2021年高考化学考点精讲精练14基本营养物质含解析

基本营养物质知识点一、糖类一、糖类的组成和分类1．糖类的组成（1）糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物，大多数糖类的分子组成可用通式Cm(H2O)n来表示（m、n可以相同，也可以不同）。注意：对糖类的通式的理解应注意两点：①该通式只表明糖类由C、H、O三种元素组成，并未反映糖类的结构特点。②有些属于糖类的物质不符合该通式，如脱氧核糖C5H10O4；而有些符合该通式的物质却不属于糖类。如乙酸CH3COOH、乳酸。（2）从结构上看，糖类可定义为多羟基醛或多羟基酮，以及水解后可以生成多羟基醛或多羟基酮的化合物。2．糖类的分类二、糖类的结构和性质1．葡萄糖的结构、性质和用途（1）分子结构。葡萄糖的分子式为C6H12O6，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。它是一种多羟基醛。（2）物理性质。葡萄糖是无色晶体，熔点为146℃，有甜味，但甜度不如蔗糖，易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚。（3）化学性质。葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基，可发生氧化、加成、酯化等反应。（4）主要用途。葡萄糖用于糖果制造业，还可用于医药工业。2．果糖简介（1）果糖是最甜的糖，广泛分布在植物中，在水果和蜂蜜中含量较高。（2）果糖的分子式为C6H12O6，结构简式为，它是一种多羟基酮。果糖与葡萄糖互为同分异构体。（3）纯净的果糖为无色晶体，熔点为103～105℃，它不易结晶，通常为黏稠性液体，易溶于水、乙醇和乙醚。果糖是最甜的糖。（4）果糖分子中含有酮基和醇羟基，能发生加成、酯化反应。3．蔗糖与麦芽糖蔗糖与麦芽糖都是重要的二糖，蔗糖为白色晶体，麦芽糖为无色晶体，两者都易溶于水，都有甜味。蔗糖与麦芽糖的比较蔗糖麦芽糖相似点①组成相同，化学式均为C12H22O11，互为同分异构体②都属于二糖，每摩尔水解后生成两摩尔单糖③水解产物都能发生银镜反应，都能还原新制Cu(OH)2④都具有甜味（蔗糖更甜）不同点官能团不含醛基（非还原性糖）含有醛基（还原性糖）化学性质不能发生银镜反应，也不能还原新制Cu(OH)2能发生银镜反应，能还原新制Cu(OH)2水解产物葡萄糖和果糖各半仅有葡萄糖来源以甘蔗和甜菜含量最多淀粉在酶作用下的水解产物用途甜味食物、制红糖、白糖等甜味食物、制饴糖4、淀粉与纤维素淀粉和纤维素是最重要的多糖。两者具有相同的分子通式(C6H10O5)n。它们都是由许多个单糖单元（C6H10O5）构成的天然高分子化合物。但由于n值不同，两者不是同分异构体关系，又由于结构不同，两者也不是同系物关系。（1）淀粉与纤维素的比较名称淀粉纤维素存在存在于植物种子、块根、谷类等中存在于棉花、木材等中通式(C6H10O5)n(C6H10O5)n结构特点由几百个到几千个单糖单元构成的高分子化合物由比淀粉更多的单糠单元构成的高分子化合物物理性质白色粉末，不溶于冷水，一部分可溶于热水，无甜味白色、无嗅、无味的物质，不溶于水，无甜味化学性质加碘水淀粉与碘作用呈现蓝色纤维素与碘不作用，不变蓝，可用于鉴别淀粉和纤维素水解在淀粉酶作用下水解成麦芽糖，在无机酸作用下水解成葡萄糖在无机酸催化作用下水解，最后生成葡萄糖，比淀粉水解困难酯化不能发生酯化反应生成火棉、胶棉和醋酝纤维用途作工业原料，制取葡萄糖、酒精等可用于纺织工业、造纸工业，制硝酸纤维、醋酸纤维和黏胶纤维等（2）淀粉和纤维素的主要化学性质①都无还原性淀粉和纤维素都不能被银氨溶液或新制的Cu(OH)2氧化，因而都没有还原性。②都能水解，其水解的最终产物都是葡萄糖，但纤维素比淀粉更难水解。(C6H10O5)n+nH2OEMBEDEquation.DSMT4nC6H12O6（淀粉或纤维素） （葡萄糖）③淀粉遇碘单质变蓝色，纤维素遇碘单质不变色，因此可用碘单质来鉴定淀粉的存在或区分淀粉和纤维素。④纤维素分子的每个单糖单元有3个醇羟基，其分子通式可表示为[C6H7O2(OH)3]n，能表现出醇的性质。如能与CH3COOH等发生酯化反应。三、糖类之间的相互转化关系注意：C6H12O6EMBEDEquation.DSMT42C2H5OH+2CO2例1．