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高中化学人教版 (新课标)必修2第三章 有机化合物第四节 基本营养物质教学演示ppt课件
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这是一份高中化学人教版 (新课标)必修2第三章 有机化合物第四节 基本营养物质教学演示ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了有机化合物，第三章，第四节基本营养物质，油脂蛋白质，无机盐和水，葡萄糖，C6H12O6，麦芽糖，C12H22O11，纤维素等内容，欢迎下载使用。
酵母分为鲜酵母、干酵母两种，是一种可食用的、营养丰富的单细胞微生物，营养学上把它叫做“取之不尽的营养源”。除了蛋白质、碳水化合物、脂类以外，酵母还富含多种维生素、矿物质和酶类。有实验证明，每1公斤干酵母所给的蛋白质，相当于5公斤大米、2公斤大豆或2.5公斤猪肉的蛋白质含量。因此，发酵后的馒头、面包中所含的营养成分比大饼、面条要高出3～4倍，蛋白质增加近2倍。发酵后的酵母还是一种很强的抗氧化物，可以保护肝脏，有一定的解毒作用。酵母里的硒、铬等矿物质能抗衰老、抗肿瘤、预防动脉硬化，并提高人体的免疫力。
发酵后，面粉里一种影响钙、镁、铁等元素吸收的植酸可被分解，从而提高人体对这些营养物质的吸收和利用。经过发酵的面包、馒头有利于消化吸收，这是因为酵母中的酶能促进营养物质的分解。因此，身体消瘦的人、儿童和老年人等消化功能较弱的人，更适合吃这类食物。同样，早餐最好吃面包等发酵面食，因为其中的能量会很快释放出来，让人整个上午都干劲充足；但对于要减肥的人来说，晚餐最好少吃馒头，以免发胖。发面时，要使酵母充分发挥作用，可加入少量食糖，但最好不要过量，否则反而会抑制酵母菌生长繁殖。
一般食糖与酵母的比例为1∶1，酵母的使用量为面粉重量的1.5%—2%时，发酵效果最佳。不要用自发面粉或发酵粉来代替酵母，它们是利用小苏打来发酵的，不仅不能提高营养价值，反而会破坏面粉中的B族维生素。
●学习目标1．掌握糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质。2．掌握葡萄糖的分子结构和主要化学性质。3．能够设计实验确认淀粉水解产物及水解的程度。4．了解糖类、油脂、蛋白质在日常生活、生产中的应用。
●新知预习1．基本营养物质(1)种类食物中的营养物质主要包括： ________________________ ____________________。其中，__________________________为动物性和植物性食物中的基本营养物质。(2)组成元素糖类、油脂、蛋白质组成的共同元素为__________，蛋白质除含有上述几种元素外还含有__________等元素。
2．糖类(1)分类及代表物①单糖：不能再水解生成其他糖的糖。如____________、_____________，分子式为__________。②双糖：1 ml水解生成2 ml单糖的糖。如____________、__________，分子式为__________。③多糖：1 ml水解生成多摩尔单糖的糖。如______________、__________，分子式为：__________。
(C6H10O5)n
②水解反应A．蔗糖水解
B.多糖水解淀粉(或纤维素)水解的化学方程式为：________________________________
3．油脂、蛋白质的组成及分类
不饱和高级脂肪酸甘油酯
C、H、O、N、S、P等
4.油脂、蛋白质的性质(1)油脂油脂属于酯类物质，在酸或碱的催化条件下都可以水解。①酸性条件下产物为__________、__________。②碱性条件(如NaOH)下产物为_____________________。工业上常用来制取肥皂，因此又称为__________反应。
(2)蛋白质①特征反应A．硝酸可以使某些蛋白质__________，称为蛋白质的__________；B．燃烧时，有__________的气味。②水解反应蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解，生成__________。
5．油脂、蛋白质在生产、生活中的作用(1)油脂的作用①产生__________最高的营养物质。②人体中的脂肪是维持生命活动的一种备用能源。③能保持__________和保护__________。④增加食物的滋味，增进食欲，保证机体的__________。
(2)蛋白质的作用①蛋白质存在于一切细胞中，组成人体蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分，必需氨基酸共__________种，非必需氨基酸共__________种。②蛋白质是人类必需的营养物质。③蛋白质在工业上也有广泛的用途。动物的毛和蚕丝的成分都是__________，它们是重要的纺织原料。④酶是一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的__________。
●自主探究1．糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物吗？提示：高分子化合物是指相对分子质量上万、几十万、几百万甚至上千万的物质，糖类中的单糖、低聚糖均不是高分子化合物，多糖中的淀粉、纤维素是高分子化合物；油脂虽然是高级脂肪酸与甘油形成的化合物，也不是高分子化合物，蛋白质是高分子化合物。
