2023-2024學(xué)年人教版新教材必修第二冊 第七章第四節(jié) 基本營養(yǎng)物質(zhì) 學(xué)案

第四節(jié)基本營養(yǎng)物質(zhì)【知識梳理】知識點(diǎn)一糖類的組成及分類葡萄糖1．食物中的營養(yǎng)物質(zhì)：主要包括糖類、蛋白質(zhì)、油脂、維生素、無機(jī)鹽和水。2．糖類的組成糖類是由C、H、O三種元素組成的一類有機(jī)化合物，其組成大多符合Cn(H2O)m的通式，因此也被稱為碳水化合物。3．常見的糖類物質(zhì)類別單糖二糖多糖特點(diǎn)不能水解為更簡單的糖分子水解后能生成兩分子單糖水解后能生成多分子單糖代表物葡萄糖、果糖蔗糖、麥芽糖、乳糖淀粉、纖維素代表物的分子式C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n相互關(guān)系互為同分異構(gòu)體互為同分異構(gòu)體不互為同分異構(gòu)體4.葡萄糖(1)物理性質(zhì)葡萄糖是一種有甜味的無色晶體，能溶于水。(2)組成與結(jié)構(gòu)分子式結(jié)構(gòu)簡式官能團(tuán)C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO—OH(羥基)和—CHO(醛基)(3)特征反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論試管中出現(xiàn)磚紅色沉淀葡萄糖具有還原性在試管內(nèi)壁形成光亮的銀鏡[說明]a．上述兩個反應(yīng)均可檢驗(yàn)葡萄糖的存在。醫(yī)療上可用葡萄糖的特征反應(yīng)檢測糖尿病患者的血糖和尿糖。b．上述兩個反應(yīng)均需要在堿性條件下進(jìn)行，即制取氫氧化銅時，NaOH溶液必須過量；配制銀氨溶液時，滴加氨水的量必須使沉淀恰好溶解。【對點(diǎn)練習(xí)】(1)分子組成只要符合Cn(H2O)m的有機(jī)物都屬于糖類()(2)淀粉、纖維素都是高分子，都屬于混合物()(3)葡萄糖和果糖互為同分異構(gòu)體，淀粉和纖維素也互為同分異構(gòu)體()(4)葡萄糖具有還原性，可使酸性KMnO4溶液褪色()(5)配制銀氨溶液時，應(yīng)將2%的AgNO3溶液滴入過量的2%的氨水中()答案：(1)×(2)√(3)×(4)√(5)×知識點(diǎn)二蔗糖、淀粉、纖維素1．淀粉的特征反應(yīng)：淀粉遇I2變?yōu)樗{(lán)色。2．蔗糖、淀粉、纖維素的水解(1)蔗糖在稀酸的催化下能發(fā)生水解反應(yīng)生成單糖，化學(xué)方程式：(2)①淀粉和纖維素在稀酸的催化下能發(fā)生水解反應(yīng)，最終生成葡萄糖，化學(xué)方程式為②淀粉水解反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有磚紅色沉淀生成實(shí)驗(yàn)結(jié)論淀粉水解生成葡萄糖，與新制的Cu(OH)2共熱生成氧化亞銅(Cu2O)沉淀3.糖類在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用(1)淀粉為人體提供能量。淀粉在人體內(nèi)的變化：淀粉酶葡萄糖CO2和H2O，同時放出能量，寫出葡萄糖在人體內(nèi)緩慢氧化的化學(xué)方程式：(2)食草動物的體內(nèi)有纖維素水解酶，可將纖維素水解生成葡萄糖。人體內(nèi)沒有類似的酶，無法吸收和利用纖維素。但食物中的纖維素能刺激腸道蠕動，有助于消化。(3)淀粉和纖維素水解生成的葡萄糖在酶的催化下可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?。這個轉(zhuǎn)化過程被廣泛應(yīng)用于釀酒和利用生物質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇。寫出葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇的化學(xué)方程式：【名師指導(dǎo)】淀粉水解程度的判斷利用銀氨溶液(或新制的氫氧化銅)和碘水，可以檢驗(yàn)淀粉在水溶液中是否發(fā)生水解及水解是否進(jìn)行完全。