7-4-基本营养物质(解析版)

第七章有机化合物第四节基本营养物质学习目标核心素养宏观辨识与微观探析1.认识糖类、油脂、蛋白质的组成、主要性质及其在日常生活中的应用。2.葡萄糖与新制氢氧化铜的反应。科学态度与社会责任赞赏化学对社会发展的重大贡献，具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。预习导学一、糖类1、六大营养素指、、、、和。、、为动物性和植物性食物中的基本营养物质。2、糖类物质的分类及用途类别单糖低聚糖（以二糖为例）多糖特点不能再水解成更小的糖分子1mol二糖能水解成2mol单糖1mol多糖能水解成nmol单糖化学式常见物质葡萄糖，果糖蔗糖，麦芽糖淀粉，纤维素用途葡萄糖是一种营养物质，可用于制造药品、糖果等可用作甜味剂淀粉可用于制造葡萄糖和酒精；纤维素可用于制造无烟火药、电影胶皮的片基、纸张3．葡萄糖的性质（1）实验：葡萄糖的性质实验步骤：在试管中加入2mL5%NaOH溶液，滴加2%CuSO4溶液4～5滴，混匀[制得的物质称为新制Cu(OH)2悬浊液]，立即加入2mL10%葡萄糖溶液，在酒精灯上加热至沸腾，观察发生的现象。实验现象：在加热条件下，试管中生成砖红色沉淀。实验结论：葡萄糖能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀。这一反应可用于尿糖的检测。CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2（2）营养物质，提供能量C6H12O6+6O26CO2+6H2O葡萄糖在人体组织中发生缓慢氧化，为生命活动提供能量。4、糖类的水解反应单糖是糖类水解的最终产物，单糖不发生。糖类在实验室中水解常用作催化剂，在动物体内水解则是用酶（蛋白质）作。蔗糖水解的化学方程式：+H2O+蔗糖葡萄糖果糖淀粉(或纤维素)水解的化学方程式：+nH2O淀粉(或纤维素)葡萄糖淀粉和纤维素的最终水解产物相同，都是。【答案】一、1、糖类油脂蛋白质维生素无机盐水糖类油脂蛋白质2、C6H12O6C12H22O11（C6H10O5）n3．（1）CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O4、水解反应稀H2SO4催化剂C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O淀粉(或纤维素)葡萄糖葡萄糖二、蛋白质1．蛋白质的存在与组成（1）存在：蛋白质是组成细胞的基础物质，广泛存在于动物的肌肉、皮肤、血液、毛、发、蹄、角等中、植物的种子中。（2）组成：蛋白质是一类非常复杂的化合物，其分子中含有C、H、O、N、S等元素。蛋白质的相对分子质量很大，从几万到几千万，蛋白质属于天然高分子化合物。几种重要的氨基酸有如下几种：2、蛋白质的性质（1）溶解性：有的能溶于水如：蛋清；有的难溶于水如：丝、毛等。（2）蛋白质性质的实验探究实验内容实验方法实验现象实验结论（1）蛋白质变性向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴醋酸铅溶液生成白色沉淀蛋白质聚沉（变性）（2）蛋白质的颜色反应向盛有鸡蛋清溶液的试管里滴入几滴浓硝酸生成了淡黄色沉淀蛋白质受浓硝酸的作用而显黄色（4）灼烧取一根头发或丝织品，放在酒精灯上灼烧产生特殊的气味蛋白质中含硫等元素（3）蛋白质的水解`蛋白质的水解产物是氨基酸，氨基酸分子中含有碱性基基(—NH2)和酸性基基(—COOH)，氨基酸呈两性。天然蛋白质水解的最终产物都是。二、（3）氨羧α—氨基酸三、油脂1、油脂是高级脂肪酸的甘油酯，其结构简式为_____________，其中R1、R2、R3代表饱和烃基和不饱和烃基，它们可以相同，也可以不同。2、“油脂”是高级脂肪酸与甘油(_______________)形成的酯。常见高级脂肪酸如硬脂酸(C17H35COOH)，软脂酸(C15H31COOH)，油酸(C17H33COOH)。