考点20 基本营养物质（考点归纳）——2023年高中化学学业水平考试专项精讲+测试（人教版2019必修1+必修2）

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考点20  基本营养物质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。考点一　糖类1．基本营养物质(1)主要类别：食物中的营养物质主要包括：________、________、________、维生素、无机盐和水等六类，其中________、________、________是人体必须的基本营养物质，也是食品工业的重要原料。(2)组成元素：糖类、油脂、蛋白质组成的共同元素为_____、____、____，蛋白质还含有N、P、S等元素。2．常见的糖类物质分类依据能否水解以及水解产物的多少不同类别单糖双糖多糖代[表物名称[葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素[分子式________________________________________________水解特点不能水解1 mol双糖能水解成______ mol单糖1 mol多糖能水解成_____ mol单糖关系属于________________属于________________不属于同分异构体葡萄糖是一种有甜味的无色晶体，能溶于水，其结构简式是________________________________或________________，官能团是________和_________。【温馨提示】(1)糖类物质不一定有甜味，如淀粉和纤维素，但有甜味的物质不一定是糖类物质。(2)糖类物质通常被称为碳水化合物，是由于糖类的组成大多数符合Cn(H2O)m的通式，但符合Cn(H2O)m通式的物质不一定是糖，如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等，不符合Cn(H2O)m通式的有机物也可能是糖类，如鼠李糖(C6H12O5)。3．糖类的特征反应Ⅰ.葡萄糖的特征反应——体现葡萄糖的还原性(1)与Cu(OH)2悬浊液反应①实验操作在洁净的试管中加入2 mL 10%的________溶液，滴加4～5滴5%的________溶液，再加入2 mL 10%的葡萄糖溶液，加热。观察并记录实验现象。②实验现象：在酒精灯上加热一段时间后试管内出现________色沉淀。③实验结论：CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O这一反应也可用于医疗上尿糖的检验。【温馨提示】Cu(OH)2悬浊液应现用现配，配制时应在过量的NaOH溶液中加入少量的CuSO4溶液，保证溶液呈碱性。(2)与银氨溶液反应①实验操作在洁净的试管中加入1 mL 2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水，至最初产生的沉淀________________为止制得银氨溶液。再加入2 mL 10%的葡萄糖溶液，振荡后将试管放在热水浴中温热。观察并记录实验现象。②实验现象：在试管内壁上附着一层光亮的________。③实验结论：CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O利用该反应可以制造银镜或检验尿糖。【温馨提示】(1)试管内壁必须保证洁净，否则不利于形成银镜。(2)配制银氨溶液时，应先向试管中加入硝酸银溶液，然后逐滴加入稀氨水，边加边振荡，直到生成的白色沉淀刚好消失，保证溶液呈碱性。(3)通常用水浴加热，以便受热均匀在试管内壁形成银镜。(4)加热过程不能振动试管，否则形成黑色沉淀。Ⅱ.淀粉的特征反应：淀粉遇碘变蓝_色。4．糖类的水解反应(1)二糖的水解：C12H22O11＋H2O C6H12O6＋C6H12O6蔗糖              果糖     葡萄糖C12H22O11＋H2O2C6H12O6麦芽糖                葡萄糖(2)多糖的水解：(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6淀粉(或纤维素)　　　 ________【温馨提示】在检验糖类水解产物时，必须先中和水解液中的稀硫酸，调节溶液至碱性后再加银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液。5．糖类的应用(1)人体应用①淀粉是人类的重要能量来源，在人体内的转化过程为：②由于人体内没有纤维素水解酶，________吸收和利用，但食物中的纤维素能刺激肠道蠕动，有助于消化和排泄。(2)工业应用淀粉和纤维素是重要的工业原料，可用于酿酒和生成燃料乙醇，其转化过程为：淀粉或纤维素葡萄糖乙醇6．淀粉溶液水解程度的检验方法情况现象A现象B结论Ⅰ溶液呈蓝色未产生砖红色沉淀未水解Ⅱ溶液呈蓝色出现砖红色沉淀部分水解Ⅲ溶液不呈蓝色出现砖红色沉淀完全水解【温馨提示】(1)检验未水解的淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和后的碱性溶液，因为碘能与NaOH溶液反应。(2)检验水解生成的葡萄糖时，应取中和后的碱性溶液，因为与新制Cu(OH)2悬浊液反应必须在碱性环境中。考点二　蛋白质蛋白质是广泛存在于生物体内的一种复杂的________________化合物，是形成细胞的基础物质，有的能溶解于水，如鸡蛋清等，有的难溶于水，如毛、丝和肌肉等。1．蛋白质与氨基酸的转化蛋白质多肽氨基酸2．常见的氨基酸            甘氨酸            丙氨酸               苯氨酸3．氨基酸的分子结构：氨基酸含有________和________两种官能团；4．α­氨基酸：分子中氨基连接在离羧基________的碳原子上的氨基酸。5．