必修二化学第三章-第四节基本营养物质.doc

第四节基本营养物质1.知道糖类、油脂、蛋白质的组成和主要性质。(重点)2了解与人类生命、营养、健康密切相关的知识.3认识糖类、油脂、蛋白质在日常生活中的应用。基本营养物质阅读教材P78至P79第2段内容，完成以下问题。1种类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，其中，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。2组成元素糖类、油脂、蛋白质组成的共同元素为C、H、O，蛋白质除含有上述几种元素外还含有N、S、P等元素.3糖类的分类及代表物代表物代表物的分子式代表物间的关系单糖葡萄糖、果糖C6H12O6同分异构体双糖蔗糖、麦芽糖C12H22O11同分异构体多糖淀粉、纤维素(C6H10O5)n不属于同分异构体4油脂和蛋白质的组成与分类元素组成代表物代表物分子油脂油C、H、O植物油不饱和高级脂肪酸甘油酯脂动物脂肪饱和高级脂肪酸甘油酯蛋白质C、H、O、N、S、P等酶、肌肉、毛发等氨基酸连接成的高分子【思考】葡萄糖与果糖,蔗糖与麦芽糖互为同分异构体，淀粉与纤维素也是同分异构体吗？为什么？【提示】淀粉与纤维素虽然均可表示为（C6H10O5）n,但由于n的取值不同,故二者分子式不同，不是同分异构体。糖类、油脂、蛋白质的性质阅读教材P79第3段到P80二、糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的作用以上内容，完成下列问题。1糖类和蛋白质的特征反应2糖类、油脂、蛋白质的水解反应(1）糖类的水解反应蔗糖水解：蔗糖水解的化学方程式为：C12H22O11（蔗糖)H2OC6H12O6（葡萄糖)C6H12O6（果糖).多糖水解：淀粉(或纤维素)水解的化学方程式为：（C6HnH2OnC6H(2)油脂油脂在碱性条件下的水解，又叫皂化反应。(3）蛋白质的水解反应蛋白质氨基酸。【判断】1某溶液中加入少量淀粉后呈蓝色，则该溶液中含有I.(×）2可用碘水检验淀粉水解是否完全.(）3蛋白质水解的最终产物为氨基酸。（）4油脂在酸性条件下水解与在碱性条件下水解产物完全相同.(×）糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的作用阅读教材P80二、糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的作用至P82科学视野以上内容，完成以下问题。1糖类物质的主要作用2油脂的主要作用(1)产生能量最高的营养物质。(2）人体中的脂肪是维持生命活动的一种备用能源。（3)能保持体温和保护内脏器官。(4)增加食物的滋味，增进食欲,保证机体的正常生理功能。3蛋白质的主要作用(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8种，非必需氨基酸共12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蛋白质,它们是重要的纺织原料。(4）酶是一种特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂。【连线】将下列营养物质在人体中的作用用短线连接起来。营养物质人体中的作用纤维素a保持体温、保护内脏器官油脂b加强胃肠蠕动蛋白质c人体内重要催化剂酶d必需营养物质【答案】b-adc葡萄糖的分子结构与性质1.分子结构2化学性质(1)醛基（）的性质化学反应现象醛基与银氨溶液反应产生光亮银镜与新制Cu（OH）2悬浊液反应产生砖红色沉淀与酸性KMnO4溶液溶液褪色(2)羟基的性质（类似乙醇）与金属钠反应放出H2.1 mol葡萄糖与足量钠反应放出H2 2.5 mol。酯化反应。1 mol葡萄糖能与5 mol乙酸发生酯化反应.（3)完全氧化：C6H12O66O26CO26H2O该反应放出热量，以维持人体生命活动所需能量。【活学活用】1葡萄糖的结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOH-CHOHCHO其对应的性质中不正确的是()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可使小苏打溶液冒出气泡【解析】葡萄糖含有羟基，故能与钠反应放出氢气，与乙酸发生酯化反应；含有醛基，能发生银镜反应；无羧基,所以不与NaHCO3反应，D错误。