糖类是人体所需的重要营养物质。淀粉分子中不含的元素是（）A．氢 B．碳 C．氮 D．氧【答案】C【解析】糖类物质属于烃的含氧衍生物，都含有C、H、O元素，淀粉属于多糖，所以含有C、H、O元素，但不含N元素；蛋白质中含有C、H、O、N元素，部分蛋白质还含有S、P等元素，故选：C。练习1．下列说法正确的是（）A．高级脂肪酸乙酯是生物柴油中的一种成分，它属于油脂B．蔗糖、淀粉、纤维素均为高分子化合物C．石油的裂化、煤的气化与液化都属于化学变化，而石油的分馏与煤的干馏都属于物理变化D．一定条件下，乙酸乙酯、淀粉、蛋白质都能发生水解反应【答案】D【解析】A．油脂为高级脂肪酸甘油脂，高级脂肪酸乙酯属于酯类，但不属于油脂，故A错误；B．相对分子质量在一万以上的是高分子化合物，故蔗糖不是高分子化合物，故B错误；C．将煤隔绝空气加强热使其分解的操作为煤的干馏，故煤的干馏有新物质生成，是化学变化，故C错误；D．乙酸乙酯属于酯类，能水解为乙酸和乙醇；淀粉是葡萄糖的脱水缩合物，能水解为葡萄糖；蛋白质是氨基酸的脱水缩合物，能水解出氨基酸，故D正确。故选：D。练习2．化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法正确的是（）A．乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广使用“乙醇汽油”B．地沟油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，可用于制肥皂和生产生物柴油C．某雨水样品放置一段时间后pH由4.98变为4.68，是因为水中溶解的CO2增多了D．高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维，光导纤维是新型高分子非金属结构材料【答案】B【解析】A．汽油是石油分馏产品，属于不可再生能源，故A错误；B．地沟油的主要成分是油脂，可碱性水解制肥皂、生产生物柴油，故B正确；C．正常雨水是CO2的饱和溶液，pH约5.6，样品的pH由4.98变为4.68，是因为缓慢反应2H2SO3+O2＝2H2SO4，使酸性增强，故C错误；D．硅可用于半导体材料，光导纤维是高纯度的二氧化硅，不是新型高分子非金属结构材料，故D错误。故选：B。练习3．下列说法不正确的是（）A．油脂是热值最高的营养物质，在碱性或酸性条件下都能水解B．丝绸与棉布可以通过燃烧闻气味的方法进行鉴别C．盐析可提纯蛋白质并保持其生理活性D．在人体内，蛋白质与氨基酸、淀粉与葡萄糖都能相互转化【答案】D【解析】A．油脂为基本营养物质，油脂是热值最高的营养物质，含﹣COOC﹣，则在碱性或酸性条件下都能水解，故A正确；B．丝绸的成分是蛋白质，棉布成分是纤维素，二者可以通过燃烧闻气味的方法进行鉴别，故B正确；C．盐析为可逆过程，蛋白质不变性，可用于提纯蛋白质，故C正确；D．在人体中，蛋白质水解可生成氨基酸，氨基酸缩合可生成蛋白质，淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖不能转化为淀粉，故D错误。故选：D。练习4．下列说法错误的是（）A．甘氨酸溶于过量盐酸中生成的离子在电场作用下向阴极移动B．植物油和动物油都能发生皂化反应C．可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和直馏汽油D．向鸡蛋清溶液中滴加CuSO4溶液变浑浊，再加蒸馏水，振荡无明显变化【答案】C【解析】A．氨基酸中的﹣NH2和HCl反应生成阳离子，带正电荷，在电场作用下向阴极移动，故A正确；B．油脂在碱性条件下的水解反应属于皂化反应，则植物油和动物油都能发生皂化反应，故B正确；C．苯和直馏汽油都不与酸性高锰酸钾溶液反应，所以不能用酸性高锰酸钾溶液鉴别苯和直馏汽油，故C错误；D．重金属离子能使蛋白质发生变性，变性是不可逆过程，向鸡蛋清溶液中滴加CuSO4溶液，蛋白质发生变性，溶液变浑浊，再加蒸馏水，振荡无明显变化，故D正确。故选：C。练习5．化学与生活密切相关，下列说法错误的是（）A．电子垃圾统一回收、拆解、再利用，能够减少对土壤和水源的污染B．可溶性的铝盐和铁盐可用作生活用水的净水剂C．油脂、糖类以及蛋白质在人体内均能发生水解反应D．