化学必修二 第三章 第四节 基本营养物质.docx

1、化学必修二 第三章 第四节 基本营养物质纪文教育学科教师辅导讲义学员姓名： 年 级：高一 辅导科目：化学 学科教师：罗瑞 课 题第四节基本营养物质授课日期及时段教学目的1.从生活经验和实验探究出发，认识糖类的组成特点，了解糖类的共同性质与特征反应2了解油脂和蛋白质的组成和结构3探究油脂和蛋白质的典型的化学性质，了解油脂和蛋白质的共同性质与特征反应教学内容一、糖类人的身体其实就像一个燃炉，每天都要消耗大量的能量，你知道这些能量主要来自哪里吗？食物。食物的主要营养成分有糖类、油脂、蛋白质等，其中糖类物质有多种，你想了解糖类物质吗？一、基本营养物质食物中的营养物质主要包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素

2、、无机盐和水。动物性和植物性食物中的基本营养物质为：糖类、油脂、蛋白质。二、糖类1糖类的化学组成糖类是由C、H、O三种元素组成的有机物。2糖类的分类糖类根据其能否水解以及水解产物的多少，可以分为单糖、双糖和多糖等几类。(1)单糖：不能水解成更简单的糖，如葡萄糖、果糖。(2)双糖：由1 mol水解生成2 mol单糖分子的糖，如蔗糖、麦芽糖。(3)多糖：由1 mol水解生成许多摩尔单糖分子的糖，如淀粉、纤维素。思考题1糖类俗称碳水化合物，分子通式为Cn(H2O)m。那么是否符合通式Cn(H2O)m的有机物都属于糖类？三、几种重要的糖类1葡萄糖和果糖(1)分子结构葡萄糖的结构简式为或CH2OH(CH

3、OH)4CHO，官能团有OH和CHO(醛基)。果糖的结构简式为，官能团有OH和(羰基)。葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6，但结构不同，它们互为同分异构体。(2)物理性质：葡萄糖是一种白色晶体，有甜味，能溶于水。(3)葡萄糖的特征反应与新制的Cu(OH)2反应反应条件：加热至沸腾。反应现象：产生砖红色沉淀。该反应常用于医疗上检验糖尿病患者的尿中葡萄糖的含量。银镜反应反应条件：碱性条件、水浴加热。反应现象：试管内壁产生光亮的银镜。2蔗糖和麦芽糖分子式都是C12H22O11，但分子结构不同，它们的水解产物也不同，两者互为同分异构体。水解反应的化学方程式分别为：C12H22O11H2OC6H12

4、O6C6H12O6蔗糖 葡萄糖 果糖 C12H22O11H2O2 C6H12O6麦芽糖 葡萄糖 特别提醒因为相同的分子式或通式可以代表不同物质，所以用分子式或通式书写糖类的化学方程式时，要标明糖类物质的名称，以示区别。3淀粉和纤维素(1)分子组成：淀粉和纤维素的分子式都为(C6H10O5)n。(2)水解反应的化学方程式为(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6。淀粉(或纤维素) 葡萄糖(3)淀粉的特征反应：淀粉遇碘(I2)变蓝，可用于验证淀粉的存在。思考题2淀粉和纤维素的分子通式相同，结构不同，那么它们是否是同分异构体？四、糖类在生产、生活中的应用糖类既是人类的基本营养物质，又是重要的工业

5、原料。注意：一、糖类与碳水化合物的比较糖是多羟基醛或多羟基酮，以及能水解生成它们的物质，由于糖类的分子式一般可用Cn(H2O)m来表示，所以，糖类也可以称为碳水化合物。但值得注意的是，此通式并不能反映糖类的真实结构，符合此通式的不一定是糖类，如甲醛HCHO：C(H2O)、乙酸CH3COOH：C2(H2O)2，糖类也不一定都符合此通式，如鼠李糖C6H12O5、脱氧核糖C5H10O4等，所以，碳水化合物这个名称虽然仍旧沿用，但早已失去了原来的意义。特别提醒糖类中的氢原子和氧原子的个数之比并不都是21，也不是以水分子的形式存在的。二、糖类的水解1实验探究实验步骤取1 mL 20%的蔗糖溶液，加入35

