高届高级高一高中化学步步高必修2课件学案第三章第四节.docx

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高届高级高一高中化学步步高必修2课件学案第三章第四节

第四节　基本营养物质

一、糖类

1.分类

糖类

2.葡萄糖

（1）分子结构和性质

（2）特征反应

3.糖类的水解

（1）蔗糖的水解反应

①实验现象：

试管中最终有砖红色沉淀生成。

②实验结论：

蔗糖水解有葡萄糖生成。

③反应方程式：

C12H22O11＋H2O

C6H12O6＋C6H12O6。

　　　蔗糖葡萄糖果糖

（2）淀粉（纤维素）的水解反应

淀粉（纤维素）水解反应的化学方程式为

（C6H10O5）n＋nH2O

nC6H12O6。

淀粉（或纤维素）　　　葡萄糖

4.糖类在生产、生活中的应用

（1）糖类都是有甜味的物质（×）

（2）葡萄糖和果糖具有相同分子式而具有不同的结构,因此二者互为同分异构体（√）

（3）所有糖类都能发生水解反应（×）

（4）淀粉和纤维素的分子式相同,所以二者互为同分异构体（×）

（5）蔗糖和淀粉水解的产物只有葡萄糖（×）

（6）纤维素在人体内可以水解为葡萄糖,故可作为人类的营养物质（×）

（7）糖类都属于高分子化合物（×）

（8）棉、麻的成分主要是纤维素（√）

1.丧失体内自我调节血糖水平的人会得糖尿病,病人的尿液中含有葡萄糖,怎样通过实验检验一个病人是否患有糖尿病？

提示　把NaOH（过量）和CuSO4溶液加入某病人的尿液中微热,若观察到有砖红色沉淀生成,说明该人患有糖尿病。

2.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。

答案　

（1）56　

（2）300　（3）134.4　C6H12O6＋6O2

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醋酸发生酯化反应,故完全酯化所需醋酸的质量为5mol×60g·mol－1＝300g。

