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高中化学人教版 (2019)必修 第二册第四节 基本营养物质获奖教学设计
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第二册第四节 基本营养物质获奖教学设计，共10页。教案主要包含了学习目标，核心素养，思考与交流，实验探究，实验7-7，实验7-8，课堂练习等内容，欢迎下载使用。
第四节 基本营养物质
糖类、蛋白质和油脂这类有机物是重要的营养物质，与生命活动密切相关，在生产和生活中有广泛应用，学生根据生活常识和初中化学的学习对此已有初步了解。教材在此基础上进一步介绍糖类、蛋白质和油脂的性质和用途，休现有机化学的应用价值。教材在此前介绍了含单官能团的有机小分子，在本节进一步引入含多官能团的生物大分子，有助于学生形成对有机物更为完整、全面的认识、为化学选择性必修模块和生物课的学习做好准备。本节涉及的有机物结构都比较复杂，学生此时还难以仅从结构的角度认识这些物质的性质。因此，教材注意从生活经验和实验活动出发来介绍物质的性质，让学生了解糖类、蛋白质和油脂的基本组成、特征反应与用途。
教材首先介绍这三类物质中学生最熟悉的糖类，从组成的角度对其进行分类，通过表格加以呈现，再以葡萄糖为例介绍单糖的性质。葡萄糖的结构与小分子有机物相比较为复杂，教材给出结构简式的目的是让学生对此产生直观认识，程度较好的学生可以从碳骨架和官能团这两个视角继续深入分析。但根据课程标准的要求，并考虑到大多数学生的实际认识水平，教材此处没有继续深入，而是通过接下来的实验直接介绍葡萄糖的特征反应，不涉及具体反应原理和化学方程式：二糖和多糖则主要介绍其生理作用和工业应用，其中包含了水解反应和利用生物质生产燃料乙醇的反应。
蛋白质的结构十分复杂，教材只从组成元素和结构单元的角度进行简单介绍，同时通过“思考与讨论”栏目让学生初步认识简单氨基酸的结构特征，为下面介绍蛋白质的生理功能进行铺垫。最后通过实验介绍蛋白质的特征反应，由此解释蛋白质在生产和生活中的应用。油脂这部分内容首先根据生活中人们的经验和直观认识介绍油脂的分类和物理性质，然后再通过其结构通式说明油脂的化学性质，进一步幅释共用途和生理作用。最后的“研究与实践”栏目结合生活中的热点问器。要求学生在阅究料，提集多方面观点，从社会不同人群的角度分析油脑的用落和对健康的影动，通过按日活动定使学生全面。正确地认识化学物质和化学科， 帮助共树过健康生活理念，培养科学态度和社会责任。
【学习目标】
1、知道糖类的组成、性质和用途，掌握葡萄糖的结构和主要化学性质。
2、掌握油脂、蛋白质的组成和主要性质。
3、了解基本营养物质在日常生活中的应用。
【核心素养】
1、微观探析：能从官能团的角度认识糖类、油脂、蛋白质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。
2、科学探究：对糖类、油脂、蛋白质的结构、性质提出可能的假设，设计实验探究葡萄糖、淀粉、蛋白质的性质。
重点：葡萄糖、淀粉、蛋白质和油脂的主要性质；
难点：葡萄糖结构与性质的关系。
葡萄糖，NaOH、CuSO4、银氨溶液等
【引入】
随着人类生活水平的提高，社会上相继出现了许多“富贵病”，如肥胖、糖尿病等。糖尿病患者的饮食中是不能富含糖类物质的,所以我们在超市可以看到一些饮料、饼干、奶粉、营养麦片、八宝粥等食品的外包装上标有“无糖”“无蔗糖”字样。从化学角度来看，这些食品真的无糖吗?本课时我们将来学习有关基本营养物质的知识。
【思考与交流】
我们在生活中接触到的营养物质主要有哪一些？
【讲解】
一、糖类
1．组成
糖类是由 、 、 三种元素组成，可用通式 表示，也称为 。
2．分类 依据：是否水解及水解产物的不同进行分类
糖类eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(单糖\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(葡萄糖C6H12O6,果糖C6H12O6))互为同分异构体,双糖\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(蔗糖C12H22O11,麦芽糖C12H22O11))互为同分异构体,多糖\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(淀粉[C6H10O5n],纤维素[C6H10O5n]))通式相同，但不互为同分异构体))
3.葡萄糖
(1)结构：分子式： ；
结构简式： 或 。葡萄糖和果糖分子式相同而结构不同，互为 。
(2)物理性质：葡萄糖是一种 的 晶体， 溶于水。
【实验探究】
【实验7-7】
(1) 在试管中加入2mL10%NaOH溶液，滴加5滴5%CuSO4，溶液，得到新制的Cu(OH)2。再加入2mL10%葡萄糖溶液，加热，观察现象。
