同步苏教化学选修一新突破讲义专题2 第2单元 提供能量与营养的食物 Word版含答案.docx

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第二单元　提供能量与营养的食物

学习目标：

1.知道食物中各种糖的名称及其化学式，了解淀粉、蔗糖、麦芽糖水解的产物，了解糖类在人体内的转化过程，知道各种含糖量丰富的食物。

（重点）2.知道油脂的化学结构和水解产物，了解油脂在人体内的转化过程，了解符合健康要求的油脂的摄入种类和方式。

（重点）3.了解蛋白质的水解产物和α氨基酸的结构，知道8种必需氨基酸和氨基酸形成肽的反应，了解蛋白质的变性。

（重点）4.能查阅资料了解常见维生素的生理功能，了解维生素C的还原性，通过对各类营养素知识的学习，逐步形成平衡膳食的观念，养成良好的饮食习惯。

（重点）

一、营养素

1．营养素

食物中能够被人体消化、吸收和利用的各种营养物质。

2．组成

二、糖类

1．糖类概述

（1）组成

糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物，其化学组成大多符合Cn（H2O）m的通式，因此糖类也称为碳水化合物。

（2）分类

根据糖类分子的复杂程度与水解情况，可以将糖类分为单糖、二糖和多糖。

其典型代表物有葡萄糖（分子式为C6H12O6），蔗糖（分子式为C12H22O11），淀粉与纤维素[分子式为（C6H10O5）n]。

（3）富含糖类食物

食物

富含糖类

谷类、豆类、薯类、芋头、莲藕

淀粉

水果

葡萄糖、果糖

甘蔗、甜菜

蔗糖

2．糖类的性质

（1）葡萄糖的检验

葡萄糖

砖红色沉淀（Cu2O）

（2）糖类水解

在稀硫酸或酶的催化作用下，多糖和二糖都能水解生成葡萄糖，试写出下列化学方程式：

①淀粉水解：

（C6H10O5）n（淀粉）＋nH2O

nC6H12O6（葡萄糖）；

②蔗糖水解：

C12H22O11（蔗糖）＋H2O

C6H12O6（葡萄糖）＋C6H12O6（果糖）；

③麦芽糖水解：

C12H22O11（麦芽糖）＋H2O

2C6H12O6（葡萄糖）。

3．葡萄糖在人体中的作用

（1）生理功能

①通过氧化还原反应为人体提供热能，热化学方程式为C6H12O6（s）＋6O2（g）

6CO2（g）＋6H2O（l）

ΔH＝－2803kJ·mol－1

②储备能源：

转化为糖元和脂肪。

（2）对人体的影响

①摄入不足：

容易患低血糖。

②摄入过多：

引起肥胖。

4．糖尿病

（1）成因：

由于生理发生病变，血液中的葡萄糖不能进入细胞内进行代谢，因而血液中的葡萄糖浓度很高，大量的糖只能通过尿液排出。

（2）注意事项：

不宜食用含糖量较高的食物。

三、油脂

1．组成：

高级脂肪酸和甘油反应生成的酯。

它们的结构简式为：

2．分类

3．油脂在人体内的变化

（1）油脂的代谢过程

在人体内，油脂主要在小肠内吸收。

高级脂肪酸＋甘油

　　　　　　　↓氧化

（2）脂肪酸在人体内的功能

①供给能量。

相同质量的脂肪、糖类、蛋白质，脂肪提供的热量最多。

②储存“能量”。

在酶的作用下，重新合成人体所需的脂肪。

③合成人体所需的其他化合物（如磷脂、固醇等）的原料。

④促进发育、维持健康和参与胆固醇的代谢。

（3）人体必需的脂肪酸

名称

结构简式

亚油酸

CH3（CH2）3（CH2CH===CH）2（CH2）7COOH

亚麻酸

CH3（CH2CH===CH）3（CH2）7COOH

花生四烯酸

CH3（CH2）3（CH2CH===CH）4（CH2）3COOH

4．油脂的存在

（1）主要存在于某些植物的种子、果实和动物的脂肪中。

（2）不同食品中油脂的数量和种类（填“较高”或“较低”）：

①家畜肉类和油料作物的种子中油脂含量较高。

②家禽和水产品中油脂含量较低。

③某些植物油和鱼油中不饱和酯含量较高。

④动物脂肪中饱和酯含量较高。

微点拨：

油脂属于酯类，分子中含酯基（

），

能发生水解反应；酯类化合物不一定属于油脂。

四、蛋白质

1．蛋白质

（1）蛋白质的组成与水解产物：

蛋白质主要由C、H、O、N四种元素组成，有的蛋白质还含有S、P等元素。