3、组成与分类元素组成代表物代表物分子油脂油不饱和高级脂肪酸甘油酯脂饱和高级脂肪酸甘油酯【答案】三、1、2、3、C、H、O植物油动物脂肪重难突破重点1基本营养物质食物中的营养物质包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。人们习惯称糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。种类元素组成代表物代表物分子糖类单糖CHO葡萄糖C6H12O6果糖双糖CHO蔗糖C12H22O11麦芽糖多糖CHO淀粉(C6H10O5)n纤维素油脂油CHO植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯脂CHO动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯蛋白质CHONSP等酶、肌肉、毛发等氨基酸连接成的高分子2、糖类、蛋白质、油脂的性质主要化学性质葡萄糖结构简式：CH2OH－CHOH－CHOH－CHOH－CHOH－CHO或CH2OH(CHOH)4CHO（含有羟基和醛基）醛基：①使新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀－测定糖尿病患者病情②与银氨溶液反应产生银镜－工业制镜和玻璃瓶瓶胆羟基：与羧酸发生酯化反应生成酯蔗糖水解反应：生成葡萄糖和果糖淀粉纤维素淀粉、纤维素水解反应：生成葡萄糖淀粉特性：淀粉遇碘单质变蓝蛋白质水解反应：最终产物为氨基酸颜色反应：蛋白质遇浓HNO3变黄（鉴别部分蛋白质）灼烧蛋白质有烧焦羽毛的味道（鉴别蛋白质）油脂水解反应：生成高级脂肪酸（或高级脂肪酸盐）和甘油【例1】糖类、脂肪和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是（）植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色淀粉水解的最终产物是葡萄糖葡萄糖能发生氧化反应和水解反应蛋白质溶液遇硫酸铜溶液后产生的沉淀能重新溶于水【解析】植物油是一种不饱和油脂，能与Br2发生加成反应，A错误；淀粉是一种多糖，它水解的最终产物是葡萄糖，B正确；葡萄糖是单糖，不能发生水解反应，C错误；蛋白质溶液遇硫酸铜溶液后发生变性，产生的沉淀不能重新溶于水，D错误。【答案】B重点2蛋白质的性质（1）少量的盐（如硫酸铵、硫酸钠）能促进蛋白质的溶解，但如果向蛋白质溶液中加入浓的盐溶液，反而会使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出，这个过程叫盐析，这样析出的蛋白质在继续加水时仍能溶解，并不影响原来蛋白质的生理活性，可见盐析是可逆的。利用这个性质，可以采用多次盐析的方法来分离、提纯蛋白质。（2）紫外线照射、加热或加入有机化合物、酸、碱、重金属盐（如铜盐、铅盐、汞盐等）的情况下，蛋白质会发生性质上的改变而聚沉，，这种聚沉是不可逆的，这个过程叫变性。利用这个性质，可以采取措施杀菌消毒、解毒等。（3）蛋白质可以跟许多试剂发生特殊的显色反应。如：有些蛋白质跟浓硝酸作用会产生黄色。利用这个性质，可以用于检验蛋白质的存在。（4）燃烧产生烧焦羽毛气味。利用这个性质，用于区别合成纤维与蛋白质(如真丝、蚕丝、纯毛、毛线等)。【例2】把①蔗糖②淀粉③蛋白质④油脂在稀酸存在的条件下分别进行水解，最后只得到一种产物的是（）A．①②B．②C．②③④D．④【解析】蔗糖水解生成葡萄糖和果糖；淀粉水解生成葡萄糖；蛋白质水解生成氨基酸，但是氨基酸的种类非常多；油脂水解生成高级脂肪酸和甘油。【答案】B课堂演练基础巩固1.下列说法摘自一些科普杂志或广告用语，你认为有科学性错误的是()A．糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物B．医学上常用CuSO4溶液和NaOH溶液检验糖尿病人尿液中的葡萄糖C．“白雪牌”漂白粉，令所有化学物质默然失色，没有最白，只有更白D．