高中化学必修2 第四节　基本营养物质

1、第四节基本营养物质学业要求核心素养对接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。通过对基本营养物质的学习，培养学生科学态度与社会责任。知识梳理知识点一基本营养物质如图是人体需要的基本营养物质，它们分别属于哪类化学物质？各自有什么样的性质？请完成下列知识点：1种类糖类油脂蛋白质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。C、H、ON、S、P知识点二糖类1分类及代表物代表物代表物分子式代表物间的关系单糖_

2、、_二糖_、_(C12H22O11)多糖_、_葡萄糖果糖C6H12O6同分异构体蔗糖麦芽糖同分异构体淀粉纤维素(C6H10O5)n不属于同分异构体2.糖类的化学性质(1)特征反应实验77砖红色光亮银镜变蓝3糖类在生产、生活中的应用葡萄糖淀粉纤维素知识点三蛋白质1存在和组成（1）存在：蛋白质广泛存在于生物体内，是构成的基本物质。（2）组成：由、等元素组成，属于化合物。细胞CHONS天然有机高分子2化学性质名称结构简式甘氨酸丙氨酸氨基酸（2）变性、显色、灼烧实验79实验操作向鸡蛋清中加入几滴醋酸铅溶液向鸡蛋清中滴入几滴浓硝酸在酒精灯上灼烧一小段头发和丝织品实验现象加热后，鸡蛋清沉淀，加入蒸馏水，凝

3、结的鸡蛋清 溶液变为产生的气味不溶解黄色烧焦羽毛总结：蛋白质的变性：在、或加入乙醇、甲醛、 的情况下，蛋白质会发生性质上的改变而聚沉。这种聚沉是的，使蛋白质失去生理活性不能再恢复成为原来的蛋白质。显色反应：某些蛋白质遇浓硝酸显色。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。紫外线照射加热酸碱重金属盐不可逆黄烧焦羽毛3用途（1）动物的和蚕丝是重要的天然纺织原料。（2）动物的皮经加工后可制成柔软坚韧的。（3）用驴皮熬制成的是一种优良的中药材。毛皮革阿胶知识点四油脂1组成和结构油脂是一类特殊的酯。油脂可看做高级脂肪酸如硬脂酸（）或软脂酸（）与甘油丙三醇（） 经酯化反应生成的酯

4、。其结构简式为，其中R1、R2、R3代表的是烃基，可相同，也可不同。C17H35COOHC15H31COOH2物理性质类型油（植物油脂）脂肪（动物油脂）状态物理性质溶解性：溶于水，溶于有机溶剂；密度：比水液态固态难易小3.化学性质水解反应4用途（1）工业生产、油漆等的原料。（2）提供人体活动所需要的。高级脂肪酸丙三醇高级脂肪酸肥皂甘油能量微判断（1）糖类就是有甜味的物质，有甜味的物质就是糖（）（2）葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，二者互为同分异构体（）（3）某溶液中加入少量淀粉后呈蓝色，则该溶液中含有I（）（4）可用氢氧化铜悬浊液检验病人是否患有糖尿病（）（5）蛋白质水解的最终产物是氨

5、基酸（）（6）蛋白质是一种基本营养物质（）（7）为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是纯棉制品，可选用灼烧的方法进行鉴别（）（8）浓硝酸滴到人的皮肤上变黄色是物理变化（）微训练1葡萄糖的结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO，其对应的性质中不正确的是（）A葡萄糖在一定条件下能水解B可与乙酸发生取代反应C能发生银镜反应D葡萄糖的分子式是C6H12O6解析葡萄糖是单糖，故不能水解。葡萄糖含有羟基，可与乙酸发生酯化反应（取代反应的一种）；含有醛基，能发生银镜反应；由葡萄糖的结构简式可知，葡萄糖的分子式是C6H12O6。答案A2下列说法不正确的是（）A油脂是高级脂肪酸的甘油酯B油脂与

6、氢气发生加成反应，可以得到固态油脂C油脂在酸性或碱性条件下，可以发生皂化反应D油脂没有固定的熔、沸点解析油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油反应生成的酯，A正确；油脂与H2发生加成反应生成饱和高级脂肪酸甘油酯，沸点较高，常温下呈固态，B正确；皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应，C错误；自然界中的油脂是多种物质的混合物，因此没有固定的熔、沸点，D正确。答案C3下列说法正确的是（）A蛋白质属于天然高分子化合物，组成元素只有C、H、O、NB蛋白质在浓硝酸的作用下可发生水解反应C蛋白酶是蛋白质，它不仅可以催化蛋白质的水解反应，还可以催化淀粉的水解反应D蛋白质在酶等催化剂作用下可以水解，生成氨基酸解析蛋白

