必修2第三章第四节教师

第三章第四节基本营养物质第1课时糖类一、基本营养物质食物中的营养物质主要包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。动物性和植物性食物中的基本营养物质为：糖类、油脂、蛋白质。二、糖类1 糖类的化学组成糖类是由C、H、O三种元素组成的有机物。糖是多羟基醛或多羟基酮，以及能水解生成它们的物质，由于糖类的分子式一般可用Cn(H20)m来表示，所以，糖类也可以称为碳水化合物。但值得注意的是，此通式并不能反映糖类的真实结构，符合此通式的不一定是糖类，如甲醛HCHO:C(H20)、乙酸CH3C00H:C2(H2O)2,糖类也不一定都符合此通式，如鼠李糖C6H12O5、脱氧核糖C5H10O4等，所以，碳水化合物这个名称虽然仍旧沿用，但早已失去了原来的意义。糖类中的氢原子和氧原子的个数之比并不都是2:1，也不是以水分子的形式存在的。2 糖类的分类糖类根据其能否水解以及水解产物的多少，可以分为单糖、双糖和多糖等几类。(1) 单糖：不能水解成更简单的糖，如葡萄糖、果糖。双糖：由1mol水解生成2mol单糖分子的糖，如蔗糖、麦芽糖。(3)多糖：由1mol水解生成许多摩尔单糖分子的糖，如淀粉、纤维素。三、几种重要的糖类1 葡萄糖和果糖(1) 分子结构OHOHOHOH0HIIIII葡萄糖的结构简式为CHCIICdCHCHO或CH2OH(CHOH)4CHO，官能团有一OH和一CHO(醛基)果糖的结构简式为果糖的结构简式为CHSClICl1CHCCthIIIIIIIOHOHOilOHOOH-C-官能团有一OH和O(羰基)。葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6,但结构不同，它们互为同分异构体。(2) 物理性质：葡萄糖是一种白色晶体，有甜味，能溶于水。(3) 葡萄糖的特征反应 与新制的Cu(OH)2反应反应条件：加热至沸腾。反应现象：产生砖红色沉淀。该反应常用于医疗上检验糖尿病患者的尿中葡萄糖的含量。 银镜反应反应条件：碱性条件、水浴加热。反应现象：试管内壁产生光亮的银镜。与银氨溶液反应析出银(银镜反应)，或与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀是醛基(CHO)官能团的特征反应。2 蔗糖和麦芽糖分子式都是C12H22O11,但分子结构不同，它们的水解产物也不同，两者互为同分异构体。水解反应的化学方程式分别为：C12H22O11+H2O催化剂C6H12O6+C6H12O6蔗糖蔗糖葡萄糖果糖C12H22O11+H2O催化剂2C6H12O6麦芽糖葡萄糖3 淀粉和纤维素(1) 分子组成：淀粉和纤维素的分子式都为(C6Hl0O5)n。(2) 水解反应的化学方程式为(C6HloO5)n+nH20(C6HloO5)n+nH20催化剂nC6Hi2O6。淀粉(或纤维素)葡萄糖淀粉的特征反应：淀粉遇碘(12)变蓝，可用于验证淀粉的存在。(3) 淀粉水解程度的判断淀粉的特征反应是其在常温下遇碘(|2)变蓝，淀粉水解一般是在H2SO4的催化作用下，其产物为葡萄糖。利用淀粉和葡萄糖的特征反应可以判断淀粉的水解程度。反应条件：银镜反应、含醛基物质与新制的Cu(OH)2的反应必须在碱性条件下进行，即要先用碱液中和水解液中作催化剂的H2SO4；而淀粉与碘水的反应则不能在碱性条件下进行，因为|2遇碱会发生反应生成含碘化合物，含碘化合物不能使淀粉变蓝色。判断水解程度所依据的现象 尚未水解：加银氨溶液无银镜生成。 部分水解：加银氨溶液有银镜生成，加碘水变蓝。 完全水解：加碘水不变蓝。四、糖类在生产、生活中的应用糖类既是人类的基本营养物质，又是重要的工业原料。