鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 饮食中的有机化合物第3课时学案

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第3课时　糖类、油脂和蛋白质学业要求1．了解油脂的性质及用途，认识油脂在生活生产中的重要应用。2．了解糖类、单糖、双糖、多糖的概念以及它们之间的转化关系，掌握葡萄糖的结构与性质，了解淀粉、纤维素的组成与性质。3．了解蛋白质的组成与性质以及蛋白质对生命体的重要性。知识网络学业基础——自学·思记·尝试一、糖类1．组成和分类(1)组成：糖类是由____________________三种元素组成的一类有机化合物，其组成大多可以用通式____________表示，曾称其为________。(2)分类：①糖类根据其________以及________的不同进行分类。②分类：类别单糖低聚糖(以双糖为例)多糖特点不能再水解成更小的糖分子1 mol双糖能水解成________mol单糖1 mol多糖能水解成________ mol(n>10)单糖常见物质葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素化学式________________________2.葡萄糖(1)组成和结构：分子式结构简式官能团C6H12O6________________(2)性质：①与新制Cu(OH)2 悬浊液反应：实验现象：________________________________________________________________________。实验结论：葡萄糖具有________性，能被弱氧化剂如新制的悬浊液氧化，生成砖红色________沉淀。②在人体组织中缓慢氧化，为生命活动提供能量：化学方程式为C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O。3．淀粉和纤维素：(1)组成：(2)主要性质：二者都为多糖，均可发生________反应，反应的最终产物均为________。(3)用途：①淀粉为人体提供________，具体变化过程可表示为食物中的淀粉[(C6H10O5)n]糊精[(C6H10O5)x，(x<n)]麦芽糖(C12H22O11)―→葡萄糖(C6H12O6)____________。②人体内，纤维素能刺激肠道蠕动并分泌消化液，有助于食物的________和________。③工业上，用富含________的农作物为原料酿酒，用富含________的植物秸秆为原料生产酒精。二、油脂1．组成和结构：其中R1、R2、R3可能相同，也可能不同，天然油脂属于________(填“纯净物”或“混合物”)。2．分类：3．物理性质：4．化学性质：(1)在适当条件下水解生成______________和________等。(2)亚油酸(C17H31COOH)甘油酯常温下呈液态，其烃基上含有，能与H2、Br2等发生加成反应。5．用途：(1)亚油酸等高级脂肪酸参与前列腺素的合成。(2)食用。(3)生产________和________等。三、蛋白质1．蛋白质的组成和结构(1)存在：广泛存在于________内，是组成细胞的________物质。(2)组成：由______________________等元素组成，是相对分子质量很大的一类________。(3)蛋白质与氨基酸：①蛋白质________。②三种人体中的必需氨基酸：名称结构简式缬氨酸________________苏氨酸________________苯丙氨酸________________2.蛋白质的性质(1)蛋白质的盐析和变性：①盐析： 实验操作实验现象实验结论向(NH4)2SO4饱和溶液中加入鸡蛋清溶液后，________，加入蒸馏水中时，________(NH4)2SO4饱和溶液能降低鸡蛋清在水中的________，但不改变鸡蛋清的性质②变性：实验操作实验现象加热后，鸡蛋清________，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中________加入CuSO4溶液后，鸡蛋清________，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中________加入乙醇的水溶液后，鸡蛋清________，凝结的鸡蛋清放入蒸馏水中________实验结论加热、CuSO4溶液、乙醇的水溶液都能使蛋白质的性质发生改变(2)蛋白质的特征反应：①显色反应：部分蛋白质遇到浓硝酸变________色，利用此性质可以鉴别某些蛋白质。