7、质的组成元素除C、H、O、N外可能还含有S、P等元素，A错误；蛋白质在浓硝酸的作用下，显黄色，发生颜色反应，B错误；酶具有专一性，蛋白酶只可以催化蛋白质的水解反应，C错误。答案D4将蔗糖放入试管中，加水和稀硫酸振荡，水浴加热5分钟，取水解液3 mL加入新制的Cu（OH）2悬浊液，加热后没有看到砖红色物质出现，这是因为（）A加热时间不够B蔗糖纯度不够CCu（OH）2的量不足D水解液未用碱液中和解析蔗糖在稀硫酸的催化作用下水解，水解液中有H2SO4，使Cu（OH）2溶解，不能得到Cu2O沉淀，在加入新制Cu（OH）2悬浊液前，应用碱中和作催化剂的稀硫酸，并调至碱性环境。答案D5现有四种物质：A.乙

8、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）由C、H、O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）一定条件下能发生水解反应，且水解产物有甘油的物质有。解析（1）乙烯只含C、H两种元素；葡萄糖和油脂只含C、H、O三种元素；蛋白质除含C、H、O三种元素外，还有N、P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加成，油脂和蛋白质均能水解。（4）乙烯和葡萄糖不能水解；蛋白质能水解，水解产物为氨基酸；油脂能水解，水解产物为高级脂肪酸（或高级脂肪酸盐）和甘油。答案（1）BC（

9、2）B（3）ACD（4）C微思考1葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素是否互为同分异构体？提示葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖分别互为同分异构体；淀粉和纤维素不是同分异构体，淀粉和纤维素的通式均为（C6H10O5）n，但n值不同，分子式不同，所以淀粉和纤维素不互为同分异构体。2符合Cn（H2O）m的有机物一定是糖类吗？提示不一定，符合Cn（H2O）m的物质不一定是糖，如甲醛（HCHO）、乙酸（CH3COOH）、甲酸甲酯（HCOOCH3）等。3为什么医院里对一些医疗器械进行高温蒸煮，对患者住过的床铺进行紫外线照射？注射前用蘸有乙醇体积分数为75%的酒精棉球擦拭皮肤？提示细菌和病毒的主要成分是蛋白质

10、，高温、紫外线照射和酒精能使蛋白质变性，而起到杀菌消毒作用。4“酯”和“脂”有什么不同之处？提示“酯”是指酸和醇发生酯化反应生成的一类有机物；而“脂”一般是指高级脂肪酸与甘油生成的酯，“脂”属于“酯”类。学习任务1糖类的性质及淀粉水解程度的判断资料：资料一糖类物质是多羟基醛或多羟基酮，据此可分为醛糖（aldose）和酮糖（ketose）。资料二糖包括蔗糖（红糖、白糖、砂糖、黄糖）、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖、淀粉、糊精和糖原棉花糖等。在这些糖中，除了葡萄糖、果糖和半乳糖能被人体直接吸收，其余的糖都要在体内转化为基本的单糖后，才能被吸收利用。除此之外还有纤维素、核糖、脱氧核糖。请结合这两

11、则资料，完成下列讨论：1结合葡萄糖的氧化反应的相关实验，思考以下问题：（1）在葡萄糖的银镜反应实验中应注意哪些事项？（2）做葡萄糖与新制Cu（OH）2悬浊液反应的实验时，应注意哪些事项？提示（1）该实验过程中要注意以下四点：试管洁净；银氨溶液应现用现配；采用水浴加热；不能振荡试管。（2）Cu（OH）2悬浊液要现用现配；配制时NaOH要过量，将少量CuSO4滴入到过量的NaOH溶液中，若CuSO4过多易形成黑色的CuO沉淀；要用酒精灯加热至沸腾。2为检验淀粉水解程度的大小，设计实验步骤如下：结合实验流程探究下列问题：（1）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?（

12、2）实验时能否在中和液中直接加入碘水检验是否存在淀粉？提示（1）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）不能。因为I2与NaOH发生反应，故无法检验淀粉的存在。1常见糖类性质比较分类代表物分子式能否与银氨溶液或新制氢氧化铜反应能否水解单糖葡萄糖C6H12O6能不能双糖蔗糖C12H22O11不能能麦芽糖C12H22O11能能多糖淀粉（C6H10O5）n不能能纤维素（C6H10O5）n不能

