2019-2020年高考化学一轮复习 专题10.7 基本营养物质讲案（含解析）.doc

2019-2020年高考化学一轮复习 专题10.7 基本营养物质讲案（含解析）复习目标：1、 了解油脂的组成和主要性质及重要应用。2、 了解糖类的组成和性质特点，能举例说明糖类在食品加工和生物能源开发上的应用。3、 了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，以及氨基酸与人体健康的关系。4、 了解蛋白质的组成、结构和性质。5、 了解化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。基础知识回顾：一、糖类1、糖类的组成与分类 （1）糖类的组成元素为C、H、O。 （2）分类：类别单糖双糖多糖特点不能再水解成更简单的糖一分子双糖能水解成两分子单糖能水解成多分子单糖示例葡萄糖、果糖麦芽糖、蔗糖淀粉、纤维素分子式C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n相互关系同分异构体同分异构体2、糖类的性质 （1）葡萄糖CH2OH(CHOH)4CHO 有甜味，易溶于水。 与新制Cu(OH)2反应，生成砖红色沉淀。 与银氨溶液反应析出银。 在酒化酶催化作用下，转化成乙醇C2H5OH。 在人体内缓慢氧化或燃烧。 （2）淀粉和纤维素 在酸或酶的催化下水解，生成葡萄糖。 淀粉遇单质碘变蓝色，可用于检验淀粉的存在。【糖的水解】取1 mL 20%蔗糖溶液，加入35滴稀硫酸。水浴加热5 min后取少量溶液，加氢氧化钠溶液调pH至碱性，再加少量新制备的Cu(OH)2悬浊液，加热35 min，观察实验现象：有红色沉淀生成结论：蔗糖水解生成了具有还原性的葡萄糖，化学方程式：C12H22O11(蔗糖)+H2O C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6(果糖)CH2OH(CHOH)4CHO+Cu(OH)2 CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+H2O注意：检验水解产物之前，一定要加碱中和所用的酸，并将溶液调至碱性。麦芽糖、淀粉、纤维素在稀酸存在下，最终水解产物都为葡萄糖。【淀粉水解程度的判断】淀粉在酸性条件下水解，最终生成葡萄糖。淀粉遇碘变蓝色，不能发生银镜反应；而产物葡萄糖遇碘不变蓝色，能发生银镜反应。依据这两种物质的性质联合起来，可用银氨溶液和碘水来检验淀粉是否水解或水解的程度。实验步骤如下：实验现象与结论：现象A现象B结论未出现银镜溶液显蓝色淀粉未水解出现银镜溶液显蓝色淀粉部分水解出现银镜溶液不显蓝色淀粉完全水解3、糖类的用途（1）糖类物质可给动物提供能量。（2）葡萄糖是重要的工业原料，主要用于食品加工、医疗输液、合成药物等。（3）淀粉可做食物，用于生产葡萄糖和酒精。（4）纤维素可用于造纸，制造纤维素酯、黏胶纤维等。 【小结】常见的单糖、二糖和多糖之间的相互转化关系：【典型例题1】核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHO，下列关于核糖的叙述正确的是()A与葡萄糖互为同分异构体B可与新制的Cu(OH)2悬浊液作用生成砖红色沉淀C不能发生取代反应D可以使紫色的石蕊试液变红【迁移训练1】14【福建省龙岩一中xx届高三高考模拟理综化学试卷】制备乙酸乙酯的绿色合成路线之一为： 下列说法不正确的是AM的分子式为C6H12O6 BN的结构简式为CH3COOHC的反应类型属于取代反应 D淀粉与纤维素互为同分异构体组成均可写成(C6H10O5)n,但n值不同，不是同分异构体。考点：考查有机物基础知识。二、油脂1、油脂属于酯类，是高级脂肪酸和甘油生成的酯。油脂中的碳链含碳碳双键时,主要是低沸点的植物油；碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪。天然油脂都是混合物，没有恒定的熔点、沸点。由液态油转变为半固态的脂肪的过程叫油脂的硬化，发生的反应是还原（填“氧化”或“还原”）反应。2、油脂的密度比水小，不溶于水，易溶于有机溶剂。油脂在人体内的消化过程是通过水解反应完成的。油脂在酸、碱或酶的催化作用下均可水解。油脂水解得到的高级脂肪酸常见的有软脂酸（棕榈酸）C15H31COOH、硬脂酸C17H35COOH、油酸C17H33COOH、亚油酸C17H31COOH。在碱性条件下油脂可完全水解，此反应称为皂化反应。分别写出硬脂酸甘油酯在酸性和碱性条件下水解的化学方程式：3、肥皂的主要成分是高级脂肪酸钠，它在水溶液中能电离出Na+和RCOO-。在RCOO-原子团中，极性的COO-部分易溶于水，叫亲水基，而非极性的烃基R部分易溶于油，叫憎水基。