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1、化学人教必修2讲义第三章 有机化合物 第4节第四节基本营养物质学习目标核心素养建构1.了解糖类、油脂和蛋白质的元素组成。2了解糖类的分类及葡萄糖和果糖的结构。3了解糖类、油脂、蛋白质的性质。4了解糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的应用。5了解淀粉水解产物的检验方法。知 识 梳 理一、基本营养物质1种类2组成元素糖类、油脂、蛋白质组成的共同元素为C、H、O，蛋白质除含有上述几种元素外还含有N、S、P等元素。二、糖类1分类及代表物代表物代表物分子式代表物间的关系单糖葡萄糖、果糖C6H12O6同分异构体二糖蔗糖、麦芽糖(C12H22O11)同分异构体多糖淀粉、纤维素(C6H10O5)n不属于同分异构

2、体2.糖类的化学性质(1)特征反应淀粉变蓝。(2)水解反应蔗糖水解：蔗糖水解的化学方程式为C12H22O11(蔗糖)H2OC6H12O6(葡萄糖)C6H12O6(果糖)。多糖水解：淀粉(或纤维素)水解的化学方程式为：(C6H10O5)n(淀粉)nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。3糖类在生产、生活中的应用【自主思考】1葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖互为同分异构体，淀粉与纤维素也是同分异构体吗？为什么？提示淀粉与纤维素虽然均可表示为(C6H10O5)n，但由于n的取值不同，故二者分子式不同、不是同分异构体。三、油脂和蛋白质的化学组成元素组成代表物代表物分子油脂油C、H、O植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯

3、脂动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯蛋白质C、H、O、N、S、P等酶、肌肉、毛发等氨基酸连接成的高分子【自主思考】2油脂属于高分子化合物吗？天然有机高分子化合物常见的主要有哪些？提示油脂的相对分子质量不是很大，不属于高分子化合物。天然有机高分子化合物主要有淀粉、纤维素、蛋白质等。四、油脂和蛋白质的化学性质1油脂油脂在碱性条件下的水解，又叫皂化反应。2蛋白质(1)水解反应蛋白质氨基酸(2)特征反应五、油脂、蛋白质在生产、生活中的作用1油脂的作用(1)产生能量最高的营养物质。(2)人体中的脂肪是维持生命活动的一种备用能源。(3)能保持体温和保护内脏器官。(4)增加食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理

4、功能。2蛋白质的作用(1)蛋白质存在于一切细胞中，组成人体蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分，必需氨基酸共8种，非必需氨基酸共12种。(2)蛋白质是人类必需的营养物质。(3)蛋白质在工业上也有广泛的用途。动物的毛和蚕丝的成分都是蛋白质，它们是重要的纺织原料。(4)酶是一种特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂。效 果 自 测1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)糖类就是有甜味的物质，有甜味的物质就是糖()(2)葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，二者互为同分异构体()(3)某溶液中加入少量淀粉后呈蓝色，则该溶液中含有I()(4)可用氢氧化铜悬浊液检验病人是否患有糖尿病()(5)蛋白质水

5、解的最终产物是氨基酸()(6)蛋白质是一种基本营养物质()(7)为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是纯棉制品，可选用灼烧的方法进行鉴别()(8)浓硝酸滴到人的皮肤上变黄色是物理变化()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2人造奶油是以氢化的植物油、液体油和动物油为原料，按一定比例与乳化剂、色素、调味剂、强化剂、抗氧化剂、防腐剂等调和而成。(1)脂肪和油都属于酯类物质，它们的主要区别是脂肪常温下为_体，油常温下为_体。(2)将植物油进行氢化时的反应类型是_(填字母)。A加成反应 B取代反应C氧化反应 D水解反应(3)人造奶油在人体内经消化后的产物是甘油和脂肪酸，消化的实质从化学上

6、看属于_反应。解析由于植物油的不饱和度高，熔点低，流动性强，不容易保存，所以可以使植物油和氢气发生加成反应，以减少不饱和度，使植物油硬化；油脂水解可以生成甘油和脂肪酸，所以人造奶油在人体内经消化的实质从化学上看属于水解(取代)反应。答案(1)固液(2)A(3)水解(取代)探究一、糖类的性质及淀粉水解程度的判断【合作交流】1结合葡萄糖的氧化反应的相关实验，思考以下问题：(1)在葡萄糖的银镜反应实验中应注意哪些事项？(2)做葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应的实验时，应注意哪些事项？提示(1)该实验过程中要注意以下四点：试管洁净；银氨溶液应现用现配；采用水浴加热；不能振荡试管。(2)Cu(OH)