②灼烧：蛋白质灼烧时________的特殊气味，用此性质可鉴别毛料纤维和合成纤维。3．蛋白质在生产、生活中的作用(1)蛋白质是人类必需的营养物质。(2)羊毛、蚕丝的主要成分是________，二者是重要的天然纺织原料。(3)牛皮可加工成皮革，鱼鳔可熬制成黏合剂等。[即学即练]1．现有下列物质：①纤维素、②甲酸甲酯(HCOOCH3)、③淀粉、④甲醛(HCHO)、⑤丙酸、⑥乙酸，其中符合Cn(H2O)m的组成且不属于糖类的是(　　)A．①②④    B．②④⑥C．①⑤⑥    D．①③⑤2．葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，其对应的性质不正确的是(　　)A．与钠反应放出氢气B．可与乙酸发生酯化反应C．能发生银镜反应D．可与小苏打溶液反应，产生气泡3．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是(　　)A．蛋白质和脂肪    B．蛋白质和高级烃C．淀粉和油脂    D．纤维素和油脂4．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悬浊液混合加热B．淀粉溶液中加入碘酒C．鸡蛋清中加入浓硝酸D．淀粉溶液中加入稀硫酸并加热5．下列实验操作和现象与所得出的结论均正确的是(　　)选项实验操作和现象结论A向油脂皂化反应后的溶液中滴入酚酞，溶液变红油脂已经完全皂化B蔗糖溶液在稀硫酸存在的条件下水浴加热一段时间后，再与银氨溶液混合加热，有光亮的银生成蔗糖溶液已经完全水解C向溶液X中滴入NaHCO3溶液，产生无色气体溶液X中的溶质一定是酸D向鸡蛋清溶液中滴加醋酸铅溶液，产生白色沉淀，加水沉淀不消失蛋白质发生了变性 核心素养——合作·探究·分享 一糖类、油脂、蛋白质的水解反应 [例1]　下列有关基本营养物质水解的说法错误的是   (　　)A．油脂的水解又称为皂化反应，故可用酸性条件下油脂的水解来制备肥皂和甘油B．以淀粉、纤维素为原料通过水解可制备葡萄糖C．人体内蛋白质的消化就是使蛋白质发生水解反应D．用粮食酿酒与淀粉的水解有着密切的关系 状元随笔　糖类、油脂和蛋白质都是基本营养物质，需要注意以下几点：(1)除了糖类中的单糖外，其余糖类在一定条件下都能发生水解反应；(2)淀粉、纤维素及蛋白质属于高分子化合物，但油脂及糖类中的单糖、低聚糖属于小分子化合物；(3)淀粉和纤维素的水解产物都是葡萄糖，蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，蛋白质水解的最终产物是氨基酸。   [提升1]　(双选)有关营养物质的说法正确的是(　　)A．构成糖类的元素除C、H、O外还有少量的NB．双糖和多糖最终水解都生成葡萄糖C．油脂在碱性条件下的水解称为皂化反应D．蛋白质水解的最终产物都是氨基酸，氨基酸分子中一定含有氨基和羧基关键能力糖类、油脂、蛋白质的水解反应1．糖类水解(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。纤维素的水解比淀粉的水解要困难，所需硫酸的浓度也要大一些。(3)几种常见糖类的水解①双糖的水解反应2．油脂的水解在适当的条件下(如有酸、碱或酶等作催化剂)，油脂与水能够发生水解反应，生成甘油和相应的高级脂肪酸(或盐)。b．碱性环境：油脂＋水甘油＋高级脂肪酸钠油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，工业生产中，常用此反应来制取肥皂。3．蛋白质的水解反应蛋白质在酶等催化剂的作用下水解生成氨基酸。天然蛋白质水解生成的氨基酸都是α­氨基酸。二淀粉水解程度的判断 [例2]　某同学为了检验淀粉的水解情况，设计了如下三种实验方案：方案甲：淀粉溶液水解液溶液变蓝结论：淀粉未水解。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：淀粉溶液水解液中和液砖红色沉淀结论：淀粉已完全水解。根据以上操作、现象判断结论是否正确，不正确的请说明原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 状元随笔　检验物质时，要注意溶液中的物质是否和所加入的物质发生副反应，如果发生，在加入检验试剂前应加入其他试剂除去发生副反应的物质。   [提升2]　能证明淀粉已部分水解的试剂是   (　　)A．淀粉—碘化钾溶液        B．银氨溶液、碘水、烧碱C．新制的氢氧化铜悬浊液    D．碘水、稀硫酸 状元随笔　还原性糖分别与新制氢氧化铜悬浊液和银氨溶液反应时，必须保证是碱性环境。