第四節(jié)基本營養(yǎng)物質

1|糖類1.糖類的組成糖類物質由C、H、O三種元素組成,且大多數(shù)分子中氫、氧原子個數(shù)比為

2∶1,可用通式Cn(H2O)m表示,故糖類又稱為碳水化合物。易錯警示

①有些糖類不一定符合該通式,如鼠李糖(C6H12O5);符合該通式的也不一定是糖

類,如乙酸(CH3COOH)。②糖類不一定有甜味,如淀粉、纖維素;有甜味的不一定屬于糖類,如甘油、糖精

等。2.糖類的分類與代表物類別特點代表物名稱分子式關系單糖不能發(fā)生水解反應葡萄糖、果糖C6H12O6互為同分異構體二糖一分子能水解成

兩分子單糖蔗糖、麥芽糖C12H22O11互為同分異構體多糖一分子能水解成

多分子單糖淀粉、纖維素(C6H10O5)n—3.葡萄糖(1)分子結構與性質

(2)主要化學性質①在人體中發(fā)生緩慢氧化:化學方程式為C6H12O6+6O2

6CO2+6H2O。②與新制Cu(OH)2或銀氨溶液反應:葡萄糖與新制Cu(OH)2反應生成氧化亞銅(Cu2

O)磚紅色沉淀,與銀氨溶液反應出現(xiàn)光亮的銀鏡,這兩個反應可用于檢驗葡萄糖

的存在,同時也說明葡萄糖具有還原性。③葡萄糖在酶的催化下可生成乙醇,化學方程式為C6H12O6

2C2H5OH+2CO2↑,該轉化過程被廣泛應用于釀酒和利用生物質生產燃料乙醇。4.二糖和多糖的水解反應二糖、多糖在(稀)硫酸的催化作用下,發(fā)生水解反應,最終生成單糖。即C12H22O11+H2O

C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖C12H22O11+H2O

2C6H12O6麥芽糖葡萄糖(C6H10O5)n+nH2O

nC6H12O6淀粉(或纖維素)葡萄糖知識拓展

①可用碘來檢驗淀粉的存在,淀粉遇碘變藍色;淀粉遇I-、I

等不變色。②果糖、蔗糖分子中不含醛基,而葡萄糖和麥芽糖分子中含醛基。③淀粉、纖維素屬于天然高分子化合物,且屬于混合物;而葡萄糖、蔗糖、麥芽糖等均為小分子化合物。5.淀粉水解程度的判斷(詳見定點1)1.蛋白質的存在、組成(1)存在:廣泛存在于生物體內,是構成細胞的基本物質。(2)組成:由C、H、O、N、S等元素組成,蛋白質屬于天然高分子化合物。分子中

含有肽鍵、氨基和羧基等官能團。2

|蛋白質2.蛋白質的主要性質(1)蛋白質能發(fā)生水解反應生成各種氨基酸,水解時肽鍵(

)發(fā)生斷裂。(2)蛋白質的變性:蛋白質在一些化學試劑,如重金屬的鹽類、強酸、強堿、乙

醇、甲醛等,以及一些物理因素,如加熱、紫外線等的作用下會發(fā)生變性,溶解度

下降,并失去生理活性。(3)蛋白質的顯色反應(分子中含苯環(huán)的):與濃硝酸作用時呈黃色。(4)蛋白質被灼燒時會產生類似燒焦羽毛的特殊氣味,常用此性質來鑒別蛋白

質。1.組成與結構(1)組成:從分子組成上看,油脂是高級脂肪酸與甘油發(fā)生酯化反應生成的酯。油

脂是油和脂肪的統(tǒng)稱。(2)結構:油脂的結構可表示為

(R1、R2、R3代表高級脂肪酸的烴基)。3|油脂知識拓展

①常見的飽和高級脂肪酸:硬脂酸(C17H35COOH)、軟脂酸(C15H31COOH),不飽和高

級脂肪酸:油酸(C17H33COOH)、亞油酸(C17H31COOH)等。②油脂中烴基可以相同或不同,可以是飽和烴基或不飽和烴基。③植物油含較多不飽和脂肪酸的甘油酯,熔點較低;動物油含較多飽和脂肪酸的甘油酯,熔點較高。2.油脂的化學性質(1)油脂的水解油脂在酸或堿存在的條件下,或者在酶的催化作用下能發(fā)生水解反應,生成