(2) 在洁净的试管中加入1mL2%AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入2%稀氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，得到银氨溶液。再加入1mL10% 葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热，观察现象。
4．蔗糖的组成和性质
蔗糖和麦芽糖分子式都为 ，两者互为 。
蔗糖水解方程式： 。
5．淀粉和纤维素
(1)组成：二者通式为 ，属于天然高分子化合物。
(2)主要化学性质
a．特征反应：淀粉遇单质碘 。
b．淀粉水解反应： 。
【实验探究】
【实验7-8】
(1) 回忆生物课中学习的检验淀粉的方法。将碘溶液滴到一片慢头或土豆上，观察现象。
(2) 在试管中加入0.5g淀粉和4mL 2ml/L H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2，加热。观察并解释实验现象。
6.糖类的主要用途
(1)淀粉为人体提供能量，具体变化过程可表示为淀粉[ ]eq \(――→,\s\up7(酶))糊精[(C6H10O5)m，m＜n]eq \(――→,\s\up7(酶))麦芽糖( )eq \(――→,\s\up7(酶))葡萄糖( )eq \(――――→,\s\up7(缓慢氧化)) 。
(2) 人体内，纤维素能刺激肠道蠕动，促进 和 。
(3) 以富含 的农作物为原料酿酒，以富含 的植物秸秆为原料生产燃料乙醇。
【讲解】
二、蛋白质
1. 蛋白质的存在和组成
(1) 存在：蛋白质是构成 的基本物质，存在于各类生物体内。
(2) 组成：由 等元素组成，是一类非常复杂的_________。
2. 蛋白质性质
(1) 蛋白质的水解反应
【思考与交流】
观察甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式，辨认其中的官能团，并说明其结构的共同点。
官能团： ， 。
【实验探究】
【实验7-8】
(1) 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴酷酸铅溶液，观察现象。
(2) 向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸，加热，观察现象。
(3) 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品，小心地闻气味。
(2) 蛋白质的变性
变性：蛋白质在一些化学试剂或一些物理因素作用下，失去生理活性，溶解度下降而析出的过程。
变性条件:重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、加热、紫外线等。
(3) 蛋白质的特征反应
3. 蛋白质在生产、生活中的作用
(1) 蛋白质存在于一切细胞中，是人类必需的营养物质。
(2) 毛和蚕丝的成分都为蛋白质，可以制作服装。
(3) 从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂，阿胶可作中药材等。
(4) 绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂。
【讲解】
三、油脂
1．油脂的组成、分类及结构
(1) 组成元素： 。
(2)分类：根据室温下油脂状态，油脂分为 和 。
(3)结构
(4) 分类
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(硬脂酸：C17H35COOH,软脂酸：C15H31COOH))饱和脂肪酸 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(油酸：C17H33COOH,亚油酸：C17H31COOH))不饱和脂肪酸
2．油脂的性质
(1) 物理性质：在室温下，植物油通常呈 ，动物油脂通常呈 ，密度比水 ，黏度较大， 溶于水，易溶于 。
(2) 化学性质
a．油脂的氢化——加成反应
＋3H2eq \(――→,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))
b．油脂的水解反应
其中反应②又称为 。
3．油脂在生产、生活中的应用
四、奶油
1．奶油的来源
奶油俗称 ，是将牛乳中的 经提炼浓缩而成。
2．奶油成分及物理特性
奶油中含较多的 ，熔化温度在30 ℃左右，有一定 ，具有可塑性，入口即化，口感好，奶香味浓郁。
3．人造奶油(又称人造黄油、植物奶油、麦淇淋)
【课堂练习】
1.糖类是生命的基础能源，下列关于糖类的说法中，正确的是( )
A.糖类都可以水解
B.糖类是具有甜味的物质
C.糖类都含有C、H、O元素
D.糖类都符合Cn(H2O)m的通式
2.下列有关糖类的叙述正确的是( )
A.含1 ml葡萄糖的水溶液与足量金属钠反应，最多生成2.5 ml H2