甲醛是某些劣质装饰板材释放的常见污染物之一【答案】C【解析】糖类、油脂和蛋白质都是天然的有机化合物，A正确；因为Cu(OH)2悬浊液可以和葡萄糖溶液发生反应，生成砖红色的Cu2O沉淀，故医学上常用CuSO4溶液和NaOH溶液检验糖尿病人尿液中的葡萄糖，B正确；漂白粉只能选择性漂白某些有机色质，不能漂白所有物质，C错误；甲醛是装饰板材及有机涂料释放的污染物之一，D正确。2.有以下四种有机物，其中既能发生酯化反应又能发生加成反应，且能和新制的Cu(OH)2反应的是（）。①CH2＝CHCH2OH②CH3CH2CH2OH③CH2＝CHCOOH④葡萄糖A．①②B．③④C．①③D．②④【答案】B【解析】碳碳双键能发生加成反应，醇和酸能发生酯化反应，酸、含醛基（如葡萄糖）能和新制的Cu(OH)2反应。3.淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加热使淀粉水解，为测定其水解程度，下列试剂：①NaOH溶液，②盐酸溶液，③新制备的Cu(OH)2悬浊液，④碘水，其中必需使用的是（）A．②B．②④C．①③④D．③④【答案】C【解析】水解是在酸性条件下进行的，而检验葡萄糖得在碱性条件下，所以得选①NaOH溶液、新制备的Cu(OH)2悬浊液，用碘水遇淀粉变蓝来判断淀粉的有无。4．能使蛋白质溶液发生凝聚，但加水又可使凝聚出来的蛋白质重新溶解，应当采取的措施或加入的试剂是（）A.加热B.(NH4)2SO4C.CuSO4D.18.4mol.L-1的硫酸溶液【答案】B【解析】由已知知蛋白质没有变性。5．大豆含有大量的蛋白质和脂肪，由大豆配制出来的菜肴很多，它是人体营养中最重要的补品之一，我们几乎每天都要饮食豆制品。请回答下列问题：（1）我们所吃的豆腐是一种_____。A.蛋白质凝胶B.纯蛋白质C.脂肪D.淀粉（2）我们食用的大豆，最终补充给人体的主要成分___。A.氨基酸B.蛋白质C.油脂D.糖类（3）天然蛋白质水解的最终产物是_____。请以甘氨酸（）为例，写出其与NaOH反应的化学方程式_____。(4)豆油不能保存较长时间的原因主要是_______，所以必须进行硬化，油脂的硬化就是指_________，人造脂肪指的是_________。【答案】（1）A（2）A（3）α-氨基酸（4）不饱和脂肪酸甘油酯进行催化加氢经氢化后的饱和的高级分子中含有碳碳双键易被空气中O2氧化对易氧化的脂肪酸的甘油酯【解析】在豆浆中加入少量的石膏，能使豆浆凝结成豆腐，所以豆腐是一种蛋白质凝胶，它在人体内作用最终补充给人体的是氨基酸，故（1）中A正确。（2）中A正确；（3）天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸。据甘氨酸的结构简式可写出它与NaOH反应的化学方程式为（4）因豆油中含有碳碳双键，所以易被空气中O2氧化而变质，而油脂氢化就是指对易氧化的不饱和脂肪酸甘油酯进行催化氢化，所得的产物即为硬化油，也叫人造脂肪。课后学习评价基础巩固1.下列说法中错误的是（）A.单糖是不能发生水解的最简单的糖类B.分子式符合Cn(H2O)m的物质，都是糖类物质C.淀粉纤维素都是天然有机高分子化合物D.淀粉和纤维素都是由碳、氢、氧三种元素组成，两化合物中三元素的质量比相等【答案】B【解析】乙酸是C2H4O2,分子式符合Cn(H2O)m,不是糖类物质，B错误。2.下列物质不属于油脂的是（）A．花生油B．润滑油C．棉子油D．牛油【答案】B【解析】高级脂肪酸的甘油酯属于油脂，润滑油是从石油中分离出来的一种矿物油，属于烃类。3.下列有关植物油和动物脂肪的说法正确的是（）A．两者的根本区别在于前者常温下呈液态，后者呈固态B．两者的根本区别在于前者分子中含有较多碳碳双键结构，后者相对较少C．前者可溶于水，后者难溶于水D．前者可以水解，后者不能水解【答案】B【解析】考查油脂中的植物油和动物脂肪的结构和性质的相同点和不同点。4.下列叙述不正确的是A．天然气和沼气的主要成分是甲烷B.等物质的量的乙醇和乙酸完全燃烧时所需氧气的质量相等C.纤维素乙酸酯、油脂和蛋白质在一定条件都能水解D.葡萄糖和蔗糖都含有C、H、O三种元素，但不是同系物【答案】B【解析】天然气、煤道坑气和沼气的主要成分都是甲烷，故A正确；因为是等物质的量的乙醇和乙酸再根据乙醇和乙酸分子式可知B错；纤维素乙酸酯、油脂和蛋白质都能在一定条件下水解，C正确；葡萄糖属于单糖，分子式为C6H12O6，蔗糖属于糖类中的二糖，分子式为C12H22O11，按照同系物的定义可知，D正确。