相應的高級脂肪酸或高級脂肪酸鹽和甘油。(2)油脂的氫化工業(yè)上常將液態(tài)植物油在一定條件下與氫氣發(fā)生加成反應,提高其飽和程

度,生成固態(tài)氫化植物油,這叫油脂的氫化,也叫油脂的硬化。這樣制得的油脂叫

人造脂肪,通常又叫硬化油。1.淀粉、纖維素都是重要的多糖,分子式均為(C6H10O5)n,二者互為同分異構體。這

種說法正確嗎?提示:不正確。淀粉、纖維素都是高分子化合物,兩者的n值不相同,均為混合物,

二者不互為同分異構體。知識辨析2.蔗糖、淀粉、蛋白質均能發(fā)生水解反應,且水解最終產物均為葡萄糖。這種說

法正確嗎?提示:不正確。蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,淀粉水解最終產物為葡萄糖,蛋白質

水解最終產物為氨基酸。3.淀粉、花生油和雞蛋清都是能發(fā)生水解反應的高分子化合物。這種說法正確嗎?提示:不正確?；ㄉ蛯儆谟椭?不屬于高分子化合物。4.纖維素在人體內可水解為葡萄糖,故可作為人體的供能物質。這種說法正確嗎?提示:不正確。人體內沒有水解纖維素的酶,因此纖維素在人體內不能發(fā)生水解。5.淀粉遇到碘單質變成藍色,遇到含碘的化合物也變成藍色。這種說法正確嗎?提示:不正確。淀粉遇碘單質變藍,是淀粉的特征反應,但遇到含碘的化合物不變色。6.蛋白質遇濃硫酸并微熱呈黃色,蛋白質灼燒具有燒焦羽毛的氣味,以上兩種方法

均可用于檢驗蛋白質。這種說法正確嗎?提示:不正確。某些蛋白質遇濃硝酸微熱呈黃色,用此法可檢驗蛋白質,而不是濃

硫酸;蛋白質灼燒具有燒焦羽毛的氣味,灼燒法也可用于檢驗蛋白質。7.羊毛和絲織品的主要成分為天然蛋白質,使用含酶洗滌劑洗滌羊毛衫和絲織品

時,可能導致衣服變形或者破損。這種說法正確嗎?提示:正確。蛋白質遇酶可能發(fā)生水解,使用含酶洗滌劑洗滌羊毛衫和絲織品可

能會使其中的蛋白質發(fā)生水解導致衣服變形或者破損。8.油脂在酸性或堿性條件下,均可發(fā)生水解反應,其水解程度不同,但水解產物相

同。這種說法正確嗎?提示:不正確。油脂在酸性條件下水解生成高級脂肪酸和甘油,在堿性條件下水

解生成高級脂肪酸鹽和甘油。

1淀粉水解程度的判斷1.實驗步驟

2.實驗現(xiàn)象及結論情況現(xiàn)象A現(xiàn)象B結論①溶液呈藍色未產生磚紅色沉淀淀粉未水解②溶液呈藍色出現(xiàn)磚紅色沉淀淀粉部分水解③溶液不呈藍色出現(xiàn)磚紅色沉淀淀粉完全水解3.注意事項(1)在檢驗淀粉的水解產物時,不能向水解液中直接加入新制Cu(OH)2。因為淀粉

的水解是用硫酸作催化劑,水解液顯酸性,而Cu(OH)2在酸性條件下不能存在,用新

制Cu(OH)2檢驗淀粉的水解產物葡萄糖時,需在堿性條件下進行,所以需先加入過

量的NaOH溶液中和催化劑硫酸后,才能加入新制Cu(OH)2進行后續(xù)實驗。(2)實驗時不能在中和液中加入碘水檢驗是否存在淀粉,因為I2可與堿發(fā)生反應而

無法檢驗淀粉的存在。

1.蛋白質的鹽析和變性的比較2蛋白質、油脂的性質與應用

鹽析變性概念蛋白質在某些鹽的濃溶液中因溶解度降低而析出蛋白質在某些物理或化學因素的影響下,性質和生理功能發(fā)生改變的現(xiàn)象特征可逆不可逆實質溶解度降低,物理變化結構、性質改變,化學變化條件鈉、鎂、鋁等輕金屬鹽的濃溶