實(shí)驗(yàn)步驟如下：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論如下：序號現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論①未出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)淀粉尚未水解②出現(xiàn)銀鏡溶液變藍(lán)淀粉部分水解③出現(xiàn)銀鏡溶液不變藍(lán)淀粉完全水解知識點(diǎn)三蛋白質(zhì)1．存在和組成(1)存在：蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞的基本物質(zhì)，存在于各類生物體內(nèi)。(2)組成：蛋白質(zhì)是一類非常復(fù)雜的天然有機(jī)高分子，由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成。2．物理性質(zhì)有的蛋白質(zhì)能溶于水，如雞蛋清等；有的則難溶于水，如絲、毛等。3．化學(xué)性質(zhì)(1)水解反應(yīng)①蛋白質(zhì)酸、堿或酶等催化劑多肽氨基酸(最終產(chǎn)物)。②常見的氨基酸甘氨酸：苯丙氨酸：，分子中都含有氨基和羧基兩種官能團(tuán)。(2)蛋白質(zhì)的特性①實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)操作在酒精燈的火焰上分別灼燒一小段頭發(fā)和絲織品實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀產(chǎn)生黃色沉淀產(chǎn)生類似燒焦羽毛的特殊氣味實(shí)驗(yàn)結(jié)論或解釋蛋白質(zhì)發(fā)生變性蛋白質(zhì)發(fā)生顯色反應(yīng)頭發(fā)、絲織品的主要成分是蛋白質(zhì)②蛋白質(zhì)的變性化學(xué)因素重金屬的鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、乙醇、甲醛等都能使蛋白質(zhì)溶解度下降，并失去生理活性，屬于化學(xué)變化物理因素加熱、紫外線等③顯色反應(yīng)：蛋白質(zhì)可以與一些試劑發(fā)生顯色反應(yīng)，如很多蛋白質(zhì)與濃硝酸作用時呈黃色，可用于蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)。4．重要應(yīng)用蠶絲織成絲綢可以制作服裝動物皮、骨提取的明膠可用作食品增稠劑，生產(chǎn)醫(yī)藥用膠囊和攝影用感光材料，驢皮制成的阿膠是一種中藥材牛奶、大豆提取的酪素可以用來制作食品和涂料絕大多數(shù)酶是生物體內(nèi)重要的催化劑，在醫(yī)藥、食品、紡織等領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用價值知識點(diǎn)四油脂1．組成及分類油脂室溫下的狀態(tài)代表物元素組成物理性質(zhì)油液態(tài)植物油C、H、O密度比水的小，黏度比較大，觸摸時有明顯的油膩感，難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑脂肪固態(tài)動物脂肪2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)油脂可以看作是高級脂肪酸與甘油(丙三醇)通過酯化反應(yīng)生成的酯，其結(jié)構(gòu)可以表示為(R、R′、R″代表高級脂肪酸的烴基，可以相同或不同)。(2)常見的高級脂肪酸分類名稱結(jié)構(gòu)簡式飽和脂肪酸軟脂酸C15H31COOH硬脂酸C17H35COOH不飽和脂肪酸油酸C17H33COOH亞油酸C17H31COOH3.化學(xué)性質(zhì)(1)加成反應(yīng)液態(tài)植物油固態(tài)的氫化植物油，例如，氫化植物油性質(zhì)穩(wěn)定，不易變質(zhì)，便于運(yùn)輸和儲存，可用來生產(chǎn)人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工業(yè)原料。