蛋白质的特征性质(1)变性：蛋白质在一些化学试剂，如________________、________、________、乙醇、甲醛等，以及一些物理因素，如加热、紫外线等的作用下会发生溶解度下降，并失去生理活性等性质变化。(2)显色反应：很多蛋白质(含有苯环)与________作用时呈黄色，可用于蛋白质的检验。(3)灼烧：蛋白质被灼烧时，会产生类似________________的特殊气味，利用此性质可鉴别蛋白质。6．蛋白质的应用(1)是人类必需的营养物质。(2)动物的毛和蚕丝是重要的天然纺织原料。(3)动物的皮经加工后可制成柔软坚韧的皮革。(4)从动物皮、骨中提取的明胶可用作食品增稠剂，生产医药用胶囊和摄影用感光材料。(5)用驴皮熬制成的阿胶是一种优良的中药材。(6)从牛奶和大豆中提取的________可以用来制作食品和涂料。(7)绝大多数酶也是蛋白质是生物体内重要的________。考点三　油脂1．油脂分类2．组成结构油脂是一类特殊的酯，可看作是________________与________经酯化反应生成的酯，其结构简式为　，其中R1、R2、R3代表的是烃基，可相同，也可不同，官能团是________________。【温馨提示】油脂属于酯类，油脂和矿物油的比较如下：物质项目油脂矿物油脂肪油组成高级脂肪酸的甘油酯多种烃(石油及其分馏产品)含饱和烃基多含不饱和烃基多性质具有酯类的性质，能水解，油兼有烯烃的性质具有烃的性质，不能水解鉴别加入含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅，不分层加入含酚酞的NaOH溶液，加热，无明显变化，分层3．物理性质(1)油脂的密度________水，粘度比较______，触摸时有明显的________，油脂难溶于水，易溶于有机溶剂。食品工业根据其溶解性，常使用有机溶剂提取植物种子里的________。(2)脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大，植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较_______；动物油含较多饱和脂肪酸的甘油酯熔点较______。4．化学性质(1)水解反应①酸性条件下(以硬脂酸甘油酯为例)②碱性条件下(以硬脂酸甘油酯为例) (2)油脂氢化(2)油脂的氢化(硬化) (以油酸甘油酯为例)油酸甘油酯　　　　　　　　　　硬脂酸甘油酯其中氢化植物油性质稳定，不易变质，便于运输和储存，可用来生产人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。5．主要用途(1)是人体的基本营养物质，为人体活动提供所需要的________。(2)油脂能促进脂溶性维生素的吸收，并为人体提供亚油酸等必需脂肪酸。(3)工业利用碱性条件下的皂化反应生产________、________等。考向一  糖类【例1】  下列有关糖类的说法正确的是(　　)A．糖类都符合通式Cn(H2O)m            B．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【答案】D【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HCOOCH3[C2(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，如脱氧核糖C5H10O4、鼠李糖C6H12O5。糖不一定有甜味，如淀粉、纤维素等。【例2】  新疆有得天独厚的自然条件，土质呈碱性、阳光充足等优势造就了新疆棉以绒长、品质好、产量高著称于世。下列说法错误的是(    )A．新疆棉的主要成分为纤维素B．新疆棉可被生物降解C．可用灼烧的方法鉴别新疆棉毛巾和化纤毛巾D．新疆棉的主要成分在一定条件下可以发生水解最终生成氨基酸【答案】D【解析】A项，新疆棉的主要成分为纤维素，A项正确；B项，新疆棉可被生物降解，B项正确；C项，新疆棉毛巾的主要成分是纤维素，化纤毛巾的主要成分是化学纤维，可用灼烧的方法鉴别纤维素和化学纤维，C项正确；D项，纤维素水解的最终产物是葡萄糖，D项错误；故选D。考向二  蛋白质r【例3】  下列关于蛋白质性质的说法不正确的是(    )A．蛋白质溶液中加入任何盐溶液，都会使蛋白质发生变性B．某些蛋白质遇到浓硝酸时(微热条件)会显示黄色C．酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒D．加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热变性【答案】A【解析】A项，蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，发生盐析，为可逆过程，而加入重金属盐才能使蛋白质变性，故A错误；B项，只有含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸加热，能生成颜色反应，故B正确；C项，在75%的酒精作用下，乙醇能渗入细胞内，使蛋白质凝固变性，从而起到杀菌的作用，故C正确；D项，高温能使蛋白质发生变性，则加热能杀死流感病毒，故D正确；故选A。【例4】  中国农业科学院饲料研究所在人工条件下，利用一氧化碳、氨等为原料大规模生物合成蛋白质。下列说法错误的是(    )A．蛋白质是一种高分子化合物 B．蛋白质中只含C、H、O、N四种元素C．CO、NH3均是非电解质 D．蛋白质水解的最终产物是氨基酸【答案】B【解析】A项，蛋白质是由氨基酸缩聚形成的高分子化合物，蛋白质水解的最终产物为氨基酸，分子中含有C、H、O、N等元素，A正确；B项，天然蛋白质的组成元素不仅有C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S，B错误；C项，在熔融状态下和水溶液中都不能导电的化合物为非电解质，CO、NH3均是非电解质，C正确；D项，蛋白质先水解成多肽，多肽再水解成最终产物氨基酸，故蛋白质水解的最终产物是各种氨基酸，D正确；故选B。