1、1第四节 基本营养物质一、糖类1分类Error!2葡萄糖(1)分子结构和性质(2)特征反应3糖类的水解(1)蔗糖的水解反应实验现象:试管中最终有砖红色沉淀生成。实验结论:蔗糖水解有葡萄糖生成。反应方程式:C 12H22O11H 2O C6H12O6C 6H12O6。 催 化 剂 _蔗糖_葡萄糖_果糖_(2)淀粉的水解反应淀粉水解反应的化学方程式为。 C6H10O5 n nH2O 催 化 剂 nC6H12O6淀粉 葡萄糖2检验淀粉水解及水解程度的实验步骤实验现象及结论:情况 现象 A 现象 B 结论 溶液呈蓝色 未产生银镜 未水解 溶液呈蓝色 出现银镜 部分水解 溶液不呈蓝色 出现银镜 完全水解
2、4.糖类在生产、生活中的应用(1)糖类水解规律单糖不发生水解;1mol 双糖能水解,生成 2mol 单糖分子;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: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。因反应是用硫酸作催化剂,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。例 1 血糖是指血液中的葡萄糖,下列有关说法不正确的是( )A葡萄糖的分子式可表示为 C6(H2O)6,则葡萄糖分子中含有 6 个 H2O 分子B葡萄糖与果糖互
3、为同分异构体C葡萄糖与麦芽糖均含有醛基,但二者不互为同系物D淀粉与纤维素不互为同分异构体答案 A解析 葡萄糖的分子式可表示为 C6(H2O)6,表示葡萄糖分子中含有 H、O 两种元素的原子个数相当于 6 个 H2O 的组成,没有水分子存在,A 错误;葡萄糖与果糖的分子式相同,结构3不同,二者互为同分异构体,B 正确;葡萄糖的分子式为 C6H12O6,麦芽糖的分子式为C12H22O11,分子组成上不是相差“CH 2”的整数倍,不互为同系物,C 正确;淀粉和纤维素的化学式均可用(C 6H10O5)n表示,但 n 值不同,故两者不互为同分异构体,D 正确。易错警示淀粉、纤维素通式中的 n 值不同,它
4、们不属于同分异构体,而且是混合物。例 2 某同学设计了如下 3 个实验方案,用以检验淀粉的水解程度。甲方案:淀粉液 水解液 溶液变蓝 稀 硫 酸 碘 水 结论:淀粉未水解乙方案:淀粉液 水解液 无砖红色沉淀产生 稀 硫 酸 新 制 Cu OH 2悬 浊 液 煮 沸结论:淀粉未水解结论:淀粉部分水解上述三种方案操作是否正确?结论是否正确?说明理由。甲_。乙_。丙_。答案 甲方案操作正确,但结论错误。加入碘水溶液变蓝有两种情况:淀粉完全没有水解;淀粉部分水解。故不能得出淀粉尚未水解的结论 乙方案操作错误,结论亦错误。应用稀碱溶液中和水解液中的稀硫酸,然后再做与新制 Cu(OH)2悬浊液反应的实验。
5、本方案中无砖红色沉淀出现,淀粉可能尚未水解,也可能完全水解或部分水解 丙方案操作正确,结论正确解析 淀粉水解已完全,则溶液中不再有淀粉存在,用碘水检验,溶液不会出现蓝色;淀粉尚未水解时,加入新制 Cu(OH)2悬浊液煮沸,不会有砖红色沉淀产生。淀粉部分水解时,则既要用碘水检验有无淀粉的存在,又要用新制 Cu(OH)2悬浊液检验有无葡萄糖的存在。4二、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 植物油 不饱和高级脂肪酸甘油酯脂肪C、H、O动物脂肪 饱和高级脂肪酸甘油酯2.油脂结构与性质3油脂在生产、生活中的应用“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,
6、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。例 3 (2017西安高一检测)下列关于油脂的叙述不正确的是( )A油脂属于酯类B天然油脂没有固定的熔、沸点C油脂是高级脂肪酸的甘油酯D油脂不能使酸性高锰酸钾溶液褪色答案 D解析 油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,属于酯类化合物,但自然界中的油脂是多种物质的混合物,因此没有固定的熔、沸点;油脂分为油和脂肪,其中形成油的高级脂肪酸的烃基中含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。例 4 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
7、加新制 Cu(OH)2悬浊液,煮沸5D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。思维启迪油脂和矿物油的比较油脂物质脂肪 油矿物油多种高级脂肪酸的甘油酯组成含饱和烃基多 含不饱和烃基多多种烃(石油及其分馏产品)固态或半固态 液态性质能水解并部分兼有烯烃的性质具有烃的性质,不能水解鉴别加含酚酞的 NaOH 溶液,加热,红色变浅加含酚酞的 NaOH 溶液,加热,无