(2)水解反應(yīng)——油脂的共性①油脂在酸性條件或酶的催化作用下，可以發(fā)生水解生成高級脂肪酸和甘油。例如，②油脂在堿性條件下水解生成高級脂肪酸鹽和甘油。高級脂肪酸鹽是肥皂的主要成分，所以油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)又稱皂化反應(yīng)。例如，4．在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用(1)油脂是產(chǎn)生能量最高的營養(yǎng)物質(zhì)。(2)油脂能促進(jìn)脂溶性維生素的吸收。(3)油脂是加熱介質(zhì)并賦予食物令人愉悅的風(fēng)味和口感。(4)攝入過多油脂會影響人體健康，應(yīng)合理控制油脂的攝入量?！久麕熤笇?dǎo)】油脂和礦物油的區(qū)別與聯(lián)系知識點(diǎn)五有機(jī)化合物的檢驗(yàn)、分離和提純1．常見有機(jī)化合物的檢驗(yàn)與鑒別(1)利用水溶性(2)利用與水的密度差異(3)利用燃燒的現(xiàn)象差異(4)利用有機(jī)化合物的特征性質(zhì)物質(zhì)或官能團(tuán)試劑或方法現(xiàn)象碳碳雙鍵或碳碳三鍵溴水或酸性KMnO4溶液褪色羥基鈉有氣體放出葡萄糖(醛基)新制的Cu(OH)2加熱后有磚紅色沉淀生成銀氨溶液有銀鏡形成羧酸(羧基)紫色石蕊溶液顯紅色NaHCO3溶液有氣體放出新制的Cu(OH)2藍(lán)色沉淀消失淀粉碘水顯藍(lán)色蛋白質(zhì)濃硝酸變黃色灼燒有類似燒焦羽毛的特殊氣味乙酸乙酯(酯基)含酚酞的NaOH溶液，加熱反應(yīng)前液體分層，反應(yīng)后液體不分層，溶液紅色變淺或消失2．有機(jī)化合物的分離與提純(1)物理方法根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)(如沸點(diǎn)、密度、溶解性等)不同，可采用蒸餾(分離互溶的但沸點(diǎn)相差較大的液體混合物)、分液(分離互不相溶的液體混合物)、過濾等方法進(jìn)行分離。(2)化學(xué)方法一般是加入或通過某種試劑(如NaOH、Na2CO3、鹽酸等)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使欲分離、提純的混合物中的某個或某些組分被吸收，生成沉淀、氣體或與其他物質(zhì)互不相溶的產(chǎn)物，再用物理方法進(jìn)一步分離。方法物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑簡要的實(shí)驗(yàn)方法及步驟洗氣甲烷(氯化氫)水或NaOH溶液將混合氣體通過盛有水或NaOH溶液的洗氣瓶乙烷(乙烯)溴水將混合氣體通過盛有溴水的洗氣瓶分液乙酸乙酯(乙酸)飽和Na2CO3溶液混合后振蕩，分液，取上層清液己烷(溴)NaOH溶液混合后振蕩，分液，取上層清液蒸餾乙醇(水)生石灰加入生石灰后蒸餾，收集餾分乙醇(乙酸)生石灰或NaOH加入生石灰或NaOH后蒸餾，收集餾分乙酸(乙醇)NaOH溶液、H2SO4溶液先加NaOH溶液后蒸餾，取剩余物質(zhì)加H2SO4溶液，再蒸餾，收集餾分課后速測1.化學(xué)反應(yīng)經(jīng)常伴隨著顏色變化,下列有關(guān)反應(yīng)的顏色變化正確的是()。①蛋白質(zhì)(含苯環(huán))遇濃硝酸—黃色②淀粉溶液遇單質(zhì)碘—藍(lán)色③溴化銀見光分解—黑色④熱的氧化銅遇乙醇—綠色⑤新制氯水久置后—無色A.①②③⑤B.①④⑤C.①②④⑤D.②③④2.下列說法不正確的是()。A.油脂是高級脂肪酸的甘油酯B.油脂與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),可以得到固態(tài)油脂C.油脂在酸性或堿性條件下,可以發(fā)生皂化反應(yīng)D.油脂沒有固定的熔、沸點(diǎn)3.下列說法正確的是()。A.蛋白質(zhì)屬于天然高分子化合物,組成元素只有C、H、O、NB.