7-4-基本營養(yǎng)物質(zhì)(解析版)

第七章有機化合物第四節(jié)基本營養(yǎng)物質(zhì)學習目標核心素養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析1.認識糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成、主要性質(zhì)及其在日常生活中的應用。2.葡萄糖與新制氫氧化銅的反應?？茖W態(tài)度與社會責任贊賞化學對社會發(fā)展的重大貢獻，具有可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學觀念，能對與化學有關(guān)的社會熱點問題做出正確的價值判斷。預習導學一、糖類1、六大營養(yǎng)素指、、、、和。、、為動物性和植物性食物中的基本營養(yǎng)物質(zhì)。2、糖類物質(zhì)的分類及用途類別單糖低聚糖（以二糖為例）多糖特點不能再水解成更小的糖分子1mol二糖能水解成2mol單糖1mol多糖能水解成nmol單糖化學式常見物質(zhì)葡萄糖，果糖蔗糖，麥芽糖淀粉，纖維素用途葡萄糖是一種營養(yǎng)物質(zhì)，可用于制造藥品、糖果等可用作甜味劑淀粉可用于制造葡萄糖和酒精；纖維素可用于制造無煙火藥、電影膠皮的片基、紙張3．葡萄糖的性質(zhì)（1）實驗：葡萄糖的性質(zhì)實驗步驟：在試管中加入2mL5%NaOH溶液，滴加2%CuSO4溶液4～5滴，混勻[制得的物質(zhì)稱為新制Cu(OH)2懸濁液]，立即加入2mL10%葡萄糖溶液，在酒精燈上加熱至沸騰，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實驗現(xiàn)象：在加熱條件下，試管中生成磚紅色沉淀。實驗結(jié)論：葡萄糖能與新制Cu(OH)2懸濁液反應生成磚紅色沉淀。這一反應可用于尿糖的檢測。CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2（2）營養(yǎng)物質(zhì)，提供能量C6H12O6+6O26CO2+6H2O葡萄糖在人體組織中發(fā)生緩慢氧化，為生命活動提供能量。4、糖類的水解反應單糖是糖類水解的最終產(chǎn)物，單糖不發(fā)生。糖類在實驗室中水解常用作催化劑，在動物體內(nèi)水解則是用酶（蛋白質(zhì)）作。蔗糖水解的化學方程式：+H2O+蔗糖葡萄糖果糖淀粉(或纖維素)水解的化學方程式：+nH2O淀粉(或纖維素)葡萄糖淀粉和纖維素的最終水解產(chǎn)物相同，都是?！敬鸢浮恳?、1、糖類油脂蛋白質(zhì)維生素無機鹽水糖類油脂蛋白質(zhì)2、C6H12O6C12H22O11（C6H10O5）n3．（1）CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O4、水解反應稀H2SO4催化劑C12H22O11+H2OC6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O淀粉(或纖維素)葡萄糖葡萄糖二、蛋白質(zhì)1．蛋白質(zhì)的存在與組成（1）存在：蛋白質(zhì)是組成細胞的基礎(chǔ)物質(zhì)，廣泛存在于動物的肌肉、皮膚、血液、毛、發(fā)、蹄、角等中、植物的種子中。（2）組成：蛋白質(zhì)是一類非常復雜的化合物，其分子中含有C、H、O、N、S等元素。蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大，從幾萬到幾千萬，蛋白質(zhì)屬于天然高分子化合物。幾種重要的氨基酸有如下幾種：2、蛋白質(zhì)的性質(zhì)（1）溶解性：有的能溶于水如：蛋清；有的難溶于水如：絲、毛等。