6、滴稀硫酸。水浴加热5 min 后取少量溶液，加氢氧化钠溶液，调溶液pH至碱性，再加入少量新制的氢氧化铜，加热35 min，观察现象并解释其原因现象产生砖红色沉淀解释蔗糖(C12H22O11)分子中不含醛基。蔗糖溶液加酸并加热后，水解产物中有葡萄糖生成结论双糖、多糖可以在稀酸的催化作用下水解，最终生成葡萄糖或果糖。C12H22O11H2OC6H12O6C6H12O6蔗糖 葡萄糖 果糖(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6淀粉(或纤维素)葡萄糖特别提醒与银氨溶液反应析出银(银镜反应)，或与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀是醛基(CHO)官能团的特征反应。2淀粉水解程度的判断淀粉的特征反

7、应是其在常温下遇碘(I2)变蓝，淀粉水解一般是在H2SO4的催化作用下，其产物为葡萄糖。利用淀粉和葡萄糖的特征反应可以判断淀粉的水解程度。(1)反应条件：银镜反应、含醛基物质与新制的Cu(OH)2的反应必须在碱性条件下进行，即要先用碱液中和水解液中作催化剂的H2SO4；而淀粉与碘水的反应则不能在碱性条件下进行，因为I2遇碱会发生反应生成含碘化合物，含碘化合物不能使淀粉变蓝色。(2)判断水解程度所依据的现象尚未水解：加银氨溶液无银镜生成。部分水解：加银氨溶液有银镜生成，加碘水变蓝。完全水解：加碘水不变蓝。典型例题：知识点1：糖类的组成、结构和性质例1下列关于检验某病人尿糖的做法中正确的是()A取

8、尿样，加入新制Cu(OH)2，观察发生的现象B取尿样，加入过量稀H2SO4，再加入新制Cu(OH)2，观察发生的现象C取尿样，加入新制Cu(OH)2，煮沸，观察发生的现象D取尿样，加入Cu(OH)2固体，煮沸，观察发生的现象跟踪练习1下列关于单糖和多糖相比较的叙述中，错误的是()A单糖可溶于水，多糖一般不溶于水 B单糖和多糖的分子中都含有羟基C多糖可水解，单糖不能水解 D多糖和单糖均属于高分子化合物知识点2：淀粉的水解及检验例2某同学为了检验淀粉的水解情况，设计了如下三个实验方案：方案甲：淀粉溶液水解液中和液溶液未变蓝结论：淀粉全部水解方案乙：淀粉溶液水解液无银镜生成结论：淀粉未水解方案丙：淀

9、粉溶液水解液中和液红色沉淀结论：淀粉已完全水解根据以上操作、现象判断结论是否正确，若不正确，请说明原因。跟踪练习2某同学设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：下列结论中正确的是()A淀粉尚有部分未水解 B淀粉已完全水解C淀粉没有水解 D淀粉已发生水解，但不知是否完全水解同步测试：小试牛刀1蔬菜、水果中富含纤维素，纤维素被食入人体后的作用是()A为人体内的化学反应提供原料 B为维持人体生命活动提供能量C加强肠胃蠕动，具有通便功能 D纤维素在人体中没有任何作用2下列物质中一定不含羟基(OH)的是()A果糖 B乙酸 C氢氧化钠 D葡萄糖3葡萄糖是一种单糖的理由是()A它不能发生分解反应 B它不能

10、再水解成更简单的糖C其分子中只含1个醛基(CHO) D葡萄糖是分子中含碳原子数最少的糖4下列物质中在一定条件下能发生银镜反应的是()A蔗糖 B葡萄糖 C淀粉 D纤维素5下列物质中能导电的是()A蔗糖溶液 B乙醇溶液 C乙酸溶液 D乙酸乙酯6下列各组物质中互为同分异构体的是()A淀粉和纤维素B葡萄糖和蔗糖7广告称某品牌八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等)不加糖，但比加糖还甜，适合糖尿病人食用。你认为下列判断中不正确的是()A这个广告有误导喜爱甜食的消费者的嫌疑B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C不加糖不等于没有糖，糖尿病人食用需慎重D不能片面听从厂商或广告商的宣传，应咨询医生8葡

11、萄糖是重要的糖类物质之一，其结构式如下：每个葡萄糖分子中，非极性键的数目为()A5 B6 C7 D109将蔗糖放入试管中，加水和稀硫酸振荡，水浴加热 5 min，取水解液3 mL加入新制的Cu(OH)2，加热后没有看到砖红色物质出现，这是因为()A加热时间不够 B蔗糖纯度不够CCu(OH)2的量不足 D水解液未用碱液中和10新制Cu(OH)2和银氨溶液都是弱氧化剂，但却能将葡萄糖氧化成葡萄糖酸：(1)葡萄糖溶液能否使酸性KMnO4溶液褪色？_。(2)判断葡萄糖溶液能否使溴水褪色：_(填“能”或“不能”)。若能，写出化学方程式；若不能，请说明理由：_。 11有三瓶失去标签的无色透明液体，分别为葡