7、2悬浊液要现用现配；配制时NaOH要过量，将少量CuSO4滴入到过量的NaOH溶液中，若CuSO4过多易形成黑色的CuO沉淀；要用酒精灯加热至沸腾。2为检验淀粉水解程度的大小，设计实验步骤如下：结合实验流程探究下列问题：(1)在检验淀粉的水解产物时，为什么不能向水解液中直接加入新制Cu(OH)2?(2)实验时能否在中和液中直接加入碘水检验是否存在淀粉？提示(1)淀粉的水解是用硫酸作催化剂，水解液显酸性。Cu(OH)2在酸性条件下不能存在。用新制Cu(OH)2悬浊液检验淀粉水解产物葡萄糖时，需在碱性条件下进行，所以需先加入过量的NaOH溶液中和掉催化剂H2SO4后，才能加入新制Cu(OH)2进行

8、后续实验。(2)不能。因为I2与NaOH发生反应，故无法检验淀粉的存在。【点拨提升】1常见糖类性质比较分类代表物分子式能否与银氨溶液或新制氢氧化铜反应能否水解单糖葡萄糖C6H12O6能不能双糖蔗糖C12H22O11不能能麦芽糖C12H22O11能能多糖淀粉(C6H10O5)n不能能纤维素(C6H10O5)n不能能2.糖类水解实验的注意事项(1)双糖及多糖的水解必须加入稀酸作催化剂，水解产物中都含葡萄糖。(2)葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下并加热才能进行。(3)在蔗糖水解实验中采用水浴加热，目的是有效控制温度并使之受热均匀。【典题例证1】分别取1 mol葡萄糖进行下列实验

9、：(1)与足量的金属钠反应，产生的氢气在标准状况下的体积是_L。(2)与醋酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需_g醋酸。(3)若使之全部转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为_L，反应的化学方程式为_。(4)与新制的Cu(OH)2反应的现象是_。解析(1)1 mol葡萄糖中含有5 mol羟基，与足量的金属钠反应，产生2.5 mol氢气，标准状况下的体积是56 L。(2)1 mol葡萄糖中含有5 mol羟基，可以与5 mol乙酸发生酯化反应，故所需醋酸的质量为：5 mol60 gmol1300 g。(3)葡萄糖燃烧的化学方程式为：C6H12O66O26CO26H2O,1 mol葡萄糖完

10、全燃烧所需氧气为6 mol，标准状况下体积为134.4 L。(4)葡萄糖与新制的Cu(OH)2加热煮沸生成砖红色的Cu2O沉淀。答案(1)56(2)300(3)134.4C6H12O66O26CO26H2O(4)生成砖红色沉淀【学以致用1】淀粉完全水解后的特征是()A能发生银镜反应B遇碘水不显蓝色C与新制Cu(OH)2悬浊液反应，生成砖红色沉淀D有甜味解析只要溶液中有葡萄糖存在，就能发生银镜反应，能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，也有甜味，无论淀粉是否完全水解都会生成葡萄糖，所以有这些现象的存在不足以说明淀粉完全水解。若加碘水不显蓝色，则说明无淀粉剩余，即淀粉完全水解。答案B探究

11、二、油脂、蛋白质的性质【合作交流】1油脂和蛋白质都是天然高分子化合物吗？提示蛋白质是天然高分子化合物，油脂虽然相对分子质量较大，但比高分子化合物要小得多，油脂不属于高分子化合物。2能否用植物油萃取溴水中的溴？提示不能。植物油含有不饱和键，能与溴发生加成反应。3已知纯碱溶液呈碱性，并且随温度升高碱性增强。试分析生活中用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污的原理。提示油污的主要成分为油脂。油脂属于酯，不溶于水，但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱的水溶液显碱性，并且温度升高碱性增强，因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果更好。4怎样用实验法来鉴别植物油和矿物油？提示矿物油为各种烃的混合