2．葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素是否是同分异构体？提示：本题可以通过糖类物质的分子式和结构式的比较来分析。(1)葡萄糖和果糖的分子式相同，均为C6H12O6，而结构式不同，分别为：
(2)蔗糖和麦芽糖具有相同的分子式，均为C12H22O11，但却具有不同的结构，所以，蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。(3)淀粉和纤维素虽然都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉的“n”比纤维素的“n”小得多，它们分子式不相同，不可互称同分异构体。何况淀粉和纤维素都是混合物，即淀粉(或纤维素)众多的分子中n值也是有的相同，有的不同。
3．酯和脂有何区别与联系？提示：可以从酯和脂的生成过程分析。酯指的是酸(有机酸或无机含氧酸)和醇脱水生成的化合物，如乙酸乙酯；而脂仅指高级脂肪酸与甘油反应生成的酯，如硬脂酸甘油酯，是酯类中特殊的一类。油脂是多种高级脂肪酸与甘油反应生成的酯，脂肪和油统称油脂，是多种脂的混合物，没有固定的熔点和沸点。此外，油脂结构中的烃基有些是不饱和的(如油酸甘油酯中的烃基)，具有碳碳双键，可与溴水发生加成反应，使溴水褪色。因为脂是酯类中特殊的一类，所以，酯和脂在酸性或碱性条件下都可发生水解反应。
●教材点拨1．食物中的营养物质(1)食物中的营养物质主要包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。(2)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。
糖类、油脂、蛋白质的性质
2．糖类、油脂和蛋白质代表物的化学组成
3.糖类的组成与结构(1)糖类的分子组成①糖类的组成：由C、H、O三种元素组成。②糖类一般通式：Cn(H2O)m。③糖类物质也叫碳水化合物，但要注意：a．在碳水化合物分子中，H和O并不是以结合水的形式存在着；b．并不是所有的分子中，H和O的原子个数比都等于2∶1；c．有些符合Cn(H2O)m通式的物质并不是糖类。如：甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)。所以，碳水化合物这个名称只是习惯叫法，早已失去了原来的意义。
4．糖类与蛋白质的特征反应
(1)葡萄糖的特征反应①在加热条件下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀。注意：配制Cu(OH)2悬浊液时一定要使NaOH溶液稍过量，这一反应可以用于医疗上尿糖的检测。②在碱性、加热的条件下，葡萄糖能与银氨溶液反应析出银(又叫银镜反应)。
(2)淀粉的特征反应在常温下，淀粉遇碘变蓝，这一特征反应可用于碘和淀粉的互相检验。(3)蛋白质的特征反应①硝酸可使某些蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应，常用来鉴别部分蛋白质。②蛋白质烧焦时有特殊的气味(烧焦羽毛的气味)，这一特征反应可用于鉴别蛋白质。
5．糖类、油脂、蛋白质的水解反应(1)糖类的水解反应——教材实验36实验步骤：如下图所示，取1 mL 20%的蔗糖溶液，加入3～5滴稀硫酸。水浴加热5 min后取少量溶液，加氢氧化钠溶液调溶液pH至碱性，再加入新制的氢氧化铜，加热煮沸3～5 min，观察实验现象。
②验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和H2SO4后再进行检验。③要验证混合液中是否还有淀粉，应直接取水解液加碘水，而不能在中和液中加，因为碘水与NaOH溶液反应。
温馨提示：①双糖、多糖均能水解，但单糖是糖类水解的最终产物，单糖不发生水解反应。②糖类在实验室中水解常用H2SO4作催化剂，在动物体内水解则是用酶作催化剂。③淀粉和纤维素的最终水解产物相同，都是葡萄糖。④因为糖类的结构式比较复杂，我们一般用分子式表示，所以为了区别我们一般在分子式下面标上糖类名称，防止混淆。
注意：①“油脂”中的脂可不能写成“油酯”啊！“油脂”是油和脂肪的总称。②这里所说的“脂”通常指脂肪，即高级脂肪酸的甘油酯，它属于“酯”类。
(3)蛋白质的水解反应蛋白质在酶等催化剂作用下也可以水解，生成多种氨基酸。蛋白质是人体中重要的组成部分，关于它的组成和性质我编了个顺口溜，它能帮助同学们记忆：组成细胞蛋白质，式量甚大超万值。水解生成氨基酸，溶解水中性不变。火灼烧焦羽毛味，浓硝酸中色变黄。
②氨基酸的分子结构中存在—NH2显碱性，—COOH显酸性，因此氨基酸既能跟酸反应又能跟碱反应。③蛋白质在重金属盐、紫外线、X射线、强酸、强碱、加热及甲醛、酒精的作用下变性。因此，紫外线消毒、高温消毒、酒精消毒、重金属盐使人中毒都属于蛋白质变性。
(2015·湖南省益阳市箴言中学高二期中)对于淀粉和纤维素[(C6H10O5)n]的叙述，正确的是( )A．互为同分异构体B．都是天然有机高分子化合物C．遇碘(I2)均会呈蓝色D．在人体内均会发生水解反应
【解析】 A．淀粉和纤维素中的n值不同，故不能为同分异构体，故不选A；B.淀粉和纤维素是天然高分子化合物，故选B；C.淀粉遇碘显蓝色，纤维素没有这个性质，故不选C；D.淀粉在人体内可以水解，但是人体没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体内不能发生水解，故不选D。【答案】 B