12、萄糖溶液、蔗糖溶液和淀粉溶液，某同学设计了如下表所示的实验方法将它们鉴别出来，请你将下表补充完整。实验步骤实验现象实验结论(1)分别取三种溶液少许，编号，分别加入_溶液_，溶液无现象溶液为淀粉溶液(2)取另外两种溶液少许，编号，分别加入_，加热至沸腾溶液_，溶液无现象溶液为_，溶液为_12淀粉是一种重要的工业原料，可以用来制造葡萄糖和酒精等。某同学现进行淀粉的水解实验，其基本实验操作是：首先在试管中放入0.5 g淀粉，然后加入 4 mL 20%的H2SO4溶液，最后加热4 min得到淀粉水解液。试回答下列问题：(1)写出淀粉水解的化学方程式：_。(2)该同学为检验淀粉的水解程度，又进行了如下操

13、作：操作：取部分水解液加少量碘水；操作：取部分水解液先加入NaOH溶液使溶液略显碱性，然后滴加新制的Cu(OH)2悬浊液，加热至沸腾，观察并记录现象。检验淀粉已经发生水解的操作是_(填“操作”或“操作”，下同)，检验淀粉是否完全水解的操作是_。确定淀粉已部分水解的实验现象是_。13将淀粉水解，并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的实验中，要进行的主要操作有：加热；滴入稀硫酸；加入新制的氢氧化铜悬浊液；加入足量的氢氧化钠溶液。以上各步操作的先后顺序的排列中正确的是()A B C D14葡萄糖和蔗糖的混合物中氢的质量分数约为6.5%，则该混合物中氧的质量分数约为()A13.0% B39.0% C

14、45.5% D52.0%15农作物秸秆是一种富含纤维素的农业副产品。现按以下路径对农作物秸秆进行转化利用：已知E是一种具有香味的液体。回答下列问题：(1)D分子中含有的官能团的名称为_。(2)A、B、C、D、E五种物质中，属于糖类的有机物为_(填字母，下同)，其中属于多糖的为_。(3)为提高C和D转化为E的反应速率，一般可以采取的措施是_。(4)有机物C还可以通过乙烯直接合成，其反应的化学方程式为_(无须注明条件)。16近年来河南的郑州、洛阳及南阳市率先使部分汽车开始采用封闭的运行方式，以试用新的汽车燃料车用乙醇汽油。乙醇，俗名酒精，它是以玉米、小麦、薯类等为原料经发酵、蒸馏而制成的。将乙醇进

15、一步脱水，再加上适量汽油后形成变性燃料乙醇。而车用乙醇汽油就是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的车用燃料。结合有关知识，回答以下问题：(1)乙醇的结构简式为_。汽油是由石油分馏所得的低沸点烷烃，其分子中的碳原子数一般在C5C11的范围内，如戊烷，其分子式为_。(2)乙醇可由含淀粉(C6H10O5)n的农产品如玉米、小麦、薯类等经发酵、蒸馏而得。请写出由淀粉制乙醇的化学方程式：淀粉水葡萄糖_。葡萄糖乙醇二氧化碳_。(3)1 mol乙醇充分燃烧生成液态水和二氧化碳放热1367 kJ，乙醇燃烧的化学方程式_。(4)车用乙醇汽油被称为环保燃料，其原因是_。二、油脂、蛋白质处于生长发育期的儿童及青

16、少年合成代谢旺盛，骨骼的发育、肌肉的增强以及体育锻炼等，都需要消耗大量的蛋白质，但由于肠胃系统发育尚未完全，不易吸收日常饮食中的蛋白质，许多少年儿童又有偏食情况，更容易缺乏蛋白质。事实上，少年儿童对蛋白质的平均需求量应高于成人10 g左右。为满足青少年身体发育的需要，除正常饮食外，每日还需额外补充蛋白质2030 g。你知道蛋白质有什么性质吗？一、油脂1结构特点油脂是由多种高级脂肪酸如硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)等跟甘油生成的甘油酯，其结构式可表示为。思考题1油脂是高分子化合物吗？2分类根据油脂在通常情况下的状态不同，把油脂分为油和

