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关于淀粉和纤维素的两个教学问题

【化学工程毕业论文】 一、结构式问题在有机化学教科书中,关于淀粉和纤维素的分子结构,没有一个简明易写的结构式,一般都用一个较长的链段来表示,这样表示书写起来比较麻烦。
我们认为,对于直链淀粉和纤维素的分子结构(一级结构),书写时完应可以用下面两个结构式表示。
这两个结构式,既符合表示有机高分子化合物结构的一般习惯,又简单、易写、易记,同时还能够更明确地表示:(l)直链淀粉和纤维素具有相同的结构单元—葡萄糖。(2)两种分子中葡萄糖单元之间的结合各不相同。在直链淀粉中,葡萄糖单元之间以α-l,4甙键结合,在纤维素中,以β-1,4甙键结合。(3)分子链右边端基还有一个游离的半缩醛式醛基,左边端基的C4还有一个游离的羟基。(4)分子式(C6H10O5)n所表示的组成与结构式的组成,即实际组成相差一个氧和两个氢原子(下面将看到,这一点在配平化学方程式时很重要)。
对于支链淀粉,由于支链很多,结构很复杂;因此不能用一个简单的式子表示它的结构。
二、水解反应方程式的配平问题
从二糖、三糖乃至多糖都是单糖脱水缩合的产物。这种缩合的逆过程就是水解,它是低聚糖和多糖重要的化学性质。这一性质在中学和大学的化学教科书中均有不同程度的介绍。然而,值得注意的是,一些书在配平淀粉和纤维素水解反应的化学方程式时常出差错。
现行高中化学课本下册(第二版)在介绍淀粉和纤维素的水解时,把化学方程式写成:
就是其中一例。
我们都知道,二糖水解需要一分H2O,三糖完全水解需要两分子H2O,如此类推,含有n个葡萄糖单元的淀粉或纤维素分子,完全水解则需要(n-1)而不是n分子H2O。
有的课本关于淀粉不完全水解生成麦芽糖的化学方程式也有误:
这个化学方程式的差错在于:(1)反应物和产物的系数不对。(2)未注明n必须是偶数这个条件。因为对于n为奇数的那部分淀粉分子来说,这就意味着水解时有葡萄糖生成,而且这些葡萄糖又失水缩合成麦芽糖。然而,在该水解条件下,这种缩合是不可能的。也就是说,n为奇数时,该化学方程式不合理。
 
 
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