B.酿酒过程是淀粉先水解成葡萄糖，葡萄糖再分解成乙醇和二氧化碳
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要
D.蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍
3.能证明淀粉已经完全水解的试剂是( )
A.碘化钾溶液 B.银氨溶液
C.碘水 D.酚酞溶液
4.能够用来检验某糖尿病病人的尿液中是否含葡萄糖的试剂是( )
A.氨水 B.金属钠
C.新制Cu(OH)2悬浊液 D.硝酸银溶液
5.下面关于蛋白质的叙述不正确的是（ ）
A.在豆浆中加入少量石膏，能使豆浆中的蛋白质凝结，从而制成豆腐
B.蛋白质都是高分子化合物
C.蛋白质在酶的作用下水解的最终产物是葡萄糖
D.若误食重金属盐而引起中毒，可服用大量牛奶或豆浆进行解救
6.下列有关蛋白质的性质描述说法错误的是（ ）
A.棉被和蚕丝被的主要材质均为高分子
B.从牛奶中可以提取酪素，用来制作塑料
C.消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析
D.在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液，都会产生沉淀，但原理不同
7.下列关于油脂的叙述不正确的是（ ）
A.油脂难溶于水，可用分液的方法分离油脂和水的混合物
B.天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点
C.油脂都是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
8.动物油和植物油的不同之处是（ ）
A.前者给人体提供的热量多，后者给人体提供的热量少
B.前者是高分子化合物，后者不是
C.前者的烃基是较饱和的，后者的烃基是较不饱和的
D.前者能够水解，后者不能水解
在初中化学的学习中，学生已经初步认识了糖类、蛋白质和油脂是人类重要的营养物质。因此，本节教学目标是帮助学生进一步认识糖类、蛋白质、油脂的结构和性质，并通过典型代表物葡萄糖的结构与性质的关系发展“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养；同时，通过本节课学习提高学生健康生活的意识，认识化学与科学、技术、社会的密切联系。类别
单糖
二糖
多糖
特点
不能再水解成更简单的糖
一分子二糖能水解成
单糖
一分子多糖能水解成
单糖
代表物
代表物分子式
实验现象
最终有砖红色沉淀生成
实验结论
葡萄糖具有还原性，能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化为砖红色沉淀Cu2O
现象
向AgNO3溶液加入稀氨水，沉淀消失后再滴加1 mL 10%葡萄糖，水浴加热，生成银白色光亮的银镜
实验结论
葡萄糖可以将银氨溶液中的银元素还原为单质银
第四节 基本营养物质
糖类、蛋白质和油脂这类有机物是重要的营养物质，与生命活动密切相关，在生产和生活中有广泛应用，学生根据生活常识和初中化学的学习对此已有初步了解。教材在此基础上进一步介绍糖类、蛋白质和油脂的性质和用途，休现有机化学的应用价值。教材在此前介绍了含单官能团的有机小分子，在本节进一步引入含多官能团的生物大分子，有助于学生形成对有机物更为完整、全面的认识、为化学选择性必修模块和生物课的学习做好准备。本节涉及的有机物结构都比较复杂，学生此时还难以仅从结构的角度认识这些物质的性质。因此，教材注意从生活经验和实验活动出发来介绍物质的性质，让学生了解糖类、蛋白质和油脂的基本组成、特征反应与用途。
教材首先介绍这三类物质中学生最熟悉的糖类，从组成的角度对其进行分类，通过表格加以呈现，再以葡萄糖为例介绍单糖的性质。葡萄糖的结构与小分子有机物相比较为复杂，教材给出结构简式的目的是让学生对此产生直观认识，程度较好的学生可以从碳骨架和官能团这两个视角继续深入分析。但根据课程标准的要求，并考虑到大多数学生的实际认识水平，教材此处没有继续深入，而是通过接下来的实验直接介绍葡萄糖的特征反应，不涉及具体反应原理和化学方程式：二糖和多糖则主要介绍其生理作用和工业应用，其中包含了水解反应和利用生物质生产燃料乙醇的反应。
蛋白质的结构十分复杂，教材只从组成元素和结构单元的角度进行简单介绍，同时通过“思考与讨论”栏目让学生初步认识简单氨基酸的结构特征，为下面介绍蛋白质的生理功能进行铺垫。最后通过实验介绍蛋白质的特征反应，由此解释蛋白质在生产和生活中的应用。油脂这部分内容首先根据生活中人们的经验和直观认识介绍油脂的分类和物理性质，然后再通过其结构通式说明油脂的化学性质，进一步幅释共用途和生理作用。最后的“研究与实践”栏目结合生活中的热点问器。要求学生在阅究料，提集多方面观点，从社会不同人群的角度分析油脑的用落和对健康的影动，通过按日活动定使学生全面。正确地认识化学物质和化学科， 帮助共树过健康生活理念，培养科学态度和社会责任。
【学习目标】