8、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。 催 化 剂 如 酶 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)酶是特殊的蛋白质,是人体内重要的催化剂。例 5 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6答案 B解析 A 项
9、中淀粉遇碘变蓝,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。规律总结能够水解的常见有机物(1)酯类 酸(盐)醇 水 解 (2)油脂 高级脂肪酸(盐)甘油 水 解 (3)蔗糖 葡萄糖果糖 水 解 (4)淀粉(纤维素) 葡萄糖 水 解 (5)蛋白质 氨基酸 水 解 例 6 (2017聊城高一检测)现有四种试剂:新制氢氧化铜悬浊液;浓硝酸;硝酸银溶液;碘水。为了鉴别葡萄糖、淀粉、食盐、鸡蛋清四瓶无色溶液,选择合适的试剂,正确顺序是( )A BC D答案 D解析 葡萄糖与新
10、制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀;淀粉遇到碘水显蓝色;食盐溶液中的氯离子与银离子反应生成白色沉淀;鸡蛋清溶液中含有蛋白质,遇到浓硝酸显黄色,故试剂顺序为。1(2017北京西城区高一测试)葡萄糖的结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO,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 D7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某学生做葡萄糖的还原性实验,将 4mL0.5molL1 的 CuSO4溶液和 4mL0.5m
11、olL1 的NaOH 溶液混合后,滴入 1.0mL 的 10%的葡萄糖,加热煮沸,结果没有看到砖红色沉淀生成。这是因为( )A葡萄糖浓度太大 B加热时间不够CCuSO 4溶液的量不够 DNaOH 溶液的量不够答案 D解析 葡萄糖与新制 Cu(OH)2反应时,NaOH 必须过量,而本题中 n(CuSO4) n(NaOH)2103 mol,NaOH 的量不足,故看不到砖红色沉淀生成。3中国酒文化源远流长,很多地方至今仍用传统工艺来制作米酒。家酿米酒的转化过程为( )A淀粉蔗糖葡萄糖酒B淀粉麦芽糖葡萄糖酒C淀粉麦芽糖果糖酒D淀粉蔗糖果糖酒答案 B解析 家酿米酒是以淀粉类物质为原料在酶的作用下逐步转化
12、而成:淀粉 麦芽糖 酶 葡萄糖 酒(乙醇)。 酶 酒 化 酶 4下列有关油脂的叙述中错误的是( )A植物油不能使 KMnO4(H )溶液褪色B用热的烧碱溶液可区别植物油和矿物油C油脂可以在碱性条件下水解D从溴水中提取溴不可用植物油作为萃取剂答案 A解析 植物油中含有碳碳双键,能使酸性 KMnO4溶液褪色,A 项错误;植物油属于酯,在NaOH 作用下可水解不分层,而矿物油属于烃类,不与 NaOH 溶液反应,B 项正确;植物油中不饱和键与 Br2发生加成反应,D 项正确。5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
13、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8答案 D解析 蛋白质的组成元素除 C、H、O、N 外还含有 S、P 等元素,A 错误;某些蛋白质在浓硝酸的作用下,显黄色,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。6棉花和羊毛都具有的特点是( )A遇浓硝酸显黄色B灼烧后有烧焦羽毛的气味C燃烧产物只有二氧化碳和水D在一定条件下能发生水解答案 D解析 棉花的主要成分为纤维素,羊毛的主要成分为蛋白质,二者共同的性质是都能发生水解反应。 “遇浓硝酸显黄色、灼烧后有烧焦羽毛的气味”是蛋白质的特征反应;
14、蛋白质燃烧不仅生成二氧化碳和水,还生成含氮的物质、硫的氧化物等。对点训练题组一 糖类的组成、结构与性质1葡萄糖(C 6H12O6)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D1mol 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 21,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,
15、D 错误。2(2017广东揭阳惠来一中、揭东一中期末联考)把蔗糖、淀粉、纤维素、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和 B只有C只有 D只有和答案 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(2017唐山高一检测)下列说法正确的是( )9A淀粉和纤维素都可以用(C 6H10O5)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(C 6H10O5)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