（3）葡萄糖燃烧的化学方程式为C6H12O6＋6O2

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在加热条件下反应生成砖红色的Cu2O沉淀。

3.某同学为了检验淀粉的水解程度,设计了如下实验方案：

（1）写出淀粉水解的化学方程式：

。

（2）该同学认为水解程度有三种可能

①淀粉完全水解,此时水解液存在溶质（填化学式）。

②淀粉未水解,此时水解液的溶质（填化学式）。

③淀粉部分水解,此时水解液的溶质（填化学式）。

（3）请完成以下内容

实验现象及结论

情况

现象A

现象B

结论

①

溶液呈蓝色

未产生银镜

未水解

②

部分水解

③

溶液不呈蓝色

出现银镜

（4）实验方案中,NaOH的作用。

答案　

（1）（C6H10O5）n（淀粉）＋nH2O

nC6H12O6

（2）①C6H12O6、H2SO4　②（C6H10O5）n、H2SO4

③C6H12O6、（C6H10O5）n、H2SO4

（3）②现象A：

溶液呈蓝色　现象B：

出现银镜

③结论：

完全水解

（4）中和H2SO4,防止H2SO4和银氨溶液反应变质

1.糖类水解规律

（1）单糖不发生水解。

（2）1mol双糖能水解,生成2mol单糖分子。

（3）1mol多糖能水解,生成很多摩尔单糖分子。

2.糖类水解条件

蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂,并且水浴加热。

3.淀粉水解程度及其产物检验注意的问题

（1）检验淀粉时,必须直接取水解液加入碘水,不能取中和液,因为碘能与氢氧化钠溶液反应。

（2）因反应是用稀硫酸作催化剂,而与新制Cu（OH）2悬浊液反应的溶液必须呈碱性,所以应先中和再检验。

二、油脂

1.组成特点及分类

元素组成

代表物

代表物分子组成

油

C、H、O

植物油

不饱和高级脂肪酸甘油酯

脂肪

动物脂肪

饱和高级脂肪酸甘油酯

2.油脂的化学性质

油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类物质,因此能发生水解反应。

其中反应②又叫皂化反应,即油脂在碱性条件下的水解反应。

3.油脂在生产、生活中的应用

（1）油脂属于高分子化合物（×）

（2）天然油脂属于混合物（√）

（3）油脂的水解反应称为皂化反应（×）

（4）植物油在空气中变质是发生了加成反应（×）

（5）植物油不能使溴水褪色（×）

（6）油脂难溶于水（√）

“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。

1.为什么用热的碱性溶液洗涤粘有油脂的器皿效果好？

提示　油脂属于酯,难溶于水,在热的碱性溶液中可以加速油脂的水解,生成易溶于水的甘油和高级脂肪酸盐。

2.植物油、动物油、矿物油有哪些区别？

提示　植物油和动物油都是油脂,属于酯类物质,植物油中含碳碳双键；矿物油属于烃类。

3.区别植物油和矿物油的正确方法是（　　）

A.加酸性高锰酸钾溶液,振荡

B.加NaOH溶液,煮沸

C.加新制Cu（OH）2悬浊液,煮沸

D.加溴水,振荡

答案　B

解析　植物油中含有碳碳不饱和键,能使酸性KMnO4溶液或溴水褪色,有些矿物油含有烯烃,也能使溴水或酸性KMnO4溶液褪色,A、D项无法区别；植物油属于酯类,在NaOH溶液中煮沸时,水解后的生成物能溶于水,矿物油无此性质,故B项可区别植物油和矿物油。

油脂和矿物油的比较

物质

油脂

矿物油

脂肪

油

组成

多种高级脂肪酸的甘油酯

多种烃（石油及其分馏产品）

含饱和烃基多

含不饱和烃基多

性质

固态或半固态

液态

具有烃的性质,不能水解

能水解并部分兼有烯烃的性质

鉴别

加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅

加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化

三、蛋白质

1.蛋白质的组成

（1）组成元素：

C、H、O、N、S、P等。

（2）分子组成：

是由氨基酸连接而成的高分子化合物。

（3）代表物质：

酶、肌肉、毛发等。

2.蛋白质的性质

（1）水解反应：

蛋白质

氨基酸。

（2）

3.在生产、生活中的应用

（1）蛋白质是人类必需的营养物质。

（2）动物的毛和蚕丝的主要成分是蛋白质,可制作服装等。

（3）淀粉酶、麦芽糖酶等绝大数酶是特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂。

（1）蛋白质在酶作用下可以水解转化成氨基酸（√）

（2）蛋白质由碳、氢、氧元素组成（×）

（3）动物的毛和蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质属于高分子化合物（√）

（4）浓硝酸滴到皮肤上,皮肤变黄色是物理变化（×）

1.如何用简单的方法鉴别纺织品是棉制品还是羊毛？

提示　棉制品的主要成分为纤维素,羊毛制品的主要成分为蛋白质。

可以灼烧法鉴别,灼烧后有烧焦羽毛气味的是羊毛制品。

2.下列物质不能发生水解反应的是（填序号）。

①乙酸乙酯　②葡萄糖　③果糖　④蔗糖　⑤麦芽糖

⑥淀粉　⑦纤维素　⑧酶　⑨油脂

答案　②③

解析　葡萄糖和果糖都是单糖,单糖不能水解。

能水解的常见有机物

（1）酯类

酸（盐）＋醇

（2）油脂

高级脂肪酸（盐）＋甘油

（3）蔗糖

葡萄糖＋果糖

（4）麦芽糖

葡萄糖

（5）淀粉（纤维素）

葡萄糖

（6）蛋白质

氨基酸

1.（2019·唐山高一测试）葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,其对应的性质中不正确的是（　　）

A.与钠反应放出氢气B.可与乙酸发生酯化反应

C.能发生银镜反应D.可使小苏打溶液冒出气泡

答案　D

解析　葡萄糖含有羟基,故能与钠反应放出氢气,与乙酸发生酯化反应；含有醛基,能发生银镜反应；无羧基,所以不与NaHCO3反应。

2.下列关于油脂的叙述不正确的是（　　）

A.油脂属于酯类

B.油脂没有固定的熔、沸点

C.油脂是高级脂肪酸的甘油酯

D.油脂都不能使溴水褪色

答案　D

解析　有的油脂含有不饱和碳碳双键（如植物油）,能发生加成反应使溴水褪色,故D不正确。

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、N

B.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

答案　D

解析　蛋白质的组成元素除C、H、O、N外有的还含有S、P等元素,A错误；某些蛋白质在浓硝酸的作用下变黄,发生颜色反应,B错误；酶具有专一性,蛋白酶只可以催化蛋白质的水解反应,C错误。