1、知道糖类的组成、性质和用途，掌握葡萄糖的结构和主要化学性质。
2、掌握油脂、蛋白质的组成和主要性质。
3、了解基本营养物质在日常生活中的应用。
【核心素养】
1、微观探析：能从官能团的角度认识糖类、油脂、蛋白质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。
2、科学探究：对糖类、油脂、蛋白质的结构、性质提出可能的假设，设计实验探究葡萄糖、淀粉、蛋白质的性质。
重点：葡萄糖、淀粉、蛋白质和油脂的主要性质；
难点：葡萄糖结构与性质的关系。
葡萄糖，NaOH、CuSO4、银氨溶液等
【引入】
随着人类生活水平的提高，社会上相继出现了许多“富贵病”，如肥胖、糖尿病等。糖尿病患者的饮食中是不能富含糖类物质的,所以我们在超市可以看到一些饮料、饼干、奶粉、营养麦片、八宝粥等食品的外包装上标有“无糖”“无蔗糖”字样。从化学角度来看，这些食品真的无糖吗?本课时我们将来学习有关基本营养物质的知识。
【思考与交流】
我们在生活中接触到的营养物质主要有哪一些？
【讲解】
一、糖类
1．组成
糖类是由 、 、 三种元素组成，可用通式 表示，也称为 。
2．分类 依据：是否水解及水解产物的不同进行分类
糖类eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(单糖\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(葡萄糖C6H12O6,果糖C6H12O6))互为同分异构体,双糖\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(蔗糖C12H22O11,麦芽糖C12H22O11))互为同分异构体,多糖\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(淀粉[C6H10O5n],纤维素[C6H10O5n]))通式相同，但不互为同分异构体))
3.葡萄糖
(1)结构：分子式： ；
结构简式： 或 。葡萄糖和果糖分子式相同而结构不同，互为 。
(2)物理性质：葡萄糖是一种 的 晶体， 溶于水。
【实验探究】
【实验7-7】
(1) 在试管中加入2mL10%NaOH溶液，滴加5滴5%CuSO4，溶液，得到新制的Cu(OH)2。再加入2mL10%葡萄糖溶液，加热，观察现象。
(2) 在洁净的试管中加入1mL2%AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入2%稀氨水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，得到银氨溶液。再加入1mL10% 葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热，观察现象。
4．蔗糖的组成和性质
蔗糖和麦芽糖分子式都为 ，两者互为 。
蔗糖水解方程式： 。
5．淀粉和纤维素
(1)组成：二者通式为 ，属于天然高分子化合物。
(2)主要化学性质
a．特征反应：淀粉遇单质碘 。
b．淀粉水解反应： 。
【实验探究】
【实验7-8】
(1) 回忆生物课中学习的检验淀粉的方法。将碘溶液滴到一片慢头或土豆上，观察现象。
(2) 在试管中加入0.5g淀粉和4mL 2ml/L H2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2，加热。观察并解释实验现象。
6.糖类的主要用途
(1)淀粉为人体提供能量，具体变化过程可表示为淀粉[ ]eq \(――→,\s\up7(酶))糊精[(C6H10O5)m，m＜n]eq \(――→,\s\up7(酶))麦芽糖( )eq \(――→,\s\up7(酶))葡萄糖( )eq \(――――→,\s\up7(缓慢氧化)) 。
(2) 人体内，纤维素能刺激肠道蠕动，促进 和 。
(3) 以富含 的农作物为原料酿酒，以富含 的植物秸秆为原料生产燃料乙醇。
【讲解】
二、蛋白质
1. 蛋白质的存在和组成
(1) 存在：蛋白质是构成 的基本物质，存在于各类生物体内。
(2) 组成：由 等元素组成，是一类非常复杂的_________。
2. 蛋白质性质
(1) 蛋白质的水解反应
【思考与交流】
观察甘氨酸和苯丙氨酸的结构简式，辨认其中的官能团，并说明其结构的共同点。
官能团： ， 。
【实验探究】
【实验7-8】
(1) 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴酷酸铅溶液，观察现象。
(2) 向盛有鸡蛋清溶液的试管中滴入几滴浓硝酸，加热，观察现象。
(3) 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品，小心地闻气味。
(2) 蛋白质的变性
变性：蛋白质在一些化学试剂或一些物理因素作用下，失去生理活性，溶解度下降而析出的过程。
变性条件:重金属的盐类、强酸、强碱、乙醇、加热、紫外线等。