它主要用来组成人体组织，人体摄入蛋白质后，在酶的作用下发生水解，最终生成氨基酸。

因此它也可以看成氨基酸聚合的产物。

（2）天然蛋白质水解得到的产物是α氨基酸，其通式是

，最简单的是甘氨酸。

构成蛋白质的常见氨基酸大约有20种，其中有8种人体自身不能合成。

（3）蛋白质的性质：

蛋白质溶液遇到某些浓的硫酸钠、硫酸铵等无机盐溶液会析出沉淀，沉淀物还可以重新溶解在水中，这个过程称为盐析。

当蛋白质溶液遇到强酸、强碱、重金属盐、甲醛等化学物质或者受热时会发生变性。

2．氨基酸

（1）结构

从结构上看，氨基酸分子含有氨基（—NH2）和羧基

（

），天然氨基酸是α氨基酸

（

）。

例如：

甘氨酸：

，

丙氨酸：

。

（2）化学性质

①显两性：

②缩合反应：

多个氨基酸的羧基和氨基可进行分子间脱水而缩合成多肽，多肽链相互结合形成蛋白质。

H2N—CH2COOH＋H2N—CH2COOH―→

＋H2O

（3）必需氨基酸

①定义：

人体自身不能合成，必须由食物获得氨基酸。

②八种必需氨基酸：

缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、丝氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸。

五、维生素

1．分类：

不同的维生素分子结构差异很大，一般按照维生素的溶解性把它分为脂溶性和水溶性两大类。

维生素A属于脂溶性维生素，维生素C属于水溶性维生素。

2．维生素A

（1）维生素A1的结构简式：

（2）维生素A的存在：

存在于胡萝卜等蔬菜和鱼肝油中。

（3）维生素A的生理营养功能：

维生素A是一类重要的维生素，又称视黄醇。

如果人体缺少维生素A，人易患夜盲症、干眼症等眼疾。

3．维生素C

（1）结构：

分子式为C6H8O6；

结构简式：

（2）存在：

维生素C广泛存在于新鲜水果和绿色蔬菜中，如山楂、鲜枣、柠檬、辣椒、西红柿、豆角、白菜等。

人体不能合成维生素C，必须从食物中获得。

（3）特性：

维生素C能防治坏血病，又称抗坏血酸。

它易被氧化，遇热易分解，因此在烹饪含有维生素C的食物时，要注意防止维生素C被破坏。

4．各种维生素的功能及其溶解性

维生素名称

生理、营养功能

溶解性

维生素D

促进Ca2＋吸收，防治佝偻病、软骨病

脂溶性

维生素A

防治夜盲症、干眼症、视神经萎缩、促进生长

脂溶性

维生素B1

抗神经炎，预防脚气病

水溶性

维生素B2

预防舌炎及口角炎，促进生长

水溶性

维生素B3

组成辅酶A，缺乏时容易引起胆固醇含量不足，造成肾上腺机能低下

水溶性

1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）葡萄糖、蔗糖、淀粉均可发生水解反应。

（　　）

（2）油脂为人体提供热量和必需的脂肪酸。

（　　）

（3）蛋白质水解的最终产物是多肽。

（　　）

（4）维生素能为人体提供能量。

（　　）

[答案]　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×

2．下列说法错误的是（　　）

A．在人体内酶的作用下，淀粉可以水解生成葡萄糖

B．人体平均每天摄取的糖类氧化产生的能量占每天所需总能量的60%～70%

C．食用的脂肪在人体内酶的作用下，全部重新合成人体所需的脂肪

D．亚油酸能够降低血脂和胆固醇，防止动脉粥样硬化

C　[脂肪在人体内的生理功能表现在多方面，如氧化释放能量，并不是全部转化为人体所需的脂肪。

]

3．下列关于维生素的叙述中，不正确的是（　　）

A．根据维生素的溶解性可以将维生素分为脂溶性和水溶性两大类

B．人体需要的所有维生素都必须从食物中摄取

C．维生素C具有较强的还原能力，容易被氧化

D．不同的维生素生理功能各不相同

B　[人体所需要的维生素中，除维生素D在太阳光照射下能在人体内合成、维生素A能由摄入的β胡萝卜素转化而来以外，人体需要的其他维生素都必须从食物中摄取。

故B项错误。

]

认识淀粉、油脂、蛋白

质的水解反应

淀粉、油脂、蛋白质是人体需要的营养素，但人体不能直接吸收淀粉、油脂、蛋白质，它们均要在人体内水解后才能被人体吸收。

[思考交流]

