专题8 第二单元 食品中的有机化合物 第四课时 讲义（知识点+练习）【新教材】2020-2021学年高一下学期化学（苏教版（2019）必修二）
展开专题8 有机物的获得与应用第二单元 食品中的有机化合物第4课时 糖类 蛋白质 氨基酸学习导航能从官能团的角度认识糖类、蛋白质的组成、结构和性质。掌握葡萄糖、淀粉、蛋白质的组成和主要性质，能设计实验探究葡萄糖、淀粉、蛋白质的性质。了解糖类、蛋白质在生产生活中的应用。知识解读知识点一 糖类1．糖类的组成糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多数可用通式Cn(H2O)m表示，因此糖类也被称为碳水化合物。2．分类3．葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素的物理性质4.葡萄糖(1)分子结构和性质(2)特征反应①和银氨溶液反应②和新制的Cu(OH)2碱性悬浊液反应③葡萄糖的特征反应：5．淀粉的水解反应实验探究实验一：向淀粉溶液中滴加碘水，溶液变蓝色。应用：可用碘水检验淀粉。实验二：①实验操作②实验现象及结论：③淀粉水解反应的化学方程式为C6H10O5n＋nH2Oeq \o(――→,\s\up7(催化剂))nC6H12O6。 淀粉 葡萄糖 6．糖类在生产、生活中的应用(1)淀粉为人体提供能量。淀粉在淀粉酶的作用下，水解生成葡萄糖，葡萄糖在人体组织中缓慢氧化，放出热量，提供生命活动所需要的能量，反应热化学方程式：C6H12O6(s)＋6O2(g)===6CO2(g)＋6H2O(l) ΔH＝－2 803 kJ·mol－1。(2)淀粉可以酿酒，富含纤维素的植物秸秆，可以制造工业酒精。淀粉酿酒的方程式为C6H12O6eq \o(――→,\s\up7(酒化酶))2C2H5OH＋2CO2↑。重点归纳(1)糖类水解规律①单糖不发生水解。②1 mol二糖能水解生成2 mol单糖分子。③1 mol多糖能水解生成很多摩尔单糖分子。(2)糖类水解条件蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂，并且水浴加热。(3)淀粉水解程度及其产物检验注意的问题：①检验淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与氢氧化钠溶液反应。②因为反应是用硫酸作催化剂，而与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液反应的溶液必须呈碱性，所以应先中和再检验。知识点二 蛋白质与氨基酸1．蛋白质的存在与组成(1)存在：蛋白质广泛存在于生命体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、毛皮、血液等中都含有蛋白质；大多数酶都是蛋白质。(2)组成：主要由碳、氢、氧、氮等元素组成，属于天然高分子化合物。 2．蛋白质的性质按表中实验操作完成实验，并填写下表(1)蛋白质的盐析①概念：浓无机盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使其从溶液中析出的过程叫盐析。②条件：浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液。少量的无机盐能促进蛋白质的溶解。③特点：盐析是可逆过程，继续加水时，能使沉淀溶解，不影响蛋白质的生理活性。可用来分离、提纯蛋白质。(2)蛋白质的变性①概念：蛋白质的变性是在紫外线照射、加热或加入酸、碱、重金属盐、福尔马林的情况下，蛋白质发生性质上的改变而聚沉的过程。②蛋白质的变性是不可逆的化学变化过程，可以利用这一性质进行杀菌消毒。(3)蛋白质的水解反应①蛋白质eq \o(――――――――→,\s\up11(酸、碱或酶等催化剂),\s\do4(水解反应))多肽eq \o(――――→,\s\up7(水解反应))氨基酸(最终产物)②几种常见的氨基酸a．甘氨酸b．丙氨酸c．谷氨酸它们共同的官能团为羧基(—COOH)和氨基(—NH2)。③氨基酸的化学性质(4)蛋白质的特征反应3．蛋白质在生产、生活中的应用(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)绝大多数酶也是蛋白质，是重要的催化剂。重点归纳蛋白质的盐析与变性比较(1)蛋白质的盐析属于物理变化，是可逆过程。盐析析出的蛋白质，加入较多量的水，还会溶解。利用盐析可分离和提纯蛋白质。(2)蛋白质的变性是一种化学变化，是不可逆的。这种变化使蛋白质的化学组成或空间结构发生变化，因而生理功能会随之改变。随堂演练1.下列有关糖类、脂肪和蛋白质的叙述正确的是（ ） A. 糖类都能表示为Cm(H2O)n B. 糖类和脂肪都是储能物质 C. 脂肪由脂肪酸和甘油构成，所以脂肪是一种高分子化合物 D. 