第2课时油脂、蛋白质一、油脂1 油脂的结构油脂是由多种高级脂肪酸如硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)等和甘油生成的甘油酯。其结构通式为UIRCOCH2OIR?COCHTIRC0CH,，其中R1、R2、R3可以相同，也可以不同。若R1、R2、R3相同，则称为单甘油酯；若R1、R2、R3不同，则称为混甘油酯。特别提醒 矿物油属于烃类，不是油脂，如汽油、煤油。 油脂不属于高分子化合物。 单甘油酯和混甘油酯均不是混合物，而天然油脂大都是由多种混甘油酯组成的混合物。2分类根据油脂在通常情况下的状态不同，把油脂分为油和脂肪。油脂中的碳链含碳碳双键时,主要是沸点低的植物油；油脂中的碳链均为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪。3 油脂的物理性质油脂的密度比水小，触摸时有明显的油腻感。油脂不溶于水，易溶于有机溶剂。4 油脂的化学性质(1) 油脂的加成反应油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是低沸点的植物油，具有与乙烯相似的性质，可以发生加成反应等(如植物油能使溴水褪色)，如油酸甘油酯发生氢化反应的化学方程式为CrH昶COOCHeCl7H迢COOCHz小I備化刑I5H瑞COOCH-F3H,“CrH;1SOTC)CH加热*加压CizH扭COUCHCi；FLGOOCH特别提醒油酸是不饱和高级脂肪酸，其烃基中含有碳碳双键，可与H2发生加成反应，故油脂的氢化反应属于加成反应，也属于还原反应。(2) 水解反应 酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油。硬脂酸甘油酯在酸性条件下发生水解的化学方程式为比COdCHyCHm()HH-柯(ii刃:卞h.zxy|一出IICnHCOOCH;CH2OH 碱性条件下水解一一皂化反应，生成高级脂肪酸盐和甘油。硬脂酸甘油酯在碱性条件下发生水解的化学方程式为C,7H15CQOCll21ch2AII-OH1CmH3SCOOCH+3NaOH13Cl?HvCXNaH-CH-OH.C1TH3tCMn2*,Br2B)。答案能能；CH2OH(CHOH)4CHO+Br2+H2OCH2OH(CHOH)4COOH+2HBr15有三瓶失去标签的无色透明液体，分别为葡萄糖溶液、蔗糖溶液和淀粉溶液，某同学设计了如下表所示的实验方法将它们鉴别出来，请你将下表补充完整实验步骤实验现象实验结论(1)分别取三种溶液少许，编号，分别加入溶液，溶液无现象溶液为淀粉溶液取另外两种溶液少许，编号，分别加入，加热至沸腾溶液，溶液无现象溶液为，溶液为答案淀粉是一种重要的工业原料，可以用来制造葡萄糖和酒精等。某同学现进行淀粉的水解实验，其基本实验操作是：首先在试管中放入0.5g淀粉，然后加入4mL20%的H2SO4溶液，最后加热4min得到淀粉水解液。试回答下列问题：实验步骤实验现象实验结论碘水变蓝色新制Cu(OH)2悬浊液产生红色沉淀葡萄糖；蔗糖(1) 写出淀粉水解的化学方程式：(2) 该同学为检验淀粉的水解程度，又进行了如下操作：操作：取部分水解液加少量碘水；操作：取部分水解液先加入NaOH溶液使溶液略显碱性，然后滴加新制的Cu(OH)2悬浊液，加热至沸腾，观察并记录现象。检验淀粉已经发生水解的操作是(填“操作”或“操作”，下同)，检验淀粉是否完全水解的操作是。确定淀粉已部分水解的实验现象是。“宀催化剂答案(1)(C6H10O5)n+nH2O催剂nC6H12O6淀粉葡萄糖(2)操作；操作；操作中溶液变蓝，同时操作中产生砖红色沉淀16. 将淀粉水解，并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的实验中，要进行的主要操作有：加热；滴入稀硫酸；加入新制的氢氧化铜悬浊液；加入足量的氢氧化钠溶液。