第十二章第1讲 基本营养物质

1、第十二章 基本营养物质、高分 子化合物,第1讲 基本营养物质,基础盘点,一、油脂 自我诊断 1.下列叙述正确的是 ( ) A.羊油是高分子化合物，是纯净物 B.羊油是高级脂肪酸的高级醇酯 C.工业上将羊油加氢制造硬化油，有利于保存 D.羊油可以在碱性条件下加热水解制肥皂,解析 本题综合考查了油脂的组成和油脂的化学性质。 羊油是动物脂肪，属于油脂，是多种高级脂肪酸的 甘油脂，是混合物而不是纯净物，油脂都不是高分 子化合物，所以A选项错误;构成羊油的是高级脂肪 酸的甘油脂，而不是高级醇酯，B选项错误；羊油并 不是液态油，而是固态酯，是饱和高级脂肪酸形成 的甘油脂，因此不存在催化加氢的问题，所以C选

2、项 错误；D选项油脂在碱性条件下水解，这种水解又称 为皂化反应，是工业上制肥皂的方法，所以D选项正 确。 答案 D,基础回归 1.油脂的组成、结构和物理性质 油脂属于 类，是 和 生成的酯。 油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是低沸点的 ；碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的 。天然油脂都是混合物，没有恒定的熔点、 沸点。油脂的密度比水 ， 溶于水，易溶于有机 溶剂。 2.油脂的化学性质 （1）油脂的氢化 由液态油转变为半固态的脂肪的过程叫 ， 发生的反应是 (填“氧化”或“还原”)反应。,酯,高级脂肪酸,植物,油,脂肪,动物,小,难,油的硬化,还原,甘油,（2）油脂的水解反应 油脂在人体内的消化过程

3、是通过 反应完成的。 油脂在酸、碱或酶的催化作用下均可水解。油脂水 解得到的高级脂肪酸常见的有软脂酸（棕榈酸） 、硬脂酸 、油酸 、亚油酸 。在碱性条件 下油脂可完全水解，此反应称为 。分别写 出硬脂酸甘油酯在酸性和碱性条件下水解的化学方 程式：,C15H31COOH,C17H35COOH,C17H33COOH,C17H31COOH,皂化反应,水解,3.肥皂的主要成分及去污原理 肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠，它在水溶液中能 电离出Na+和RCOO-。在RCOO-原子团中，极性 的COO-部分易溶于水，叫 基，而非极性的 烃基R部分易溶于油，叫基。根据肥皂的 去污原理，人们研制出各种各样的合成洗

4、涤剂。但 是由于很多洗涤剂产品含有对微生物生长有利的磷 酸盐，使得污水排放后对湖泊和海湾水体富营养 化，产生 和 现象。推广使用无磷洗涤剂成 为当务之急。,亲水,憎水,赤潮,水华,指点迷津 酯、油脂和矿物油的比较,二、糖类的结构和性质,自我诊断 2.下列实验能达到预期目的的是（） A.向甲酸和甲醛的混合物中加入氢氧化钠溶液，中 和甲酸后，加入新制的氢氧化铜悬浊液加热 检验混合物中是否含有甲醛 B.向米汤中加入含碘的食盐，观察是否有颜色的变 化检验含碘食盐中是否含碘酸钾 C.向淀粉溶液中加入稀硫酸加热后，再用NaOH中 和并做银镜反应实验检验淀粉是否水解 D.向乙酸乙酯中加入NaOH溶液再蒸馏提

5、纯乙 酸乙酯,C,3.低聚糖中的乳糖是一种二糖，棉子糖是一种三糖。乳糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和半乳糖；棉子糖水解可生成蔗糖和半乳糖。试推断乳糖的分子式为 。若棉子糖发生水解的最终产物 都是单糖,该糖水解的化学方程式为 .,C12H22O11,C18H32O16+,2H2O C6H12O6 +C6H12O6 +C6H12O6,(棉籽糖),(半乳糖) (葡萄糖) (果糖),基础回归 1.糖类的概念 糖类从分子结构上看，可定义为 。糖类的组成元素为 。 2.糖的分类,多羟基醛、多羟基,酮和它们的脱水缩合物,淀粉、纤维素,C、H、O,3.糖类的性质 （1）葡萄糖CH2OH（CHOH）4CHO