糖类、脂肪和蛋白质都能氧化分解释放能量供给生物利用 2.下列有关生活中常见有机物的叙述正确的是（ ） ①多次咀嚼馒头有甜味,此过程中淀粉发生了水解反应②肥皂的主要成分属于高级脂肪酸盐③糖类物质均不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色④天然蛋白质水解的最终产物均为a-氨基酸A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①③④3.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（ ） A. 植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B. 淀粉和纤维素互为同分异构体 C. 葡萄糖能发生银镜反应和水解反应 D. 蛋白质溶液遇硫酸铜变性4.糖类、蛋白质、油脂是人体重要的营养物质，下列有关说法错误的是（ ） A. 麦芽糖在人体内的水解产物能和银氨溶液发生反应 B. 淀粉、纤维素、蛋白质和油脂都是有机高分子化合物 C. 在鸡蛋清溶液中加入饱和的Na2SO4溶液时，会使蛋白质析出 D. 在一定条件下氨基酸之间能发生反应，合成更复杂的化合物(多肽)，构成蛋白质5.糖类、油脂和蛋白质是生命活动所必需的营养物质。下列物质中不属于糖类的是（ ） A. 蔗糖 B. 淀粉 C. 葡萄糖 D. 油脂6.糖类、油脂、蛋白质是人类生活的基本营养物质，下列叙述正确的是（ ） A. 豆油长期放置变质是因为发生了加成反应 B. 食物中含有的纤维素，可在人体内直接水解成葡萄糖 C. 糖类、油脂、蛋白质都是天然有机高分子化合物 D. 棉麻、蚕丝织品可通过灼烧时产生的气味来进行鉴别7.蛋白质缺乏是可以致命的．人体内蛋白质约占体重的16%．一个体重为60kg的人，体内含有10～11kg的蛋白质．如果人体丢失体内20%以上的蛋白质，生命活动有可能会被迫停止．常见的蛋白质缺乏症表现为代谢下降，生命变得脆弱易病．蛋白质的生理功能与它的化学性质密切相关．人体摄入的蛋白质，在酶的催化作用下发生水解，最终生成氨基酸．这些氨基酸一部分重新合成人体所需的蛋白质、糖或脂类物质，以满足各种生命活动的需要；另一部分则发生氧化反应，释放能量． ①蛋白质分子中主要含有________四种元素． ②蛋白质水解最终得到________． ③蛋白质溶液遇到浓的硫酸铵等无机盐溶液，会析出沉淀；再加适量水后，蛋白质重新溶解，仍然具有原来的活性．这个过程称为________． ④人体中共有二十多种氨基酸，其中有几种是人体自身不能合成的，必须由食物获得，称为________氨基酸． 8.葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得： C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2↑相关物质的溶解性见下表：实验流程如下：回答下列问题：（1）第①步中溴水氧化葡萄糖时，甲同学设计了如图所示装置。 ①你认为缺少的仪器是________。②甲同学在尾气吸收装置中使用倒立漏斗的目的是________。（2）第②步CaCO3固体过量，其目的是________。 （3）本实验中________(填“能”或“不能”)用CaCl2替代CaCO3 ， 理由是________。 （4）第③步“某种操作”名称是________。 （5）第④步加入乙醇的作用是________。 （6）第⑥步中洗涤操作主要是除去沉淀表面可能含有的溴化钙，洗涤剂最合适的是 (填标号)。 A.冷水 B.热水 C.乙醇 D.乙醇—水混合溶液 答案解析1.【答案】 D 【解析】A．有的糖不满足Cm(H2O)n ， 如脱氧核糖C5H10O4 ， 不符合题意； B．脂肪是储能物质，糖类中的糖原是储能物质，但葡萄糖是直接能源物质，不符合题意；C．脂肪的相对分子质量比较小，不是高分子化合物，不符合题意；D．糖类、脂肪和蛋白质都能氧化分解释放能量供给生物利用，符合题意；故答案为：D。 2.【答案】 B 【解析】①多次咀嚼馒头有甜味,此过程中淀粉发生了水解反应最终生成葡萄糖，故符合题意；②肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠，属于高级脂肪酸盐，故符合题意；③糖类物质为多羟基醛或多羟基酮或能水解生成它们的物质，含有醇羟基，可能含醛基，均能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，故不符合题意；④天然蛋白质水解的最终产物均为a-氨基酸，故符合题意。 故答案为：B。 3.【答案】 D 【解析】A.植物油中含有碳碳不饱和键，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，故A不符合题意； B.