硫酸钙和碳酸钙都可作建筑材料【答案】C【解析】A、电子垃圾个人拆解过程中产生的大量污染物，故应统一回收，故A正确；B、铝离子和铁离子属于弱根离子，能水解生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附悬浮物而净水，故B正确；C、糖类分为单糖、二糖和多糖，其中单糖不能水解，故C错误；D、石膏是CaSO4•2H2O，大理石是CaCO3，故硫酸钙和碳酸钙均可以用作建筑材料，故D正确。故选：C。知识点二、油脂一、油脂的组成和结构1．油脂的组成油脂是多种高级脂肪酸（如硬脂酸、软脂酸、油酸、亚油酸等）跟甘油形成的酯。属于酯类化合物。2．油脂的结构油脂是高级脂肪酸的甘油三酯，其结构可表示如下：油脂结构中R、R＇、R＂分别代表高级脂肪酸中的烃基，它们可以相同，也可以不同。3．分类4．常见高级脂肪酸名称饱和脂肪酸不饱和脂肪酸软脂酸硬脂酸油酸亚油酸结构简式C15H31COOHC17H35COOHC17H33COOHC17H31COOH要点解释：（1）油脂不属于高分子化合物；（2）油脂都是混合物；（3）天然油脂大多是混甘油酯。二、油脂的性质1．物理性质纯净的油脂是无色、无嗅、无味的物质，室温下可呈固态，也可呈液态，油脂的密度比水小，难溶于水，而易溶于汽油、乙醚、氯仿等有机溶剂。注意：因天然油脂是混合物，因而没有固定的熔点、沸点。2．化学性质油脂属于酯类，具有酯的化学性质，能够发生水解反应，许多油脂还兼有烯烃的化学性质，可以发生加成反应。（1）油脂的水解反应油脂在酸、碱或酶催化剂的作用下均可发生水解反应。①油脂在酸或酶催化下的水解。工业目的：制高级脂肪酸和甘油。②油脂在碱性条件下的水解（又叫皂化反应）工业目的：制肥皂和甘油。（2）油脂的氢化工业目的：硬化油性质稳定，不易变质，便于储存和运输。3．油脂和矿物油的比较物质油脂矿物油脂肪油组成多种高级脂肪酸的甘油酯多种烃(石油及其分馏产品)含饱和烃基多含不饱和烃基多性质固态或半固态液态具有烃的性质，不能水解具有酯的性质，能水解，有的油脂兼有烯烃的性质鉴别加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化注意：（1）植物油与裂化汽油均含碳碳双键，能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色。（2）区别油脂(酯)与矿物油的一般方法是加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅，最后不分层的为油脂(酯)，否则为矿物油(烃)。三、油脂的用途1．油脂是人类的主要营养物质和主要食物之一。2．油脂是重要的工业原料，可用于制肥皂、甘油和多种高级脂肪酸。例1．下列说法不正确的是（）A．正丁烷的沸点比异丁烷的高，乙醇的沸点比二甲醚的高B．甲烷、苯、葡萄糖均不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色C．羊毛、蚕丝、塑料、合成橡胶都属于有机高分子材料D．天然植物油没有恒定的熔沸点，常温下难溶于水【答案】B【解析】A．碳原子数相同的烷烃，支链越多熔沸点越低，所以正丁烷的沸点比异丁烷的高；乙醇分子之间能形成氢键，分子间作用力强于二甲醚，所以沸点高于二甲醚，故A正确；B．葡萄糖含有醛基，能够被溴水高锰酸钾氧化，可以是溴水、高锰酸钾褪色，故B错误；C．羊毛、蚕丝、塑料、合成橡胶都是有机高分子化合物，形成的材料为有机高分子材料，故C正确；D．天然植物油常温下为不溶于水的液体，为混合物，则没有恒定的熔、沸点，故D正确；故选：B。练习1．化学与社会、生活密切相关，下列说法中正确的是（）A．矿物油和植物油都属于酯类物质B．PVC（聚氯乙烯塑料）常用于制作食品包装袋C．葡萄糖具有还原性，可用于化学镀银D．某雨水样品放置一段时间后，pH由4.68变成4.00，是因为水中溶解的CO2增多【答案】C【解析】A．植物油是高级脂肪酸甘油酯，矿物油是烃类混合物，故A错误；B．聚氯乙烯（）有毒，不能用于制作食品保鲜袋，食品袋是聚乙烯塑料，故B错误；C．葡萄糖含醛基具有还原性，和新制的银氨溶液反应析出银，发生银镜反应可用于化学镀银，故C正确；D．正常雨水中溶解二氧化碳，酸雨与溶解二氧化硫有关，则某雨水样品放置一段时间后，pH由4.68变为4.00，是因为水中溶解的SO2增多，故D错误；故选：C。