液及銨鹽溶液等加熱、紫外線、X射線等;強酸、強堿、重金屬的鹽類、甲醛、酒精、苯甲酸等用途提純蛋白質殺菌消毒2.油脂的水解和氫化(1)油脂的水解油脂在酸或堿存在的條件下,或在酶等催化劑的作用下,均可以水解,1mol油

脂完全水解的產物是1mol甘油和3mol高級脂肪酸或高級脂肪酸鹽。①酸性條件下水解油脂在酸性條件下水解,生成高級脂肪酸和甘油。如:

+3H2O

+

②堿性條件下水解(皂化反應)油脂在堿性溶液中發(fā)生水解反應生成的高級脂肪酸鹽是肥皂的主要成分。所以將油脂在堿性條件下的水解反應稱為皂化反應。如:

+3NaOH

+

(2)油脂的氫化有些油脂分子中含有碳碳雙鍵,能與氫氣等發(fā)生加成反應。如:

+3H2

證據(jù)推理與模型認知——新情境下利用官能團的性質鑒別、分離提純有機物

眾所周知,檸檬酸是食品工業(yè)中的重要添加劑,也廣泛應用于醫(yī)藥、染料及

其他工業(yè)。檸檬酸生產有兩條途徑,一條是以淀粉為原料,用微生物發(fā)酵的方法

來制取;另一條是從果品加工(如制梅胚、制柑橘胚)綜合利用后排出的汁液中提

取。檸檬酸是一種多元有機羧酸,其球棍模型為。檸檬酸易溶于水,熔點為153℃,沸點為175℃,是酸度調節(jié)劑和食品添加劑。

問題1根據(jù)檸檬酸的球棍模型,請寫出其結構簡式和分子式。提示

結構簡式為

,分子式為C6H8O7。

問題2檸檬酸水溶液、乙醇、乙酸乙酯均為無色液體,怎樣鑒別它們?提示

可向三種無色液體中分別加入NaHCO3溶液,有氣泡產生的是檸檬酸水溶

液;液體不互溶且出現(xiàn)分層的是乙酸乙酯;與NaHCO3溶液互溶的是乙醇。

問題3怎樣從檸檬酸的水溶液中分離出檸檬酸?提示

由于檸檬酸的熔點和沸點明顯高于水,可通過蒸發(fā)結晶法從其濃溶液中分

離出檸檬酸。

利用官能團的性質鑒別與分離提純有機物1.常見有機物的鑒別或檢驗方法物質試劑或方法現(xiàn)象或結論飽和烴與不飽和烴加入溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是不飽和烴羧酸加入新制Cu(OH)2藍色絮狀沉淀溶解NaHCO3溶液產生無色氣體葡萄糖加入銀氨溶液、加熱產生光亮銀鏡加入新制Cu(OH)2、加熱產生磚紅色沉淀淀粉加碘水顯藍色蛋白質加濃硝酸、微熱含苯環(huán)的蛋白質顯黃色灼燒有燒焦羽毛的氣味2.有機物分離提純的常用方法方法適用對象主要儀器舉例分液分離提純互不相溶的液體混合物分液漏斗分離植物油和水蒸餾分離提純沸點相差較大的液體混合物蒸餾燒瓶分離乙醛和乙醇洗氣分離提純氣體混合物洗氣瓶除去甲烷中的乙烯過濾分離不溶性的固體和液體過濾器分離硬脂酸與氯化鈉滲析除去膠體中的小分子、離子半透膜、燒杯除去淀粉溶液中的葡

萄糖

例題除去括號內雜質所用試劑或方法正確的是(

)A.乙酸乙酯(乙酸):飽和NaOH溶液B.乙烯(SO2):酸性KMnO4溶液洗氣C.乙烷(乙烯):H2催化加氫D.乙醇(水):生石灰素養(yǎng)解讀

本題以有機物的除雜為載體,綜合考查有機物的結構與性質知識的應

用,以及常見物質的分離與提純方法。滲透變化觀念與平衡思想、科學探究與創(chuàng)

新意識的化學學科核心素養(yǎng)。信息提取解答本題需聯(lián)系常見物質的分離提純方法,以及除雜試劑的選擇,確

保除去有機物中雜質的同時不引入新雜質,而且便于操