4.下列说法正确的是（　　）

A.葡萄糖、果糖和蔗糖都能发生水解反应

B.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的

C.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物

D.油脂有油和脂肪之分,但都属于酯

答案　D

解析　葡萄糖、果糖是单糖不能发生水解反应,故A项错误；蛋白质由C、H、O、N等元素组成,故B错误；糖类中的单糖、双糖还有油脂都不是高分子化合物,蛋白质是高分子化合物,故C错误。

5.有关物质水解的叙述不正确的是（　　）

A.可用碘水检验淀粉是否水解完全

B.油脂在酸性条件下水解与其在碱性条件下水解的产物完全相同

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

答案　B

解析　A项,淀粉遇碘变蓝,可用碘水检验淀粉是否水解完全,故正确；B项,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,故错误；D项,纤维素与淀粉水解的最终产物均为葡萄糖,故正确。

6.油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯。

油脂的下述性质和用途中,与其含有不饱和的碳碳双键有关的是（　　）

A.油脂是产生能量最高的营养物质

B.利用油脂在碱性条件下的水解,可以制甘油和肥皂

C.植物油通过氢化（加氢）可以变为脂肪

D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质

答案　C

解析　油脂是产生能量最高的营养物质,与碳碳双键无关,故A不选；油脂在碱性条件下水解,可以制甘油和肥皂,利用酯的水解反应,与酯基有关,与碳碳双键无关,故B不选；植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯,含有碳碳双键,能与氢气发生加成反应,生成饱和的高级脂肪酸甘油酯（脂肪）,与碳碳双键有关,故选C；脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质,这句话本身是正确的,但与碳碳双键无关,故D不选。

题组一　糖类的组成、结构与性质

1.葡萄糖（C6H12O6）是一种重要的营养物质,下列关于葡萄糖的说法中,正确的是（　　）

A.葡萄糖是一种单糖

B.葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子

C.常温下,葡萄糖可与新制的氢氧化铜悬浊液反应

D.1mol葡萄糖完全燃烧需要9mol氧气

答案　A

解析　葡萄糖是单糖,A正确；葡萄糖分子中氢、氧原子个数比为2∶1,但不是以水分子的形式存在,B错误；葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应必须加热,C错误；葡萄糖分子可改写为C6·（H2O）6,由此可判断1mol葡萄糖完全燃烧需要6mol氧气,D错误。

2.把①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④乙酸乙酯在稀硫酸存在下分别进行水解,最终产物只有1种的是（　　）

A.①和②B.只有③

C.只有④D.只有②和③

答案　D

解析　蔗糖的水解产物有葡萄糖和果糖两种；乙酸乙酯的水解产物也有两种。

3.（2019·北京西城区高一检测）下列说法正确的是（　　）

A.淀粉和纤维素都可以用（C6H10O5）n表示,所以二者属于同分异构体

B.蔗糖、淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖

C.葡萄糖的银镜反应一般在碱性条件下发生

D.所有有机物中都含有官能团

答案　C

解析　淀粉和纤维素都可以用（C6H10O5）n表示,但二者的n值不同,不属于同分异构体,故A错误；蔗糖水解的最终产物是葡萄糖和果糖,故B错误；葡萄糖的银镜反应一般在碱性条件下发生,故C正确；烷烃不含有官能团,故D错误。

题组二　糖类及其水解产物的检验

4.（2019·临沂高一检测）将蔗糖放入试管中,加水和稀硫酸振荡,水浴加热5分钟,取水解液3mL加入新制的Cu（OH）2悬浊液,加热后没有看到砖红色物质出现,这是因为（　　）

A.加热时间不够

B.蔗糖纯度不够

C.Cu（OH）2的量不足

D.水解液未用碱液中和

答案　D

解析　蔗糖在稀硫酸的催化作用下水解,水解液中有H2SO4,使Cu（OH）2溶解,不能得到Cu2O沉淀,在加入新制Cu（OH）2悬浊液前,应用碱中和作催化剂的稀硫酸,并调至碱性环境。