（2）蛋白質(zhì)性質(zhì)的實驗探究實驗內(nèi)容實驗方法實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論（1）蛋白質(zhì)變性向盛有雞蛋清溶液的試管中加入幾滴醋酸鉛溶液生成白色沉淀蛋白質(zhì)聚沉（變性）（2）蛋白質(zhì)的顏色反應向盛有雞蛋清溶液的試管里滴入幾滴濃硝酸生成了淡黃色沉淀蛋白質(zhì)受濃硝酸的作用而顯黃色（4）灼燒取一根頭發(fā)或絲織品，放在酒精燈上灼燒產(chǎn)生特殊的氣味蛋白質(zhì)中含硫等元素（3）蛋白質(zhì)的水解`蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物是氨基酸，氨基酸分子中含有堿性基基(—NH2)和酸性基基(—COOH)，氨基酸呈兩性。天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是。二、（3）氨羧α—氨基酸三、油脂1、油脂是高級脂肪酸的甘油酯，其結(jié)構(gòu)簡式為_____________，其中R1、R2、R3代表飽和烴基和不飽和烴基，它們可以相同，也可以不同。2、“油脂”是高級脂肪酸與甘油(_______________)形成的酯。常見高級脂肪酸如硬脂酸(C17H35COOH)，軟脂酸(C15H31COOH)，油酸(C17H33COOH)。3、組成與分類元素組成代表物代表物分子油脂油不飽和高級脂肪酸甘油酯脂飽和高級脂肪酸甘油酯【答案】三、1、2、3、C、H、O植物油動物脂肪重難突破重點1基本營養(yǎng)物質(zhì)食物中的營養(yǎng)物質(zhì)包括：糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素、無機鹽和水。人們習慣稱糖類、油脂、蛋白質(zhì)為動物性和植物性食物中的基本營養(yǎng)物質(zhì)。種類元素組成代表物代表物分子糖類單糖CHO葡萄糖C6H12O6果糖雙糖CHO蔗糖C12H22O11麥芽糖多糖CHO淀粉(C6H10O5)n纖維素油脂油CHO植物油不飽和高級脂肪酸甘油酯脂CHO動物脂肪飽和高級脂肪酸甘油酯蛋白質(zhì)CHONSP等酶、肌肉、毛發(fā)等氨基酸連接成的高分子2、糖類、蛋白質(zhì)、油脂的性質(zhì)主要化學性質(zhì)葡萄糖結(jié)構(gòu)簡式：CH2OH－CHOH－CHOH－CHOH－CHOH－CHO或CH2OH(CHOH)4CHO（含有羥基和醛基）醛基：①使新制的Cu(OH)2產(chǎn)生磚紅色沉淀－測定糖尿病患者病情②與銀氨溶液反應產(chǎn)生銀鏡－工業(yè)制鏡和玻璃瓶瓶膽羥基：與羧酸發(fā)生酯化反應生成酯蔗糖水解反應：生成葡萄糖和果糖淀粉纖維素淀粉、纖維素水解反應：生成葡萄糖淀粉特性：淀粉遇碘單質(zhì)變藍蛋白質(zhì)水解反應：最終產(chǎn)物為氨基酸顏色反應：蛋白質(zhì)遇濃HNO3變黃（鑒別部分蛋白質(zhì)）灼燒蛋白質(zhì)有燒焦羽毛的味道（鑒別蛋白質(zhì)）油脂水解反應：生成高級脂肪酸（或高級脂肪酸鹽）和甘油【例1】糖類、脂肪和蛋白質(zhì)是維持人體生命活動所必需的三大營養(yǎng)物質(zhì)。以下敘述正確的是（）植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖葡萄糖能發(fā)生氧化反應和水解反應蛋白質(zhì)溶液遇硫酸銅溶液后產(chǎn)生的沉淀能重新溶于水【解析】植物油是一種不飽和油脂，能與Br2發(fā)生加成反應，A錯誤；淀粉是一種多糖，它水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖，B正確；葡萄糖是單糖，不能發(fā)生水解反應，C錯誤；蛋白質(zhì)溶液遇硫酸銅溶液后發(fā)生變性，產(chǎn)生的沉淀不能重新溶于水，D錯誤?！