7.4基本营养物质课件高一下学期化学人教版

第四节基本营养物质目标素养1.结合实例,了解糖类、油脂、蛋白质的元素组成。2.能基于糖类的水解角度认识糖类的分类,了解葡萄糖的分子结构。3.结合实验,了解糖类、油脂、蛋白质的重要性质,了解淀粉水解产物和水解程度的检验方法。4.能基于生活经验,了解糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的重要应用。知识概览一、基本营养物质食物中的营养物质主要包括

糖类

、

蛋白质

、

油脂

、无机盐、水和维生素。其中前三类有机物既是人体必需的基本营养物质,也是食品工业的重要原料。二、糖类1.组成和分类。(1)组成:由

C、H、O

三种元素组成,多数糖类符合通式Cn(H2O)m,因此糖类也被称为

碳水化合物

。

(2)分类:糖类根据其

能否水解

以及

水解产生单糖的数目

进行分类。

微思考糖类又称为碳水化合物。符合通式Cn(H2O)m的有机化合物一定是糖类物质吗?提示:不一定。例如分子式为C2H4O2的有机化合物可以是CH3COOH,属于羧酸类物质,也可以是HCOOCH3,属于酯类物质,还可以是其他结构的物质。2.葡萄糖。(1)物理性质及结构。颜色状态水溶性味道无色固体易溶有甜味C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羟基、醛基

(2)主要化学性质。

3.蔗糖的水解反应。

4.淀粉和纤维素。(1)淀粉。①淀粉在酸或酶的催化作用下逐步水解,最终生成

葡萄糖

。②淀粉遇碘单质变为

蓝色

,可用于检验淀粉的存在。

③水解反应。④应用。淀粉是重要的工业原料,水解生成的葡萄糖在酶的作用下可以转变成乙醇,发生反应的化学方程式为(2)纤维素。人体内没有纤维素水解酶,因此无法吸收和利用纤维素。但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动,有助于消化和排泄。微解读1纤维素是重要的工业原料,在硫酸催化作用下能发生水解反应,最终产物也是葡萄糖,利用葡萄糖进一步反应制取燃料乙醇,可改善能源结构。微判断1(1)分子组成符合通式Cn(H2O)m的有机物均属于糖类。(

)(2)葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素均互为同分异构体。(

)(3)糖类物质均有甜味且均可发生水解反应。(

)(4)淀粉和纤维素在人体内均可转化为葡萄糖被吸收利用。(

)××××三、蛋白质1.组成及物理性质。由C、H、O、N、S等元素组成,属于

天然有机高分子

;有的蛋白质能

溶于

水,如鸡蛋清等;有的则

难溶

于水,如丝、毛等。

2.化学性质。(1)水解反应。(2)实验探究蛋白质的变性。

3.显色反应及灼烧。

微判断2(1)蛋白质溶液遇到盐就会变性。(

)(2)可以用灼烧法来区别棉线和羊毛线。(

)(3)蛋白质是一种基本营养物质,蛋白质溶于水后变为氨基酸。(

)(4)浓硝酸沾到手上变黄色是物理变化。(

)×√××四、油脂的结构与性质1.油脂的分类。(2)常见高级脂肪酸。

微解读2天然油脂的分子中高级脂肪酸烃基存在差异,因而油脂属于混合物,无固定的熔点。常见油脂的相对分子质量一般不超过900,不属于有机高分子。3.化学性质。(1)水解反应。油脂在碱性条件下的水解反应又称

皂化

反应。(2)油脂的氢化。液态植物油中含碳碳双键,在一定条件下与氢气发生

加成反应,生成固态的氢化植物油。微训练下列关于油脂的叙述不正确的是(

)。A.油脂属于酯类,能发生水解反应B.油脂不溶于水、密度比水的小C.油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯的总称D.油脂不能使酸性高锰酸钾溶液褪色答案:D解析:油脂分为油和脂肪,其中形成油的高级脂肪酸的烃基中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。一

糖类问题探究青苹果不如熟苹果甜,某学生在探究实验中发现,青苹果汁遇碘溶液显蓝色,熟苹果汁能还原银氨溶液。(1)青苹果汁遇碘溶液显蓝色,说明青苹果汁中含有什么物质?为什么熟苹果汁能还原银氨溶液?提示:淀粉;苹果转熟时淀粉水解为葡萄糖。(2)将淀粉在稀硫酸中加热数分钟,然后在水解液中直接加入少量新制的Cu(OH)2,未能检验出葡萄糖,能否说明淀粉没有水解?提示:不能,因为葡萄糖与新制的Cu(OH)2反应需要在碱性条件下进行,而淀粉的水解液呈酸性,若想检验淀粉水解生成的葡萄糖,应先加碱将溶液调至碱性,再加新制的Cu(OH)2。(3)葡萄糖能与新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应,表现了葡萄糖中哪种官能团的性质?是不是所有的糖类都能与上述两物质反应?提示:醛基;不是,例如蔗糖、淀粉等就不能与新制的Cu(OH)2、银氨溶液反应。重难归纳1.葡萄糖的化学性质。官能团决定物质的主要化学性质,葡萄糖分子中含有醛基和羟基,因此葡萄糖兼有醛和醇的性质。2.糖类的水解。(1)①水解规律。②水解条件。蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂,并且水浴加热。(2)淀粉水解及水解程度的探究。①实验操作。②实验现象及结论。

