们的相似性和差异性。
一、组成的相似性
由于二者都是高分子化合物,聚合度不同的分子混合而成,所以均为混合物。
淀 粉 | 纤 维 素 | |
化学式 | (C6H10O5)n | (C6H10O5)n |
n值大小 | 大 | 更大 |
结构特点 | 无—CHO | ①无—CHO②有—OH |
水解最终产物 | 葡萄糖 | 葡萄糖 |
性质差别 | 遇碘变蓝色 | 可发生酯化反应 |
是否纯净物 | 否 | 否 |
是否同分异构 | 否 |
二、结构的差异性
虽然淀粉和纤维素的化学式都为(C6H10O5)n,但由于两者分子组成中的n值不同,所以它们的结构不相同,两者并不互为同分异构体。它们的结构单元是不是相同的呢?由淀粉和纤维素的分子里所包含的单糖单元的数目不同,即n值不同。构成淀粉和纤维素的结构单元的分子式均为C6H10O5,只不过是两种物质的结构单元中各种元素的连接方式不同,也就是说分子结构并不相同,两者的结构单元也不相同。
三、溶解性的差异性
无论是淀粉还是纤维素,在水中的溶解性都不大。淀粉不溶于水,在热水中淀粉颗粒会膨胀破裂,有一部分溶解在水里,另一部分悬浮在水中,形成胶状淀粉糊,这一过程称为淀粉的糊化。纤维素难溶于水,即是加热也不溶解。
四、化学性质的差异性
淀粉和纤维素的结构单元中都含有多羟基,但由于羟基连接方式的不同,它们在性质、用途方面存在一定的差异。主要有以下几种反应。
1、淀粉和纤维素的水解反应
(1)、淀粉和纤维素水解的最终产物相同,都是葡萄糖.
(2)、淀粉和纤维素水解的反应条件类似:催化剂都是H2SO4——淀粉易水解,是稀H2SO4,纤维素难水解,是浓H2SO4;反应都需要加热——淀粉易水解,加热时间短,纤维素难水解,加热时间长.
(3)、判定淀粉和纤维素的水解产物,都需先加碱中和掉催化剂H2SO4,因为—CHO被弱氧化剂——银氨溶液和新制Cu(OH)2氧化,须在碱性条件下进行.
(4)、淀粉水解程度的判定
淀粉水解的最终产物是葡萄糖
进行淀粉水解程度的判定,需先中和掉催化剂H2SO4.
①若“水解产物”能使碘水变蓝色,但不能发生银镜反应,则证明淀粉尚未发生水解.
②若水解产物既能使碘水变蓝色,又能发生银镜反应,则证明淀粉已部分水解.
③若水解产物遇碘水不变蓝色,则证明淀粉已完全水解.
2、纤维素的取代反应
纤维素分子的结构单元中含有三个羟基:
故能发生酯化反应:
(1)生成硝酸纤维
(2)生成醋酸纤维
3、淀粉的显色反应
不论是将碘水滴入淀粉溶液中,还是将淀粉溶液滴入碘水中,都可以得到蓝色的溶液。即碘与淀粉的显色反应既可以用于淀粉检验碘单质的存在,也可以用于由碘水检验淀粉分子的存在。
注意:一是不管碘水还是淀粉溶液,所配浓度都应该小,且需现配现用。二是溶液不能与酶或酸性物质相接触,实验时要在常温下进行。三是为了让碘与淀粉的显色反应呈现纯正的蓝色,常使用可溶性的淀粉(直链淀粉),若配制的淀粉溶液浑浊,一定要过滤。
五、淀粉和纤维素的主要用途
1、淀粉的主要用途
2、纤维素的主要用途
在动物体内的消化功能,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。两者在结构上虽然差别甚微,但性质和作用却截然不同。人的消化中所含的酶只能使淀粉水解成人能吸收的葡萄糖,却不能使纤维素水解。牛羊的消化系统里寄生某些微生物,可以分泌使纤维素水解的酶,这种酶可使纤维素迅速水解成葡萄糖,供动物吸收,所以可将纤维素制成饲养动物的饲料。
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