敬鸢浮緽重點2蛋白質(zhì)的性質(zhì)（1）少量的鹽（如硫酸銨、硫酸鈉）能促進蛋白質(zhì)的溶解，但如果向蛋白質(zhì)溶液中加入濃的鹽溶液，反而會使蛋白質(zhì)的溶解度降低而使其從溶液中析出，這個過程叫鹽析，這樣析出的蛋白質(zhì)在繼續(xù)加水時仍能溶解，并不影響原來蛋白質(zhì)的生理活性，可見鹽析是可逆的。利用這個性質(zhì)，可以采用多次鹽析的方法來分離、提純蛋白質(zhì)。（2）紫外線照射、加熱或加入有機化合物、酸、堿、重金屬鹽（如銅鹽、鉛鹽、汞鹽等）的情況下，蛋白質(zhì)會發(fā)生性質(zhì)上的改變而聚沉，，這種聚沉是不可逆的，這個過程叫變性。利用這個性質(zhì)，可以采取措施殺菌消毒、解毒等。（3）蛋白質(zhì)可以跟許多試劑發(fā)生特殊的顯色反應。如：有些蛋白質(zhì)跟濃硝酸作用會產(chǎn)生黃色。利用這個性質(zhì)，可以用于檢驗蛋白質(zhì)的存在。（4）燃燒產(chǎn)生燒焦羽毛氣味。利用這個性質(zhì)，用于區(qū)別合成纖維與蛋白質(zhì)(如真絲、蠶絲、純毛、毛線等)。【例2】把①蔗糖②淀粉③蛋白質(zhì)④油脂在稀酸存在的條件下分別進行水解，最后只得到一種產(chǎn)物的是（）A．①②B．②C．②③④D．④【解析】蔗糖水解生成葡萄糖和果糖；淀粉水解生成葡萄糖；蛋白質(zhì)水解生成氨基酸，但是氨基酸的種類非常多；油脂水解生成高級脂肪酸和甘油。【答案】B課堂演練基礎(chǔ)鞏固1.下列說法摘自一些科普雜志或廣告用語，你認為有科學性錯誤的是()A．糖類、油脂和蛋白質(zhì)都是天然的有機化合物B．醫(yī)學上常用CuSO4溶液和NaOH溶液檢驗糖尿病人尿液中的葡萄糖C．“白雪牌”漂白粉，令所有化學物質(zhì)默然失色，沒有最白，只有更白D．甲醛是某些劣質(zhì)裝飾板材釋放的常見污染物之一【答案】C【解析】糖類、油脂和蛋白質(zhì)都是天然的有機化合物，A正確；因為Cu(OH)2懸濁液可以和葡萄糖溶液發(fā)生反應，生成磚紅色的Cu2O沉淀，故醫(yī)學上常用CuSO4溶液和NaOH溶液檢驗糖尿病人尿液中的葡萄糖，B正確；漂白粉只能選擇性漂白某些有機色質(zhì)，不能漂白所有物質(zhì)，C錯誤；甲醛是裝飾板材及有機涂料釋放的污染物之一，D正確。2.有以下四種有機物，其中既能發(fā)生酯化反應又能發(fā)生加成反應，且能和新制的Cu(OH)2反應的是（）。①CH2＝CHCH2OH②CH3CH2CH2OH③CH2＝CHCOOH④葡萄糖A．①②B．③④C．①③D．②④【答案】B【解析】碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應，醇和酸能發(fā)生酯化反應，酸、含醛基（如葡萄糖）能和新制的Cu(OH)2反應。3.淀粉溶液中加入少量稀硫酸，加熱使淀粉水解，為測定其水解程度，下列試劑：①NaOH溶液，②鹽酸溶液，③新制備的Cu(OH)2懸濁液，④碘水，其中必需使用的是（）A．②B．②④C．①③④D．③④【答案】C【解析】水解是在酸性條件下進行的，而檢驗葡萄糖得在堿性條件下，所以得選①NaOH溶液、新制備的Cu(OH)2懸濁液，用碘水遇淀粉變藍來判斷淀粉的有無。4．能使蛋白質(zhì)溶液發(fā)生凝聚，但加水又可使凝聚出來的蛋白質(zhì)重新溶解，應當采取的措施或加入的試劑是（）A.加熱B.(NH4)2SO4C.CuSO4D.18.4mol.L-1的硫酸溶液【答案】B【解析】由已知知蛋白質(zhì)沒有變性。5．大豆含有大量的蛋白質(zhì)和脂肪，由大豆配制出來的菜肴很多，它是人體營養(yǎng)中最重要的補品之一，我們幾乎每天都要飲食豆制品。