12、物，不溶于水。植物油属于酯类，在碱性条件下可以完全水解生成水溶性的高级脂肪酸盐和甘油。因此可以各取少量加入滴有酚酞的NaOH溶液中，水浴加热。一段时间后若液体依然分层且不褪色，证明是矿物油，若液体不分层且褪色，证明是植物油。【点拨提升】1常见的高级脂肪酸及甘油的结构特点：(1)常见的高级脂肪酸。硬脂酸(C17H35COOH：饱和酸)。软脂酸(C15H31COOH：饱和酸)。油酸(C17H33COOH：不饱和酸)。(2)甘油即丙三醇，结构简式为，故1 mol油脂含3 mol酯基，水解时消耗3 mol水或氢氧化钠。2鉴别蛋白质的两种方法：方法一：利用颜色反应鉴别蛋白质可利用蛋白质的颜色反应，即蛋白

13、质遇到浓硝酸变黄。方法二：灼烧蛋白质灼烧时产生特殊的气味，即烧焦羽毛的气味。3油脂性质的两个易错点(1)油脂不一定能使溴的CCl4溶液褪色。有些油脂是由不饱和的高级脂肪酸与甘油形成的酯，可使溴的CCl4溶液褪色。有些油脂是由饱和的高级脂肪酸与甘油形成的酯，不能使溴的CCl4溶液褪色。(2)油脂一定能使溴水褪色。由不饱和的高级脂肪酸与甘油形成的油脂，可发生加成反应使溴水褪色。由饱和的高级脂肪酸与甘油形成的油脂，能萃取溴水中的溴而使溴水褪色。【典题例证2】下列说法正确的是()A植物油属于酯，脂肪也属于酯B酯是纯净物，油脂是混合物，油脂不属于酯C所有的脂都属于酯，因而化学上“脂”与“酯”经常混用D脂

14、肪是高级脂肪酸的甘油酯，而油不是解析植物油和动物脂肪都是高级脂肪酸的甘油酯，区别在于前者为液态，烃基不饱和程度大，后者为固态，烃基饱和或不饱和程度较小，因而A对，D错；油脂属于酯，酯可以是混合物，也可以是纯净物，B错；脂不一定是酯，如树脂不是酯，酯也不一定是脂，如乙酸乙酯不是脂，C错。答案A【学以致用2】下列叙述不正确的是()A蛋白质属于天然有机高分子化合物，没有蛋白质就没有生命B所有蛋白质遇浓硝酸都变黄，称为颜色反应C人工最早合成的具有生命活性的蛋白质结晶牛胰岛素是中国科学家在1965年合成的D可以用灼烧法来鉴别蛋白质解析蛋白质是生命的基础，A正确；蛋白质与浓硝酸的颜色反应，只有含苯环的蛋白

15、质才能显黄色，不含苯环的蛋白质没有这一性质，B错误；C为常识性知识，正确；蛋白质灼烧时有烧焦羽毛气味，这一性质常用来检验物质中是否含有蛋白质，生活中应用尤其广泛，这也是最简单的一种鉴别方法，D正确。答案B1下列有关糖类的说法正确的是()A糖类都符合通式Cn(H2O)mB符合通式Cn(H2O)m的都是糖类C糖类物质都有甜味D糖类是人类维持生命的六大类营养素之一解析糖类俗称碳水化合物，但它不是水与碳直接化合的产物。糖类大都可用Cn(H2O)m来表示，但符合这一通式的不一定都是糖，如乙酸CH3COOH、甲酸甲酯HCOOCH3C2(H2O)2等；而不符合Cn(H2O)m这一通式的物质也可能是属于糖类的

16、，如脱氧核糖C5H10O4、鼠李糖C6H12O5。糖不一定有甜味，如淀粉、纤维素等。答案D2下列说法不正确的是()A油脂是高级脂肪酸的甘油酯B油脂与氢气发生加成反应，可以得到固态油脂C油脂在酸性或碱性条件下，可以发生皂化反应D油脂没有固定的熔、沸点解析油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油反应生成的酯，A正确；油脂与H2发生加成反应生成饱和高级脂肪酸甘油酯，沸点较高，常温下呈固态，B正确；皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应，C错误；自然界中的油脂是多种物质的混合物，因此没有固定的熔、沸点，D正确。答案C3下列说法正确的是()A蛋白质属于天然高分子化合物，组成元素只有C、H、O、NB蛋白质在浓硝酸的