典例剖析【例1】为检验淀粉的水解程度,用到以下实验操作。①取少量淀粉制成水溶液②加热(水浴)

③加入碱液,使溶液呈碱性④加入银氨溶液⑤加入几滴稀硫酸⑥再加热(水浴)

⑦加入几滴碘水甲、乙、丙三位同学分别做了以下三个实验,指出他们的实验目的或现象。(1)甲:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:无银镜产生。甲同学的实验结论是

。

(2)乙:①→⑤→②→③→④→⑥,现象:有银镜产生;①→⑤→②→⑦,现象:溶液变蓝。乙同学的实验结论是

。

(3)丙:①→⑤→②→⑦,现象:

。丙同学的实验结论是淀粉已完全水解。

答案:(1)淀粉还没水解(2)淀粉已发生水解,但还有剩余(3)溶液不变蓝解析:(1)无银镜产生,证明淀粉还没水解。(2)有银镜产生,证明淀粉已经水解;溶液变蓝,证明淀粉还有剩余。(3)淀粉已完全水解时,加入碘水溶液不变蓝。学以致用1.向淀粉中加入少量硫酸,加热数分钟。为测定淀粉的水解程度所需的试剂是(

)。①NaOH溶液②银氨溶液③新制的氢氧化铜④碘水⑤BaCl2溶液A.①⑤ B.②④C.①②④ D.②③④答案:C解析:淀粉在硫酸催化下水解,最终产物是葡萄糖,如果未发生水解,则溶液不能发生银镜反应;如果部分水解,则既能发生银镜反应又能使碘水变蓝;如果已完全水解,则遇碘水不变蓝色。因此,选择碘水和银氨溶液或新制的氢氧化铜可确定有无淀粉存在和有无葡萄糖生成,但检验水解产物葡萄糖前必须加碱中和酸。2.核糖是合成核酸的重要原料,其结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,下列关于核糖的叙述中不正确的是(

)。A.能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.可以与银氨溶液作用形成银镜C.与葡萄糖互为同系物D.1mol核糖能与过量的钠反应生成2mol氢气答案:C解析:核糖中含有—OH和—CHO,均能与酸性高锰酸钾发生氧化反应而使酸性高锰酸钾溶液褪色,A项正确;因核糖分子中有—CHO,能发生银镜反应,B项正确;核糖和葡萄糖分子中羟基数目不同,不是同系物,C项错误;1

mol核糖与过量的钠反应生成2

mol氢气,D项正确。二

蛋白质问题探究某课外活动小组为探究蛋白质的性质,设计了如下四个实验。(1)请你预测上述实验可能观察到的现象。提示:甲中有沉淀析出,加入蒸馏水后沉淀又溶解;乙中加热后,鸡蛋清沉淀,再加蒸馏水,凝结的鸡蛋清不溶解;丙中加入CuSO4溶液后,鸡蛋清沉淀,再加蒸馏水,凝结的鸡蛋清不溶解;丁中加入乙醇的水溶液后,鸡蛋清沉淀,再加蒸馏水,凝结的鸡蛋清不溶解。(2)上述四个实验,蛋白质都发生了哪些变化?提示:甲中蛋白质发生盐析,属于物理变化;乙、丙、丁中蛋白质发生变性,属于化学变化。(3)为什么生物实验室用甲醛溶液(福尔马林)保存动物标本?如果有人不小心误服可溶性重金属盐应立即采取什么急救措施?提示:甲醛溶液能使动物标本蛋白质及细菌病毒蛋白质变性而失去生理活性。立即服用大量鲜牛奶或豆浆或鸡蛋清等蛋白质含量丰富的食物,可使重金属离子与服用的蛋白质发生变性作用,从而减轻重金属离子对机体的危害。重难归纳1.蛋白质的变性:在某些物理因素或化学因素的影响下,蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象,称为蛋白质的变性。蛋白质的变性是一个不可逆过程,变性后的蛋白质在水中不能再溶解,并且失去原有的生理活性。使蛋白质变性的因素。2.鉴别蛋白质的两种方法。

显色反应常用于检验溶液中的蛋白质。方法:取少量待测溶液,滴加浓硝酸并加热,析出黄色沉淀,证明含有蛋白质灼烧常用于检验织物中的蛋白质。方法:取一小段织物样品,灼烧,产生类似烧焦羽毛的特殊气味,证明是蛋白质3.蛋白质盐析与变性的比较。