根据肥皂的去污原理，人们研制出各种各样的合成洗涤剂。但是由于很多洗涤剂产品含有对微生物生长有利的磷酸盐，使得污水排放后对湖泊和海湾水体富营养化，产生水华和赤潮现象。推广使用无磷洗涤剂成为当务之急。【典型例题2】可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是()A反应液使红色石蕊试纸变蓝色B反应液使蓝色石蕊试纸变红色C反应后，静置，反应液分为两层D反应后，静置，反应液不分层【迁移训练1】【福建省龙岩市2 0 1 3201 4学年第一学期高三教学质量检查化学试题】下列有关物质的性质和应用正确的是A油脂在酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油B福尔马林可防腐，可用它保存海鲜产品C乙醇、糖类和蛋白质都是人体必需的营养物质D合成橡胶与光导纤维都属于有机高分子材料三、蛋白质1、蛋白质的组成 蛋白质由C、H、O、N等元素组成，蛋白质分子是由氨基酸分子连接成的高分子化合物。2、氨基酸的性质 天然蛋白质水解得到的氨基酸均为-氨基酸, 其结构通式为 常见的氨基酸：CH2COOHNH2CH2CHCOOHNH2CH3CHCOOHNH2 甘氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸氨基酸一般能溶于水，难溶于乙醇和乙醚。动物的毛发和皮、蚕丝、动物胶、病毒、细菌、激素、酶等都属于蛋白质。1961年我国人工合成了结晶牛胰岛素。3、氨基酸分子中既含有氨基，又含有羧基，因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。4、两个氨基酸分子在酸或碱存在下加热，可以脱去一分子水，缩合成含有肽键（）的化合物，称为二肽。如：CH2COOHNH2CH3CHCOOH +NH2CH2COOH+H2OCH3CHCONHNH25、蛋白质与氨基酸一样也是两性分子，既能与酸反应，也能与碱反应。蛋白质除了在酸、碱或酶的作用下水解得到各种氨基酸外，还有如下性质：（1）盐析：少量盐（如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl）能够促进蛋白质的溶解，浓的上述盐溶液可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液析出。蛋白质的盐析是可逆的，可用于分离和提纯。（2）变性：在某些物理因素和化学因素的影响下，蛋白质的理化性质和生理功能发生改变。该过程是不可逆过程。能使蛋白质变性的物理因素有加热、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等，化学因素有强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。（3）颜色反应：含有苯环的蛋白质加入浓硝酸会有白色沉淀产生，加热变成黄色。（4）蛋白质的灼烧：蛋白质易燃烧。可以通过蛋白质烧焦时的特殊气味鉴别羊毛和化纤织物。【蛋白质盐析和变性的比较】盐析变性变化条件 某些浓的轻金属盐或铵盐 受热、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机化合物 变化实质 物理变化（溶解度降低） 化学变化(蛋白质性质改变)变化过程可逆 不可逆 用途 分离、提纯蛋白质 杀菌、消毒 蛋白质溶液与盐溶液作用时，盐溶液的浓稀程度、轻金属盐（或铵盐）溶液和重金属盐溶液对蛋白质的影响是不同的，可总结如下：（1）浓的轻金属盐（或铵盐）溶液能使蛋白质盐析，蛋白质凝聚而从溶液中析出，析出来的蛋白质仍保持原有的性质和生理活性，盐析是物理过程，也是可逆的。（2）重金属盐溶液，不论是浓溶液还是稀溶液，均能使蛋白质变性，变性后的蛋白质不再具有原有的可溶性和生理活性，变性过程是化学过程，是不可逆的。6、酶是一种特殊的蛋白质，对生物体内的化学反应的催化作用的特点有条件温和，不需加热；具有高度的专一性；具有高效的催化作用。【典型例题1】关于氨基酸的下列叙述中，不正确的是()A天然氨基酸都是晶体，一般都能溶于水B氨基酸都不能发生水解反应C氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐D天然蛋白质水解最终可以得到氨基酸、氨基酸等多种氨基酸【迁移训练3】有关蛋白质的叙述正确的是 ()A蛋白质溶液中，加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解B蛋白质属于天然高分子化合物C蛋白质的分子能透过半透膜D蛋白质跟浓盐酸作用时呈黄色考点详析：考点一：有机物脱水及水解反应的归纳一、有机物脱水方式归纳有机物的脱水反应是有机化学中重要的知识，也是高考的重点和热点。