6、有甜味，易溶于水。 与 反应，生成砖红色沉淀。 与银氨溶液反应析出银。 在酒化酶催化作用下，转化成 。 在人体内缓慢氧化或燃烧。,C6H12O6,C12H22O11,（C6H10O5）n,同分异构体,同分异构体,新制Cu(OH)2悬浊液,乙醇,（2）蔗糖和麦芽糖 在酸性条件下，蔗糖水解生成 ，化学 方程式： 在 等催化剂的作用下，麦芽糖发生水解反应生 成 ，化学方程式： （3）淀粉和纤维素 淀粉的特征反应 将碘酒滴到土豆或面包上，观察到的现象是 。 该反应可用于淀粉和碘单质的相互鉴别，实验室根 据该原理用淀粉碘化钾试纸可以检验氧化性物质的 存在。,葡萄糖和果糖,硫酸,葡萄糖,变蓝,淀粉的水解反

7、应 食品工业上用淀粉酿酒发生的反应方程式为 。,（C6H10O5）n,（淀粉）+nH2O nC6H12O6（葡萄糖），,C6H12O6 2CH3CH2OH+2CO2,4.糖类的用途 （1）糖类物质可给动物提供 。 （2） 是重要的工业原料，主要用于食品加工、医疗输液、合成药物等。 （3） 可做食物，用于生产葡萄糖和酒精。 （4） 可用于造纸，制造纤维素酯、黏胶纤维等。,能量,葡萄糖,淀粉,纤维素,三、蛋白质 自我诊断 4.下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是 ( ) A.蛋白质溶液里加（NH4）2SO4溶液可提纯蛋白质 B.在豆浆中加少量石膏，能使豆浆凝结为豆腐 C.酶对某些化学反应的催化作用并

8、不是温度越高， 效率越高 D.任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变成黄色,D,5.天然蛋白质水解产物中含物质A。A由C、H、O、N元素组成。能与NaOH反应，也能与盐酸反应。在一定条件下，2分子的A发生缩合反应生成B和1分子水。B的相对分子质量为312。当蛋白质与浓硝酸反应时显黄色。据此推断：A的结构简式为 ，B的结构简式为 解析 蛋白质与浓HNO3反应显黄色，表明A中含苯环结构。又由2AB+H2O可知A的相对分子质量为165。,。,基础回归 1.蛋白质是生物体内一类极为重要的功能高分子化合 物，没有蛋白质就没有生命。天然蛋白质水解得到的 氨基酸均为 ,其结构通式为 ， 如甘氨酸的结构简式为，

9、 丙氨酸 ，苯丙氨酸 。氨基酸一般 溶于水，,-氨基酸,能,难溶于 。动物的毛发和皮、蚕丝、动物胶、病毒、细菌、激素、酶等都属于 。1961年我国人工合成了 。 2.氨基酸分子中既含有 ，又含有 ，因此氨基酸是 化合物，能与 反应生成盐。 3.两个氨基酸分子在酸或碱存在下加热，可以脱去一 分子水，缩合成含有 （ ）的化合物，称为 。写出丙氨酸和甘氨酸反应的化学 方程式（生成二肽的可能产物都写）：,乙醇和乙醚,蛋白质,结晶牛胰岛素,羧基,两性,酸、碱,肽键,氨基,二肽,。,4.蛋白质分子中各种氨基酸的连接方式和排列顺序称 为蛋白质的 结构。多肽链卷曲盘旋和折叠的空 间结构称为 结构。在二级结构的

10、基础上进一步 盘曲折叠形成的三维结构，称为 结构。每个具 有三级结构的多肽链称为 。亚基的立体排布、 亚基间的相互作用与布局称为蛋白质的 。 5.蛋白质与氨基酸一样也是 分子，既能与 反 应，也能与 反应。蛋白质除了在酸、碱或酶的作 用下水解得到各种氨基酸外，还有如下性质： （1）盐析：少量盐(如 ) 能够促进蛋白质的溶解，浓的上述盐溶液可以使蛋 白质的溶解度 而从溶液析出。蛋白质的盐析是 可逆的，可用于 蛋白质。,一级,二级,三级,亚基,四级结构,两性,酸,碱,（NH4）2SO4、Na2SO4、NaCl,降低,分离和提纯,（2）变性：在某些物理因素和化学因素的影响下， 蛋白质的 和生理功能发