17、脂肪。油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是沸点低的植物油；油脂中的碳链均为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪。3油脂的物理性质油脂的密度比水小，触摸时有明显的油腻感。油脂不溶于水，易溶于有机溶剂。4油脂的化学性质(1)油脂的加成反应碳链中含碳碳双键的植物油，可以发生与乙烯类似的加成反应(如植物油能使溴水褪色)。(2)水解反应酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。碱性条件下水解皂化反应，生成高级脂肪酸盐和甘油。5油脂的用途(1)给人体提供所需要的能量。(2)工业上用于制肥皂等。思考题2质量相等的营养物质中，完全氧化产生能量最高的是什么？二、蛋白质1组成及结构特点蛋白质的元素组成有C、H、O、N、S、P

18、等，其分子是由多个氨基酸缩水连接而成的高分子。2化学性质(1)特征反应蛋白质遇浓HNO3变黄颜色反应。灼烧蛋白质有烧焦羽毛的特殊气味。(2)水解：蛋白质在酶等催化剂的作用下可以水解，生成氨基酸。(3)胶体的性质：用一束光照射蛋白质溶液，会产生丁达尔效应。3用途(1)蛋白质是人类必需的营养物质，成年人每天大约要摄取6080 g蛋白质。(2)动物胶可用于制造照相胶卷和感光纸等。(3)酶一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂。思考题3一般温度越高，化学反应速率越快。在酶作催化剂的反应中，是不是温度越高，酶的催化作用效果越好？注意：一、油脂的结构和性质1油脂的结构油脂是由多种高级脂肪酸和甘油生成的甘

19、油酯。其结构通式为，其中R1、R2、R3可以相同，也可以不同。若R1、R2、R3相同，则称为单甘油酯；若R1、R2、R3不同，则称为混甘油酯。特别提醒矿物油属于烃类，不是油脂，如汽油、煤油。油脂不属于高分子化合物。单甘油酯和混甘油酯均不是混合物，而天然油脂大都是由多种混甘油酯组成的混合物。2油脂的化学性质(1)油脂的加成油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是低沸点的植物油，具有与乙烯相似的性质，可以发生加成反应等，如油酸甘油酯发生氢化反应的化学方程式为特别提醒油酸是不饱和高级脂肪酸，其烃基中含有碳碳双键，可与H2发生加成反应，故油脂的氢化反应属于加成反应，也属于还原反应。(2)油脂的水解硬脂酸甘油酯

20、在酸性条件下发生水解的化学方程式为皂化反应硬脂酸甘油酯在碱性条件下发生水解的化学方程式为二、蛋白质和氨基酸1蛋白质(1)蛋白质的存在及组成蛋白质广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。蛋白质是构成人体的基础物质，约占人体除水分外剩余质量的一半。蛋白质含有C、H、O、N、S、P等元素，结构非常复杂，相对分子质量从几万到几千万，是天然的有机高分子化合物。(2)蛋白质的性质水解：蛋白质H2O氨基酸。颜色反应：蛋白质遇浓HNO3变为黄色。特别提醒含有苯环的蛋白质才能发生颜色反应。燃烧：点燃蛋白质，则有烧焦羽毛的气味。变性：蛋白质(如鸡蛋白溶液)受热达到一定温度时就会凝结，这种凝结是不可逆的，即凝结后

21、不能在水中重新溶解，蛋白质的这种变化叫做变性。除加热外，在紫外线、X射线，强酸、强碱，铅、铜、汞等重金属的盐类，以及一些有机化合物如酒精、甲醛、苯、甲酸等作用下，蛋白质均会发生变性。蛋白质变性后，不仅丧失了原有的可溶性，同时也失去了生理活性。特别提醒当人误食重金属盐类时，可以喝大量牛奶、蛋清或豆浆解毒。原因是上述食品中含有较多的蛋白质，可以跟重金属盐类形成不溶于水的化合物而排出体外。这样可以减轻重金属盐类对胃肠黏膜的危害，起到缓解毒性的作用。医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒来苏尔水、涂抹酒精溶液等方法消毒杀菌，都是使细菌的蛋白质变性而杀死细菌。2氨基酸(1)重要的氨基酸几种重要的氨基酸的结构

22、简式：甘氨酸()、丙氨酸()、谷氨酸()。(2)氨基酸的结构特点氨基酸中既含有氨基(NH2)，又含有羧基(COOH)。(3)氨基酸的性质氨基酸结构中含有羧基和氨基，所以既有酸性，又有碱性；既能与碱反应，又能与酸反应，还可在氨基酸之间发生反应。与酸反应：甘氨酸与盐酸反应的化学方程式为。与碱反应：甘氨酸与氢氧化钠反应的化学方程式为H2O。自身反应：两个氨基酸分子间生成二肽的化学方程式为(或)H2O，其中基团称为肽键。(4)甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸的氨基都位于与羧基相邻的碳原子上，这样的氨基酸叫做氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是氨基酸。典型例题：知识点1：油脂的结构、性质和应用例1花生油和柴油虽然