虽然淀粉与纤维素均可以用通式（C6H10O5）n表示，但在淀粉分子中，n表示几百到几千个单糖单元，在纤维素分子中，n表示几千个单糖单元，由于n值在二者分子中不相同，所以淀粉和纤维素不是同分异构体，故B不符合题意；C.葡萄糖属于单糖，不能发生水解反应，故C不符合题意；D.硫酸铜为重金属盐，蛋白质溶液遇重金属盐发生变性，故D符合题意；故答案为：D。 4.【答案】 B 【解析】A. 麦芽糖的水解产物是葡萄糖，葡萄糖含有醛基，能发生银镜反应，故A不符合题意； B. 油脂相对分子质量较小，属于高级脂肪酸甘油酯，不属于高分子化合物，故B符合题意；C. 鸡蛋清溶液中滴入饱和的Na2SO4溶液，发生盐析，则有沉淀析出，故C不符合题意；D. 氨基酸含有氨基、羧基，可发生取代、缩聚反应，可生成二肽、多肽或蛋白质，故D不符合题意。故答案为：B。5.【答案】 D 【解析】糖是多羟基醛或多羟基酮。蔗糖是二糖，属于糖类，故A不符合题意；淀粉能水解为葡萄糖，是多糖，属于糖类，故B不符合题意；葡萄糖是单糖，属于糖类，故C不符合题意；油脂属于酯类，不属于糖，故D符合题意。 6.【答案】 D 【解析】A、油脂变质的实质是由于油脂中的碳碳双键受到空气中的氧、水或微生物作用氧化成过氧化物，过氧化物继续分解，产生一些具有特殊气味的低分子醛、酮或羧酸等，而且会产生哈喇味，A不符合题意； B、人体内没有能使纤维素水解的酶，因此食物中含有的纤维素，不能人体内直接水解成葡萄糖，B不符合题意；C、油脂相对分子质量较小，不属于高分子化合物，另外单糖和二糖也不是高分子化合物，C不符合题意；D、蛋白质灼烧可产生烧焦羽毛的气味，因此棉麻、蚕丝织品可通过灼烧时产生的气味来进行鉴别，D符合题意。故答案为：D。 7.【答案】C、H、O、N；α﹣氨基酸；盐析；必需 【解析】解：①蛋白质是由C（碳）、H（氢）、O（氧）、N（氮）组成，一般蛋白质可能还会含有P、S、Fe（铁）、Zn（锌）、Cu（铜）等，故答案为：C、H、O、N；②天然蛋白质水解的最终产物是α﹣氨基酸，故答案为：α﹣氨基酸；③蛋白质溶液遇到浓的硫酸铵等无机盐溶液发生盐析，故答案为：盐析；④必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要，必须从食物中摄取的氨基酸．故答案为：必需． 8.【答案】 （1）温度计；防止倒吸 （2）使葡萄糖酸充分反应，提高葡萄糖酸的转化率 （3）不能；氯化钙与葡萄糖酸不反应 （4）趁热过滤 （5）降低葡萄糖酸钙的溶解度，有利于其析出 （6）D 【解析】(1)①根据流程可知溴水氧化葡萄糖时需要控制温度为55℃，所以还需要温度计；②倒置的漏斗可以起到防止倒吸的作用；(2)CaCO3固体需有剩余，可使葡萄糖酸充分反应，提高葡萄糖酸的转化率，符合强酸制弱酸原理，以确保葡萄糖酸完全转化为钙盐；(3)盐酸为强酸，酸性比葡萄糖酸强，氯化钙不能与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙，所以不宜用CaCl2替代CaCO3；(4)根据表格中葡萄糖酸钙的溶解度与温度可知葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出，应趁热过滤；(5)葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度是微溶，可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度，有利于葡萄糖酸钙的析出；(6)利用水可以将无机杂质溶解除掉，同时利用葡萄糖酸钙在乙醇中的微溶，减少葡萄糖酸钙的损失，所以应选“乙醇—水的混合溶液”进行洗涤。 葡萄糖蔗糖淀粉纤维素颜色、状态无色晶体白色晶体白色粉末白色固体水溶性能溶于水极易溶于水难溶于冷水，可溶于热水不溶于水操作现象向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，在试管壁上生成银白色光亮的银镜实验结论葡萄糖具有还原性，能被弱氧化剂如银氨溶液氧化，生成光亮的银镜——单质银操作实验现象有砖红色沉淀生成实验结论葡萄糖具有还原性，能被新制的Cu(OH)2碱性悬浊液氧化为砖红色的Cu2O沉淀情况现象A现象B结论Ⅰ溶液呈蓝色未产生银镜未水解Ⅱ溶液呈蓝色出现银镜部分水解Ⅲ溶液不变蓝色出现银镜完全水解实验内容实验操作实验现象蛋白质的性质加饱和(NH4)2SO4溶液，再加蒸馏水有白色沉淀析出，加入蒸馏水又溶解加稀硫酸，再加蒸馏水有白色沉淀析出，加入蒸馏水，沉淀不溶解加CuSO4溶液，再加蒸馏水有白色沉淀析出，加入蒸馏水，沉淀不溶解加甲醇溶液，再加蒸馏水有白色沉淀析出，加入蒸馏水，沉淀不溶解加热，再加蒸馏水有白色沉淀析出，加入蒸馏水，沉淀不溶解
