2018届一轮复习鲁科版专题二十一生活中常见的有机物考点二基本营养物质学案

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‎1　糖类 ‎(1)概念 糖类一般是多羟基醛或多羟基酮，以及能水解生成它们的化合物，又叫碳水化合物。糖类由C、H、O三种元素组成，大多数符合通式Cn(H2O)m。‎ 学霸巧学卡 ‎(1)大多数糖的组成可用通式Cn(H2O)m表示，Cn(H2O)m只表示糖类中氢、氧原子个数之比为2∶1，并不代表其中有水分子。‎ ‎(2)能够用Cn(H2O)m表示的物质不一定是糖类。如甲醛(HCHO)、乙酸(CH3COOH)等均可写为Cn(H2O)m形式，但它们不属于糖类。‎ ‎(2)分类 特点 代表物 分子式 相互关系 单 糖 不能再水解成更简单的糖 葡萄糖 C6H12O6‎ 葡萄糖和果糖互为同分异构体 果糖 二 糖 一分子二糖能水解成两分子单糖 蔗糖 C12H22O11‎ 蔗糖与麦芽糖互为同分异构体 麦芽糖 多 糖 一分子多糖能水解成多分子单糖 淀粉 ‎(C6H10O5)n 由于n值不同，淀粉和纤维素不是同分异构体 纤维素 ‎(3)糖类的物理性质 ‎①葡萄糖是无色晶体，有甜味，易溶于水，存在于葡萄和其他带甜味的水果里。正常人的血液里含质量分数约为0.1%的葡萄糖。‎ ‎②蔗糖是白色晶体，易溶于水，存在于大多数植物体内，以甘蔗和甜菜中的含量为最高。‎ ‎③麦芽糖是白色晶体，易溶于水，有甜味。‎ ‎④淀粉是白色、无嗅、无味的粉末状物质，不溶于冷水，在热水里淀粉颗粒会膨胀破裂，一部分溶解于水，另一部分悬浮于水中，形成胶状淀粉糊(糊化作用)。淀粉主要存在于植物的种子、根和块茎里，其中谷类含淀粉较多。‎ ‎⑤纤维素是白色、无嗅、无味的具有纤维状结构的物质，一般不溶于水，也不溶于有机溶剂。纤维素是构成植物细胞壁的基础物质。‎ ‎(4)葡萄糖的分子结构和化学性质 ‎①分子结构 葡萄糖的分子式：C6H12O6，最简式：CH2O。符合该最简式的有机物还有甲醛、乙酸、甲酸甲酯等。‎ 结构简式：CH2OH(CHOH)4CHO。‎ 结构特点：葡萄糖分子中含有5个醇羟基、1个醛基。‎ ‎②化学性质 性质 现象及化学方程式 还原反应 ‎—CHO被还原成醇 CH2OH(CHOH)4CHO＋H2 CH2OH(CHOH)4CH2OH 氧化反应 ‎①与银氨溶液反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋3NH3＋2Ag↓＋H2O 现象：产生光亮的银镜 ‎②与新制Cu(OH)2反应 CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCH2OH(CHOH)4COONa＋Cu2O↓＋3H2O 现象：产生砖红色沉淀 ‎③与O2反应 C6H12O6(s)＋6O2(g)―→6CO2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝－2804 kJ·mol－1‎ 葡萄糖是一种重要的营养物质，它在人体组织中进行氧化反应，放出热量，以维持人体生命活动所需要的能量 酯化反应 葡萄糖分子中含有醇羟基，故葡萄糖在一定条件下能发生酯化反应，1 mol葡萄糖最多能与5_mol 乙酸发生酯化反应 ‎(5)双糖的结构与性质 蔗糖 麦芽糖 分子式 C12H22O11‎ 结构 差异 不含醛基，是非还原性糖 含有醛基，是还原性糖 性质 差异 不显还原性，不发生银镜反应 有还原性，能发生银镜反应 ‎1 mol蔗糖可水解生成1 mol 果糖和1 mol葡萄糖，＋H2O ＋ ‎ ‎1 mol麦芽糖可水解生成2 mol葡萄糖，‎ ＋H2O ‎(6)多糖的结构与性质 类别 淀粉和纤维素 分子组成 分子通式均可表示为(C6H10O5)n，n值为几百到几千 在人体中 的作用 ‎①淀粉在体内能被酶水解成葡萄糖供机体利用 ‎②纤维素不能被人体吸收，但能刺激肠道蠕动，促进消化和排泄 化学性质 ‎(水解反应)‎ 淀粉的 特征反应 淀粉遇碘变为蓝色，此性质可用于检验淀粉或碘单质的存在 学霸巧学卡 ‎(1)单糖、双糖、多糖间的相互关系 ‎(2)糖类中的单糖、双糖都不属于高分子化合物，但多糖(如淀粉和纤维素)都属于高分子化合物。