16、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(2017秦皇岛高一检测)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CCu(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
17、环境。5(2018山西怀仁一中高一月考)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(2017连云港高一检测)只用一种试剂就可以鉴别乙酸、葡萄糖溶液、淀粉溶液,该试10剂是( )ANaOH 溶液 BNa 2CO3溶液C碘水 D新制氢氧化铜悬浊液答案 D解析 NaOH 溶液只能与乙酸发生反应,但是无明显现象
18、,与另外两种物质不反应,因此不能鉴别,A 错误;Na 2CO3溶液与乙酸发生反应产生 CO2气体,与另外两种物质不能发生反应,因此不能鉴别,B 错误;碘水与淀粉溶液混合会变为蓝色溶液,与另外两种物质不能发生反应,因此不能鉴别,C 错误;新制氢氧化铜悬浊液与乙酸混合,发生反应,变为蓝色溶液,与葡萄糖混合,加热煮沸,产生砖红色沉淀,与淀粉溶液混合,无明显现象,三种溶液产生的现象各不相同,可以鉴别,D 正确。题组三 油脂与蛋白质的组成、结构、性质和应用7(2017临沂高一检测)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
19、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(2017淄博高一检测)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( )做人类的营养物质 制取甘油 制取肥皂 制备高级脂肪酸 制备矿物油A BC D答案 A解
20、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1110下列说法正确的是( )A糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应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 糖类中的单糖不能水解,A 错误;糖类、油脂都是由 C、H、O 三种元素组成的,而蛋白质中除含 C、H、O 三种元素外,还含有 N 元素等,B 错误;
21、单糖、二糖以及油脂都不是高分子化合物,C 错误。11(2017西安铁一中期中)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
22、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。综合强化13(2017聊城高一检测)要检验淀粉的水解程度,提供了以下实验操作过程:取少量淀粉加水制成溶液 加热(水浴) 加入碱液,中和并呈碱性 加入银氨溶液 加入几滴稀硫酸 再加热 加入几滴碘水甲、乙、丙三个同学分别做了以下三个实验,指出他们的实验目的或现象:(1)甲:,现象:无银镜产生。12甲同学的实验目的是_;(2)乙:,现象:有银镜产生;,现象:溶液变蓝。乙同学的
23、实验目的是_;(3)丙:,现象:_。丙同学的实验目的是证明淀粉已完全水解。答案 (1)证明淀粉还没开始水解(2)证明淀粉已发生水解,但还有剩余(3)溶液不变蓝解析 (1)不存在能发生银镜反应的葡萄糖证明淀粉还没开始水解。(2)有银镜产生,证明淀粉已经水解;溶液变蓝,证明淀粉还有剩余。(3)淀粉已完全水解,加入碘水时溶液不变蓝。14(2017杭州高一检测)利用含多糖淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程,根据流程回答下列问题: 淀 粉 稀 硫 酸 A B C 醋 酸B 是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有 B。(1)C 中官能团的名称是_。(2)BC 的反应类型是_(填字母
24、)。A取代反应 B加成反应C氧化反应 D还原反应(3)写出由醋酸制备醋酸甲酯的化学方程式:_。(4)实验室由 B 可制备乙烯气体,写出将乙烯气体通入溴水中出现的现象:_。答案 (1)醛基 (2)C(3)CH3COOHCH 3OH CH3COOCH3H 2O 浓 硫 酸 (4)红棕色褪去且溶液分层解析 淀粉在酸性条件下水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇、乙醇氧化为乙醛、乙醛氧化为乙酸。所以 A 是葡萄糖,B 是乙醇,C 是乙醛。(1)C 中官能团的名称是醛基。(2)乙醇乙醛的反应类型是氧化反应。(3)由醋酸制备醋酸甲酯的化学方程式为13CH3COOHCH 3OH CH3COOCH3H
25、2O。(4)将乙烯气体通入溴水中生成 1,2二溴乙烷, 浓 硫 酸 出现的现象是溴水褪色,且溶液分层。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。