5.（2019·西安高一月考）某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉的水解情况。

下列结论中正确的是（　　）

A.淀粉尚有部分未水解

B.淀粉已完全水解

C.淀粉没有水解

D.淀粉已发生水解,但不知是否完全水解

答案　D

解析　因为混合液呈碱性,所以加碘水不变蓝,不能说明不含淀粉；而加入新制Cu（OH）2悬浊液生成砖红色沉淀,说明其中含有葡萄糖。

故结论应为淀粉已水解,但不知是否完全水解。

6.（2019·成都高一检测）可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液的试剂是（　　）

A.新制氢氧化铜悬浊液B.银氨溶液

C.石蕊试液D.碳酸钠溶液

答案　A

解析　将少量的氢氧化铜分别加入三种溶液后,氢氧化铜溶解的是乙酸；变为绛蓝色,加热后生成砖红色沉淀的是葡萄糖；无明显变化的是蔗糖,所以A正确；银氨溶液无法鉴别乙酸和蔗糖,所以B错；石蕊无法鉴别葡萄糖和蔗糖,所以C错；碳酸钠只能鉴别出乙酸,不能鉴别葡萄糖和蔗糖,所以D错。

题组三　油脂与蛋白质的组成、结构、性质和应用

7.（2018·泰安高一检测）下列关于油脂的说法不正确的是（　　）

A.油脂在人体内的水解产物是硬脂酸和甘油

B.天然油脂大多是由混合甘油酯分子组成的混合物

C.脂肪里的饱和烃基的相对含量较大,熔点较高

D.油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,属于酯类

答案　A

解析　油脂在小肠内的水解产物是高级脂肪酸和甘油,不一定是硬脂酸,A错；天然油脂是混合物,多数是混合甘油酯,B正确；油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯,D正确。

8.（2019·秦皇岛高一检测）诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是（　　）

A.蛋白质和烃B.油脂和烃

C.蛋白质和淀粉D.油脂和蛋白质

答案　A

解析　“丝”中含有的物质是蛋白质,“泪”指的是液态石蜡,液态石蜡属于烃。

9.下列各项属于油脂用途的是（　　）

①作人类的营养物质　②制取甘油　③制取肥皂　④制备高级脂肪酸　⑤制备矿物油

A.①②③④B.①③⑤

C.①②④⑤D.①②③

答案　A

解析　油脂是油和脂肪的统称,植物油和动物脂肪都是油脂。

油脂是人类重要的食物之一；油脂在酸性条件下水解可制高级脂肪酸和甘油；利用油脂在碱性条件下水解可制取肥皂和甘油；矿物油是各种烃的混合物,是石油的分馏产品,不能由油脂制取。

题组四　基本营养物质的相关综合

10.下列说法正确的是（　　）

A.糖类化合物都具有相同的官能团

B.酯类物质是形成水果香味的主要成分

C.油脂的皂化反应生成脂肪酸和丙醇

D.蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基

答案　B

解析　葡萄糖的官能团是羟基和醛基,而果糖的官能团是羟基和羰基,A错误；低级酯一般易挥发且具有芳香气味,B正确；油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油,称之为皂化反应,C错误；蛋白质的水解产物是氨基酸,氨基酸的官能团是羧基和氨基,D错误。

11.（2019·山西怀仁一中期中）下列关于有机物的叙述不正确的是（　　）

A.油脂、淀粉、蔗糖和蛋白质在一定条件下都能发生水解反应

B.淀粉水解的最终产物是葡萄糖

C.糖类物质都能发生水解反应

D.苯、乙醇、乙酸和油脂都能发生取代反应

答案　C

解析　本题的易错点是知道糖类物质大部分都能发生水解,但忽略了单糖不能水解的事实。

葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,C项错误。

12.下列各组有机物的鉴别中所用试剂及现象与结论均正确的是（　　）

选项

有机物

所用试剂

现象与结论

A

葡萄糖与果糖

钠

有气体放出的是葡萄糖

B

蔗糖与蛋白质

溴水

褪色的是蔗糖

C

油脂与蛋白质

浓硝酸

变蓝的是蛋白质

D

淀粉与蛋白质

碘水

变蓝的是淀粉

答案　D

解析　葡萄糖和果糖均含有羟基,都能与钠反应生成氢气,A项错误；蔗糖和蛋白质均不与溴水反应,无法鉴别,B项错误；某些蛋白质遇浓硝酸变黄色,C项错误；淀粉遇碘水变蓝,D项正确。