5.下列说法不正确的是A．苯和乙烯都能与H2发生加成反应B．蔗糖在人体内水解的产物只有葡萄糖C．食醋中含有乙酸，乙酸可由乙醇氧化得到D．煤可与水蒸气反应制成水煤气，水煤气的主要成分为CO和H2【答案】B【解析】苯可以在催化剂作用下与H2发生加成反应，乙烯中含有碳碳双键，故可以与H2加成，A项正确；蔗糖最终水解生成葡萄糖和果糖，B项错；乙醇可以催化氧化得乙醛，乙醛继续氧化可得乙酸，C项正确；水煤气的制取方程式为：C+H2O(g)CO+H2，D项正确。6.为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝还是人造丝，可以选用的方法是（）A．滴加浓硝酸B．滴加浓硫酸C．滴加酒精D．滴加浓盐酸【答案】A【解析】蛋白质的颜色反应是硝酸可以使蛋白质变黄。7.下列物质不能发生水解反应的是（）A．蛋白质B．蔗糖C．油脂D．烃【答案】D【解析】蛋白质能水解为氨基酸，蔗糖是二糖，也能水解为更简单的单糖，油脂属于酯类物质，同样可以水解为酸和醇类物质，烃不能水解。8.能够被人体消化吸收的高分子化合物是（）A．葡萄糖B．油脂C．蔗糖D．蛋白质【答案】D【解析】上述四种物质均是能够被人体消化吸收的营养物质，但只有蛋白质是高分子物质。9.油脂在碱性条件下的水解产物是甘油和高级脂肪酸钠（高级脂肪酸为弱酸）。下列可以鉴别矿物油和植物油的正确方法是（）A．加水振荡，浮在水面上的为植物油B．尝一尝，能食用的为植物油C．点燃，能燃烧的为矿物油D．加入足量的氢氧化钠溶液共热，不再分层的为植物油【答案】D【解析】矿物油和植物油加水振荡后均分层且均浮在上层；矿物油不能品尝；它们也均能燃烧；植物油属于油脂，在氢氧化钠溶液中几乎完全水解（又称皂化），生成易溶于水的物质，反应后溶液不再分层。利用这个性质可区分植物油和矿物油。10.糖尿病是由于体内胰岛素紊乱导致的代谢紊乱综合症，以高血糖为主要标志。长期摄入高热量食品和缺少运动都易导致糖尿病。(1)血糖是指血液中的葡萄糖(C6H12O6)。下列说法正确的是________。A．葡萄糖属于碳水化合物，其分子式可表示为C6(H2O)6，则每个葡萄糖分子中含6个H2OB．糖尿病人尿糖高，可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖C．葡萄糖为人体提供能量D．淀粉水解的最终产物是葡萄糖(2)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一种甜味剂，糖尿病人食用后血糖不会升高。请预测木糖醇的一种化学性质：_______________________________。(3)糖尿病人宜多吃蔬菜和豆类食品。蔬菜中富含纤维素，豆类食品中富含蛋白质。下列说法错误的是____________(填序号)。A．蛋白质都属于天然有机高分子化合物，且都不溶于水B．用灼烧闻气味的方法可以区别合成纤维和羊毛C．人体内不含纤维素水解酶，人不能消化纤维素，因此蔬菜中的纤维素对人没有用处D．用天然彩棉制成贴身衣物可减少染料对人体的副作用(4)香蕉属于高糖水果，糖尿病人不宜食用。乙烯是香蕉的催熟剂，它可使溴的四氯化碳溶液褪色，试写出该反应的化学方程式：__________。【答案】(1)BCD(2)能与羧酸发生酯化反应(或其他合理的答案均可)(3)AC(4)CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br能力提升11、硫酸在下列反应中，只起催化作用的是（）①乙酸和乙醇的酯化反应②苯的硝化反应③油脂的水解反应④淀粉的水解反应A.①④B.②④C.③④D.②③【答案】C【解析】在①②中浓H2SO4均作催化剂和吸水剂，③④中浓H2SO4作用是只作催化剂，C正确。12、由葡萄糖发酵可得乳酸，为研究乳酸的分子组成和结构，进行了下述实验：（1）称取乳酸09g，在某种状况下使其完全气化，相同状况下同体积的H2的质量为002g，则乳酸的相对分子质量为g。