(2015·湖南省怀化市高一期末)通过实验可验证蔗糖水解可以生成葡萄糖，实验包括下列操作：①加入少量蔗糖和水制成溶液 ②水浴加热 ③加入NaOH溶液中和酸并至溶液呈碱性 ④加入新制备的Cu(OH)2 ⑤加入少量稀硫酸 ⑥再加热，其操作的正确顺序是( )A．①②⑤⑥④③ B．①⑤②④⑥③C．①⑤②③④⑥ D．①⑥④⑤③②
【解析】 蔗糖水解的实验的步骤为：取少量纯蔗糖加适量水配成溶液，在蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，将混合液加热后冷却，在冷却后的溶液中加入氢氧化钠中和酸至溶液呈碱性，再加入新制备的氢氧化铜，再加热，观察试管中的现象。【答案】 C
(2015·经典习题选萃)(双选)下列关于蛋白质的叙述正确的是( )A．可以用灼烧的方法检验毛线是人造羊毛还是纯羊毛B．鸡蛋生食营养价值更高C．鸡蛋白遇碘变蓝色D．可以利用丁达尔效应来鉴别葡萄糖和淀粉溶液
【解析】 若毛线是纯羊毛的，主要成分是蛋白质，灼烧会产生烧焦羽毛的气味。鸡蛋生食，难以消化，营养损失严重，且生鸡蛋中含有多种细菌、病毒等，B错；遇碘变蓝色是淀粉的特性，不是蛋白质的性质，C错；淀粉不溶于水，淀粉溶液属于胶体，葡萄糖易溶于水，葡萄糖溶于水形成的是溶液，所以淀粉溶液可以形成丁达尔效应，D正确。淀粉溶液、蛋白质溶液都属于胶体。【答案】 AD
有关糖类物质的叙述中正确的是( )A．糖类是有甜味的物质B．由碳、氢、氧三种元素组成的有机物属于糖类C．葡萄糖和果糖互为同系物，蔗糖和麦芽糖互为同系物D．糖可分为单糖、双糖和多糖
【解析】 根据糖的结构特点，抓住物质的本质属性，注意糖类组成上的共性和特性。
【答案】 D【点拨】 (1)淀粉和纤维素都是天然有机高分子化合物，分子由很多个葡萄糖结构单元(C6H10O5)通过化学键连结而成，化学式通常写为(C6H10O5)n。但是纤维素分子比淀粉分子n值大很多，淀粉的相对分子质量约在几万到几十万的范围之间，纤维素的相对分子质量约在几十万至几百万的范围之间，所以淀粉和纤维素不是同分异构体。通常所说的淀粉、纤维素都是混合物。
(2)绝大多数糖的化学式都可用Cn(H2O)m这样一个通式来表示，因此糖类物质又叫碳水化合物。实际上“碳水化合物”不能真正表达出糖类物质的完整的含义。因为有些分子组成符合Cn(H2O)m的物质并不是糖，如乙酸(C2H4O2)、甲醛(CH2O)，也有糖的分子与Cn(H2O)m不相符，如鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)；再者，分子组成符合Cn(H2O)m的糖也不是碳和水的简单组合。由于习惯的原因，“碳水化合物”这个名词还是被广泛地使用着。
(2015·福建省泉州一中高二期中)下列说法正确的是( )A．油脂是高级脂肪酸的甘油酯B．乙醇和油脂都能与氢氧化钠溶液反应C．油脂水解可得到氨基酸和甘油D．油脂都不能使溴水褪色
【解析】 油脂是油和脂肪的统称，是高级脂肪酸的甘油酯，能在碱性条件下水解，生成高级脂肪酸和甘油；高级脂肪酸的甘油酯可以分为饱和脂肪酸甘油酯和不饱和脂肪酸甘油酯，不饱和脂肪酸甘油酯可与溴水发生加成反应而使溴水褪色。【答案】 A【点拨】 本题考查油脂的结构和简单性质，容易忽略不饱和油脂。
(2015·北京市石景山区高三一模)下列有关物质水解的说法正确的是( )A．淀粉、纤维素最终水解产物均为单糖B．蛋白质最终水解产物是多肽C．蔗糖、麦芽糖水解产物相同D．酯在强碱作用下水解生成对应的酸和醇
【解析】 B项蛋白质水解的最终产物为氨基酸；C项两者均为二糖，蔗糖水解产生等量的果糖和葡萄糖，而麦芽糖水解只得葡萄糖；D项酯类在碱性条件下水解产生对应的盐类和醇。【答案】 A
●教材点拨1．糖类物质的存在及主要用途(1)生理作用：糖类物质是绿色植物光合作用的产物，在生命过程中起着重要作用，是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源，人体每天所需要的能量75%来自糖类。
糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的作用
(2)存在与主要的用途
温馨提示：①动物脂肪通常呈固态、植物油通常呈液态，油脂分子烃基里所含有的碳碳双键越多，其熔点越低，天然油脂是混合物，没有固定的熔沸点。②油脂密度比水小，不溶于水，易溶于汽油、乙醛、苯等多种有机溶剂。根据这一性质可用有机溶剂来提取植物种子里的油。
糖类、蛋白质是基本的营养物质，在我们的生活中扮演着极其重要的角色。如何识别这些物质的真伪，既可以检验同学们将化学知识与实际相结合的能力水平，又可以减少伪劣物品对我们生活质量的负面影响。请根据下列的实验现象填写下表：①烧焦羽毛味； ②蓝色； ③银镜(析出银)； ④砖红色沉淀； ⑤黄色
【解析】 本题主要考查了糖类、蛋白质的典型性质。解答本题首先可以根据所给现象，进行判断：烧焦羽毛气味是蛋白质的特性；银镜和砖红色沉淀是葡萄糖与银氨溶液和氢氧化铜悬浊液反应的特征现象；其次可根据所给现象和鉴别物质(或鉴别方法)进行判断。
有机化合物与人类生活密不可分，生活中的一些问题常涉及化学知识。(1)有下列几种食品：
①花生油中所含人体所需的主要营养物质为________(填“糖类”、“油脂”或“蛋白质”)。②吃饭时，咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味，是因为淀粉发生了________反应(选填下列选项号)。A．分解 B．水解 C．裂解(2)在日常生活中，下列做法错误的是________。A．用燃烧法鉴别毛织品和棉纺品B．用纯碱洗涤锅盖上的油渍C．用闻气味的方法鉴别白酒和米醋D．用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐
【解析】 (1)①花生油属于油脂。②米饭里的主要营养物质是淀粉，淀粉在酶作用下发生水解得到有甜味的糖。(2)毛织品主要成分为蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，A项正确；油渍属于油脂，在碱性条件下可水解，B项正确；闻气味可鉴别白酒和米醋，C项正确；食盐中加入的是KIO3，不是I2，故不能用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐，D项错误。【答案】 (1)①油脂 ②B (2)D
1．(2015·陕西省宝鸡市卧龙寺中学高二期末)关于糖类、脂肪和蛋白质，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．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应C．淀粉水解的最终产物是葡萄糖D．蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水
【解析】 A．植物油属于油脂中的油，因含碳碳双键而呈现液态，植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色，错误；B.葡萄糖是多羟基醛，能发生氧化反应和水解反应，错误；C.正确；D.硫酸铜是重金属盐，蛋白质溶液遇硫酸铜变性属于不可逆过程，错误；选C。【答案】 C
2．(2015·陕西省宝鸡市卧龙寺中学高一期末)关于基本营养物质的说法正确的是( )A．所有蛋白质均可通过颜色反应来鉴别B．葡萄糖和蔗糖不是同分异构体，但属于同系物C．糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的D．油脂在酸性条件下水解为丙三醇和高级脂肪酸
【解析】 蛋白质的颜色反应只针对结构中有苯环的蛋白质，若结构中无苯环，就不会出现黄色；葡萄糖是单糖，蔗糖是双糖，二者既不是同分异构体也不是同系物；糖类和油脂都是由C、H、O三种元素组成的，但蛋白质除了有C、H、O三种元素外，还含有N、P、S等其它元素；油脂在酸性条件下水解可得高级脂肪酸和甘油。【答案】 D
3．(2015·陕西省宝鸡市卧龙寺中学高一期末)下列物质不互为同分异构体的是( )A．葡萄糖和果糖 B．蔗糖和麦芽糖C．正丁烷和异丁烷 D．淀粉和纤维素【解析】 分子式相同而结构不同的有机物互为同分异构体。淀粉和纤维素虽然分子式均为(C6H10O5)n，但由于n值不同，所以不是同分异构体。【答案】 D【点拨】 淀粉和纤维素都属于多糖，分子式写法相同，但要注意n值的不同。
4．(2015·四川省攀枝花市高二期末)下列物质中，水解的最终产物中为葡萄糖的是( )A．乙酸钠 B．纤维素C．油脂 D．蛋白质【解析】 A．乙酸钠水解生成乙酸和氢氧化钠，不选A；B.纤维素水解的最终产物是葡萄糖，选B；C.油脂水解生成高级脂肪酸和甘油，不选C；D.蛋白质水解生成氨基酸，不选D。【答案】 B
5．(2015·陕西省宝鸡市卧龙寺中学高一期末)某学生进行蔗糖的水解实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：取少量纯蔗糖加水配成溶液；在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟、冷却；在冷却后的溶液中加入银氨溶液，在水浴中加热。实验结果没有银镜产生。其原因是( )A．蔗糖尚未水解B．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖C．加热时间不够D．煮沸后的溶液中没有加碱，以中和作催化剂的酸
【解析】 取少量纯蔗糖加水配成溶液；在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸，促进蔗糖的水解；加入碱，中和作催化剂的硫酸，同时创造碱性环境；将混合液煮沸几分钟、冷却；在冷却后的溶液中加入银氨溶液，在水浴中加热；观察银镜。【答案】 D【点拨】 掌握银镜反应的条件是重点，在酸性条件下银氨溶液会变质，不能观察到银镜。
6．(2015·经典习题选萃)请根据下列变化关系回答问题：(1)写出A物质的名称________。加B溶液的作用为___________________。
(2)写出下列反应的化学方程式：③______________________________________。④__________________________________________。⑥_____________________________________________。(3)反应⑤的反应类型是___________________________。【解析】 淀粉在稀硫酸的催化作用下水解生成葡萄糖，葡萄糖和新制的氢氧化铜反应生成Cu2O红色沉淀的反应必须在碱性环境中进行，所以检验葡萄糖时必须先在水解液中加NaOH溶液(B)中和稀硫酸。葡萄糖(A)在酒化酶的作用下发酵生成酒精(D)，酒精和氧气发生催化氧化生成乙醛，乙醛和氧气发生催化氧化生成乙酸，乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯(E)。
同分异构体的书写1．同分异构现象主要表现在以下三个方面：(1)碳链异构——碳原子连接顺序不同；(2)位置异构——官能团位置不同；(3)官能团异构——官能团不同。