【答案】D油脂、蛋白质的组成与性质1.油脂的结构表示为，其中R1、R2、R3代表饱和烃基和不饱和烃基，它们可以相同，也可以不同。2油脂是混合物，没有固定的熔、沸点.3油(植物油脂)的主要成分是不饱和高级脂肪酸甘油酯，通常呈液态；脂肪（动物油脂）的主要成分是饱和高级脂肪酸甘油酯,通常呈固态。4油脂的密度比水的小，不溶于水，易溶于有机溶剂。5“油脂”是高级脂肪酸与甘油(）形成的酯，不能将“油脂”书写成“油酯”.常见高级脂肪酸如硬脂酸（C17H35COOH），软脂酸（C15H31COOH），油酸(C17H33COOH）.6天然蛋白质水解的最终产物是各种。氨基酸.7利用蛋白质的颜色反应可鉴别部分蛋白质，颜色反应属于化学变化。【活学活用】2下列说法不正确的是（）A蛋白质水解的最终产物是氨基酸B米饭在咀嚼时产生甜味的原因是淀粉的水解C油脂是人体必需的营养物质之一D工业上常利用蛋白质的皂化反应来制取肥皂【解析】A项，蛋白质水解最终的产物为氨基酸；B项，淀粉在唾液中酶的作用下水解生成葡萄糖；C项，油脂是人体必需的营养物质；D项,工业上利用油脂的皂化反应来制取肥皂,而不是蛋白质的皂化反应，D错误。【答案】D预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中:问题1问题2问题3问题4淀粉水解程度的判断探究背景1为检验淀粉水解程度的大小，设计实验步骤如下：探究问题11在检验淀粉的水解产物时，为什么不能向水解液中直接加入新制Cu（OH)2悬浊液？【提示】淀粉的水解是用硫酸作催化剂，水解液显酸性。Cu（OH）2在酸性条件下不能存在。用新制Cu(OH)2悬浊液检验淀粉水解产物葡萄糖时，需在碱性条件下进行，所以需先加入过量的NaOH溶液中和掉催化剂H2SO4后，才能加入新制Cu(OH)2进行后续实验。2实验时能否在中和液中直接加入碘检验是否存在淀粉？【提示】不能。因为I2与NaOH发生反应，故无法检验淀粉的存在。3根据实验，完成下表：情况现象A现象B结论未水解部分水解完全水解【提示】情况现象A现象B结论溶液呈蓝色无砖红色沉淀未水解溶液呈蓝色产生砖红色沉淀部分水解溶液不呈蓝色产生砖红色沉淀完全水解油脂、蛋白质性质的应用探究背景2探究问题21油脂和蛋白质都是天然高分子化合物吗？【提示】蛋白质是天然高分子化合物，油脂虽然相对分子质量较大,但比高分子化合物要小得多，油脂不属于高分子化合物。2能否用植物油萃取溴水中的溴?【提示】不能。植物油含有不饱和键，能与溴发生加成反应。3怎样用实验法来鉴别植物油和矿物油？【提示】矿物油为各种烃的混合物，不溶于水.植物油属于酯类,在碱性条件下可以完全水解生成水溶性的高级脂肪酸盐和甘油.因此可以各取少量加入滴有酚酞的NaOH溶液中,水浴加热。一段时间后若液体依然分层且不褪色，证明是矿物油，若液体不分层且褪色，证明是植物油。4如何用简单的方法鉴别纺织品是棉制品还是羊毛制品？【提示】棉制品的主要成分为纤维素，羊毛制品的主要成分为蛋白质。可用灼烧法来鉴别，燃烧后有烧焦羽毛气味的是羊毛制品。糖类、油脂、蛋白质水解的综合应用糖类、油脂和蛋白质都是人体基本营养物质，请回答下列问题：（1）在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL 20%的H2SO4溶液，加热3 min4 min，然后用碱液中和试管中的H2SO4溶液。淀粉完全水解生成的有机物分子式为_.若要检验淀粉已经发生了水解，可取少量上述溶液加入_（填试剂的名称），加热后再根据实验现象判断；若要检验淀粉没有完全水解,可取少量上述未加碱中和的溶液加入几滴碘溶液，应观察到_.（2)油脂在人体内通过水解生成_和丙三醇，再氧化分解，为人体提供能量。（3）蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸,氨基酸的通式可表示为，据此可推知氨基酸既可以与_反应，又可以与_反应。【思路点拨】酯类酸醇油脂高级脂肪酸甘油蔗糖葡萄糖果糖淀粉(纤维素)葡萄糖蛋白质氨基酸【解析】(1）淀粉水解的最终产物为葡萄糖，分子式为C6H12O6,因此可用银氨溶液或新制Cu（OH)2悬浊液检验葡萄糖，从而证明淀粉已发生水解，而加入碘后溶液变蓝,说明淀粉未完全水解.（2)油脂水解的最终产物为高级脂肪酸和丙三醇。（3）蛋白质水解的最终产物为氨基酸，可简写为.