1．淀粉完全水解的方程式怎样书写？

【提示】　

＋nH2O

。

2．怎样验证植物油在碱性条件下发生水解？

【提示】　实验步骤：

取少量植物油与水在试管中混合，振荡，静置一段时间后可以看到：

分层。

向其中加入少量的NaOH固体或NaOH浓溶液，振荡，加热。

实验现象：

不分层。

实验结论：

油脂在碱性条件下发生水解。

3．某蛋白质的结构片段如下：

它水解后产生几种氨基酸？

分别写出它们的结构简式。

【提示】　三种。

、

。

（1）淀粉的水解

①淀粉水解程度检验的操作流程

水解液

中和液（呈碱性）

　　　　　　　现象A　　　　现象B

②实验现象及结论

序号

现象A

现象B

结论

1

溶液变蓝色

未出现银镜

淀粉尚未水解

2

溶液变蓝色

出现银镜

淀粉部分水解

3

溶液不变蓝色

出现银镜

淀粉完全水解

（2）油脂的水解

水解条件

反应原因

水解程度

目的

酸性水解

可逆、

水解

不完

全

获得高级脂肪

酸和

甘油

碱性水解

完全

水解

制取

肥皂

获得

甘油

（3）蛋白质的水解

蛋白质在酶的催化下发生水解生成氨基酸，断键部位是肽键

中的C—N键。

蛋白质

氨基酸

人体所需蛋白质

1．下列有关葡萄糖的说法错误的是（　　）

A．葡萄糖的分子式是C6H12O6

B．葡萄糖能发生银镜反应

C．葡萄糖是人体重要的能量来源

D．葡萄糖属于高分子化合物

D　[葡萄糖的相对分子质量为180，远小于10000，所以葡萄糖不是高分子化合物。

]

2．下列说法中，不正确的是（　　）

A．葡萄糖是一种重要的营养物质，在人体组织里进行氧化，方程式为C6H12O6＋6O2

6CO2＋6H2O，同时放出热量，供人体所需

B．病人尿常规葡萄糖检测用菲林试剂

C．如果摄入淀粉过多，多余的淀粉就会转化为脂肪储存在皮下

D．淀粉在口腔内，在唾液淀粉酶的作用下全部水解为葡萄糖

D　[淀粉进入口腔后，在唾液淀粉酶的作用下，一小部分先水解为麦芽糖。

进入消化道后，在胰淀粉酶的作用下，在口腔里没有水解的淀粉继续水解为麦芽糖。

麦芽糖在麦芽糖酶的催化作用下，进一步水解为葡萄糖。

]

3．下列关于油脂的说法正确的是（　　）

①是纯净物；②是高级脂肪酸；③在碱性条件下水解更彻底；④可以使酸性KMnO4溶液褪色；⑤摄入过量的油脂易引起多种疾病，所以最好不吃油脂

A．①②③④⑤　　　　　B．③④⑤

C．①②③④D．③④

D　[油脂是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物，属于酯类物质，在酸性和碱性条件下都能水解，有些油脂中含有不饱和烃基，能和酸性KMnO4溶液反应。

油脂是一种重要的营养物质，不能过量食用，但人体不能缺少，故选D。

]

4．关于油脂的说法不正确的是（　　）

A．油脂水解后的产物经氧化为人体提供热能

B．油脂能溶解维生素A、D、E、K

C．油脂能储备热能

D．多吃动物脂肪比多吃植物油好

D　[一般认为，不饱和高级脂肪酸甘油酯比例高的油脂的质量较好，植物油中不饱和高级脂肪酸甘油酯含量较高。

]

油脂中含有

（酯基），因此具有酯类物质的性质，能在

酸性、碱性或酶的作用下发生水解反应；部分油脂中含有

（双键），因此会有烯烃的性质，如与H2、Br2加成，易被氧化等。

5．氨基酸分子中含有的官能团是（　　）

A．羟基和氨基　　　　　B．氨基和羧基

C．羟基和酯基D．羰基和硝基

B　[氨基酸分子中含有羧基（—COOH）和氨基（—NH2）。

]

6．要使蛋白质从溶液中析出而又不改变蛋白质的性质，应加入的试剂是

（　　）

A．乙醇B．福尔马林

C．乙酸铅浓溶液D．（NH4）2SO4浓溶液

D　[A.乙醇的杀菌消毒原理是使细菌病毒蛋白质变性，丧失生理活性，故A错误；B.福尔马林具有防腐、消毒作用是使细菌病毒蛋白质变性，丧失生理活性，故B错误；C.乙酸铅是重金属盐，能使蛋白质发生变性，故C错误；D.蛋白质溶液中加入饱和（NH4）2SO4浓溶液，蛋白质从溶液中析出，继续加水时，仍能溶解，并不影响原来蛋白质的性质，故D正确。

]

（1）盐析属于物理变化，属于可逆过程。

（2）变性属于化学变化，属于不可逆过程。

7．小明因体内缺乏维生素A患了夜盲症，同学们七嘴八舌地给他提供补充维生素A的食谱。

下列食品对补充维生素A没有明显作用的是（　　）

A．鱼肝油B．蛋黄

C．绿叶蔬菜D．豆制品

D　[豆类所含的维生素主要是维生素B类。

]

8．维生素C的结构简式是

，它的分子式是________。

由于它能防治坏血病，又称为________。

在维生素C溶液中滴入紫色石蕊试液，溶液颜色变红，说明维生素C溶液具有________性；在维生素C溶液中滴入少量蓝色的含有淀粉的碘水，可观察到的现象是________，说明维生素C具有___________性。

[解析]　由结构简式可以看出其分子式为C6H8O6，加入石蕊后显红色，说明其水溶液呈酸性，维生素C具有还原性，可被I2氧化，因此含有淀粉的碘水蓝色褪去。

[答案]　C6H8O6　抗坏血酸　酸　溶液蓝色褪去　还原