23、都被称作“油”，但从化学组成和分子结构来看，它们是完全不同的。下列说法中正确的是()A花生油属于纯净物，柴油属于混合物B花生油属于酯类，柴油属于烃类C花生油属于有机物，柴油属于无机物D花生油属于高分子化合物，柴油属于小分子化合物跟踪练习1下列关于油脂的叙述中不正确的是()A油脂没有固定的熔、沸点 B部分油脂能使溴水褪色C常温下，油脂均呈液态 D油脂在酸性条件下水解为甘油和高级脂肪酸知识点2：蛋白质的结构、性质和应用例22005年11月18日国际著名血液学杂志BLOOD刊载了一项令人振奋的科研成果：中国科学家找到了白血病的致病元凶蛋白质Shp2。下列关于蛋白质的说法中不正确的是()A蛋白质是高分

24、子化合物B在一定条件下能水解，最终生成氨基酸C天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成D蛋白质在灼烧时会产生烧焦羽毛的特殊气味跟踪练习2区别棉花(纤维素)和羊毛(蛋白质)最简单的方法是()A加稀硫酸后加热使之水解，检验水解产物能否与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应B浸入浓硝酸中，观察其颜色是否变为黄色C在火中灼烧，闻其是否有烧焦羽毛的气味D通过化学方法测其组成中是否含有硫、氮等元素同步测试：小试牛刀1“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，这里的“丝”和“泪”分别指()A纤维素、脂肪 B蛋白质、烃 C淀粉、油脂 D蛋白质、植物油2生活中各种各样的“油”随处可见，下列油属于酯类的是()A石油 B石蜡

25、油 C甘油 D菜籽油3书法离不开文房四宝(笔、墨、纸、砚)。做笔用的狼毫、研墨用的墨条、宣纸(即白纸)和做砚台用的砚石的主要成分依次是()A多糖、石墨、蛋白质、无机盐 B塑料、石墨、多糖、无机盐C蛋白质、石墨、多糖、无机盐 D蛋白质、煤炭、多糖、有机玻璃4为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意()A先使用沸水冲泡洗衣粉 B用含氯较高的自来水作水源C和其他洗涤剂混合使用 D室温时，先用水溶解洗衣粉5下列物质中水解的最终产物不含葡萄糖的是()A蔗糖 B淀粉 C纤维素 D蛋白质6洗涤盛过植物油的试管，宜选用的试剂是()A稀H2SO4 B浓HNO3 C热水 D热NaOH溶液7下列关于基本营养物质的说法中正

26、确的是()A糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物B糖类、油脂、蛋白质都是只由C、H、O三种元素组成的C油脂有固定的熔、沸点D燃烧指甲时，能闻到烧焦羽毛的气味，这是因为指甲中含有蛋白质8分子式为C3H7NO2的有机物，经实验分析，发现有如图所示的原子连接顺序，则此有机物属于()A单糖 B酯 C氨基酸 D蛋白质9某校学生用化学知识解决生活中的问题，下列家庭小实验中不合理的是()A用食醋除去暖水瓶中的水垢B用米汤(含淀粉)检验加碘盐中的碘酸钾(KIO3)C用食用碱(Na2CO3溶液)洗涤餐具上的油污D用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物10有一种有机物的结构简式为。试回答下列问题：(1)该化合物

27、是_(填字母，下同)。A烯烃 B酯 C蛋白质 D高分子化合物(2)该化合物的密度_。A比水大 B比水小 C与水相同(3)该化合物常温下的状态为_。A液体 B固体 C气体(4)能与该物质反应的有_。ANaOH(aq) B溴水 C乙醇 D乙酸 EH211荷尔蒙胰岛素是一种蛋白质，含硫3.4%。(1)该胰岛素可能的最小相对分子质量为_。(2)如果确定它的相对分子质量为5734，则每一个分子中可能含有_个硫原子。12科学家发现某药物M能治疗心血管疾病，因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D，科学家还阐明了D在人体内的作用原理，为此他们荣获了1998年的诺贝尔生理学和医学奖。请完成下列问题：(1)已知M的相对分子质量为227，由C、H、O、N四种元素组成，C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%，则M的分子式是_。D是双原子分子，其相对分子质量为30，则D的分子式为_。(2)油脂A经下列途径可得到M。已知反应：C2H5OHHNO3 H2O，则反应的化学方程式为_。13下列试剂中