請回答下列問題：（1）我們所吃的豆腐是一種_____。A.蛋白質(zhì)凝膠B.純蛋白質(zhì)C.脂肪D.淀粉（2）我們食用的大豆，最終補充給人體的主要成分___。A.氨基酸B.蛋白質(zhì)C.油脂D.糖類（3）天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是_____。請以甘氨酸（）為例，寫出其與NaOH反應的化學方程式_____。(4)豆油不能保存較長時間的原因主要是_______，所以必須進行硬化，油脂的硬化就是指_________，人造脂肪指的是_________。【答案】（1）A（2）A（3）α-氨基酸（4）不飽和脂肪酸甘油酯進行催化加氫經(jīng)氫化后的飽和的高級分子中含有碳碳雙鍵易被空氣中O2氧化對易氧化的脂肪酸的甘油酯【解析】在豆?jié){中加入少量的石膏，能使豆?jié){凝結(jié)成豆腐，所以豆腐是一種蛋白質(zhì)凝膠，它在人體內(nèi)作用最終補充給人體的是氨基酸，故（1）中A正確。（2）中A正確；（3）天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是α-氨基酸。據(jù)甘氨酸的結(jié)構(gòu)簡式可寫出它與NaOH反應的化學方程式為（4）因豆油中含有碳碳雙鍵，所以易被空氣中O2氧化而變質(zhì)，而油脂氫化就是指對易氧化的不飽和脂肪酸甘油酯進行催化氫化，所得的產(chǎn)物即為硬化油，也叫人造脂肪。課后學習評價基礎(chǔ)鞏固1.下列說法中錯誤的是（）A.單糖是不能發(fā)生水解的最簡單的糖類B.分子式符合Cn(H2O)m的物質(zhì)，都是糖類物質(zhì)C.淀粉纖維素都是天然有機高分子化合物D.淀粉和纖維素都是由碳、氫、氧三種元素組成，兩化合物中三元素的質(zhì)量比相等【答案】B【解析】乙酸是C2H4O2,分子式符合Cn(H2O)m,不是糖類物質(zhì)，B錯誤。2.下列物質(zhì)不屬于油脂的是（）A．花生油B．潤滑油C．棉子油D．牛油【答案】B【解析】高級脂肪酸的甘油酯屬于油脂，潤滑油是從石油中分離出來的一種礦物油，屬于烴類。3.下列有關(guān)植物油和動物脂肪的說法正確的是（）A．兩者的根本區(qū)別在于前者常溫下呈液態(tài)，后者呈固態(tài)B．兩者的根本區(qū)別在于前者分子中含有較多碳碳雙鍵結(jié)構(gòu)，后者相對較少C．前者可溶于水，后者難溶于水D．前者可以水解，后者不能水解【答案】B【解析】考查油脂中的植物油和動物脂肪的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的相同點和不同點。4.下列敘述不正確的是A．天然氣和沼氣的主要成分是甲烷B.等物質(zhì)的量的乙醇和乙酸完全燃燒時所需氧氣的質(zhì)量相等C.纖維素乙酸酯、油脂和蛋白質(zhì)在一定條件都能水解D.葡萄糖和蔗糖都含有C、H、O三種元素，但不是同系物【答案】B【解析】天然氣、煤道坑氣和沼氣的主要成分都是甲烷，故A正確；因為是等物質(zhì)的量的乙醇和乙酸再根據(jù)乙醇和乙酸分子式可知B錯；纖維素乙酸酯、油脂和蛋白質(zhì)都能在一定條件下水解，C正確；葡萄糖屬于單糖，分子式為C6H12O6，蔗糖屬于糖類中的二糖，分子式為C12H22O11，按照同系物的定義可知，D正確。5.下列說法不正確的是A．苯和乙烯都能與H2發(fā)生加成反應B．蔗糖在人體內(nèi)水解的產(chǎn)物只有葡萄糖C．食醋中含有乙酸，乙酸可由乙醇氧化得到D．煤可與水蒸氣反應制成水煤氣，水煤氣的主要成分為CO和H2【答案】B【解析】苯可以在催化劑作用下與H2發(fā)生加成反應，乙烯中含有碳碳雙鍵，故可以與H2加成，A項正確；蔗糖最終水解生成葡萄糖和果糖，B項錯；乙醇可以催化氧化得乙醛，乙醛繼續(xù)氧化可得乙酸，C項正確；水煤氣的制取方程式為：C+H2O(g)CO+H2，D項正確。