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第四节基本营养物质【学习目标】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。【自主学习】一、糖类1.基本营养物质(1)类别：食物中的营养物质主要包括：____________________________________________。其中____________________________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____________，蛋白质还含有____________等元素。2.糖的分类及结构(1)单糖：葡萄糖、果糖的分子式均为__________，结构简式分别为___________________，二者互为____________________。(2)双糖：蔗糖、麦芽糖的分子式均为________，结构不同，互为____________________。(3)多糖：淀粉、纤维素的分子式均为____________。提醒淀粉、纤维素分子中的n值是不同的，是混合物，不能称为同分异构体。3.糖类的特征反应(1)葡萄糖的特征反应葡萄糖――――→新制CuOH2△________色沉淀(Cu2O)葡萄糖―――→银氨溶液水浴加热光亮的银镜(Ag)以上反应，常用于鉴别葡萄糖。(2)淀粉的特征反应在常温下，淀粉遇碘变____色。4.糖类的水解反应(1)蔗糖的水解反应：____________________；麦芽糖的水解反应：____________。(2)淀粉(或纤维素)的水解反应：nH2O――→硫酸△________________。提醒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。[议一议]1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(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()2.淀粉和纤维素的化学式都是(C6H10O5)n，二者是同分异构体吗？为什么？二、油脂1.分类(1)油：碳链中含有碳碳双键，沸点较低，如________________________。(2)脂：碳链中多为碳碳单键，沸点较高，如________________________________________。2.分子结构其中R1、R2、R3代表烃基，可以相同，也可以不同。3.水解反应(1)油脂＋水酸△___________________________________________________________。(2)油脂＋氢氧化钠――→△______________________________________________________。点拔甘油不是油，甘油化学名称为丙三醇，属于多元醇。[议一议]1.能否用植物油萃取溴水中的溴？2.人们经常用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污，其原理是什么？三、蛋白质1.组成特点2.化学性质点拨利用灼烧可以鉴别棉织物和毛织物或丝织物。3.在生产、生活中的应用(1)蛋白质是人类必需的营养物质，能保证身体健康。(2)动物的毛、皮和蚕丝的主要成分是____________，可应用于工业上。(3)酶是一类特殊的____________，是生物体内重要的催化剂。[议一议]判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)蛋白质水解的最终产物是氨基酸()(2)蛋白质是一种基本营养物质()(3)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()(4)浓硝酸滴到人的皮肤上变黄色是物理变化()【难点突破】一、糖类的组成、结构和性质例1分别取1mol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_______________________________________________。归纳总结葡萄糖的化学性质变式训练1酒精、乙酸和葡萄糖三种溶液，只用一种试剂就能将它们区别开来，该试剂是()A.金属钠B.石蕊溶液C.新制的氢氧化铜悬浊液D.NaHCO3溶液二、油脂分子的结构与性质例2下列有关油脂的叙述中不正确的是()A.油脂没有固定的熔点和沸点，故油脂是混合物B.油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯C.油脂是酯的一种D.油脂都不能使溴水褪色归纳总结酯与油脂的区别(1)酯是无机含氧酸或有机羧酸与醇通过酯化反应生成的一类有机物，而“油脂”是高级脂肪酸与丙三醇形成的酯，故“酯”中包含“脂”，注意两字的书写，“油脂”不能写为“油酯”。(2)“油”和“脂”都是高级脂肪酸甘油酯。“油”一般不饱和程度较高，熔点较低，室温下为液态；“脂”一般饱和程度较高，熔点较高，室温下为固态，又称为“脂肪”。油通过氢化可以转化为脂肪。另外，油脂是混合物。变式训练2下列说法正确的是()A.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，而油不是三、蛋白质的性质与应用例3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归纳总结性质应用——蛋白质的检验(1)有些蛋白质能与浓硝酸发生颜色反应。