检验淀粉的水解产物前必须加碱来中和酸。关键能力淀粉水解程度的判断(1)糖类水解及其产物检验的一般实验步骤(2)现象和结论现象结论现象A现象B新制Cu(OH)2悬浊液银氨溶液溶液变蓝色产生砖红色沉淀产生银镜淀粉部分水解溶液变蓝色无现象淀粉未水解溶液不变蓝色产生砖红色沉淀产生银镜淀粉全部水解注意：①检验淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘单质能与NaOH溶液反应，从而观察不到溶液变蓝色。②淀粉、蔗糖的水解反应是用稀硫酸作催化剂，而银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下进行，所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。 学考评价——夯实·测控·演练 1．下列方法中能检验尿液中存在葡萄糖的是 (　　)A．加金属钠，看是否有氢气放出B．与新制的Cu(OH)2悬浊液混合后加热，观察有无红色沉淀生成C．与醋酸和浓硫酸共热，看能否发生酯化反应D．加入饱和碳酸钠溶液，看是否分层2．可以鉴别醋酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液的试剂是(　　)A．银氨溶液    B．新制氢氧化铜悬浊液C．石蕊溶液    D．碳酸钠溶液 3．某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉的水解情况。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 4．下列说法不正确的是  (　　)A．强酸、强碱、重金属盐等能使蛋白质变性B．淀粉和纤维素均为多糖，二者不互为同分异构体C．将蔗糖溶于水，加入几滴稀硫酸并加热几分钟后，再加入银氨溶液，水浴加热，不能析出银D．油脂在酸或碱催化条件下均可以水解，油脂的水解反应称为皂化反应5．鉴别淀粉溶液、鸡蛋清溶液、葡萄糖溶液时，所用主要试剂和现象如下，下列所用试剂顺序与对应现象均正确的是    (　　)试剂：①新制Cu(OH)2悬浊液　②碘水　③浓硝酸现象：a.变蓝色　b．产生砖红色沉淀　c．变黄色A．②—a、①—c、③—b    B．③—a、②—c、①—bC．②—a、③—c、①—b    D．②—c、③—a、①—b 第3课时　糖类、油脂和蛋白质学 业 基 础一、1．(1)C、H、O　Cn(H2O)m　碳水化合物(2)①能否水解　水解产物②2　n　C6H12O6　C12H22O11　(C6H10O5)n2．(1)CH2OH(CHOH)4CHO　羟基、醛基(2)①试管中有砖红色沉淀生成　还原　氧化亚铜3．(1)(C6H10O5)n　高分子　(2)水解　葡萄糖(3)①能量　二氧化碳和水②消化　排泄③淀粉　纤维素二、1．高级脂肪酸　甘油　酯　　混合物2．液　固3．不　小　混合物　没有4．(1)高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)　甘油5．(3)肥皂　油漆三、1．(1)生物体　基础(2)C、H、O、N、S　有机化合物(3)①氨基酸　②　2．(1)①有沉淀析出　沉淀溶解　溶解度②沉淀　不溶解　沉淀　不溶解　沉淀　不溶解(2)①黄　②有烧焦羽毛3．(2)蛋白质[即学即练]1．解析：①纤维素、③淀粉都为多糖，不符合题意；②甲酸甲酯分子式为C2H4O2，可写作C2(H2O)2，但不属于糖类，符合题意；④甲醛分子式为CH2O，可写作C(H2O)，但不属于糖类，符合题意；⑤丙酸分子式为C3H6O2，不符合Cn(H2O)m组成，不符合题意；⑥乙酸分子式为C2H4O2，可写作C2(H2O)2，但不属于糖类，符合题意；所以②④⑥符合，B正确。答案：B2．解析：葡萄糖分子中含有羟基，可与钠发生反应生成氢气，与乙酸发生酯化反应，A、B正确；葡萄糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，C正确；葡萄糖分子中不含羧基，不能与小苏打溶液反应产生气泡，D错误。答案：D3．解析：蚕丝的主要成分是蛋白质，石蜡的主要成分是烃类，故B正确。答案：B4．解析：A项，会有砖红色沉淀产生，不符合题意；B项，淀粉遇碘变蓝色，不符合题意；C项，鸡蛋清遇浓硝酸会变黄，这是蛋白质的显色反应，不符合题意；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化，符合题意。答案：D5．