13、能2.糖类水解实验的注意事项（1）双糖及多糖的水解必须加入稀酸作催化剂，水解产物中都含葡萄糖。（2）葡萄糖与新制Cu（OH）2悬浊液的反应必须在碱性条件下并加热才能进行。（3）在蔗糖水解实验中采用水浴加热，目的是有效控制温度并使之受热均匀。【例题1】分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：（1）与足量的金属钠反应，产生的氢气在标准状况下的体积是L。（2）与醋酸反应生成酯，从理论上讲完全酯化需g醋酸。（3）若使之全部转化为CO2和H2O，所需氧气的体积在标准状况下为L，反应的化学方程式为_。（4）与新制的Cu（OH）2反应的现象是_。变式训练1下列有关基本营养物质的说法中，正确的是（）解析A项，葡萄

14、糖中没有羧基，不与碱反应，故A错误；B项，蔗糖和麦芽糖分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故B正确；C项，人体无纤维素酶，无法使纤维素水解，故C错误；D项，淀粉遇碘变蓝，但碘化钾与淀粉不反应，不能用来检验淀粉，故D错误。答案BA葡萄糖能与NaOH溶液反应B蔗糖和麦芽糖互为同分异构体C纤维素在人体内最终水解为葡萄糖D淀粉遇碘化钾溶液变蓝学习任务2油脂、蛋白质的性质情景：我们吃的很多食物中富含油脂和蛋白质，它们有什么样的性质？请完成下列讨论：1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

15、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已知纯碱溶液呈碱性，并且随温度升高碱性增强。试分析生活中用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污的原理。提示油污的主要成分为油脂。油脂属于酯，不溶于水，但在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱的水溶液显碱性，并且温度升高碱性增强，因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果更好。4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，

16、若液体不分层且褪色，证明是植物油。1常见的高级脂肪酸及甘油的结构特点：2鉴别蛋白质的两种方法：方法一：利用颜色反应鉴别蛋白质可利用蛋白质的颜色反应，即蛋白质遇到浓硝酸变黄。方法二：灼烧蛋白质灼烧时产生特殊的气味，即烧焦羽毛的气味。3油脂性质的两个易错点（1）油脂不一定能使溴的CCl4溶液褪色。有些油脂是由不饱和的高级脂肪酸与甘油形成的酯，可使溴的CCl4溶液褪色。有些油脂是由饱和的高级脂肪酸与甘油形成的酯，不能使溴的CCl4溶液褪色。（2）油脂一定能使溴水褪色。由不饱和的高级脂肪酸与甘油形成的油脂，可发生加成反应使溴水褪色。由饱和的高级脂肪酸与甘油形成的油脂，能萃取溴水中的溴而使溴水褪色。【例

17、题2】下列说法正确的是（）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，烃基饱和程度较大或不饱和程度较小，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。答案AA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，而油不是变式训练2下列叙述不正确的是（）A蛋白质属于天然有机高分子化合物，没有蛋白质就没有生命B所有蛋白质遇浓硝酸都变黄，称为颜色反应C人工最早合成的具有生命

18、活性的蛋白质结晶牛胰岛素是中国科学家在1965年合成的D可以用灼烧法来鉴别蛋白质解析蛋白质是生命的基础，A正确；蛋白质与浓硝酸的颜色反应，只有含苯环的蛋白质才能显黄色，不含苯环的蛋白质没有这一性质，B错误；C为常识性知识，正确；蛋白质灼烧时有烧焦羽毛气味，这一性质常用来检验物质中是否含有蛋白质，生活中应用尤其广泛，这也是最简单的一种鉴别方法，D正确。答案B学习任务3（核心素养）有机物的检验与鉴别一、知识要点有机物的检验与鉴别的常用方法（1）利用有机物的溶解性加水检验，观察其是否能溶于水。例如用此法可以鉴别：乙酸与乙酸乙酯等。（2）利用液态有机物的密度观察不溶于水的有机物在水中沉浮情况。例如用此

19、法可鉴别硝基苯与苯等。（3）利用有机物燃烧情况观察燃烧的火焰及黑烟情况。如用此法可鉴别甲烷、乙烯等。闻燃烧时的气味。如用此法鉴别纤维制品和羊毛制品（或丝织品）、人造革制品和皮制品等。（4）利用有机物的特征性质物质试剂与方法现象碳碳双键或碳碳叁键加溴水或酸性KMnO4溶液褪色区别苯与甲苯等苯的同系物加酸性高锰酸钾溶液褪色的为甲苯等苯的同系物醇加钠有气体放出葡萄糖（醛基）加新制Cu（OH）2悬浊液煮沸后有砖红色沉淀生成羧酸检验加紫色石蕊溶液显红色加NaHCO3溶液有无色气体放出加新制Cu（OH）2悬浊液蓝色沉淀消失淀粉碘水显蓝色蛋白质浓硝酸变黄色灼烧烧焦羽毛气味乙酸乙酯（酯类）加含酚酞的NaOH溶

