高中化学 第3章 第4节 基本营养物质学案(新人教版)必修

1、基本营养物质【学习目标】1了解糖类的组成和分类。2掌握葡萄糖的分子结构、主要化学性质以及蔗糖、淀粉(或纤维素)的水解反应。3掌握油脂和蛋白质的组成和主要性质以及它们在日常生活、生产中的应用。【学习过程】生命由一些奇妙复杂的化学过程维持着，人类为了维持生命与健康，除了阳光与空气外，必须摄取食物，食物的成分主要有糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水六大类，这些都是人类重要的营养物质，是生命活动的物质基础。1.糖类：（1）定义：从结构上看,糖类一般是多羟基醛或多羟基酮,以及水解生成它们的物质。（2）分类及代表物：（3）糖类的化学性质：葡萄糖的特征反应：加热条件下，葡萄糖与新制Cu（OH）2反应出现

2、红色沉淀；葡萄糖在碱性、加热条件下，能从银氨溶液中析出银。温馨提示：含有醛基(CHO)的糖类具有还原性，可以与银氨溶液发生银镜反应，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。淀粉的特征反应：常温下，淀粉与碘单质变蓝色。水解反应：【归纳总结】(1)单糖(葡萄糖和果糖)不水解，双糖(蔗糖和麦芽糖)、多糖(淀粉和纤维素)水解均用稀硫酸作催化剂，且水解产物均有葡萄糖。(2)糖类水解反应方程式与一般的化学反应方程式不同之处是要在分子式的下面注明名称。(3)检验淀粉的水解产物葡萄糖时，一定要先用氢氧化钠溶液

3、中和掉作催化剂用的稀硫酸，再加入银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液。2.油脂和蛋白质：（1）组成与分类：温馨提示：（1）天然油脂多为混甘油酯。形成油脂的脂肪酸的饱和程度，对油脂的熔点有着的影响。由饱和的硬脂酸或软脂酸生成的甘油酯熔点较高，呈固态。而由不饱和的油酸生成甘油酯熔点较低，呈液态。由于各类油脂中所含的饱和烃基和不饱和烃基的相对量不同，因此具有不同的熔点。（2）蛋白质广泛存在于生物体内，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命组成蛋白质的氨基酸大约有二十多种。体内只能合成一部分，其余则须由食物蛋白质供给。体内不能合成或合成速度太慢的氨基酸都必须由食物蛋白质供给，故又称为“必需氨基酸”。体内能自

4、己合成的氨基酸则不必由食物蛋白质供给的又称为“非必需氨基酸”。 必需氨基酸有8种，非必需氨基酸有12种。氨基酸分子里既有酸性基(羧基)；又有碱性基(氨基)，氨基酸分子之间可以相互缩聚而成高分子。（2）油脂的水解反应：油脂在酸性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸和甘油，由于此反应是一个可逆反应，因此反应不能进行到底；油脂在酸性条件下进行水解生成相应的高级脂肪酸盐和甘油，由于此反应是一个可逆反应，因此反应不能进行到底，油脂在碱性条件下进行的水解反应也叫皂化反应。（3）蛋白质的化学性质：水解反应：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。特征反应：硝酸可以使

5、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。温馨提示：葡萄糖、淀粉、蛋白质的鉴别 【归纳总结】（1）淀粉、纤维素的分子式均可表示为(C6H10O5)n，但二者的n值不同，二者不属于同分异构体。（2）蔗糖、淀粉、纤维素水解的催化剂为稀硫酸,在检验其水解产物之前需加NaOH溶液中和硫酸,因为葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液、银氨溶液的反应都必须在碱性环境中进行。（3）糖类的结构式比较复杂，一般用分子式表示，为了区别，一般在分子式下面标上糖类的名称，防止混淆。（4）油脂属于酯类，但酯类并不都是油脂，油脂中的“脂”与乙酸

6、乙酯、油酸甘油酯中的“酯”不能写混。（5）油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯，由于油脂是混合物，因此，油脂没有固定的熔、沸点。（6）淀粉、纤维素、蛋白质属于高分子化合物，但油脂不属于高分子化合物。（7）油脂在酸性条件下水解是可逆的，但在碱性条件下的水解进行的比较彻底。【当堂检测】1. 下列关于有机物的说法中，正确的一组是（ ）“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而成的一种燃料，它是一种新型化合物汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物，完全燃烧只生成CO2和H2O石油的分馏、煤的气化和液化都是物理变化淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖将ag铜丝灼烧成黑色后趁热插入乙醇中，铜丝变红，再次称量质量等于ag

7、除去CH4中的少量C2H4，可将混合气体通过盛有溴水的洗气瓶A B CD2.诗句“春蚕到死丝方尽，蜡烛成灰泪始干”中“丝”和“泪”分别是（ ）A纤维素、脂肪 B淀粉、油脂 C蛋白质、高级烃 D蛋白质、水3.有关天然物质水解的叙述不正确的是()A可用碘水检验淀粉水解是否完全B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C蛋白质水解的最终产物为氨基酸D纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物相同4.燃料乙醇的生产过程可由下图表示：(1)粉碎玉米的目的是。(2)生产过程中为了检验淀粉水解是否完全,可使用的试剂是。(3)步骤a的操作是。A.蒸发B.萃取 C.蒸馏D.分液(4)发酵产生的CO2纯度可达到

8、99%,能回收利用,请举出它的两项用途:、。(5)以玉米等淀粉为原料生产乙醇的化学反应可用下式表示:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6，C6H12O62C2H5OH+2CO2，根据上述反应式,可以算出100 kg淀粉理论上可生产无水乙醇 kg。(相对原子质量:C12H1O16)5. 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。

9、(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V mL(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答案与解析题号答案解析1B 汽油是混合物，错误；植物油的成分是油脂，含C、H、O三种元素，错误；煤的气化和液化是化学变化，错误；淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，正确；铜在醇的氧化反应中作催化剂，所以质量不变，正确；乙烯与溴发生加成反应，甲烷不反应，可以除去，正确2C诗句中的“丝”含有的物质是

10、蛋白质，诗句中的“泪”指的是液态石蜡，液态石蜡是烃，故选C3BA项中碘遇淀粉变蓝，可检验淀粉的水解程度；B项中油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，故B项错误；D项中纤维素与淀粉水解的最终产物均为葡萄糖4(1)增大反应物的接触面积(或加快反应速率或使反应充分进行)(2)碘(I2)或碘酒(3)C(4)制饮料、制干冰、制纯碱、制碳酸钙(或其他碳酸盐或碳酸氢盐)等中任选2项(5)56.8(1)粉碎玉米是为了增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率。(2)因为淀粉遇I2变蓝色,只要淀粉存在,加I2一定变蓝色,因此可用I2或碘酒来检验淀粉是否水解完全。(3)滤去废渣后得到的是水和乙醇的混合溶液,由于乙醇和水互溶,但沸点不同,乙醇的沸点低于水的,用蒸馏的方法可使乙醇从混合液中分离出来。(4)纯度为99%的CO2,可以很好地利用。因为CO2可以制碳酸饮料,也可以制干冰,也可制纯碱或制碳酸钙等。(5)由题中化学方程式可得到关系式:(C6H10O5)n2nC2H5OH,设理论上可生产无水乙醇的质量为x,(C6H10O5)n2nC2H5OH162n2n46100 kgxx=56.8 kg