以上各步操作的先后顺序的排列中正确的是()A.B.C.D.答案B17. 葡萄糖和蔗糖的混合物中氢的质量分数约为6.5%，则该混合物中氧的质量分数约为()A.13.0%B.39.0%C.45.5%D.52.0%答案D解：葡萄繼分子式为匚弭1刃沪淀粉结枸育式A(C6Hi00&)*齟威中原子个数之比为迄；I-M耳合牺丰氧三毒却专云気抽带甲亠卜:汀:=：-沉冃恂口嬴曲希爭常借齿训显合暂中氧元烹质里分数=6+5MXg=520%18. 农作物秸秆是一种富含纤维素的农业副产品。现按以下路径对农作物秸秆进行转化利用：已知E是一种具有香味的液体。回答下列问题：D分子中含有的官能团的名称为。(2) A、B、C、D、E五种物质中，属于糖类的有机物为填字母，下同)，其中属于多糖的为。(3) 为提高C和D转化为E的反应速率，一般可以采取的措施是。(4) 有机物C还可以通过乙烯直接合成，其反应的化学方程式为无须注明条件)。答案(1)羧基(2)AB；A(3)加入浓硫酸作催化剂，并加热CH2CH2+H2OCH3CH2OH20近年来河南的郑州、洛阳及南阳市率先使部分汽车开始采用封闭的运行方式，以试用新的汽车燃料一一车用乙醇汽油。乙醇，俗名酒精，它是以玉米、小麦、薯类等为原料经发酵、蒸馏而制成的。将乙醇进一步脱水，再加上适量汽油后形成变性燃料乙醇。而车用乙醇汽油就是把变性燃料乙醇和汽油按一定比例混配形成的车用燃料。结合有关知识，回答以下问题：(1) 乙醇的结构简式为。汽油是由石油分馏所得的低沸点烷烃，其分子中的碳原子数一般在C5C11的范围内，如戊烷，其分子式为。(2) 乙醇可由含淀粉(C6H10O5)n的农产品如玉米、小麦、薯类等经发酵、蒸馏而得。请写出由淀粉制乙醇的化学方程式：淀粉+水催化列葡萄糖葡萄糖催剂乙醇+二氧化碳。_(3) 1mol乙醇充分燃烧生成液态水和二氧化碳放热1367kJ，乙醇燃烧的化学方程式是车用乙醇汽油被称为环保燃料，其原因是答案(1)CH3CH2OH(或C2H5OH);C5H12(C6H10O5)n+nH2O(C6H10O5)n+nH2O催化剂nC6H12O6催化剂C6H12O6作2C2H5OH+2CO2TC2H5OH+3O22CO2+3H2O(4) 能有效地降低汽车尾气所带来的严重的大气污染，改善环境质量花生油和柴油虽然都被称作“油”，但从化学组成和分子结构来看，它们是完全不同的。下列说法中正确的是()A花生油属于纯净物，柴油属于混合物B.花生油属于酯类，柴油属于烃类C花生油属于有机物，柴油属于无机物D花生油属于高分子化合物，柴油属于小分子化合物解析花生油是植物油，是高级脂肪酸的甘油酯，属于酯类，不是高分子化合物(如硬脂酸甘油酯的相对分子质量为890)，柴油是石油炼制的产品，是多种烃的混合物。答案B下列关于油脂的叙述中不正确.的是()A油脂没有固定的熔、沸点B部分油脂能使溴水褪色C常温下，油脂均呈液态D油脂在酸性条件下水解为甘油和高级脂肪酸答案CA、因油脂是混合物，没有固定的熔、沸点，故A正确；B因不饱和油脂中含有碳碳双键，能使使溴水褪色，故B正确；C因油脂分为油和脂肪，在常温下，油呈液态，脂肪呈固态，故C错误；D因油脂在酸性条件下水水解为甘油和高级脂肪酸，故D正确。21. 下列关于蛋白质的说法中不正确的是()A蛋白质是高分子化合物B.在一定条件下能水解，最终生成氨基酸C天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成D蛋白质在灼烧时会产生烧焦羽毛的特殊气味解析先理解蛋白质的组成、结构，再分析其易水解的性质，借助新材料的特点即可解题。蛋白质是高分子化合物，其分子量可达几万到几千万，故A项正确；蛋白质水解的最终产物是氨基酸，B项正确；蛋白质中除含有C、H、N、O四种元素外，还含有S、P等元素，故C项错误；灼烧时产生烧焦羽毛气味是蛋白质的特征反应之一，D项正确。