11、生改变。该过程是 过程。能使蛋白质变性的物理因素有 ，化学因素有 。 （3）颜色反应：含有苯基的蛋白质加入浓硝酸会有 产生，加热 。 （4）蛋白质的灼烧：蛋白质易燃烧。可以通过蛋白 质烧焦时的特殊气味鉴别羊毛和化纤织物。,理化性质,不可逆,加热、,搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等,强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等,白色沉淀,白色沉淀变黄色,6.酶是一种特殊的蛋白质，对生物体内的化学反应的 催化作用的特点有 。 核酸是一类含磷的生物高分子化合物，分为 ，在生物体的 中起决定作 用。1981年我国用人工方法合成了 。蛋白质溶液是胶体，具有胶体的某些 性质。,条件温和，不需加热；具有高度

12、,的专一性；具有高效的催化作用,脱氧核,糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),生长、繁殖、遗传、变异等生命现象,酵母丙氨酸转移,核糖核酸,要点精讲,要点一 糖类水解产物的检验及多糖水解程度的判断 1.糖类水解产物的检验 实验室中淀粉、纤维素、二糖水解常在无机酸（一般为H2SO4）催化作用下发生，生成葡萄糖。欲检验水解产物葡萄糖的生成，必须先加入NaOH溶液中和作催化剂的硫酸，再加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液进行检验。,2.多糖水解程度的判断方法 （1）依据 淀粉在酸的作用下能够发生水解反应最终生成葡萄 糖。反应物淀粉遇碘能变蓝色，不能发生银镜反 应；产物葡萄糖遇碘不能变蓝色，能发生银镜反 应

13、。依据这一性质可以判断淀粉在水溶液中是否已 发生了水解和水解是否已进行完全。,（2）现象及结论,实验室中淀粉是在稀H2SO4催化作用下 发生水解，最终生成葡萄糖。欲检验淀粉是否已水 解，应先将水解液加碱中和，再用新制Cu(OH)2悬浊 液或银氨溶液检验葡萄糖，否则酸会使检验失败。,特别提醒,【典例导析1】为了检验淀粉的水解情况，某同学设计了以下三个实验方案，并根据实验现象，得出了相应的结论。 方案A：淀粉溶液 水解液 中和液 溶液显蓝色 结论：淀粉完全没有水解。 方案B：淀粉溶液 水解液 无砖红色沉淀析出 结论：淀粉完全没有水解。,方案：淀粉溶液 水解液 中和液 有银镜现象 结论：淀粉已经水解

14、完全了。,根据上述操作及现象首先回答结论是否正确，然后 简要说明理由。如果三个方案均不合理，请另设计 一个方案来证明淀粉已经水解完全了。 （1）方案A。 （2）方案B。 （3）方案C。 （4）你的方案。,解析 本题旨在测试较高层次的实验评价能力，要求学生不仅要掌握化学实验的基本操作，更要具备将知识与实验技能有机地结合在一起,并能根据实验现象 进行准确分析、评价从而得出正确结论的能力。 证明淀粉未水解的关键是用实验证明没有水解产物葡萄糖生成；证明淀粉部分水解的关键是既要用实验证明有水解产物葡萄糖生成，还要用实验证明仍有未水解的淀粉存在；证明淀粉水解完全的关键是要用实验证明淀粉已不存在。,淀粉水解

15、的条件是在淀粉溶液中加入稀硫酸并加热，而证明水解产物葡萄糖无论用新制Cu(OH)2悬浊液还是银氨溶液都必须在碱性环境中才能进行，所以在加鉴别试剂前必须用NaOH溶液中和硫酸，在审题时必须十分关注有无此步骤。 答案 （1）结论不正确。如果淀粉只是发生部分水解，未水解的淀粉遇碘（I2）也会呈蓝色 （2）结论不正确。如果淀粉已发生水解会生成葡萄糖，但由于水解液没有用NaOH溶液中和，所以加入的Cu(OH)2会溶于硫酸，从而无法氧化葡萄糖，也就无砖红色沉淀生成，但淀粉水解了,（3）结论不正确。该实验只能证实淀粉已经发生或 正在发生水解，没有证明是否仍有淀粉存在，所以 无法证明淀粉是否水解完全 （4）合

