考点21-糖类、蛋白质、油脂的结构与性质(要点总结)

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关(人教版2019必修第二册)

考点21糖类、蛋白质、油脂的结构与性质

U复习要点

1.了解油脂的组成、结构和性质。

2.掌握糖类中重要的代表物质(葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素)的组成和主要性质。

3.了解氨基酸、蛋白质的组成、结构和性质。

.核心梳理

一、基本营养物质的化学组成

I.基本营养物质

(1)类别：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,蛋白质还含有N、P、S等元素。

2.糖的分类及结构

⑴单糖：葡萄糖、果糖的分子式均为C6Hl2。6，结构简式分别为CH20H(CHOH)4cH0、

CH2OHCO(CHOHhCH2OH,二者互为同分异构体。

⑵双糖：蔗糖、麦芽糖的分子式均为C|2H22。山结构不同，互为同分异构体。

⑶多糖：淀粉、纤维素的分子式均为(JHioOs)”。

的捌提陶

淀粉、纤维素分子中的〃值是不同的，是混合物，不能称为同分异构体。

3.油脂的分类及结构

⑴分类

①油：碳链中含有碳碳双键，沸点较低，如豆油、香油。

②脂：碳链中多为碳碳单键，沸点较高，如动物脂肪、奶油、人造牛油。

(2)分子结构

R1—COO—<'H2

R2—COO—<.'H

R3—COO—€'H2

其中R|、R2、氐代表燃基，可以相同，也可以不同。

4.蛋白质

一组成元素：C、H、O、N、S、P等

启，万—人体蛋8种必需氨基酸［组成的多肽

蛋白质一一白质组成：12种非必需氨基酸/

「代表物质:酶、肌肉、毛发等

二、糖类和蛋白质的特征反应

I.糖类的特征反应

(I)加热条件下，葡萄糖糖与新制Cu(OH)2反应出现红色沉淀；葡萄潴在碱性、加热条件下，能从银氨溶

液中析出银。

葡萄糖精.曳生:不•一红色沉淀(C.O)

葡萄糖糖黑震，光亮的银镜(Agb

以上反应，常用于鉴别葡萄糖。

魏画

含有醛基(YHO)的糖类具有还原性，可以与银景溶液发生银镜反应，与新制的氢氧化铜悬浊液发生反应生

成砖红色沉淀，如葡萄糖、麦芽糖等，蔗糖、淀粉、纤维素等不含醛基，不能与银氨溶液、新制的氢氧化

铜悬浊液发生反应。

(2)淀粉的特征反应

在常温下，淀粉遇碘变蓝色。

2.蛋白质的特征反应

硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。颜色反应是检验蛋白质的方法之一；蛋白质灼烧时会产

生烧焦羽毛的气味，根据气味可鉴别蛋白质产品。

三、葡萄糖的化学性质

葡萄糖中含有醛基、羟基两种官能团，因此其有多重化学性质：

L与银氨溶液反应产生光亮的银镜

工与新制氢氧化铜悬浊液反应产生

CHO醉基的性质一■^^红色沉淀

CHOH一更酸性高钵酸钾溶液褪色

I

CHOH厂与金属钠反应产生氢气

I

CHOH羟基的性质--►发生催化氧化反应

I

CHOH」与乙酸发生酯化反应

I

CH20H

四、基本营养物质的水解

I.糖类的水解反应

（1）蔗糖的水解反应：G2H22O”（蔗糖）+H2O［i^r^C6Hi2O6（葡萄糖1+C6Hl2。6（果糖）：

麦芽糖的水解反应：G2H22。”（麦芽糖）+H?o—32c6印2。6（葡苗糖）。

⑵淀粉（或纤维素）的水解反应：（CeHiQsM淀粉（或纤维素）］+〃比0—^_>〃CGH|2O6（葡萄糖）。

在用银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液检验糖类水解产物时，必须先中和水解液中的稀硫酸，调节溶液的pH

至碱性。

2.油脂的水解反应

⑴油脂+水—高级脂肪酸+甘油。

（2）油脂+氢氧化钠——>高级脂肪酸钠+甘油。

间出睦

甘油不是油，甘油化学名称为丙三醇，属于多元醇。

3.蛋白质的水解反应

在酶等催化剂作用下，天然蛋白质水解最终生成各种氨基酸，氨基酸是蛋白质的最终水解产物，不能再发

生水解反应。

五、基本营养物质的作用

1.糖类物质的主要作用

（1）葡萄糖和果糠的存在和用途

［六水果和蔬菜中

存在

血液中

葡萄糖和果糖•［食品加工

主要用途医疗输液

合成补钙药物和维生素C等

（2）蔗糖的存在和主要用途

［存在：主要存在于甘蔗和甜菜中

二糖［主要用途：食用，如白糖、冰糖等

（3）淀粉和纤维素的存在和主要用途

'存在：主要存在于植物的种子和块茎中

淀粉主要用途I食用

生产葡萄糖和酒精

存在植物的茎、叶、果皮中

棉花的主要成分是纤维素

纤维素［食用：加强小肠蠕动，有通便功能造纸

主要用途J制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯和

黏胶纤维等

2.油脂的主要作用

（1）油脂的存在

油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中。油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是低沸点的植物油：油

脂的碳链为碳碳单键时,主要是高沸点的动物脂肪。

油J脂肪

在一定条件卜'

（2）油脂的主要用途一食用

油脂+水工^高级脂肪酸+U.油，放出热量。油脂是热值最高的食物，有保持体温和保护内脏器官的功能,

能增强食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理功能，还能增强人体对脂溶性维生素的吸收。但过量