(3) 蛋白质的特征反应
3. 蛋白质在生产、生活中的作用
(1) 蛋白质存在于一切细胞中，是人类必需的营养物质。
(2) 毛和蚕丝的成分都为蛋白质，可以制作服装。
(3) 从动物皮、骨中提取的明胶可作食品增稠剂，阿胶可作中药材等。
(4) 绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂。
【讲解】
三、油脂
1．油脂的组成、分类及结构
(1) 组成元素： 。
(2)分类：根据室温下油脂状态，油脂分为 和 。
(3)结构
(4) 分类
eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(硬脂酸：C17H35COOH,软脂酸：C15H31COOH))饱和脂肪酸 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\c1(油酸：C17H33COOH,亚油酸：C17H31COOH))不饱和脂肪酸
2．油脂的性质
(1) 物理性质：在室温下，植物油通常呈 ，动物油脂通常呈 ，密度比水 ，黏度较大， 溶于水，易溶于 。
(2) 化学性质
a．油脂的氢化——加成反应
＋3H2eq \(――→,\s\up11(催化剂),\s\d4(△))
b．油脂的水解反应
其中反应②又称为 。
3．油脂在生产、生活中的应用
四、奶油
1．奶油的来源
奶油俗称 ，是将牛乳中的 经提炼浓缩而成。
2．奶油成分及物理特性
奶油中含较多的 ，熔化温度在30 ℃左右，有一定 ，具有可塑性，入口即化，口感好，奶香味浓郁。
3．人造奶油(又称人造黄油、植物奶油、麦淇淋)
【课堂练习】
1.糖类是生命的基础能源，下列关于糖类的说法中，正确的是( )
A.糖类都可以水解
B.糖类是具有甜味的物质
C.糖类都含有C、H、O元素
D.糖类都符合Cn(H2O)m的通式
2.下列有关糖类的叙述正确的是( )
A.含1 ml葡萄糖的水溶液与足量金属钠反应，最多生成2.5 ml H2
B.酿酒过程是淀粉先水解成葡萄糖，葡萄糖再分解成乙醇和二氧化碳
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖，供人体组织的营养需要
D.蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍
3.能证明淀粉已经完全水解的试剂是( )
A.碘化钾溶液 B.银氨溶液
C.碘水 D.酚酞溶液
4.能够用来检验某糖尿病病人的尿液中是否含葡萄糖的试剂是( )
A.氨水 B.金属钠
C.新制Cu(OH)2悬浊液 D.硝酸银溶液
5.下面关于蛋白质的叙述不正确的是（ ）
A.在豆浆中加入少量石膏，能使豆浆中的蛋白质凝结，从而制成豆腐
B.蛋白质都是高分子化合物
C.蛋白质在酶的作用下水解的最终产物是葡萄糖
D.若误食重金属盐而引起中毒，可服用大量牛奶或豆浆进行解救
6.下列有关蛋白质的性质描述说法错误的是（ ）
A.棉被和蚕丝被的主要材质均为高分子
B.从牛奶中可以提取酪素，用来制作塑料
C.消毒过程中细菌蛋白质发生了盐析
D.在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液，都会产生沉淀，但原理不同
7.下列关于油脂的叙述不正确的是（ ）
A.油脂难溶于水，可用分液的方法分离油脂和水的混合物
B.天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点
C.油脂都是高级脂肪酸的甘油酯
D.油脂都不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色
8.动物油和植物油的不同之处是（ ）
A.前者给人体提供的热量多，后者给人体提供的热量少
B.前者是高分子化合物，后者不是
C.前者的烃基是较饱和的，后者的烃基是较不饱和的
D.前者能够水解，后者不能水解
在初中化学的学习中，学生已经初步认识了糖类、蛋白质和油脂是人类重要的营养物质。因此，本节教学目标是帮助学生进一步认识糖类、蛋白质、油脂的结构和性质，并通过典型代表物葡萄糖的结构与性质的关系发展“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养；同时，通过本节课学习提高学生健康生活的意识，认识化学与科学、技术、社会的密切联系。类别
单糖
二糖
多糖
特点
不能再水解成更简单的糖
一分子二糖能水解成
单糖
一分子多糖能水解成
单糖
代表物
代表物分子式
实验现象
最终有砖红色沉淀生成
实验结论
葡萄糖具有还原性，能被新制Cu(OH)2悬浊液氧化为砖红色沉淀Cu2O
现象
向AgNO3溶液加入稀氨水，沉淀消失后再滴加1 mL 10%葡萄糖，水浴加热，生成银白色光亮的银镜
实验结论
葡萄糖可以将银氨溶液中的银元素还原为单质银
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