练习2．下列说法不正确的是（）A．疫苗一般应冷藏存放，目的是避免蛋白质变性B．宣纸、棉衬衣和草帽的主要成分均为纤维素C．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质D．高分子材料塑料、橡胶、合成纤维均难以自然降解【答案】D【解析】A．温度升高，蛋白质会发生变性，为避免蛋白质变性，疫苗一般应冷藏存放，故A正确。B．棉、麻等植物的主要成分是纤维素，则宣纸、棉衬衣和草帽的主要成分均为纤维素，故B正确；C．食用油反复加热发生化学变化，从而产生多种稠环芳香烃等有害物质，危害人体健康，故C正确；D．普通的塑料制品、橡胶、合成纤维等难以自然降解，而可降解塑料在自然界中能降解，故D错误。故选：D。练习3．下列说法错误的是（）A．可用碘水检验淀粉在酸性条件下水解是否完全B．羊毛、蚕丝、棉花均属于天然纤维C．疫苗要冷冻保藏，以防止蛋白质变性D．油脂的硬化、葡萄糖的银镜反应均属于氧化反应【答案】D【解析】A．碘单质遇淀粉变蓝色，若水解完全不变蓝色，故A正确；B．天然纤维的种类很多，长期大量用于纺织的有棉、麻、毛、丝四种。棉和麻是植物纤维，毛和丝是动物纤维，棉纤维的产量最多，故B正确；C．为了防止蛋白质变性，疫苗等生物制剂应冷冻保藏，故C正确；D．葡萄糖的银镜反应，为醛的氧化反应，油脂的硬化为油脂中的双键的加成反应，故D错误；故选：D。练习4．下列有关说法正确的是（）A．油脂进入体内后可直接被吸收、利用B．葡萄糖、蔗糖有甜味，故糖类物质均有甜昧C．乙醇、乙酸均可与钠反应，用钠无法鉴别两者D．甲烷、三氯甲烷在光照条件下均可与Cl2发生取代反应【答案】D【解析】A．油脂在人体中被氧化为二氧化碳和水，同时释放能量，油脂进入体内后不能直接被吸收、利用，故A错误；B．部分糖类没有甜味，如纤维素就没有甜味，故B错误；C．乙醇与Na反应缓慢、乙酸与Na反应剧烈，二者与Na反应的现象不同，可以鉴别，故C错误；D．三氯甲烷中含有一个氢原子，能被氯气取代，所以甲烷、三氯甲烷在光照条件下均可与Cl2发生取代反应，故D正确。故选：D。练习5．下列说法正确的是（）A．蛋白质、纤维素、蔗糖、淀粉都是高分子化合物B．肥皂的主要成分是硬脂酸钠，其去污的主要原理是由于硬脂酸钠水解呈碱性C．纸张、棉、麻的主要成分是纤锥素：羊毛、蚕丝的主要成分是蛋白质D．使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用【答案】C【解析】A．蔗糖的相对分子质量在10000以下，不属于高分子，而蛋白质、纤维素、淀粉都是高分子化合物，故A错误；B、硬脂酸钠在水溶液中电离成钠离子和硬脂酸根离子（C17H35COO﹣）。硬脂酸根离子由两部分组成，一部分[CH3（CH2）16﹣]与油脂的亲和力大，是亲油基团；另一部分[﹣COO﹣]与水的亲和力大，是亲水基团。将沾了油污的衣物擦上肥皂搓洗时硬脂酸根离子一头“拉着油”，另一头“拉着水”，将油污“拖下水”，从而将衣物洗净，而不是依靠水解，故B错误；C、纸张和棉、麻的主要成分都是纤维素，而羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质，故C正确；D、使用太阳能热水器涉及到太阳能的利用，不是生物质能的利用，故D错误；故选：C。知识点三、蛋白质一、氨基酸的结构和性质1．氨基酸的分子结构氨基酸是羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基(—NH2)取代后的生成物。2．氨基酸的物理性质天然的氨基酸均为无色晶体，熔点较高，在200～300℃时熔化分解。它们大多数都能溶于水，而难溶于乙醇、乙醚。3．氨基酸的化学性质(1)氨基酸的两性氨基酸分子中既含有氨基，又含有羧基，羧基是酸性基团，氨基是碱性基团。因此，氨基酸是两性化合物，能与酸或碱反应生成盐：H2N—CH2COOH＋NaOH→H2N—CH2COONa＋H2OH2N—CH2COOH＋HCl→ClH3N—CH2COOH(2)成肽反应①概念两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱的存在下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物，称为成肽反应。