熟知有机物的脱水方式、脱水产物、脱水反应及类型（取代反应或消去反应），对于培养推理能力、解答推理题是很有必要的。1、脱水成烯羟基碳相邻的碳原子上含有氢原子的醇在浓作用下，发生分子内脱水反应，形成含有CC键的化合物（消去反应）。如：2、脱水成醚醇分子间脱水，形成含有O的醚类化合物。如：C2H5OC2H5H2O3、脱水成酐羧酸在浓H2SO4的作用下，发生分子内或分子间脱水而形成酸酐。如：4、脱水成肽氨基酸分子间脱水可形成含有肽键（）的肽类化合物。如：相应地，肽类化合物（包括蛋白质）水解时总是肽键断裂，生成相应的氨基酸。5、脱水成脂按“酸去羟基醇去氢”的规律，羧酸与醇之间或羟基酸分子内、分子间脱水可形成各种酯。如：（1）生成链酯：（2）生成环酯：（3）生成内酯：（4）生成聚酯相应地，酯类水解时总是酯键断裂，而生成相应的羧酸（或羧酸盐）和醇（或酚）。6、脱水炭化浓硫酸按2：1的比例夺取部分有机物中的氢、氧原子而使其炭化。如：二、有机物水解反应类别水解实质和通式无机盐盐电离产生的弱酸根阴离子或弱碱阳离子与水电离的H或OH结合成弱电解质(强酸强碱盐不水解)：Mm+H2OHM(m1)+OH或NnnH2ON(OH)nnH卤代烃酯二糖多糖蛋白质【典型例题4】【浙江省杭州市xx年度高三第一次质量检测试卷】（7分）葡萄糖是一种重要的营养物质，应用范围十分广泛。 I在某些酶的催化下，人体内葡萄糖的代谢有如下过程： （1）过程是_反应，过程是_ 反应，过程是_反应（填写反应类型的名称）。 （2）上述物质中_和_互为同分异构体（填写字母代号）。葡萄糖被氧化后生成葡萄糖酸，形成内酯（具有六元环酯结构）。葡萄糖酸内酯简称GDL，是一种食品添加剂，超市中见到的内脂豆腐就是用它点成的。方法是把GDL和CaSO4（或其他凝固剂）按1:32:3配比混合使用。用它点出的豆腐更加细嫩，营养价值也高。（3）葡萄糖酸的分子式为_。（4）葡萄糖酸内酯的结构简式为 _。【迁移训练4】缬氨霉素(valinomycin)是一种脂溶性的抗生素，是由12个分子组成的环状化合物，它的结构简式如图所示，有关说法正确的是()A缬氨霉素是一种蛋白质B缬氨霉素完全水解可得到四种氨基酸C缬氨霉素完全水解后的产物中有两种产物互为同系物D缬氨霉素完全水解，其中一种产物与甘油互为同分异构体考点二：常见有机物的鉴别、分离和提纯1、有机物的溶解性规律烃类的密度都小于水，都难溶于水(它们浮在水面上)，但可溶于有机溶剂。烃的衍生物中：a.四氯化碳(CCl4)、溴苯(C6H5Br)的密度大于水，且难溶于水，但可溶于有机溶剂；b.乙醇、乙酸、葡萄糖、蔗糖易溶于水和有机溶剂；c.油脂、酯类不溶于水，密度比水小。2、常用的试剂能与溴水反应的有机物(乙烯等含碳碳不饱和键的有机物)；与酸性高锰酸钾溶液反应的有机物(乙烯等含不饱和键的有机物、乙醇、葡萄糖)；与新制的氢氧化铜悬浊液反应的有机物(醛类、葡萄糖)；与氢氧化钠溶液反应的有机物(乙酸)；与碳酸钠溶液反应的有机物(乙酸)；与钠反应的有机物(含有羟基的有机物，如乙醇等)。3、除杂和检验方法物质检验试剂除杂试剂(或方法)甲烷(乙烯)酸性高锰酸钾溶液或溴水溴水酒精(水)无水硫酸铜生石灰淀粉(葡萄糖)新制氢氧化铜悬浊液苯(乙醇)Na水、萃取、分液乙酸乙酯(乙酸)紫色石蕊或NaHCO3饱和Na2CO3溶液乙烷(二氧化硫)品红溶液高锰酸钾酸性溶液、溴水或NaOH溶液乙烯(二氧化硫)品红溶液NaOH溶液4、糖类和蛋白质的特征反应葡萄糖的特征反应：a加热条件下，与新制氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀；b碱性，加热条件下，与银氨溶液反应生成光亮的银镜。淀粉的特征反应：常温下，淀粉遇碘单质变蓝色。蛋白质的特征反应：a浓硝酸可以使蛋白质变黄，也称为蛋白质的颜色反应；b灼烧蛋白质产生烧焦羽毛的气味。【典型例题4】将土豆切开后，一段时间后可观察到切面变蓝，说明土豆中含有 ()A淀粉和IB淀粉和I2C淀粉和KIO3D葡萄糖和I2【迁移训练4】【四川绵阳市xx二诊】下列实验操作能达到目的的是A除去苯中混有的少量苯酚：加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液B除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸：加入NaOH溶液并加热，振荡、静置后分液C检验卤代烃中的卤原子：取少量液体与NaOH溶液共热后滴加AgNO3溶液D检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+：取少量溶液先滴加氯水，再滴加KSCN溶液