13.（2018·昆明高一检测）为了检验淀粉水解产物,某学生设计了如下实验方案：

淀粉液

水解液

混合液

砖红色沉淀

回答下列问题：

（1）试剂1是,作用是。

（2）试剂2是,作用是。

发生的离子反应为；如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,能否实现实验目的,若不能,其原因是。

（3）如何检验第①步实验中淀粉已水解完全。

答案　

（1）稀硫酸　起催化作用

（2）NaOH溶液　中和作催化剂的硫酸,使检验水解产物的实验得以顺利进行　H＋＋OH－===H2O　否　硫酸能溶解Cu（OH）2而使实验失败

（3）用试管取出少量水解液,加入碘水,若不显蓝色,说明淀粉已水解完全

解析　

（1）因淀粉水解需用稀硫酸作催化剂,所以试剂1是稀硫酸,作催化剂。

（2）因淀粉水解用稀硫酸作催化剂,检验葡萄糖时溶液要呈碱性,所以试剂2是NaOH溶液,中和作催化剂的稀硫酸,发生的离子反应为H＋＋OH－===H2O,使检验水解产物的实验得以顺利进行；如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,因为稀硫酸能溶解Cu（OH）2而使实验失败。

（3）因淀粉未完全水解时还有少量的淀粉,而碘能使淀粉变蓝,故用碘水检验。

14.（2018·郑州一中期中）糖类、油脂和蛋白质都是人体基本营养物质。

请回答下列问题：

（1）在试管中加入0.5g淀粉和4mL20%的H2SO4溶液,加热3～4min,然后用碱液中和试管中的H2SO4溶液。

①淀粉完全水解生成的有机物的分子式为。

②若要检验淀粉已经发生了水解,可取少量上述溶液并向其中加入（填试剂的名称）。

（2）油脂在人体内通过水解生成和丙三醇,再氧化分解,为人体提供能量。

（3）为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”,通常选用的方法是（填字母）。

A.滴加稀盐酸B.滴加浓硫酸

C.滴加酒精D.火焰上灼烧

答案　

（1）①C6H12O6　②银氨溶液（或新制的氢氧化铜悬浊液）　

（2）高级脂肪酸　（3）D

解析　

（1）淀粉水解的最终产物为葡萄糖,分子式为C6H12O6,因此可用银氨溶液或新制Cu（OH）2悬浊液检验葡萄糖,从而证明淀粉已发生水解。

（2）油脂在人体内水解生成高级脂肪酸和丙三醇。

（3）蚕丝的主要成分是蛋白质,“人造丝”的主要成分是纤维素。

鉴别蛋白质的依据主要有：

①某些蛋白质分子跟浓硝酸作用时变黄色；②蛋白质被灼烧时,有烧焦羽毛的气味（常以此来区别毛纺织品和其他纺织品）。

15.人造奶油是以氢化的植物油、液体油和动物油为原料,按一定比例与乳化剂、色素、调味剂、强化剂、抗氧化剂、防腐剂等调和而成。

（1）脂肪和油都属于酯类物质,它们的主要区别是脂肪常温下为体,油常温下为体。

（2）将植物油进行氢化时的反应类型是（填字母）。

A.加成反应B.取代反应

C.氧化反应D.水解反应

（3）人造奶油在人体内经消化后的产物是甘油和脂肪酸,消化的实质从化学上看属于反应。

答案　

（1）固　液　

（2）A　（3）水解（取代）

解析　由于植物油的不饱和度高,熔点低,流动性强,不容易保存,所以可以使植物油和氢气发生加成反应,以减少不饱和度,使植物油硬化；油脂在酸性条件下水解可以生成甘油和脂肪酸,所以人造奶油在人体内消化的实质从化学上看属于水解（取代）反应。