解析：油脂的皂化反应是在碱性条件下进行的，不能根据反应后溶液的酸碱性判断油脂是否完全皂化，A错误；银镜反应需在碱性条件下进行，在加入银氨溶液之前应先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸，有银镜生成说明蔗糖发生水解，但无法证明是否完全水解，B错误；铝盐和碳酸氢钠溶液反应也产生CO2气体，C错误；醋酸铅是重金属盐，能使蛋白质发生变性，D正确。答案：D核 心 素 养[例1]　解析：油脂的水解既可以在酸性条件下进行，也可以在碱性条件下进行，但在碱性条件下的水解反应才称为皂化反应，A错误；淀粉、纤维素的水解产物都是葡萄糖，B正确；人体内的蛋白质，在酶的催化作用下发生水解反应，生成氨基酸，C正确；粮食酿酒首先将多糖水解成葡萄糖，然后将其转化为酒精，D正确。答案：A[提升1]　解析：构成糖类的元素只有C、H、O，没有N，故A错误；蔗糖为双糖，水解生成葡萄糖和果糖，故B错误；油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，称为皂化反应，故C正确；蛋白质水解的最终产物是氨基酸，氨基酸分子中一定含有氨基和羧基，故D正确。答案：CD[例2]　解析：淀粉水解程度的判断，应注意检验是否生成葡萄糖，同时还要确定淀粉是否还存在，另外应特别注意，检验葡萄糖前要中和水解液中的酸。答案：甲不正确，原因是未检测是否有葡萄糖。乙不正确，原因是未中和水解液中的酸，不能检测出葡萄糖是否存在。丙不正确，原因是证明淀粉发生了水解，是否完全水解还需加碘水检验淀粉是否还存在，如水解液不变蓝，则水解完全。[提升2]　解析：淀粉在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖，将水解液分成两份，向其中一份水解液中加烧碱溶液中和稀硫酸，使混合液呈碱性，然后加入银氨溶液，水浴加热，有单质银生成，说明水解产生了葡萄糖，证明淀粉已水解；或在混合液呈碱性后，加入新制氢氧化铜悬浊液，再加热，有砖红色沉淀生成，说明水解产生了葡萄糖，证明淀粉已水解。向另一份水解液中加碘水，溶液变蓝色，说明溶液中仍有淀粉存在，证明淀粉水解不完全，则能证明淀粉已部分水解的试剂是碘水、烧碱溶液、银氨溶液(或新制的氢氧化铜悬浊液)，故B正确。答案：B学 考 评 价1．解析：尿液中含有水，无论是否含葡萄糖，加入钠都会有氢气放出，A错误；检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的悬浊液共热，根据是否有砖红色沉淀生成来鉴定，B正确；因尿液中葡萄糖含量很低，与醋酸反应现象不明显，C错误；葡萄糖是五羟基醛，与饱和碳酸钠溶液互溶，不会分层，D错误。答案：B2．解析：银氨溶液与醋酸溶液反应无明显现象，葡萄糖与银氨溶液反应有银镜生成，蔗糖溶液与银氨溶液不反应，不能鉴别，A错误；新制氢氧化铜悬浊液与醋酸溶液混合，发生反应，变为蓝色溶液，与葡萄糖混合，加热煮沸，产生砖红色沉淀，与蔗糖溶液混合无明显现象，可鉴别，B正确；醋酸溶液可使石蕊溶液变红，葡萄糖溶液和蔗糖溶液均不能使石蕊溶液变色，不能鉴别，C错误；醋酸溶液与碳酸钠溶液反应放出气体，葡萄糖溶液和蔗糖溶液与碳酸钠溶液混合均无明显现象，不能鉴别，D错误。答案：B3．解析：淀粉为多糖，遇碘变蓝色，淀粉在酸性环境下水解生成葡萄糖，加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性，再加入碘水，因为碘水能够与氢氧化钠反应，所以不能通过溶液不变蓝说明溶液中不含淀粉。在碱性环境下加入新制的氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾，产生砖红色沉淀，说明水解液中含有葡萄糖，则淀粉已经水解，所以通过上述实验能够证明淀粉已经水解，但无法确定是否完全水解，D项正确。答案：D4．解析：强酸、强碱、重金属盐等能使蛋白质变性，故A正确；淀粉和纤维素的组成都可用(C6H10O5)n表示，但两者的结构单元数目不同，分子式不同，不互为同分异构体，故B正确；检验蔗糖水解产物时，应该向水解液中加氢氧化钠溶液中和硫酸至溶液呈碱性，若加入几滴稀硫酸并加热几分钟后，直接加入银氨溶液，水浴加热后不能在试管内壁形成光亮的银镜，故C正确；油脂在酸或碱催化条件下都可以水解，但只有在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，常用此反应来制取肥皂，故D错误。答案：D5．解析：淀粉遇碘变蓝，可利用碘水来鉴别，故所用试剂和对应现象为②—a；鸡蛋清主要成分为蛋白质，由蛋白质遇浓硝酸变黄可知，所用试剂和对应现象为③—c；葡萄糖溶液在碱性条件下与新制悬浊液共热生成砖红色沉淀，故所用试剂和对应现象为①—b，故C正确。答案：C