答案C区别棉花(纤维素)和羊毛(蛋白质)最简单的方法是()A加稀硫酸后加热使之水解，检验水解产物能否与新制Cu(0H)2悬浊液发生反应B.浸入浓硝酸中，观察其颜色是否变为黄色C在火中灼烧，闻其是否有烧焦羽毛的气味D通过化学方法测其组成中是否含有硫、氮等元素答案C25“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”，这里的“丝”和“泪”分别指()A纤维素、脂肪B蛋白质、烃C淀粉、油脂D蛋白质、植物油答案B26生活中各种各样的“油”随处可见，下列油属于酯类的是()A石油B.石蜡油C甘油D菜籽油答案D甘油是丙三醇,有强大的保水能力。石蜡油常温下是固体性质的油,其主要成分是高分子烷烃的混合物。27书法离不开文房四宝(笔、墨、纸、砚)。做笔用的狼毫、研墨用的墨条、宣纸(即白纸)和做砚台用的砚石的主要成分依次是()A多糖、石墨、蛋白质、无机盐B塑料、石墨、多糖、无机盐C蛋白质、石墨、多糖、无机盐D蛋白质、煤炭、多糖、有机玻璃答案C28为保证加酶洗衣粉的洗涤效果，应注意()A先使用沸水冲泡洗衣粉B.用含氯较高的自来水作水源C和其他洗涤剂混合使用D.室温时，先用水溶解洗衣粉答案D29下列物质中水解的最终产物不含葡萄糖的是()A蔗糖B淀粉C.纤维素D蛋白质答案D30洗涤盛过植物油的试管，宜选用的试剂是()A.稀H2SO4B.浓HNO3C.热水D.热NaOH溶液答案D31下列关于基本营养物质的说法中正确的是()A.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物B糖类、油脂、蛋白质都是只由C、H、O三种元素组成的C油脂有固定的熔、沸点D燃烧指甲时，能闻到烧焦羽毛的气味，这是因为指甲中含有蛋白质答案D糖类当中的多糖是高分子，单糖二糖均不是高分子。纤维素、淀粉、蚕丝都是天然高分子化合物。高分子是指相对分子质量很大的分子，分子量从几千到几十万甚至几百万，一般其化学式中会出现聚合度n。不能写出具体数目的原子。而油脂，高级脂肪酸中的碳原子数是已知且通常在20个左右，相对分子质量不是很大，所以不称为高分子，可以称之为较大的分子。32分子式为C3H7NO2的有机物，经实验分析，发现有如图所示的原子连接顺序，贝吐匕有机物属于()33某校学生用化学知识解决生活中的问题，下列家庭小实验中不合理.的是()A. 用食醋除去暖水瓶中的水垢用米汤(含淀粉)检验加碘盐中的碘酸钾(KIO3)C.用食用碱(Na2CO3溶液)洗涤餐具上的油污D.用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物解析淀粉遇碘单质(才会变蓝，加碘盐中含有的碘元素是以化合态存在，与淀粉不反应，只用淀粉无法检验。答案B有一种有机物的结构简式为chxchs)7chCH(CHO7C(XX：HICHiCCH,)TCJ-CHCHi)TCOOCHI试回答下列问题：该化合物是填字母，下同)。A.烯烃B.酯C.蛋白质D.高分子化合物该化合物的密度。A.比水大B.比水小C.与水相同该化合物常温下的状态为。A.液体B.固体C.气体能与该物质反应的有。A.NaOH(aq)B.溴水C.乙醇D.乙酸E.H2答案(1)B(2)B(3)A(4)ABE该有机物是由高级脂肪酸和甘油所形成的酯，属于油脂，其密度比水的小；分子结构中的烃基上含有不饱和键，常温下呈液态；该有机物分子结构中含有碳碳双键，能与Bp、H2发生加成反应；该油脂在碱性条件下能发生水解反应。34. 荷尔蒙胰岛素是一种蛋白质，含硫3.4%。(1) 该胰岛素可能的最小相对分子质量为0如果确定它的相对分子质量为5734,则每一个分子中可能含有硫原子答案(1)941(2)6解析：(1)相对分子质量最小时，每个蛋白质分子中可能含一个硫原子。