6.為了鑒別某白色紡織物成分是蠶絲還是人造絲，可以選用的方法是（）A．滴加濃硝酸B．滴加濃硫酸C．滴加酒精D．滴加濃鹽酸【答案】A【解析】蛋白質(zhì)的顏色反應是硝酸可以使蛋白質(zhì)變黃。7.下列物質(zhì)不能發(fā)生水解反應的是（）A．蛋白質(zhì)B．蔗糖C．油脂D．烴【答案】D【解析】蛋白質(zhì)能水解為氨基酸，蔗糖是二糖，也能水解為更簡單的單糖，油脂屬于酯類物質(zhì)，同樣可以水解為酸和醇類物質(zhì)，烴不能水解。8.能夠被人體消化吸收的高分子化合物是（）A．葡萄糖B．油脂C．蔗糖D．蛋白質(zhì)【答案】D【解析】上述四種物質(zhì)均是能夠被人體消化吸收的營養(yǎng)物質(zhì)，但只有蛋白質(zhì)是高分子物質(zhì)。9.油脂在堿性條件下的水解產(chǎn)物是甘油和高級脂肪酸鈉（高級脂肪酸為弱酸）。下列可以鑒別礦物油和植物油的正確方法是（）A．加水振蕩，浮在水面上的為植物油B．嘗一嘗，能食用的為植物油C．點燃，能燃燒的為礦物油D．加入足量的氫氧化鈉溶液共熱，不再分層的為植物油【答案】D【解析】礦物油和植物油加水振蕩后均分層且均浮在上層；礦物油不能品嘗；它們也均能燃燒；植物油屬于油脂，在氫氧化鈉溶液中幾乎完全水解（又稱皂化），生成易溶于水的物質(zhì)，反應后溶液不再分層。利用這個性質(zhì)可區(qū)分植物油和礦物油。10.糖尿病是由于體內(nèi)胰島素紊亂導致的代謝紊亂綜合癥，以高血糖為主要標志。長期攝入高熱量食品和缺少運動都易導致糖尿病。(1)血糖是指血液中的葡萄糖(C6H12O6)。下列說法正確的是________。A．葡萄糖屬于碳水化合物，其分子式可表示為C6(H2O)6，則每個葡萄糖分子中含6個H2OB．糖尿病人尿糖高，可用新制的氫氧化銅懸濁液來檢測病人尿液中的葡萄糖C．葡萄糖為人體提供能量D．淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖(2)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一種甜味劑，糖尿病人食用后血糖不會升高。請預測木糖醇的一種化學性質(zhì)：_______________________________。(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)。下列說法錯誤的是____________(填序號)。A．蛋白質(zhì)都屬于天然有機高分子化合物，且都不溶于水B．用灼燒聞氣味的方法可以區(qū)別合成纖維和羊毛C．人體內(nèi)不含纖維素水解酶，人不能消化纖維素，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(4)香蕉屬于高糖水果，糖尿病人不宜食用。乙烯是香蕉的催熟劑，它可使溴的四氯化碳溶液褪色，試寫出該反應的化學方程式：__________?！敬鸢浮?1)BCD(2)能與羧酸發(fā)生酯化反應(或其他合理的答案均可)(3)AC(4)CH2=CH2＋Br2→CH2Br—CH2Br能力提升11、硫酸在下列反應中，只起催化作用的是（）①乙酸和乙醇的酯化反應②苯的硝化反應③油脂的水解反應④淀粉的水解反應A.①④B.②④C.③④D.②③【答案】C【解析】在①②中濃H2SO4均作催化劑和吸水劑，③④中濃H2SO4作用是只作催化劑，C正確。12、由葡萄糖發(fā)酵可得乳酸，為研究乳酸的分子組成和結(jié)構(gòu)，進行了下述實驗：（1）稱取乳酸09g，在某種狀況下使其完全氣化，相同狀況下同體積的H2的質(zhì)量為002g，則乳酸的相對分子質(zhì)量為g。