既具有碱性基团(NH2),又具有酸性基团（COOH），据此可推知具有两性，既可以与酸反应,又可以与碱反应。【答案】(1）C6H12O6银氨溶液或新制的氢氧化铜悬浊液溶液变蓝(2)高级脂肪酸（3)酸碱1糖尿病患者的糖代谢功能紊乱,以高血糖为主要标志。血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法中不正确的是（)A葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6,则每个葡萄糖分子含有6个H2OB葡萄糖与果糖互为同分异构体C糖尿病人尿糖较高,可用新制的氢氧化铜来检测病人尿液中的葡萄糖D淀粉水解的最终产物是葡萄糖【解析】A项，葡萄糖分子中不存在H2O分子；B项，葡萄糖和果糖分子式相同，结构不同，两者互为同分异构体；C项，葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀;D项，淀粉水解的最终产物是葡萄糖.【答案】A2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，所以油脂是混合物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【解析】纯净物有固定的熔、沸点，油脂没有固定的熔、沸点，所以是混合物。油脂是酸与醇作用的产物,属于酯类。油脂结构中的烃基有些是不饱和的，具有双键，可使溴水褪色.【答案】D3关于蛋白质的叙述中，错误的是（）A蛋白质是一种高分子化合物B蛋白质是一种基本营养物质C灼烧某白色纺织品有烧焦羽毛的气味，则可说明此纺织品不是人造丝D人的皮肤上不慎沾染浓硝酸后变黄色是物理变化【解析】蛋白质是由氨基酸连接成的高分子，A项正确；蛋白质、油脂、糖类是食物中的基本营养物质,B项正确;灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味,而人造丝的主要成分是纤维素，所以可以说明，C项正确;蛋白质的颜色反应是化学变化，D项错误.【答案】D4下列营养物质在人体内发生的变化及其对人生命活动所起的作用叙述不正确的是（）A淀粉葡萄糖CO2和H2O(释放能量,维持生命活动)B纤维素葡萄糖CO2和H2O（释放能量，维持生命活动）C油脂甘油和高级脂肪酸CO2和H2O(释放能量，维持生命活动)D蛋白质氨基酸人体所需的蛋白质(人体生长发育）【解析】淀粉在人体中酶的作用下水解，最终生成葡萄糖，葡萄糖在细胞中被氧化生成CO2和H2O的同时释放能量，维持生命活动；人体中没有水解纤维素的酶，纤维素在人体中不能水解，纤维素的作用是加强肠胃蠕动，有通便功能；油脂在脂肪酶的作用下水解生成甘油和高级脂肪酸,然后分别氧化生成CO2和H2O的同时释放能量，维持生命活动；蛋白质在人体蛋白酶的作用下水解生成各种氨基酸，氨基酸被人体吸收后，重新合成人体需要的蛋白质。【答案】B5大豆含有大量的蛋白质和脂肪，由大豆配制出来的菜肴很多，它是人体所需营养中的重要补品，我们几乎每天都要食用豆制品。请回答下列问题：（1)我们所吃的豆腐是一种_（填序号）。A蛋白质凝胶B纯蛋白质C脂肪D淀粉(2)我们食用的大豆,最终补充给人体的主要成分是_（填序号）。A氨基酸B蛋白质C油脂D糖类(3）天然蛋白质水解的最终产物是_。请以甘氨酸()为例，写出其与NaOH溶液反应的化学方程式_。(4)豆油不能保存较长时间的原因主要是_,所以必须进行硬化，油脂的硬化就是指_,人造脂肪指的是_。【解析】在豆浆中加入少量的石膏，能使豆浆凝结成豆腐，所以豆腐是一种蛋白质凝胶,它在人体内作用最终补充给人体的是氨基酸，故(1）中A正确。(3)天然蛋白质水解的最终产物是­氨基酸.根据甘氨酸的结构简式可写出它与NaOH溶液反应的化学方程式为。（4)因豆油中有些分子中含有碳碳双键，所以易被空气中O2氧化而变质，而油脂氢化就是指对易氧化的不饱和脂肪酸甘油酯进行催化氢化，所得的产物即为硬化油，也叫人造脂肪.【答案】(1）A(2）A（4）豆油中有些分子中含有碳碳双键，易被空气中O2氧化对易氧化的不饱和脂肪酸甘油酯进行催化加氢经氢化后的饱和的高级脂肪酸的甘油酯A组基础过关1下列有关葡萄糖的说法中错误的是（）A葡萄糖的分子式是C6H12O6B葡萄糖能发生银镜反应C葡萄糖是人体重要的能量来源D葡萄糖在一定条件下能水解【解析】因为葡萄糖含有醛基,故能发生银镜反应，它属于单糖不能发生水解，故B正确，D错误。葡萄糖在人体内完全氧化，释放能量,以维持人体生命活动,C正确。