17、作用下可发生水解反应C蛋白酶是蛋白质，它不仅可以催化蛋白质的水解反应，还可以催化淀粉的水解反应D蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解，生成氨基酸解析蛋白质的组成元素除C、H、O、N外可能还含有S、P等元素，A错误；蛋白质在浓硝酸的作用下，显黄色，发生颜色反应，B错误；酶具有专一性，蛋白酶只可以催化蛋白质的水解反应，C错误。答案D4下列叙述正确的是()A食盐可作调味剂，不可作食品防腐剂B糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应C纤维素在人体内可水解为葡萄糖，故可作人类的营养物质D葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色，故可用苏打粉检验假红酒解析食盐是常用的食品调味剂，也可作食品防腐剂，A错误；单糖不水解，双糖、

18、多糖、油脂、蛋白质均可发生水解反应，B错误；纤维素在人体内不能水解，C错误；碳酸钠溶液显碱性，葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色，D正确。答案D5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：淀粉溶液水解液中和液溶液变蓝结论：淀粉尚未水解。乙方案：淀粉溶液水解液无砖红色沉淀出现结论：淀粉尚未水解。丙方案：淀粉溶液水解液中和液分两份结论：淀粉水解完全。试讨论各方案的严密性(填“是”或“否”)甲方案：_；乙方案：_；丙方案：_。解析甲方案不严密，原因是淀粉尚未水解和淀粉部分水解，水解液中都含有淀粉，向此水解液中加入足量碘水，都会产生蓝色。乙方案不严密，原因是此水解液中含有H2SO4，

19、加入的Cu(OH)2可能会全部转化为CuSO4而失效，在这种情况下无砖红色沉淀出现，不能说明淀粉水解程度如何。丙方案不严密，原因是此水解液中含有NaOH，加入的I2可能会全部转化为化合态碘而失效，在这种情况下无现象，不能说明水解液中有还是没有淀粉存在。答案否否否课时作业1广告称某种品牌的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)，不加糖，比加糖还甜，最适合糖尿病人食用。你认为下列判断不正确的是()A糖尿病人应少吃含糖的食品，该八宝粥未加糖，可以放心食用B这个广告有误导喜爱甜食消费者的嫌疑C不加糖不等于没有糖，糖尿病人食用需慎重D不能听从厂商或广告商的宣传，应询问医生解析由于糖尿病人应少吃含糖的食品，而该八

20、宝粥虽未加糖，但它含有的桂圆、红豆、糯米等的主要成分是淀粉，而淀粉属于糖类，所以糖尿病人应慎用该八宝粥，故A错误，B、C、D均正确。答案A2下列实验失败的原因是缺少必要实验步骤的是()将乙醇和乙酸混合，再加入稀硫酸共热制乙酸乙酯将在酒精灯火焰上灼烧至表面变黑的铜丝冷却后插入乙醇中，铜丝表面仍是黑色要除去甲烷中混有的乙烯得到干燥纯净的甲烷，将甲烷和乙烯的混合气体通入溴水做葡萄糖的还原性实验时，当加入新制的氢氧化铜碱性悬浊液后，未出现砖红色沉淀A BC D解析中制备乙酸乙酯应加浓硫酸。中铜丝表面黑色为氧化铜，冷却后不与乙醇反应，铜丝表面仍是黑色。中除去甲烷中混有的乙烯得到干燥纯净的甲烷，要依次通过

21、溴水、烧碱溶液、浓硫酸。混合气体通入溴水，只有乙烯可与溴水中的溴发生加成反应，甲烷不会与溴发生取代反应，因此可以用来除乙烯。但值得注意的是，溴有易挥发的特性，会使除杂后的气体中带有溴蒸气，所以应用碱液除溴，浓硫酸是干燥作用。加入新制氢氧化铜悬浊液后应煮沸观察。答案C3下列营养物质在人体内发生的变化及其对人的生命活动所起的作用叙述不正确的是()A淀粉葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)B纤维素葡萄糖CO2和H2O(释放能量维持生命活动)C油脂甘油和高级脂肪酸CO2和H2O(释放能量维持生命活动)D蛋白质氨基酸人体所需的蛋白质(人体生长发育)解析人体内无催化纤维素水解的酶，纤维素在人体内不

22、能发生水解反应。答案B4市场上有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆能水解除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是()棉织品毛织品腈纶织品蚕丝织品涤纶织品锦纶织品A BC D解析根据题意知加酶洗衣粉能使蛋白质水解，所以含有蛋白质的衣服不能用加酶洗衣粉清洗。毛织品和蚕丝织品的主要成分是蛋白质。答案B5下列说法正确的是()A糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应B糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的C糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物D油脂有油和脂肪之分，但都属于酯解析糖类中的单糖不能水解，A错误；糖类、油脂都