2．同分异构体的书写方法：(1)判类别：据有机物的分子组成判定其可能的类别异构。(2)写碳链：据有机物的类别写出各类异构体可能的碳链结构(先写最长的碳链，依次写出少一个碳原子的碳链)。(3)移官位：一般是先写出不带官能团的烃基的同分异构体，然后在各条碳链上依次移动官能团的位置。有两个或两个以上官能团时，先连上一个官能团，再连上第二个官能团，依次来推。(4)氢饱和：按“碳四价键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子饱和，就可得到所有同分异构体的结构简式。
酵母分为鲜酵母、干酵母两种，是一种可食用的、营养丰富的单细胞微生物，营养学上把它叫做“取之不尽的营养源”。除了蛋白质、碳水化合物、脂类以外，酵母还富含多种维生素、矿物质和酶类。有实验证明，每1公斤干酵母所给的蛋白质，相当于5公斤大米、2公斤大豆或2.5公斤猪肉的蛋白质含量。因此，发酵后的馒头、面包中所含的营养成分比大饼、面条要高出3～4倍，蛋白质增加近2倍。发酵后的酵母还是一种很强的抗氧化物，可以保护肝脏，有一定的解毒作用。酵母里的硒、铬等矿物质能抗衰老、抗肿瘤、预防动脉硬化，并提高人体的免疫力。
发酵后，面粉里一种影响钙、镁、铁等元素吸收的植酸可被分解，从而提高人体对这些营养物质的吸收和利用。经过发酵的面包、馒头有利于消化吸收，这是因为酵母中的酶能促进营养物质的分解。因此，身体消瘦的人、儿童和老年人等消化功能较弱的人，更适合吃这类食物。同样，早餐最好吃面包等发酵面食，因为其中的能量会很快释放出来，让人整个上午都干劲充足；但对于要减肥的人来说，晚餐最好少吃馒头，以免发胖。发面时，要使酵母充分发挥作用，可加入少量食糖，但最好不要过量，否则反而会抑制酵母菌生长繁殖。
一般食糖与酵母的比例为1∶1，酵母的使用量为面粉重量的1.5%—2%时，发酵效果最佳。不要用自发面粉或发酵粉来代替酵母，它们是利用小苏打来发酵的，不仅不能提高营养价值，反而会破坏面粉中的B族维生素。
●学习目标1．掌握糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质。2．掌握葡萄糖的分子结构和主要化学性质。3．能够设计实验确认淀粉水解产物及水解的程度。4．了解糖类、油脂、蛋白质在日常生活、生产中的应用。
●新知预习1．基本营养物质(1)种类食物中的营养物质主要包括： ________________________ ____________________。其中，__________________________为动物性和植物性食物中的基本营养物质。(2)组成元素糖类、油脂、蛋白质组成的共同元素为__________，蛋白质除含有上述几种元素外还含有__________等元素。
2．糖类(1)分类及代表物①单糖：不能再水解生成其他糖的糖。如____________、_____________，分子式为__________。②双糖：1 ml水解生成2 ml单糖的糖。如____________、__________，分子式为__________。③多糖：1 ml水解生成多摩尔单糖的糖。如______________、__________，分子式为：__________。
(C6H10O5)n
②水解反应A．蔗糖水解
B.多糖水解淀粉(或纤维素)水解的化学方程式为：________________________________
3．油脂、蛋白质的组成及分类
不饱和高级脂肪酸甘油酯
C、H、O、N、S、P等
4.油脂、蛋白质的性质(1)油脂油脂属于酯类物质，在酸或碱的催化条件下都可以水解。①酸性条件下产物为__________、__________。②碱性条件(如NaOH)下产物为_____________________。工业上常用来制取肥皂，因此又称为__________反应。
(2)蛋白质①特征反应A．硝酸可以使某些蛋白质__________，称为蛋白质的__________；B．燃烧时，有__________的气味。②水解反应蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解，生成__________。
5．油脂、蛋白质在生产、生活中的作用(1)油脂的作用①产生__________最高的营养物质。②人体中的脂肪是维持生命活动的一种备用能源。③能保持__________和保护__________。④增加食物的滋味，增进食欲，保证机体的__________。
(2)蛋白质的作用①蛋白质存在于一切细胞中，组成人体蛋白质的氨基酸有必需和非必需之分，必需氨基酸共__________种，非必需氨基酸共__________种。②蛋白质是人类必需的营养物质。③蛋白质在工业上也有广泛的用途。动物的毛和蚕丝的成分都是__________，它们是重要的纺织原料。④酶是一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的__________。
●自主探究1．糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物吗？提示：高分子化合物是指相对分子质量上万、几十万、几百万甚至上千万的物质，糖类中的单糖、低聚糖均不是高分子化合物，多糖中的淀粉、纤维素是高分子化合物；油脂虽然是高级脂肪酸与甘油形成的化合物，也不是高分子化合物，蛋白质是高分子化合物。