20、液，加热反应前液体分层，反应后液体不分层，溶液红色消失二、核心素养有机物的检验和鉴别培养学生证据推理和模型认知能力以及科学探究与创新意识【素养解题】典例示范下列实验方案不合理的是（）A鉴别葡萄糖溶液和淀粉溶液：加入新制的Cu（OH）2悬浊液加热或加碘水溶液B鉴别织物成分是真丝还是人造丝：用灼烧的方法C鉴别淀粉溶液和蛋白质溶液：加入稀KI溶液D鉴别乙烷和乙烯：分别将气体通入溴水中解题思路考察方向A.考查葡萄糖与淀粉的结构不同。B考查蛋白质的烧焦羽毛气味。C淀粉、蛋白质溶液的性质。D乙烯的加成反应。分析选项葡萄糖溶液中加入新制的Cu（OH）2悬浊液，加热生成砖红色沉淀，淀粉溶液没有此性质，可以鉴别

21、。葡萄糖溶液中加入碘水，溶液不变蓝色，淀粉溶液中加碘水，溶液变蓝色，加碘水也可以鉴别，A合理；真丝灼烧有特殊气味，B合理；淀粉溶液和蛋白质溶液中分别加入KI溶液，均没有明显现象变化，C不合理；乙烯能使溴水褪色，D可以鉴别。得答案C三、对点训练1下列有关物质水解的说法不正确的是（双选） （）A蛋白质水解的最终产物是氨基酸B淀粉水解的最终产物是葡萄糖C纤维素不能水解成葡萄糖D油脂水解产物之一是肥皂答案CD解析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，A项正确；淀粉在酸的催化作用下的最终水解产物是葡萄糖，B项正确；纤维素属于多糖，水解的最终产物是葡萄糖，C项

22、不正确；油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯，在酸性条件下水解生成高级脂肪酸与甘油；在碱性条件下，完全水解生成高级脂肪酸盐（肥皂）与甘油，D项错误。解析验证淀粉水解产物的实验主要有以下步骤：（1）在酸性条件下加热使其水解；（2）加碱中和硫酸；（3）检验产物。答案C2通过实验来验证淀粉水解可生成葡萄糖，其实验包括下列操作过程，这些操作过程的正确排列顺序是 （）取少量淀粉和水制成溶液加热煮沸加入碱液中和酸性加入新制Cu（OH）2碱性悬浊液加入少量稀硫酸再加热A BC D3下列实验操作正确的是（）A在蔗糖水解后的溶液中，先加入稍过量的碱再滴加银氨溶液，验证产物中的葡萄糖B淀粉中加入20%的H2SO4溶液在

23、酒精灯上加热，使其水解C向蔗糖中加入浓硫酸后加热，一段时间后得到葡萄糖和果糖D向淀粉水解后的溶液中先加氢氧化钠中和催化剂硫酸，再加入碘水，观察溶液是否变蓝答案A解析检验水解后的葡萄糖之前应先加入碱中和H2SO4，A正确；淀粉水解需要水浴加热，B错；蔗糖水解需要的是稀硫酸，如果使用浓硫酸，蔗糖会碳化，C错；碘能与过量的NaOH反应，D错。解析毛和丝的成分都是蛋白质，遇蛋白酶会发生水解。答案D4市场上有一种加酶洗衣粉，它是在洗衣粉中加入少量的碱与蛋白酶制成的。蛋白酶的催化活性很强，衣物的汗渍、血迹遇到它，都能水解而除去。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丝织品A B C

24、D5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34 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的分子式为_。若要检验淀粉已经发生了水解，可取少量上述溶液并向其中加入_（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，可取少量上述溶液，向其中加入几滴碘水，可观察到_。（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）为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，通常选用的方法是（填序号）。A滴加稀盐酸 B滴加浓硫酸C滴加酒精 D在火焰上灼烧答案（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）D解析（1）淀粉水解的最终产物为葡萄糖，分子式为C6H12O6，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，而加入碘水后溶液变蓝，说明淀粉未完全水解。（2）油脂在人体内水解的最终产物为高级脂肪酸和丙三醇。（3）蚕丝的主要成分是蛋白质，“人造丝”的主要成分是纤维素。鉴别蛋白质的依据主要有：某些蛋白质分子跟浓硝