23、是由C、H、O三种元素组成的，而蛋白质中除含C、H、O三元素外，还含有N元素等，B不正确；单糖和双糖及油脂都不是高分子化合物，C不正确。答案D6下列实验中，没有颜色变化的是()A葡萄糖溶液与新制的Cu(OH)2悬浊液混合加热B淀粉溶液中加入碘酒C鸡蛋清中加入浓硝酸D淀粉溶液中加入稀硫酸并加热解析淀粉在稀硫酸的催化作用下，最终水解成葡萄糖，但这一过程中没有颜色变化；A项有砖红色沉淀产生；B项，淀粉遇碘变蓝色；C项，鸡蛋清遇浓硝酸会变黄，这是蛋白质的颜色反应。答案D7现有四种试剂：新制氢氧化铜悬浊液；浓硝酸；硝酸银溶液；碘水。为了鉴别葡萄糖、淀粉、食盐、鸡蛋清四瓶无色溶液，分别选择合适的试剂，正确

24、的是()A BC D解析葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀；淀粉遇到碘显蓝色；食盐溶液中氯离子与银离子反应生成白色沉淀；鸡蛋清溶液中含有蛋白质，遇到浓硝酸显黄色，故鉴别四瓶无色溶液依次选择。答案D8能区别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是()A点燃，能燃烧的是矿物油B测定沸点，有固定沸点的是矿物油C加入水中，浮在水面上的是地沟油D加入足量氢氧化钠溶液共热，不分层的是地沟油解析地沟油和矿物油均可燃烧，A错误；地沟油和矿物油均为混合物，均没有固定的沸点，B错误；地沟油和矿物油密度均小于水，均不溶于水，C错误；地沟油主要成分为油脂，可在碱性条件下水解，因此地

25、沟油与NaOH溶液共热后不再分层，矿物油为烃的混合物，不能与NaOH溶液反应，因此液体分层，D正确。答案D9糖类、油脂和蛋白质都是人体基本营养物质。请回答下列问题。(1)在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 20%的H2SO4溶液，加热34 min，然后用碱液中和试管中的H2SO4溶液。淀粉完全水解生成的有机物分子式为_。若要检验淀粉已经发生水解，可取少量上述溶液加入_(填试剂的名称)，加热后再根据实验现象判断。(2)油脂在人体内通过水解生成_和丙三醇，再氧化分解，为人体提供能量。(3)为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，通常选用的方法是_。A滴加稀硝酸 B滴加浓硫酸C滴加酒精 D

26、火焰上灼烧答案(1)C6H12O6银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液(2)高级脂肪酸(3)D10有一种有机物的结构简式为试回答下列问题：(1)该化合物属于_(填字母)。A烯烃 B油脂C蛋白质 D糖类(2)该化合物的密度_。A比水大 B比水小C与水相同(3)常温下该化合物呈_。A液态 B固态C气态(4)下列物质中，能与该物质反应的有_。ANaOH溶液 B溴水C乙醇 D乙酸EH2解析该有机物是高级脂肪酸的甘油酯，属于油脂；其密度比水的小；因油脂的烃基中含碳碳双键，故该油脂常温下呈液态。该油脂分子结构中含有碳碳双键和酯基，因此它能在NaOH溶液的作用下发生水解反应，能与H2或Br2发生加成反应。答案(1

27、)B(2)B(3)A(4)ABE11某学生做淀粉水解实验，步骤如下：(1)写出淀粉水解的化学方程式_。(2)单质沉淀是_(写化学式)。(3)填写所加试剂名称及其作用：A_，作用_；B_，作用_。解析淀粉水解条件：稀硫酸作催化剂，为检验水解产物葡萄糖，应先加NaOH溶液中和稀硫酸，葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。水解的化学方程式为：答案(1) (2)Ag(3)稀硫酸作淀粉水解的催化剂氢氧化钠溶液中和稀硫酸，提供碱性环境12有机化合物与人类生活密不可分，生活中的一些问题常涉及化学知识。(1)有下列几种食品：花生油中所含人体所需的主要营养物质为_(填“糖类”、“油脂”或“蛋白质”)。吃饭时，咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味，是因为淀粉发生了_反应(填字母)。A分解