‎ ‎(3)书写双糖、多糖水解反应的化学方程式时，要在分子式下方注明其名称。‎ ‎(4)糖类物质不都具有甜味，如纤维素没有甜味；有甜味的不一定都属于糖类物质，如木糖醇等。‎ ‎(7)糖类的用途 ‎①葡萄糖既可用于制镜业、糖果制造业，又可用作营养物质等。‎ ‎②麦芽糖可制作甜味食物。‎ ‎③淀粉是人类生活中的营养物质之一，同时也是一种工业原料，可用于酿酒、制醋、制葡萄糖等。‎ ‎④纤维素主要用于制造纤维素硝酸酯、纤维素醋酸酯等。‎ ‎2　油脂 ‎(1)油脂的组成与结构 ‎①油脂的组成 油脂是油和脂肪的统称，属于酯类化合物，含有C、H、O元素。‎ 油脂的主要成分是一分子甘油与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯。常见的形成油脂的高级脂肪酸有：‎ ‎②油脂的结构 ‎，官能团： (酯基)，有的可能含有 (碳碳双键)，若R、R′、R″相同，称为单甘油酯 ‎；若R、R′、R″不同，称为混合甘油酯。‎ ‎(2)油脂的分类 碳链不饱和程度 常温下状态 举例 油 ‎ 高 液态 植物油 脂肪 ‎ 低 固态 动物脂肪 ‎(3)油脂的物理性质 ‎①油脂一般不溶于水，密度比水小。‎ ‎②天然油脂都是混合物，没有固定的沸点、熔点。‎ a．含不饱和烃基成分较多的甘油酯，常温下一般呈液态；‎ b．含饱和烃基成分较多的甘油酯，常温下一般呈固态。‎ ‎(4)油脂的化学性质 ‎①油脂的水解反应 水解反应 a．酸性条件下 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为 ‎3C‎17H35COOH。‎ b．碱性条件下——皂化反应 如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为 ‎＋‎3C17H35COONa。‎ 其水解程度比酸性条件下水解程度大。‎ ‎②油脂的氢化(又称为油脂的硬化)‎ 如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为 ‎。‎ 属于加成反应，经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。‎ 液态植物油(如豆油、香油等)中含有碳碳双键，与氢气加成后可以生成半固态的脂肪，这样制得的油脂叫人造脂肪，如冰激凌中的奶油、人造牛油等。‎ 学霸巧学卡 ‎(1)油脂在碱性条件下的水解反应，叫作皂化反应。工业上常用此反应制取肥皂(主要成分是高级脂肪酸钠)。‎ ‎(2)油脂在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸盐和甘油均溶于水，因此该反应可用于油脂与矿物油的鉴别。‎ ‎(3)油脂硬化的目的是提高油脂的饱和度，便于油脂的保存和运输。‎ ‎(5)用途 ‎①提供人体所需要的能量。‎ ‎②用于生产肥皂和甘油。‎ ‎3　氨基酸、蛋白质 ‎(1)氨基酸 ‎①概念 羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的化合物称为氨基酸。‎ ‎②性质 a．两性：在氨基酸分子中，氨基具有碱性，而羧基具有酸性，因此氨基酸既具有酸性又具有碱性，是一种两性化合物，与酸或碱作用均可生成盐。‎ b．成肽反应：两个氨基酸分子(可以相同，也可以不同)，在酸或碱存在下加热，通过一分子的—COOH和另一分子的—NH2脱去一分子水，缩合形成含有肽键()的化合物。两个氨基酸分子脱水形成二肽；三个氨基酸分子脱水形成三肽，而多个氨基酸分子脱水形成多肽。‎ ‎(2)蛋白质 ‎①组成 蛋白质由C、H、O、N、S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性质 两性 蛋白质分子中含有未被缩合的羧基(—COOH)和氨基(—NH2)，具有两性，可与酸或碱作用生成盐 水解 在酸、碱或酶的催化作用下，蛋白质可发生水解反应，水解时肽键断裂，最终生成氨基酸。