考向三  油脂【例5】  下列关于油脂的说法不正确的是(　　)A．油脂在人体内的水解产物是高级脂肪酸盐和甘油B．工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应生产肥皂C．脂肪里的饱和烃基的相对含量较大，熔点较高D．油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯，属于酯类【答案】A【解析】油脂在小肠内的水解产物是高级脂肪酸和甘油， A错；工业上利用油脂在碱性条件下的水解反应生成高级脂肪酸盐，进行肥皂生产，B正确；油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯，D正确。【例6】  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．脂肪是高级脂肪酸的甘油酯，而油不是【答案】A【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。1．下列不属于天然高分子化合物的是(　　)A．油脂　         　B．纤维素　        　C．蛋白质　    　D．淀粉2．下列有关油脂的叙述中不正确的是(　　)A．油脂没有固定的熔点和沸点，故油脂是混合物B．油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯C．油脂是酯的一种D．油脂都不能使溴水褪色3．下列关于常见有机物的说法不正确的是(    )A．乙酸和油脂都能与NaOH溶液反应B．蛋白质、纤维素、油脂都是高分子化合物C．淀粉水解与纤维素水解得到的最终产物相同D．乙醇、乙酸和乙酸乙酯能用饱和Na2CO3溶液鉴别4．化学与生活密切相关，下列说法正确的是(    )A．居室空气污染的主要来源之一是人们使用的装饰材料、胶合板、内墙涂料释放出的一种刺激性气味的气体，该气体是甲醛B．皂化反应指酯类物质发生碱性水解C．向鸡蛋清溶液中加入(NH4)2SO4或CuSO4都能使鸡蛋清析出，其作用原理相同D．利用粮食酿酒经过了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程，都是水解反应。5．关于下列营养物质说法正确的是(    )A．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应B．油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸C．氨基酸之间能发生聚合反应生成多肽，进而构成蛋白质D．蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液，可析出蛋白质，再加水可溶解6．下列说法不正确的是(   )A．油脂是乙酸的甘油酯，饱和程度影响其熔点高低B．很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色，可用于蛋白质的检验C．在一定条件下，氨基酸之间能发生聚合反应生成多肽D．淀粉和纤维素均可以制酒精，酒精在微生物作用下可转化为醋酸7．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。血糖是指血液中的葡萄糖(C6H12O6)。下列说法不正确的是(　)A．葡萄糖属于碳水化合物，分子式可表示为C6(H2O)6，则每个葡萄糖分子中含6个H2OB．糖尿病人尿糖较高，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．葡萄糖可用于制镜工业D．淀粉水解的最终产物是葡萄糖8．下列关于各物质的水解实验说法中正确的是(　　)A．将油脂、石蕊试液、NaOH溶液充分混合后静置，溶液分层：下层紫色，上层蓝色，但加热后溶液不分层且溶液呈蓝色B．取一定量的淀粉溶液加入少量硫酸，加热使充分水解，再加入银氨溶液能发生银镜反应C．要提高蛋白质的水解效率，可以加入适当的酶，并加热至高温以提高反应速率D．可以用碘水和银氨溶液来检验淀粉在一定条件下有没有完全水解9．一杯正宗的珍珠奶茶应由三部分组成：糖、奶、茶。奶精(原料是氢化植物油)、奶茶粉放得多，珍珠奶茶的口感就好，成本也高，如果降低成本，可在其中添加白糖或其它香精、奶粉下列说法正确的是(　)A．奶精能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色，其原理相同B．氢化植物油在稀H2SO4和NaOH溶液中发生水解，所得相同的产物C．白砂糖在人体内水解转化为果糖而被人体吸收D．奶粉可作为人体所需的一种营养物质10．天然油脂结构的核心为甘油[HOCH2CH(OH)CH2OH]，有一瘦身用的非天然油脂，其结构的核心则为蔗糖(C12H22O11)。该非天然油脂可由直链型的不饱和油酸(C17H33COOH)与蔗糖反应而得，其反应示意图如下图所示(注意：图中的反应式不完整)。下列说法不正确的是(　　)A．蔗糖酯也是高级脂肪酸的甘油酯，属于油脂类物质B．该非天然油脂与氢氧化钠溶液共热，其水解产物能与溴水发生加成反应C．非天然油脂不属高分子化合物D．该蔗糖酯在稀硫酸的作用下水解，最终可生成三种有机化合物11．我国科学家实现了CO2到淀粉的全合成，其部分转化关系如下图所示。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(    )A．反应①中每消耗11.2LCO2，转移电子数为3NAB．1molCH3OH所含共价键数为4NAC．与的混合物中所含氧原子数为NAD．162g淀粉完全水解生成的葡萄糖分子数为0.9NA12．由淀粉制备乙醇和乙酸乙酯的工艺流程如下图所示：  请回答：  (1)葡萄糖分子中除了羟基，还含有的官能团是        。  (2)判断淀粉是否水解完全，可选用的试剂是                 。[来源:Z+xx+k.Com]  (3)乙醇转化为乙酸乙酯的化学方程式是                      。