【答案】D2青少年长期偏食会导致营养不良。这是由于体内缺乏()A葡萄糖B脂肪酸C必需氨基酸D无机盐【解析】人体内的必需氨基酸不能通过氨基转换作用形成.只能通过食物摄取，青少年长期偏食，会导致体内氨基酸特别是必需氨基酸数量不足，比例失调，从而影响蛋白质的合成。而葡萄糖、脂肪酸、无机盐等通过食物一般能满足机体需要。【答案】C3下列物质能水解且水解产物有两种的是（）A蔗糖B葡萄糖C淀粉D纤维素【解析】蔗糖水解成葡萄糖和果糖，A项正确;葡萄糖为单糖,不水解；淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖一种产物.【答案】A4蔬菜、水果中富含纤维素,纤维素被摄入人体后的作用是（）A为人体内的化学反应提供原料B为维持人体生命活动提供能量C加强胃肠蠕动,具有通便功能D人体中没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体中没有任何作用【解析】人体中无水解纤维素的酶，但被摄入人体后,能加强胃肠的蠕动,具有通便功能.【答案】C5(2013·广东高考)下列说法正确的是()A糖类化合物都具有相同的官能团B酯类物质是形成水果香味的主要成分C油脂的皂化反应生成脂肪酸和丙醇D蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基【解析】A项，糖类化合物为多羟基醛或多羟基酮，以及它们的脱水缩合物,所含官能团并不一定相同;B项,酯类物质是形成水果香味的主要成分；C项,油脂的皂化反应为油脂在碱性条件下的水解反应，生成高级脂肪酸盐和丙三醇；D项,蛋白质水解的最终产物为氨基酸，含有氨基和羧基。【答案】B6现有淀粉溶液、蛋清、葡萄糖溶液,区别它们时，下列试剂和对应现象依次是（)试剂:新制Cu(OH)2悬浊液碘水浓硝酸现象：a。变蓝色b红色沉淀c变黄色Aa、c、bB-a、c、bCa、c、bDc、a、b【解析】淀粉遇碘单质变蓝色,蛋白质遇浓硝酸显黄色，葡萄糖与新制Cu（OH）2悬浊液加热煮沸有红色沉淀生成.【答案】C7下列属于油脂的用途的是(）人类的营养物质制取肥皂制取甘油制备高级脂肪酸制备汽油ABCD【解析】汽油是通过石油的分馏制得的。【答案】D8市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强，衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它，皆能水解除去；下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是()棉织品毛织品腈纶织品蚕丝织品涤纶织品锦纶织品ABCD【解析】根据题意知加酶洗衣粉能使蛋白质水解，所以含有蛋白质的衣服不能用加酶洗衣粉洗,毛织品和蚕丝织品的主要成分是蛋白质，故选B。【答案】BB组能力提升9（2013·新课标全国卷)在一定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下：下列叙述错误的是（）A生物柴油由可再生资源制得B生物柴油是不同酯组成的混合物C动植物油脂是高分子化合物D“地沟油”可用于制备生物柴油【解析】高分子化合物相对分子质量较大，从几万到几十万，而动植物油脂相对分子质量一般不超过一千,故不是高分子化合物。【答案】C10糖原(C6H10O5）n是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏和肌肉中,所以又叫动物淀粉和肝糖。下列关于糖原的叙述正确的是（)A糖原与淀粉、纤维素互为同分异构体B糖原与淀粉、纤维素属于同系物C糖原水解的最终产物是葡萄糖D糖原具有还原性,能发生银镜反应【解析】尽管糖原、淀粉、纤维素的分子式均表示为(C6H10O5)n,但三者的n值不同，三者不属于同分异构体，且三者分子组成上相差若干C6H10O5基团，而不是CH2基团，故三者也不属于同系物，糖原与淀粉、纤维素的性质相似，不具有还原性，不能发生银镜反应，糖原水解的最终产物为葡萄糖.【答案】C11（双选)下列有关蛋白质的说法正确的是()A蛋白质是重要的营养物质，它有助于食物的消化和排泄B蛋白质在淀粉酶作用下，可水解成葡萄糖C在家庭中可采用灼烧法定性检查奶粉中是否含有蛋白质,蛋白质燃烧可产生特殊的气味D蛋白质水解的最终产物都是氨基酸【解析】蛋白质是营养物质，提供人体所需的能量，在人体内可在蛋白酶的作用下,水解生成氨基酸，蛋白质还有两大特性“颜色反应”和“燃烧反应”，蛋白质遇浓硝酸时，可以显黄色，在燃烧时，可以产生特殊的气味，C、D项正确.