16、理的方案应该是：,在有机反应中，硫酸的地位比较重要， 因此我们要分清硫酸在不同反应中所起的作用。 (1)催化剂、脱水剂：实验室制乙烯。 (2)催化剂、吸水剂：酯化反应、制硝基苯。 (3)只作催化剂：酯的水解，蔗糖、淀粉、纤维素的 水解。,规律技巧,迁移应用1 （1）低聚糖中的乳糖是一种双糖，棉籽糖是一种三糖。乳糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和半乳糖；棉籽糖水解可生成蔗糖和半乳糖。推断乳糖的分子式为 ；若棉籽糖发生水解的最终产物都是单糖，该糖水解的化学方程式为 。 （2）某同学称取9 g淀粉溶于水，测定淀粉的水解百分率。其程序如下： 淀粉溶液 混合物 蓝色混合物 红色沉淀D,混合物,各步加入的

17、试剂为： A ，B ，C 。 加入A溶液而不加入B溶液是否可以? ，其理 由是 。 若析出1.44 g砖红色沉淀，淀粉的水解率是 。 解析 测定淀粉的水解完全与否，加NaOH中和 H2SO4后，加银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液,检验 葡萄糖。若测淀粉水解率，则加入新制Cu(OH)2悬浊 液，通过生成Cu2O的量来推算淀粉水解了多少。所 以，淀粉水解，A为H2SO4，作催化剂；加入的B为 NaOH，中和掉H2SO4，因为氧化反应不能在酸性条 件下发生；C为新制Cu(OH)2悬浊液；D为Cu2O。,（C6H10O5）n+nH2O nC6H12O6 （C6H10O5)nnC6H12O6nCu2O

18、 162n 144n x 1.44 g 水解的淀粉质量为：x= =1.62 g 淀粉的水解率：100%=18%,淀粉,葡萄糖,答案 （1）C12H22O11 C18H32O16+2H2O C6H12O6+C6H12O6+C6H12O6 （2）H2SO4 NaOH 新制Cu(OH)2悬浊液 不可以 因为醛基与新制Cu(OH)2反应只有在碱性 条件下发生，若不加NaOH，原酸性环境就破坏了新 制Cu(OH)218%,（棉籽糖）,（半乳糖）,（葡萄糖）,（果糖）,H+,要点二 常见的单糖、二糖和多糖之间的相互转化关系,【典例导析2】某酿造厂以淀粉为主要原料，制取葡萄糖、酒精和醋酸，并用醋酸和异丁醇(

19、CH3)2 CHCH2OH反应制取乙酸异丁酯。乙酸异丁酯主要用于配制香蕉、草莓和奶油等香型的香精。其反应过程如下： 淀粉 葡萄糖 乙醇 乙醛 乙酸 乙酸异丁酯 回答下列问题： （1）写出下列反应的化学方程式： ； ； 。,（2）葡萄糖是一种重要的营养物质，它是人类生命 活动所需能源的重要来源之一。已知葡萄糖的燃烧 热是2 804 kJ/mol，写出葡萄糖完全氧化的热化学方 程式： 。 （3）用含淀粉质量分数为50%的薯干2.0 t发酵来制 取酒精，如果发酵过程中有80%的淀粉转化为酒精， 可制得含酒精30%（质量分数）的白酒 t。,解析 由淀粉生产酒精的计算可利用关系式法进行求 解，解题时先依

20、据每一步反应的方程式，确定出淀 粉与乙醇之间物质的量的关系，这样可省去中间不 必要的繁琐过程，快速求解。同时应注意确定淀粉 和乙醇之间量的关系时，并不遵循碳量守恒，否则 容易导致错误。 （1）根据各物质的转化关系及课本学过的知识即可 书写各步反应的化学方程式。 （2）1 mol葡萄糖完全燃烧生成CO2和液态水时放出 2 804 kJ的热量，反应的热化学方程式为： C6H12O6（s）+6O2(g) 6CO2(g)+6H2O（l） H=-2 804 kJ/mol,（3）(C6H10O5)nnC6H12O6(葡萄糖)2nC2H5OH 162n 92n 2.0 t50%80% x30% 162n92

21、n=(2.0 t50%80%)(x30%), 解得x=1.51 t,答案 （1）（C6H10O5）n+nH2O nC6H12O6 淀粉 葡萄糖 C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 葡萄糖 CH3COOH+(CH3)2CHCH2OH OCH2CH（CH3）2+H2O （2）C6H12O6（s）+6O2（g） 6CO2（g）+6H2O （l）H=-2 804 kJ/mol （3）1.51,迁移应用2 A、B、C是大家熟悉的与生命运动密切相关的三种化合物，它们所含元素不超过三种，并有如下图所示的转化关系。,其中D是日常生活中常见的有机化合物，在一定条 件下，可与单质甲进一步发生如下变化：D+3