蛋白質(zhì)在濃硝酸的作用下可發(fā)生水解反應(yīng)C.蛋白酶是蛋白質(zhì),它不僅可以催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng),還可以催化淀粉的水解反應(yīng)D.蛋白質(zhì)在酶等催化劑作用下可以水解,生成氨基酸4.生物體中普遍存在的有機(jī)化合物是生命活動的物質(zhì)基礎(chǔ)。下列說法不正確的是()A.葡萄糖有甜味，能溶于水B.淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)都是高分子化合物C.水解產(chǎn)物可發(fā)生銀鏡反應(yīng)說明淀粉已完全水解D.一定濃度的含氯消毒液可使病毒中的蛋白質(zhì)變性5.下列有關(guān)糖類、油脂和蛋白質(zhì)的說法中不正確的是()A.灼燒蠶絲織物有類似燒焦羽毛的特殊氣味B.蔗糖和麥芽糖互為同分異構(gòu)體C.向蔗糖溶液中加入稀硫酸，水解后加入銀氨溶液，水浴加熱未出現(xiàn)銀鏡，說明蔗糖的水解產(chǎn)物不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)D.利用油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)可以制造肥皂6.糖尿病患者的糖代謝功能紊亂，以高血糖為主要標(biāo)志。血糖是指血液中的葡萄糖。下列有關(guān)說法正確的是()A.葡萄糖分子可表示為，則每個葡萄糖分子含有6個水分子B.葡萄糖與果糖互為同素異形體C.糖尿病人的尿糖較高，可用久置的來檢測病人尿液中的葡萄糖D.淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖7.下列有關(guān)蛋白質(zhì)的說法不正確的是()A.在紫外線、溶液等作用下，蛋白質(zhì)均會發(fā)生變性B.人工合成具有生命活力的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素是我國科學(xué)家在1965年首次合成的C.向蛋白質(zhì)溶液中加入鹽類物質(zhì)，如飽和氯化鈉溶液，會使蛋白質(zhì)失去生理活性D.為了殺菌和保鮮，用甲醛溶液浸泡海產(chǎn)品8.某學(xué)生設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案用以檢驗(yàn)淀粉水解的情況：下列結(jié)論中正確的是()A.淀粉尚有部分未水解B.淀粉已完全水解C.淀粉沒有水解D.淀粉已發(fā)生水解，但不知是否完全水解9.核糖和脫氧核糖是人類生命活動中不可缺少的物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)簡式分別是和，在一定條件下，它們都能發(fā)生的反應(yīng)是()①氧化反應(yīng)②還原反應(yīng)③酯化反應(yīng)④水解反應(yīng)⑤加成反應(yīng)⑥中和反應(yīng)A.①②③⑤ B.①③④ C.③④⑤ D.④⑤⑥10.糖類、油脂和蛋白質(zhì)都是人類基本營養(yǎng)物質(zhì)。請回答下列問題。（1）在試管中加入0.5g淀粉和4mL20%稀硫酸，加熱3~4min，然后用堿液中和試管中的稀硫酸至混合液呈堿性。①淀粉完全水解生成的有機(jī)化合物的分子式為_______。②若要檢驗(yàn)淀粉已經(jīng)發(fā)生了水解，可取少量上述用堿液中和_______（選填“前”或“后”）的溶液加入_______（填試劑的名稱），加熱后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷；若要檢驗(yàn)淀粉沒有完全水解，可取少量上述用堿液中和_______（選填“前”或“后”）的溶液加入幾滴碘水，應(yīng)觀察到_______。（2）油脂在人體內(nèi)通過水解生成_______和甘油，再氧化分解，為人體提供能量。（3）糖尿病人宜多吃蔬菜和豆類食品。蔬菜中富含纖維素，豆類食品中富含蛋白質(zhì)。下列說法中錯誤的是_______（填字母）。A.蛋白質(zhì)都屬于天然高分子，且都不溶于水B.用灼燒聞氣味的方法可以區(qū)分合成纖維和羊毛C.人體內(nèi)不含纖維素水解酶，不能消化纖維素，因此蔬菜中的纖維素對人沒有用處D.用天然彩棉制成貼身衣物可減少染料對人體的副作用