【答案】CD12可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是()A反应液使红色石蕊试液变蓝色B反应液使蓝色石蕊试液变红色C反应后静置，反应液分为两层D反应后静置，反应液不分层【解析】考查油脂在碱性条件下的水解反应皂化反应.由于油脂难溶于水，而高级脂肪酸钠和甘油都是易溶于水的物质,若反应基本完成，静置后溶液不会出现分层。故选D.【答案】D13现有四种物质：A。乙烯，B.葡萄糖，C。油脂,D.蛋白质。试按要求填写有关物质的序号：（1）只由碳、氢、氧三种元素组成的物质有_；(2)能发生银镜反应的物质有_；（3)一定条件下能与H2O反应的物质有_；（4）一定条件下既能发生水解反应，又能与H2发生加成反应的物质有_。【解析】(1)乙烯只含碳、氢两种元素；葡萄糖和油脂只含碳、氢、氧三种元素；蛋白质除含碳、氢、氧元素外，还有氮、硫、磷等元素；(2)葡萄糖分子中含有醛基，能发生银镜反应,其余三种物质均不能;(3）乙烯能与H2O发生加成反应，油脂和蛋白质均能水解；(4)乙烯和葡萄糖不能水解,植物油既能水解又能与H2加成，蛋白质能水解但不能与H2加成。【答案】(1）B、C(2）B(3）A、C、D（4)C14已知硬脂酸C17H35COOH为饱和高级脂肪酸,硬脂酸甘油酯在碱性条件下发生水解反应： （1)该油脂能否使溴水褪色：_（填“能”或“不能”）。(2）写出该油脂在NaOH热溶液中水解的几种产物的结构简式_。【解析】该油脂分子中烃基上含有碳碳双键，故能使溴水褪色,1 mol该油脂在NaOH溶液中发生水解反应生成C17H35COONa、C17H33COONa、C15H31COONa和CH2OHCHOHCH2OH。【答案】（1)能（2)C17H35COONa、C17H33COONa、C15H31COONa和CH2OHCHOHCH2OH15。有A、B、C三种无色溶液，它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种,甲同学做实验得出如下结论：B能发生银镜反应；A遇碘水变蓝色；A、C均能发生水解反应,水解液均能发生银镜反应。试判断它们各是什么物质：(1）A是_，B是_，C是_。(2）写出有关化学方程式：蔗糖水解：_。淀粉水解：_。.乙同学将34.2 g蔗糖与16.2 g淀粉的混合物放入水中，在一定条件下使其完全水解，请回答:（1)“一定条件"指的是_。（2)判断淀粉和蔗糖已经水解的方法是_。【解析】A遇碘水变蓝色，则A为淀粉；葡萄糖不能发生水解反应,且葡萄糖分子结构中含有醛基,能与银氨溶液发生银镜反应，故B为葡萄糖,C为蔗糖。淀粉、蔗糖在无机酸或酶的催化作用下发生水解反应生成葡萄糖，只要使水解液在碱性条件下与新制Cu（OH）2悬浊液反应，看是否有砖红色沉淀(Cu2O)生成，即可判断淀粉、蔗糖是否已经发生了水解。【答案】.（1)淀粉溶液葡萄糖溶液蔗糖溶液（2）H2OnH2O.(1）无机酸或酶作催化剂（2）加碱使水解液呈碱性后,再加入新制的Cu（OH)2悬浊液共热产生砖红色沉淀，即可证明糖类已经水解16实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取n g该种氨基酸放在纯氧气中充分燃烧，生成CO2、H2O和N2。现按下图所示装置进行实验：请回答下列有关问题：(1）实验开始时，首先要通入一段时间的氧气，其理由是_。(2)以上装置中需要加热的仪器有_(用字母填空)。操作时应先点燃_处的酒精灯。(3)A装置中发生反应的化学方程式是_。（4）装置D的作用是_.(5)读取N2体积时，应注意:_；_。(6）实验中测得N2的体积为VmL(已折算为标准状况)。为确定此氨基酸的分子式，还需要的有关数据有_(用字母填空）。A生成CO2气体的质量B生成H2O的质量C通入O2的体积D氨基酸的相对分子质量【解析】通入纯氧气目的是除尽系统中的氮气；加热A处使氨基酸燃烧，加热D处铜网，是为了除去未反应的氧气；读数时要使量气管两侧液面相平,否则会使所测气体体积不准.【答案】（1）排除系统中的N2(2）ADD(3)CxHyOzNp（x）O2xCO2H2ON2（4）吸收未反应的氧气，保证最终收集的气体是N2(5)E装置中两侧液面相平视线应与凹液面最低点相切(6)ABD