典例剖析【例2】下列关于蛋白质的组成与性质的叙述正确的是(

)。A.蛋白质在酶的作用下水解的最终产物为氨基酸B.向蛋白质溶液中加入CuSO4、Na2SO4浓溶液,均会使其变性C.天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成D.蛋白质、纤维素、油脂都是天然有机高分子答案:A解析:蛋白质水解的最终产物为氨基酸,A项正确;向蛋白质溶液中加入Na2SO4浓溶液,会使其发生盐析而不是变性,B项错误;某些蛋白质还含有S、P等元素,C项错误;蛋白质和纤维素是天然有机高分子,油脂不属于天然有机高分子,D项错误。学以致用3.下列说法错误的是(

)。A.在豆浆中加入少量的石膏,能使大豆蛋白凝结析出B.大多数酶属于蛋白质,温度越高,酶的催化活性越强C.用灼烧的方法可以鉴别毛织物和棉织物D.浓硝酸使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了显色反应答案:B解析:在一定温度范围内,温度越高,酶的催化活性越强,但超过一定温度,温度越高,酶的催化活性越低,甚至完全丧失活性,B项错误。三

油脂问题探究某课外活动小组设计如图装置探究硬脂酸甘油酯在碱性条件下的水解,并制取肥皂。步骤如下。(1)加入酒精的作用是什么?步骤②所得的混合物属于哪类分散系?提示:作溶剂,溶解硬脂酸甘油酯,使硬脂酸甘油酯与NaOH溶液充分接触;属于胶体。(2)如何判断油脂的皂化反应已进行完全?提示:振荡反应液,若无油滴浮在液面上,即反应液中液体不再分层,表明油脂的皂化反应已进行完全。(3)酯的水解反应和酯化反应是否属于同一反应类型?酯在水解反应中哪些化学键会断裂?重难归纳1.油脂的化学性质。(2)水解反应。①酸性或酶的作用下水解。油脂在人体中(在酶的作用下)水解,生成高级脂肪酸和甘油,被肠壁吸收,作为人体的营养物质。②碱性水解(皂化反应)。油脂在碱性(NaOH)条件下水解生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分。所以将油脂在碱性条件下的水解反应又称为皂化反应。2.油脂和矿物油的比较。

典例剖析【例3】下列关于油和脂肪的叙述中正确的是(

)。A.植物油和矿物油均能使溴水褪色B.油脂属于酯类,没有固定的熔、沸点C.油脂的水解反应叫皂化反应D.由反应后反应液使石蕊溶液变红色可以判断皂化反应基本完成答案:B解析:植物油是不饱和脂肪酸和甘油形成的酯,结构中含碳碳双键,能使溴水褪色,但矿物油中的烷烃不能使溴水褪色,A项错误;油脂中含有多种高级脂肪酸甘油酯,属于混合物,B项正确;油脂只有在碱性条件下的水解是皂化反应,C项错误;皂化反应在碱性条件下进行,不会使石蕊溶液变为红色,D项错误。学以致用4.区别植物油和矿物油的正确方法是(

)。A.加酸性高锰酸钾溶液,振荡

B.加NaOH溶液,煮沸C.加新制的Cu(OH)2,煮沸

D.加溴水,振荡答案:B解析:植物油中含有碳碳不饱和键,能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,有些矿物油含有烯烃,也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,A、D项无法区别;植物油属于酯类,在NaOH溶液中煮沸时,水解后的生成物能溶于水,矿物油无此性质,会出现分层现象,故B项可区别植物油和矿物油。1.下列关于蛋白质的说法正确的是(

)。A.蛋白质存在于一切细胞中B.天然蛋白质属于纯净物C.蛋白质都能溶于水D.蛋白质通常用新制的氢氧化铜检验答案:A解析:B项,形成天然蛋白质的氨基酸的种类和数目不相同,都是混合物;C项,有的蛋白质能溶于水,有的蛋白质难溶于水;D项,蛋白质的检验可用浓硝酸加热或灼烧的方法。2.下列关于葡萄糖的性质的叙述中不正确的是(

)。A.葡萄糖能发生酯化反应B.葡萄糖能与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀C.葡萄糖充分燃烧时的产物为CO2和H2OD.充分燃烧等质量的葡萄糖和甲醛(HCHO),所需氧气的物质的量不同答案:D解析:葡萄糖可写为(CH2O)6,分子中各元素质量分数与甲醛相同,等质量的两种物质各元素质量相同,充分燃烧时消耗氧气的量相同。3.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,促进食物消化D.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中没有任何作用答案:C解析:人体中没有纤维素酶,纤维素在人体内不能被消化,但可以加强肠胃蠕动,促进食物消化。4.下列关于油脂的叙述中,错误的是(

)。A.油脂是混合物B.油脂和矿物油不属于同一类有机物C.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯D.油脂都不能使溴水褪色答案:D解析:脂肪和油统称为油脂,是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物。油脂属于酯类,矿物油属于烃类。油脂结构中的烃基有些是不饱和的[如亚油酸甘油酯中的烃基(—C17H31)],含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,使溴水褪色。5.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混合加热B.淀粉溶液中加入碘酒C.鸡蛋清中加入浓硝酸,并加热D.淀粉溶液中加入稀硫酸答案:D解析:D项,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