答案以及解析1.答案：A解析：④熱的CuO遇乙醇發(fā)生反應(yīng):CuO+CH3CH2OHCH3CHO+Cu+H2O,CuO(黑色)Cu(紫紅色)。2.答案：C解析：油脂可以看作是高級脂肪酸與甘油反應(yīng)生成的酯,A正確;油脂與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成飽和高級脂肪酸甘油酯,沸點(diǎn)較高,常溫下呈固態(tài),B正確;皂化反應(yīng)是指油脂在堿性條件下的水解反應(yīng),C錯誤;自然界中的油脂是多種物質(zhì)的混合物,因此沒有固定的熔、沸點(diǎn),D正確。3.答案：D解析：蛋白質(zhì)的組成元素除C、H、O、N外可能還含有S、P等元素,A錯誤;蛋白質(zhì)在濃硝酸的作用下,顯黃色,發(fā)生顯色反應(yīng),B錯誤;酶具有專一性,蛋白酶只可以催化蛋白質(zhì)的水解反應(yīng),C錯誤。4.答案：C解析：葡萄糖是一種有甜味的無色晶體，能溶于水，A正確；淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)都是天然高分子化合物，B正確；淀粉一旦發(fā)生水解反應(yīng)就會生成葡萄糖，葡萄糖可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，但不能說明淀粉已完全水解，C錯誤；一定濃度的含氯消毒液具有強(qiáng)氧化性，可以使蛋白質(zhì)變性，D正確。5.答案：C解析：蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)，灼燒蠶絲織物有類似燒焦羽毛的特殊氣味，A正確；蔗糖和麥芽糖都為二糖，分子式均為，二者互為同分異構(gòu)體，B正確；向蔗糖溶液中加入稀硫酸發(fā)生水解反應(yīng)生成葡萄糖，葡萄糖在堿性條件下才能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，C項(xiàng)中應(yīng)先調(diào)節(jié)溶液呈堿性，不正確；利用油脂在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)生成高級脂肪酸鈉，可以制造肥皂，D正確。6.答案：D解析：葡萄糖分子中不存在水分子，A錯誤；葡萄糖和果糖的分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體，B錯誤；葡萄糖與新制的共熱生成磚紅色沉淀，C錯誤；淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖，D正確。7.答案：CD解析：紫外線、溶液等都可以使蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使其失去生理活性，A正確；我國科學(xué)家在1965年首次合成具有生命活力的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素，B正確；氧化鈉不是重金屬鹽，不能使蛋白質(zhì)變性失去生理活性，C錯誤；甲醛有毒，能破壞人體蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，使之失去生理活性從而引發(fā)中毒，同時甲醛也會降低海產(chǎn)品的品質(zhì)，D錯誤。8.答案：D解析：因?yàn)榛旌先芤撼蕢A性，所以加碘水不變藍(lán)，不能說明不含淀粉；而加入新制的生成磚紅色沉淀，說明其中含有葡萄糖。故結(jié)論應(yīng)為淀粉已水解，但不知是否完全水解。9.答案：A解析：因?yàn)楹颂呛兔撗鹾颂欠肿又芯腥┗?，所以均能發(fā)生氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和加成反應(yīng)；因?yàn)楹颂呛兔撗鹾颂欠肿又?/p>