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）

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

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

【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：

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H2O

B．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3NA

B．1molCH3OH所含共价键数为4NA

C．与的混合物中所含氧原子数为NA

D．162g淀粉完全水解生成的葡萄糖分子数为0.9NA

12．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                      。