2．葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素是否是同分异构体？提示：本题可以通过糖类物质的分子式和结构式的比较来分析。(1)葡萄糖和果糖的分子式相同，均为C6H12O6，而结构式不同，分别为：
(2)蔗糖和麦芽糖具有相同的分子式，均为C12H22O11，但却具有不同的结构，所以，蔗糖和麦芽糖互为同分异构体。(3)淀粉和纤维素虽然都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉的“n”比纤维素的“n”小得多，它们分子式不相同，不可互称同分异构体。何况淀粉和纤维素都是混合物，即淀粉(或纤维素)众多的分子中n值也是有的相同，有的不同。
3．酯和脂有何区别与联系？提示：可以从酯和脂的生成过程分析。酯指的是酸(有机酸或无机含氧酸)和醇脱水生成的化合物，如乙酸乙酯；而脂仅指高级脂肪酸与甘油反应生成的酯，如硬脂酸甘油酯，是酯类中特殊的一类。油脂是多种高级脂肪酸与甘油反应生成的酯，脂肪和油统称油脂，是多种脂的混合物，没有固定的熔点和沸点。此外，油脂结构中的烃基有些是不饱和的(如油酸甘油酯中的烃基)，具有碳碳双键，可与溴水发生加成反应，使溴水褪色。因为脂是酯类中特殊的一类，所以，酯和脂在酸性或碱性条件下都可发生水解反应。
●教材点拨1．食物中的营养物质(1)食物中的营养物质主要包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。(2)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。
糖类、油脂、蛋白质的性质
2．糖类、油脂和蛋白质代表物的化学组成
3.糖类的组成与结构(1)糖类的分子组成①糖类的组成：由C、H、O三种元素组成。②糖类一般通式：Cn(H2O)m。③糖类物质也叫碳水化合物，但要注意：a．在碳水化合物分子中，H和O并不是以结合水的形式存在着；b．并不是所有的分子中，H和O的原子个数比都等于2∶1；c．有些符合Cn(H2O)m通式的物质并不是糖类。如：甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)。所以，碳水化合物这个名称只是习惯叫法，早已失去了原来的意义。
4．糖类与蛋白质的特征反应
(1)葡萄糖的特征反应①在加热条件下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀。注意：配制Cu(OH)2悬浊液时一定要使NaOH溶液稍过量，这一反应可以用于医疗上尿糖的检测。②在碱性、加热的条件下，葡萄糖能与银氨溶液反应析出银(又叫银镜反应)。
(2)淀粉的特征反应在常温下，淀粉遇碘变蓝，这一特征反应可用于碘和淀粉的互相检验。(3)蛋白质的特征反应①硝酸可使某些蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应，常用来鉴别部分蛋白质。②蛋白质烧焦时有特殊的气味(烧焦羽毛的气味)，这一特征反应可用于鉴别蛋白质。
5．糖类、油脂、蛋白质的水解反应(1)糖类的水解反应——教材实验36实验步骤：如下图所示，取1 mL 20%的蔗糖溶液，加入3～5滴稀硫酸。水浴加热5 min后取少量溶液，加氢氧化钠溶液调溶液pH至碱性，再加入新制的氢氧化铜，加热煮沸3～5 min，观察实验现象。
②验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和H2SO4后再进行检验。③要验证混合液中是否还有淀粉，应直接取水解液加碘水，而不能在中和液中加，因为碘水与NaOH溶液反应。
温馨提示：①双糖、多糖均能水解，但单糖是糖类水解的最终产物，单糖不发生水解反应。②糖类在实验室中水解常用H2SO4作催化剂，在动物体内水解则是用酶作催化剂。③淀粉和纤维素的最终水解产物相同，都是葡萄糖。④因为糖类的结构式比较复杂，我们一般用分子式表示，所以为了区别我们一般在分子式下面标上糖类名称，防止混淆。
注意：①“油脂”中的脂可不能写成“油酯”啊！“油脂”是油和脂肪的总称。②这里所说的“脂”通常指脂肪，即高级脂肪酸的甘油酯，它属于“酯”类。
(3)蛋白质的水解反应蛋白质在酶等催化剂作用下也可以水解，生成多种氨基酸。蛋白质是人体中重要的组成部分，关于它的组成和性质我编了个顺口溜，它能帮助同学们记忆：组成细胞蛋白质，式量甚大超万值。水解生成氨基酸，溶解水中性不变。火灼烧焦羽毛味，浓硝酸中色变黄。
②氨基酸的分子结构中存在—NH2显碱性，—COOH显酸性，因此氨基酸既能跟酸反应又能跟碱反应。③蛋白质在重金属盐、紫外线、X射线、强酸、强碱、加热及甲醛、酒精的作用下变性。因此，紫外线消毒、高温消毒、酒精消毒、重金属盐使人中毒都属于蛋白质变性。
(2015·湖南省益阳市箴言中学高二期中)对于淀粉和纤维素[(C6H10O5)n]的叙述，正确的是( )A．互为同分异构体B．都是天然有机高分子化合物C．遇碘(I2)均会呈蓝色D．在人体内均会发生水解反应
【解析】 A．淀粉和纤维素中的n值不同，故不能为同分异构体，故不选A；B.淀粉和纤维素是天然高分子化合物，故选B；C.淀粉遇碘显蓝色，纤维素没有这个性质，故不选C；D.淀粉在人体内可以水解，但是人体没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体内不能发生水解，故不选D。【答案】 B
(2015·湖南省怀化市高一期末)通过实验可验证蔗糖水解可以生成葡萄糖，实验包括下列操作：①加入少量蔗糖和水制成溶液 ②水浴加热 ③加入NaOH溶液中和酸并至溶液呈碱性 ④加入新制备的Cu(OH)2 ⑤加入少量稀硫酸 ⑥再加热，其操作的正确顺序是( )A．①②⑤⑥④③ B．①⑤②④⑥③C．①⑤②③④⑥ D．①⑥④⑤③②