32573x0.034M=941(2)含硫原子的个数为n=$2=636科学家发现某药物M能治疗心血管疾病，因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D，科学家还阐明了D在人体内的作用原理，为此他们荣获了1998年的诺贝尔生理学和医学奖。请完成下列问题：(1) 已知M的相对分子质量为227，由C、H、0、N四种元素组成，C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%，则M的分子式是。D是双原子分子，其相对分子质量为30,则D的分子式为。(2) 油脂A经下列途径可得到M。已知反应：C2H5OH+HNO3浓硫酸C2H50訓02+H2O，则反应的化学方程式为答案(1)C3H5O9N3；NOIh2COHH2CONQ浪HjSOjHCOH+3HONO,*HC-F3H，OIII(2)III试题分析：（1附分子中：227x155(5q、(匕、=312227x18.5%TF16=9或W)二227x(1-1585%-2.20%-lS.50%)16所以，hl的分子式为匚讯抽他曲辭信使分子彷NO,期对分子质劭和与题意吻合f。为皿油脂就是高级脂肪酸甘油酯可以水解得到高级8旨肪酸和日油甘油按照给出的提示发生酯化反应有关方程式为：O3HHCCCH、一+RiCOOH4-R2COOH4舶COOHCHOhICH.OH叫THQ(hOHCH?OHCH70N0?+3H2OLHONO,37下列试剂中能区别植物油和苯的是（）A水B.溴水C.FeCb溶液D.Cu（0H）2悬浊液答案B14.某天然油脂10g需1.8gNaOH才能完全皂化，又知该油脂100g进行催化加氢，需13.44L（标准状况）氢气才能完全硬化。试推断1mol该油脂平均含碳碳双键（）A.2molB.3molC.4molD.5mol18g解析n（NaOH）=1=0.045mol,100g油脂皂化时需NaOH的物质的量为0.04540gmol100g13.44L0.45molmolx10g=0.45mol。n（H2）=224lmo1=mol,n（油脂）=3=0.15mol,所以该油脂平均含碳碳双键数:0.6mol_40.15mol_4。V(T)=答案C38.实验室用燃烧法测定某氨基酸（CxHyOzNp）的分子组成。取wg该氨基酸放在纯氧中充分燃烧，生成二氧化碳、水和氮气。现按下图所示的装置进行实验:请回答下列问题：(1) E装置的作用是。(2) 需加热的装置是。(3) 写出该氨基酸燃烧的化学方程式：。_D装置的作用是。(4) 在F处读数时应注意的问题是。答案(1)排出水，用以测量N2的体积(2)ADyz点燃yp(3) CxHyOzNp+(x+4-2)02xC02+2出0+$N2吸收未反应的氧气(4) 量筒的液面与广口瓶的液面相平，视线应与刻度线的凹液面的最低处相切39某天然油脂X的分子式为C57H106O6。1mol该油脂水解可得到1mol甘油、1mol不饱和脂肪酸丫和2mol直链饱和脂肪酸Z。经测定丫的相对分子质量为280,丫中原子个数比为N(C):N(H):N(0)=9：16：1。(1) 写出丫的分子式：。(2) 写出Z的结构简式：Z的名称：。解析设丫的分子式为C9nH16nOn,有12x9n+16n+16n=280,n=2,贝U丫的分子式为一一定条件C18H32O2。X的水解可表示为C57H106O6+3H2OC3H8O3(甘油)+C18H32O2+2Z,由原子守恒，得Z的分子式为C18H36O2,结合Z是直链饱和脂肪酸，可知Z的结构简式为CH3(CH2)16COOH，是硬脂酸。答案(1)C18H32O2(2)CH3(CH2)16COOH；硬脂酸(或十八酸)