（3）发生酯化反应（4）缩聚成多肽或蛋白质注意：氨基酸缩合机理：，脱去一分子水后形成肽键（），当蛋白质或多肽水解时，断裂的是C-N键。二、蛋白质的组成、结构与性质1．蛋白质的组成与结构(1)组成蛋白质是由C、H、O、N、S等元素组成的，是重要的含氮生物高分子化合物。(2)结构蛋白质分子结构的显著特征是：任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构。2．蛋白质的性质(1)两性形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的，在多肽链的两端存在着自由的氨基与羧基，因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。(2)水解蛋白质在酸、碱或酶的作用下水解生成肽类化合物，最终水解生成多种氨基酸。(3)盐析少量的盐(如硫酸铵、Na2SO4、NaCl等)能促进蛋白质溶解。当蛋白质溶液中加入的盐溶液达到一定浓度时，则会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析，该过程是可逆的，采用多次盐析和溶解可以分离提纯蛋白质。(4)变性蛋白质在某些物理因素(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线、照射、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、甲醛、乙醇、丙酮等)的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变的现象称为蛋白质的变性，该过程是不可逆的，蛋白质不能重新溶解，也失去了原有的生理活性。(5)颜色反应含有苯基的蛋白质加入浓硝酸会有白色沉淀产生，加热，沉淀变黄色这一性质是蛋白质的颜色反应。三、蛋白质的性质酶是一类由细胞产生的，对生物体内的化学反应具有催化作用的蛋白质，酶的催化作用具有以下特点：①条件温和、不需要加热；②具有高度的专一性；③具有高效催化作用。四、核酸核酸是一类含磷的生物高分子化合物。根据其组成，核酸分为脱氧核糖酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。例1．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”是唐代诗人李商隐的著名诗句。下列关于该诗句中所涉及物质的说法错误的是（）A．蚕丝的主要成分是蛋白质B．蚕丝属于天然高分子材料C．“蜡炬成灰”过程中发生了氧化反应D．古代的蜡是高级脂肪酸脂，属于高分子聚合物【答案】D【解析】A．蚕丝的主要成分是蛋白质，故A正确；B．蚕丝是天然蛋白质，属于天然高分子材料，故B正确；C．“蜡炬成灰”过程中是石蜡燃烧发生了氧化反应，故C正确；D．古代的蜡是高级脂肪酸脂，是一种酯类物质，不属于高分子聚合物，故D错误；故选：D。练习1．下列说法不正确的是（）A．葡萄糖可用于合成补钙药物B．油脂有保护内脏器官的作用C．非必需氨基酸可以在人体中利用氮元素合成D．通过石油裂化可使链状烃转化为环状烃【答案】D【解析】A、葡萄糖可合成补钙药物如葡萄糖酸钙，故A正确；B．油脂可以保持体温，缓冲减压，保护内脏器官，故B正确；C、非必需氨基酸可以在人体中利用氮元素合成，不需要由食物供给，故C正确；D、石油裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量和质量，获得短链烃，不能使链状烃转化为环状烃，故D错误；故选：D。练习2．下列说法不正确的是（）A．牛油、植物油、汽油在碱性条件下的水解反应可以制造肥皂B．氨基酸、蛋白质都既能和盐酸反应，也能和氢氧化钠溶液反应C．向鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液产生沉淀属于物理变化D．用酶催化淀粉水解的水解液中加入银氨溶液，水浴加热，无光亮银镜生成，说明无葡萄糖存在【答案】A【解析】A．汽油不是油脂，不能发生水解反应制造肥皂，故A错误；B．氨基酸、蛋白质都含有氨基和羧基，具有两性，既能和盐酸反应，也能和氢氧化钠溶液反应，故B正确；C．向鸡蛋清溶液中加入