22、甲 3A+2B。试回答以下问题： （1）在A、B、C、D四种化合物中，所含元素种类 完全相同的是 （写字母代码和物质名称）。 （2）在常温下，A和B通过作用转化为C。 （3）目前，化合物B在自然界中的含量呈上升趋 势，对于环境产生了不良影响，发生这种变化的主 要原因是。,解析 解本题的关键是推出A、B、C、D四种物质， 其突破口为D是日常生活中常见的有机物且与单质甲 反应生成A和B，猜想甲可能是O2，则A和B是H2O和 CO2，再根据A、B、C与生命运动有关，则由框图可 确定上述猜测正确，化合物C为葡萄糖。 答案 （1）C：葡萄糖，D：乙醇（2）植物的光合 （3）大量燃烧化石燃料、人口膨胀、森

23、林被大面积 砍伐等,对点训练 题组一 糖类的组成和性质 1.现有下列物质：纤维素、甲酸甲酯 （HCOOCH3）、淀粉、乙酸，其中符合Cn （H2O）m的组成且不属于糖类的是（ ） A.B. C. D. 解析 纤维素、淀粉都为多糖，不符合题意，排除;的分子式为C2H4O2,符合C2（H2O）2，且不是糖类，符合题意；分子式为C2H4O2，符合C2（H2O）2，且不是糖类，符合题意；所以符合，选B。,B,2.下列物质中，互为同分异构体的是 （ ） A.淀粉和葡萄糖B.蔗糖和纤维素 C.淀粉和纤维素D.果糖和葡萄糖 解析 同分异构体是指分子式相同而结构不同的物质，A中淀粉分子式为（C6H10O5）n

24、，葡萄糖为C6H12O6，二者分子式不同，不是同分异构体；B中分子式也不相同，也不是同分异构体；C中虽然分子组成写法相同，都是（C6H10O5）n，但n值不同，二者也不是同分异构体；D中分子式都为C6H12O6,结构不同,所以是同分异构体。故选D。,D,3.能证明淀粉已部分水解的试剂是下列的 （ ） A.淀粉碘化钾溶液与溴水 B.NaOH溶液、新制Cu（OH）2悬浊液与碘水 C.NaOH溶液与碘水 D.碘化钾溶液与淀粉,B,4.将蔗糖溶于水配成10%的溶液,分装在两个试管中。在第一个试管中加入新制的Cu（OH）2悬浊液并加热，没有砖红色沉淀产生，原因是 。 在第二个试管中加入几滴稀硫酸，再放在

25、水浴中加热，再加入足量NaOH并加入新制的Cu（OH）2悬浊液，加热后的现象是，原因是 ， 加入足量NaOH的作用是。,解析 蔗糖在稀硫酸催化并加热时可发生水解反应生成葡萄糖和果糖。若直接加入Cu（OH）2悬浊液，则硫酸可与Cu（OH）2反应，妨碍葡萄糖等的检出。因此，水解后先用足量NaOH完全中和硫酸，使溶液达到碱性，再与新制Cu（OH）2悬浊液共热检验水解产生的单糖，实验才能确保成功。 答案 蔗糖分子不含醛基 有砖红色沉淀产生 蔗糖在硫酸催化下水解生成的葡萄糖含醛基，与新制Cu（OH）2悬浊液反应生成Cu2O砖红色沉淀 使溶液达到碱性，避免硫酸与Cu（OH）2反应，影响醛基的检验,题组二

26、油脂的组成和性质 5.下列关于油脂的叙述不正确的是（双选）（ ） A.油脂是产生能量最高的营养物质 B.油脂中的碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的动 物脂肪 C.脂肪在人体内的化学反应主要是在蛋白酶的催化 下，水解生成甘油（丙三醇）和高级脂肪酸 D.植物油和矿物油都是酯,解析 植物油和动物油的主要区别是烃基中的不饱和 程度不同，当油脂中的碳链含碳碳双键时主要是低 沸点的植物油，油脂中的碳链为碳碳单键时主要是 高沸点的动物脂肪；脂肪在人体内的化学反应，主 要是在脂肪酶的催化下进行水解的；植物油的成分 是酯，而矿物油的成分是烃，是石油分馏产品。 答案 CD,6.下列关于油脂的叙述中，不正确的是 （） A.天然油脂没有固定的熔点和沸点，所以天然油脂 是混合物 B.油脂在人体内的化学变化主要是在