地摄入脂肪，可能引发多种疾病。

3.蛋白质的主要作用

（1）氨基酸的种类

必需氨基酸（共8种）：人体不能合成，只能从食

氨基酸物中补给

非必需氨基酸（共12种）：人体可利用N元素合

成，不必由食物供给

（2）蛋白质的主要用途

0

。典型例题

例1(2020•夏津第一中学高一月考)糖类、油脂、蛋白质是重要的营养物质。下列有关的叙述正确的是

A.向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH6S04溶液，产生白色沉淀，是因为蛋白质发生了变性

B.用玻璃棒蘸取牛油与氢氧化钠反应后的液体，滴入沸水中，若有油状液体浮在水面，则说明皂化反应已

经完全

C.某实验小组探究淀粉水解程度的实验中，要进行的主要操作顺序依次是：①滴入稀硫酸；②加热；③冷

却后将溶液等分于两支试管中；④一支试管中直接加入新制的氢氧化铜悬浊液并水浴加热：⑤另一支试管

中滴加少量碘水

D.洛2mLimolLrCuSO4溶液与4mL0.5moiL^NaOH溶液混合后,再加入ImLIO%的葡萄糖溶液,煮沸

后未出现红色沉淀。实验失败的主要原因是氢氧化钠用量不足

答案D

解析A.向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH02so4溶液，产生白色沉淀，是因为蛋白质发生了盐析，A错误；

B.牛油与氢氧化钠溶液的反应属于皂化反应，若反应已经完成，反应后的液体中没有牛油，滴入沸水中，

不会出现油状液体，B错误：

C.加入新制的氢氧化铜悬浊液的那支试管应先加入过量NaOH溶液中和作催化剂的稀硫限，否则新制的氢

氧化铜和硫酸反应，干扰实验，C错误：

D.CuSCh和NaOH物质的量之比=1:2时恰好完全反应,现在：n(CuS04):n(NaOH)=(lmolL-,x2mL):(0.5mol-L

-'x4mL)=l:l>l:2,NaOH不足，没有NaOH和葡萄糖、新制氢氧化铜悬浊液反应，故不会出现种红色沉淀，

D正确。

答案选Do

【点睛】

D.荀萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应的实质是葡萄糖中的醛基和新制氢氧化铜悬浊液反应，其反应可表示

为：R-CHO+2Cu(OII)2+NaOIICu2O|+R-COONa+3H2O,NaOH量不足，该反应无法发生。

例2根据葡萄糖的结构与性质作答：

(I)葡萄糖发生银镜反应时，被氧化的官能团是，该官能团被氧化成o

(2)银镜反应中，1mol葡萄糖转移mol电子，还原得到molAg。

(3)1mol葡萄糖与乙酸反应成酯，理论上可得g葡萄糖五乙酸酯。

(4)1mol葡萄糖完全氧化生成CO?与H2O,需标准状况下02的体积为Lo

答案⑴醛基（或一CHO）按基（或一COOH）

（2）22

（3）390

（4）134.4

解析银镜反应是醛基的性质，醛基被氧化成按基：一个醛基得一个氧原子，C的化合价升高2价，转移2

个电子，可还原2个Ag+：1mol葡萄糖可与5moi乙酸反应，生成1n⑹葡萄糖五乙酸酯和5moi水，故I

mol前茴糖五乙酸酯的质量为（18。+5乂50-5W8）g=390g；根据葡萄糖被氧化的化学方程式：

C6H,206+60;―>6CO2+6H2O,或根据C6Hl与氧化产物CO2与H2O的原子守恒，可知1mol葡萄糖完全

氧化成C02与H2O时需6molO2o

09变式强化

I.（2020.陕西省咸阳市实验中学高一月考）下列关于有机物的说法中错误的是（）

A.油脂有油和脂肪之分，但都属于酯

B.麦芽糖在人体内的水解产物能和银氨溶液发生反应

C.淀粉和纤维素都是多糖，且彻底水解后的产物相同

D.除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇时，先加入足量烧碱溶液，再分液即得乙酸乙酯

答案D

解析A.油脂有油和脂肪之分，都是甘油和高级脂肪酸形成的酯，都属于酯，故A正确；

B.麦芽糖在人体内的水解产物是葡萄糖，葡萄糖分子中含有醛基，能和银氨溶液发生反应，故B正确；

C.淀粉和纤维素都是多糖，且彻底水解后的产物相同，都是前萄糖，故C正确：

D.除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇时，先加入足量饱和碳酸钠溶液，除去乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙函在

水中的溶解度，静置，再分液即得乙酸乙酯，故D错误：

故选D。

2.某学校化学探究小组将地瓜干制成粉末，加入水、稀硫酸进行发酵水解实验：

（1）经过一段时间后，为了检验水解产物中是否含有葡萄糖，该小组的同学取出水解产物的溶液少许，

放入试管中，加水进行稀释，至稀释液中滴入新制的氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，结果没有砖纥色

沉淀产生，其原因是（填序号）。

A.水解还没有开始B.水解进行得不完全

C.水解液没有加碱中和其酸性D.水解的产物中没有葡萄糖

（2）在指导老师的帮助下，通过查阅资料，他们知道发酵液中含有A、B、C、D等多种化合物。通过查

阅资料，他们还知道了以下实验事实：

①A和C均可与银氨溶液反应•析出金属银，A是一种常见的单糖；

②B是含羟基官能团的化合物，其碳原子数和D相同；

③B经催化氧化可生成C；

@B和D在浓硫酸和加热条件下反应可以得到E：

⑤D中各元素的质量分数为C：40%：H：6.7%：O：53.3%。D分子中含有一个粉基，450mgD与

0.2molL_1的NaOH溶液25mL完仝反应，D也可与乙酸发生酯化反应。

请你根据上述事实，写出产物中A、D、E的一种可能的结构简式。

A：：

D：