此类蛋白质通常含有苯环。(2)灼烧蛋白质固体时产生烧焦羽毛的气味，原因是分子中含有N、S等元素。变式训练3美国科学家马丁·查非(MartinChalfie)、美国华裔化学家钱永健(RogerTsien)以及日本科学家下村修(OsamuShimomura)因发现和研究绿色荧光蛋白(greenfluorercentprotein，GFP)而获2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外线照射下会发出鲜艳绿光。下列有关说法正确的是()A.GFP在酶等催化剂作用下可以水解B.天然蛋白质属于纯净物C.GFP发出荧光是蛋白质的颜色反应D.蛋白质通常用新制氢氧化铜悬浊液检验【当堂过关】1.下列有关糖类的说法正确的是()A.糖类都符合通式Cn(H2O)mB.符合通式Cn(H2O)m的都是糖类C.糖类物质都有甜味D.糖类是人类维持生命的六大类营养素之一2.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3.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4.下列物质中属于天然高分子化合物的是()A.蛋白质B.蔗糖C.油脂D.麦芽糖5．某学生设计了如下三个实验方案，用以检验淀粉的水解程度，试讨论各方案的严密性。甲方案：淀粉溶液――→稀硫酸△水解液――→适量NaOH溶液中和液――→足量碘水溶液变蓝结论：淀粉尚未水解。乙方案：淀粉溶液――→稀硫酸△水解液――→新制CuOH2悬浊液△无砖红色沉淀出现结论：淀粉尚未水解。丙方案：淀粉溶液――→稀硫酸△水解液――→过量NaOH溶液中和液分两份①――→新制CuOH2悬浊液△生成砖红色沉淀②――→碘水无现象结论：淀粉水解完全。甲方案________(填“是”或“否”，下同)严密；乙方案_______严密；丙方案________严密。答案精析第四节基本营养物质【自主学习】一、1.(1)糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水糖类、油脂、蛋白质(2)C、H、ON、P、S2.(1)C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO、CH2OHCO(CHOH)3CH2OH同分异构体(2)C12H22O11同分异构体(3)(C6H10O5)n3.(1)砖红(2)蓝4.(1)C6H12O6葡萄糖＋C6H12O6果糖2C6H12O6葡萄糖(2)nC6H12O6葡萄糖议一议1.(1)×(2)√(3)×(4)√2.淀粉和纤维素不是同分异构体，因为二者的结构单元(C6H10O5)组成相同，但数值不同，即n值不同。二、1.(1)豆油、香油(2)动物脂肪、奶油、人造牛油3.(1)高级脂肪酸＋甘油(2)高级脂肪酸钠＋甘油议一议1.不能，植物油含有不饱和键，能与溴发生反应。2.炊具上的油污一般是油脂，它属于酯类物质，不溶于水。在碱性条件下水解生成易溶于水的高级脂肪酸盐和甘油。纯碱水溶液呈碱性，并且温度越高，碱性越强，因此用热的纯碱溶液洗涤炊具上的油污效果很好。三、1.C、H、O多肽2.氨基酸黄颜色烧焦羽毛3.(2)蛋白质(3)蛋白质议一议(1)√(2)√(3)√(4)×【难点突破】例1(1)56(2)300(3)134.4C6H12O6＋6O2――→点燃6CO2＋6H2O(4)生成砖红色沉淀解析(1)1mol葡萄糖中含有5mol羟基，与足量的金属钠反应，产生2.5mol氢气，标准状况下的体积是56L。(2)1mol葡萄糖中含有5mol羟基，可以与5mol乙酸发生酯化反应，故所需醋酸的质量为5mol×60g·mol－1＝300g。(3)葡萄糖燃烧的化学方程式为C6H12O6＋6O2――→点燃6CO2＋6H2O,1mol葡萄糖完全燃烧所需氧气为6mol，标准状况下体积为134.4L。(4)葡萄糖与新制的Cu(OH)2加热煮沸生成砖红色的Cu2O沉淀。变式训练1C[新制的Cu(OH)2悬浊液不与乙醇反应，与乙酸中和形成蓝色溶液，与葡萄糖在加热条件下反应产生砖红色沉淀。]例2D[纯净物有固定的熔、沸点，油脂没有固定的熔、沸点，故是混合物。从结构上分析，B项正确。油脂是酸与醇作用的产物，具有酯基(—COO—)，属于酯类。油脂结构中的烃基有些是不饱和的，含有碳碳双键，可使溴水褪色。]变式训练2A[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。]例3B[蛋白质是生命的基础，A项正确；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项错误；C项为常识性知识，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项正确。]变式训练3A[GFP为蛋白质，A项正确；蛋白质属于高分子化合物，是混合物，B项错；蛋白质的颜色反应是指某些蛋白质遇浓硝酸显黄色，C项错；通常用灼烧的方法和颜色反应检验蛋白质，D项错。]【当堂过关】1.D[糖类俗称碳水化合物，但它不是水与碳直接化合的产物。糖类大都可用Cn(H2O)m来表示，但符合这一通式的不一定都是糖，如乙酸CH3COOH、甲酸甲酯HCOOCH3[C2(H2O)2]等；而不符合Cn(H2O)m这一通式的物质也可能是属于糖类的，如脱氧核糖C5H10O4、鼠李糖C6H12O5。糖不一定有甜味，如淀粉、纤维素等。]2.C[A项，油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油反应生成的酯；B项，油脂与H2发生加成反