【解析】 蔗糖水解的实验的步骤为：取少量纯蔗糖加适量水配成溶液，在蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，将混合液加热后冷却，在冷却后的溶液中加入氢氧化钠中和酸至溶液呈碱性，再加入新制备的氢氧化铜，再加热，观察试管中的现象。【答案】 C
(2015·经典习题选萃)(双选)下列关于蛋白质的叙述正确的是( )A．可以用灼烧的方法检验毛线是人造羊毛还是纯羊毛B．鸡蛋生食营养价值更高C．鸡蛋白遇碘变蓝色D．可以利用丁达尔效应来鉴别葡萄糖和淀粉溶液
【解析】 若毛线是纯羊毛的，主要成分是蛋白质，灼烧会产生烧焦羽毛的气味。鸡蛋生食，难以消化，营养损失严重，且生鸡蛋中含有多种细菌、病毒等，B错；遇碘变蓝色是淀粉的特性，不是蛋白质的性质，C错；淀粉不溶于水，淀粉溶液属于胶体，葡萄糖易溶于水，葡萄糖溶于水形成的是溶液，所以淀粉溶液可以形成丁达尔效应，D正确。淀粉溶液、蛋白质溶液都属于胶体。【答案】 AD
有关糖类物质的叙述中正确的是( )A．糖类是有甜味的物质B．由碳、氢、氧三种元素组成的有机物属于糖类C．葡萄糖和果糖互为同系物，蔗糖和麦芽糖互为同系物D．糖可分为单糖、双糖和多糖
【解析】 根据糖的结构特点，抓住物质的本质属性，注意糖类组成上的共性和特性。
【答案】 D【点拨】 (1)淀粉和纤维素都是天然有机高分子化合物，分子由很多个葡萄糖结构单元(C6H10O5)通过化学键连结而成，化学式通常写为(C6H10O5)n。但是纤维素分子比淀粉分子n值大很多，淀粉的相对分子质量约在几万到几十万的范围之间，纤维素的相对分子质量约在几十万至几百万的范围之间，所以淀粉和纤维素不是同分异构体。通常所说的淀粉、纤维素都是混合物。
(2)绝大多数糖的化学式都可用Cn(H2O)m这样一个通式来表示，因此糖类物质又叫碳水化合物。实际上“碳水化合物”不能真正表达出糖类物质的完整的含义。因为有些分子组成符合Cn(H2O)m的物质并不是糖，如乙酸(C2H4O2)、甲醛(CH2O)，也有糖的分子与Cn(H2O)m不相符，如鼠李糖(C6H12O5)、脱氧核糖(C5H10O4)；再者，分子组成符合Cn(H2O)m的糖也不是碳和水的简单组合。由于习惯的原因，“碳水化合物”这个名词还是被广泛地使用着。
(2015·福建省泉州一中高二期中)下列说法正确的是( )A．油脂是高级脂肪酸的甘油酯B．乙醇和油脂都能与氢氧化钠溶液反应C．油脂水解可得到氨基酸和甘油D．油脂都不能使溴水褪色
【解析】 油脂是油和脂肪的统称，是高级脂肪酸的甘油酯，能在碱性条件下水解，生成高级脂肪酸和甘油；高级脂肪酸的甘油酯可以分为饱和脂肪酸甘油酯和不饱和脂肪酸甘油酯，不饱和脂肪酸甘油酯可与溴水发生加成反应而使溴水褪色。【答案】 A【点拨】 本题考查油脂的结构和简单性质，容易忽略不饱和油脂。
(2015·北京市石景山区高三一模)下列有关物质水解的说法正确的是( )A．淀粉、纤维素最终水解产物均为单糖B．蛋白质最终水解产物是多肽C．蔗糖、麦芽糖水解产物相同D．酯在强碱作用下水解生成对应的酸和醇
【解析】 B项蛋白质水解的最终产物为氨基酸；C项两者均为二糖，蔗糖水解产生等量的果糖和葡萄糖，而麦芽糖水解只得葡萄糖；D项酯类在碱性条件下水解产生对应的盐类和醇。【答案】 A
●教材点拨1．糖类物质的存在及主要用途(1)生理作用：糖类物质是绿色植物光合作用的产物，在生命过程中起着重要作用，是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源，人体每天所需要的能量75%来自糖类。
糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的作用
(2)存在与主要的用途
温馨提示：①动物脂肪通常呈固态、植物油通常呈液态，油脂分子烃基里所含有的碳碳双键越多，其熔点越低，天然油脂是混合物，没有固定的熔沸点。②油脂密度比水小，不溶于水，易溶于汽油、乙醛、苯等多种有机溶剂。根据这一性质可用有机溶剂来提取植物种子里的油。
糖类、蛋白质是基本的营养物质，在我们的生活中扮演着极其重要的角色。如何识别这些物质的真伪，既可以检验同学们将化学知识与实际相结合的能力水平，又可以减少伪劣物品对我们生活质量的负面影响。请根据下列的实验现象填写下表：①烧焦羽毛味； ②蓝色； ③银镜(析出银)； ④砖红色沉淀； ⑤黄色
【解析】 本题主要考查了糖类、蛋白质的典型性质。解答本题首先可以根据所给现象，进行判断：烧焦羽毛气味是蛋白质的特性；银镜和砖红色沉淀是葡萄糖与银氨溶液和氢氧化铜悬浊液反应的特征现象；其次可根据所给现象和鉴别物质(或鉴别方法)进行判断。
有机化合物与人类生活密不可分，生活中的一些问题常涉及化学知识。(1)有下列几种食品：
①花生油中所含人体所需的主要营养物质为________(填“糖类”、“油脂”或“蛋白质”)。②吃饭时，咀嚼米饭一会儿后感觉有甜味，是因为淀粉发生了________反应(选填下列选项号)。A．分解 B．水解 C．裂解(2)在日常生活中，下列做法错误的是________。A．用燃烧法鉴别毛织品和棉纺品B．用纯碱洗涤锅盖上的油渍C．用闻气味的方法鉴别白酒和米醋D．用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐
【解析】 (1)①花生油属于油脂。②米饭里的主要营养物质是淀粉，淀粉在酶作用下发生水解得到有甜味的糖。(2)毛织品主要成分为蛋白质，灼烧有烧焦羽毛的气味，A项正确；油渍属于油脂，在碱性条件下可水解，B项正确；闻气味可鉴别白酒和米醋，C项正确；食盐中加入的是KIO3，不是I2，故不能用淀粉溶液鉴别加碘食盐和不含碘的食盐，D项错误。【答案】 (1)①油脂 ②B (2)D
1．(2015·陕西省宝鸡市卧龙寺中学高二期末)关于糖类、脂肪和蛋白质，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．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应C．淀粉水解的最终产物是葡萄糖D．蛋白质溶液遇硫酸铜后产生的沉淀能重新溶于水
【解析】 A．植物油属于油脂中的油，因含碳碳双键而呈现液态，植物油能使溴的四氯化碳溶液褪色，错误；B.葡萄糖是多羟基醛，能发生氧化反应和水解反应，错误；C.正确；D.硫酸铜是重金属盐，蛋白质溶液遇硫酸铜变性属于不可逆过程，错误；选C。【答案】 C
2．(2015·陕西省宝鸡市卧龙寺中学高一期末)关于基本营养物质的说法正确的是( )A．所有蛋白质均可通过颜色反应来鉴别B．葡萄糖和蔗糖不是同分异构体，但属于同系物C．糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的D．油脂在酸性条件下水解为丙三醇和高级脂肪酸
【解析】 蛋白质的颜色反应只针对结构中有苯环的蛋白质，若结构中无苯环，就不会出现黄色；葡萄糖是单糖，蔗糖是双糖，二者既不是同分异构体也不是同系物；糖类和油脂都是由C、H、O三种元素组成的，但蛋白质除了有C、H、O三种元素外，还含有N、P、S等其它元素；油脂在酸性条件下水解可得高级脂肪酸和甘油。【答案】 D
3．(2015·陕西省宝鸡市卧龙寺中学高一期末)下列物质不互为同分异构体的是( )A．葡萄糖和果糖 B．蔗糖和麦芽糖C．正丁烷和异丁烷 D．淀粉和纤维素【解析】 分子式相同而结构不同的有机物互为同分异构体。淀粉和纤维素虽然分子式均为(C6H10O5)n，但由于n值不同，所以不是同分异构体。【答案】 D【点拨】 淀粉和纤维素都属于多糖，分子式写法相同，但要注意n值的不同。
4．(2015·四川省攀枝花市高二期末)下列物质中，水解的最终产物中为葡萄糖的是( )A．乙酸钠 B．纤维素C．油脂 D．蛋白质【解析】 A．乙酸钠水解生成乙酸和氢氧化钠，不选A；B.纤维素水解的最终产物是葡萄糖，选B；C.油脂水解生成高级脂肪酸和甘油，不选C；D.蛋白质水解生成氨基酸，不选D。【答案】 B
5．(2015·陕西省宝鸡市卧龙寺中学高一期末)某学生进行蔗糖的水解实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：取少量纯蔗糖加水配成溶液；在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；将混合液煮沸几分钟、冷却；在冷却后的溶液中加入银氨溶液，在水浴中加热。实验结果没有银镜产生。其原因是( )A．蔗糖尚未水解B．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖C．加热时间不够D．煮沸后的溶液中没有加碱，以中和作催化剂的酸
【解析】 取少量纯蔗糖加水配成溶液；在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸，促进蔗糖的水解；加入碱，中和作催化剂的硫酸，同时创造碱性环境；将混合液煮沸几分钟、冷却；在冷却后的溶液中加入银氨溶液，在水浴中加热；观察银镜。【答案】 D【点拨】 掌握银镜反应的条件是重点，在酸性条件下银氨溶液会变质，不能观察到银镜。
6．(2015·经典习题选萃)请根据下列变化关系回答问题：(1)写出A物质的名称________。加B溶液的作用为___________________。
(2)写出下列反应的化学方程式：③______________________________________。④__________________________________________。⑥_____________________________________________。(3)反应⑤的反应类型是___________________________。【解析】 淀粉在稀硫酸的催化作用下水解生成葡萄糖，葡萄糖和新制的氢氧化铜反应生成Cu2O红色沉淀的反应必须在碱性环境中进行，所以检验葡萄糖时必须先在水解液中加NaOH溶液(B)中和稀硫酸。葡萄糖(A)在酒化酶的作用下发酵生成酒精(D)，酒精和氧气发生催化氧化生成乙醛，乙醛和氧气发生催化氧化生成乙酸，乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯(E)。
同分异构体的书写1．同分异构现象主要表现在以下三个方面：(1)碳链异构——碳原子连接顺序不同；(2)位置异构——官能团位置不同；(3)官能团异构——官能团不同。
2．同分异构体的书写方法：(1)判类别：据有机物的分子组成判定其可能的类别异构。(2)写碳链：据有机物的类别写出各类异构体可能的碳链结构(先写最长的碳链，依次写出少一个碳原子的碳链)。(3)移官位：一般是先写出不带官能团的烃基的同分异构体，然后在各条碳链上依次移动官能团的位置。有两个或两个以上官能团时，先连上一个官能团，再连上第二个官能团，依次来推。(4)氢饱和：按“碳四价键”的原理，碳原子剩余的价键用氢原子饱和，就可得到所有同分异构体的结构简式。
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