各种天然蛋白质水解的最终产物都是α氨基酸 盐析 向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐溶液(如食盐、硫酸铵、硫酸钠)等，可使蛋白质在水中的溶解度降低而从溶液中析出 变性 受热、酸、碱、重金属盐、某些有机物(乙醇等)、紫外线等作用时，蛋白质可发生变性，失去其生理活性 颜色反应 某些含有苯环的蛋白质遇浓硝酸在加热条件下会变为黄色，此性质可用于鉴别蛋白质 特性 灼烧蛋白质会产生烧焦羽毛的气味，可用于鉴别合成纤维与蛋白质 ‎③用途 a．蛋白质是人体必需的营养物质。‎ b．动物的毛和皮、蚕丝——重要的纺织原料，制服装。‎ c．酶——生物体内重要的催化剂。‎ ‎1.思维辨析 ‎(1)麦芽糖和蔗糖水解的产物相同。(　　)‎ ‎(2)淀粉、纤维素都是高分子化合物，一定条件下都可以发生水解反应，最终产物都是葡萄糖。(　　)‎ ‎(3)油脂属于高分子化合物。(　　)‎ ‎(4)油脂属于混合物。(　　)‎ ‎(5)蛋白质溶液里加入稀(NH4)2SO4溶液，可提纯蛋白质。(　　)‎ ‎(6)任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变成黄色。(　　)‎ 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)×‎ ‎2．糖类、油脂和蛋白质是维持人体生命活动所必需的三大营养物质。以下叙述正确的是 (　　)‎ A．植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色 B．淀粉水解的最终产物是葡萄糖 C．葡萄糖能发生氧化反应和水解反应 D．蛋白质水解的产物是高级脂肪酸和甘油 答案　B 解析　植物油分子中含有碳碳双键，可使溴的四氯化碳溶液褪色；葡萄糖能发生氧化反应，但葡萄糖是单糖，不能发生水解反应；蛋白质分子水解的最终产物为氨基酸。‎ ‎　[考法综述]　本考点主要是以选择题中的个别选项的形式出现，考查常见营养物质的性质、用途及区别，与生活、生产联系紧密，属于记忆要求，难度较低。‎ 命题法1　基本营养物质的性质 典例1　　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 ‎[解析]　糖类化合物是指多羟基醛或多羟基酮和它们的脱水缩合物，A项错误；油脂的皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应，应生成脂肪酸盐和甘油，C项错误；蛋白质的水解产物是氨基酸，都含有羧基和氨基，D项错误；水果有香味主要是由于含有酯类化合物，B项正确。‎ ‎[答案]　B ‎【解题法】　判断基本营养物质叙述正误的九点注意 ‎(1)油脂含有不饱和键，因此可以使溴水褪色；‎ ‎(2)油脂在碱性条件下的水解才称为皂化反应；‎ ‎(3)油脂的分子量虽然较大，但不属于高分子化合物；‎ ‎(4)糖类不一定都能发生水解反应，如单糖(葡萄糖等)不能发生水解反应；‎ ‎(5)蔗糖无还原性，麦芽糖有还原性； ‎ ‎(6)淀粉最终的水解产物为葡萄糖，一定要标明是“最终”；同样，蛋白质最终的水解产物为氨基酸；‎ ‎(7)淀粉在人体内可水解生成葡萄糖，但纤维素在人体内不能水解生成葡萄糖； ‎ ‎(8)人造丝和羊毛、蚕丝不是同类物质，人造丝属于纤维素，而羊毛和蚕丝属于蛋白质；‎ ‎(9)蛋白质的变性不可逆，而蛋白质的盐析可逆。‎ 命题法2　多糖水解程度的判断方法 典例2　　某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉水解的情况：‎ 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 ‎[解析]　混合液呈碱性，加碘水不变蓝，不能说明不含淀粉，因为I2能与NaOH溶液反应；加入新制Cu(OH)2加热后生成砖红色沉淀，说明其中含有葡萄糖。故结论应为：淀粉已水解，但不能判断是否完全水解。‎ ‎[答案]　D ‎【解题法】　‎ ‎(1)淀粉水解程度的判断方法 ‎① ‎②实验流程 ‎③实验现象及结论 情况 现象A 现象B 结论 a 溶液呈蓝色 未产生银镜 淀粉未水解 b 溶液呈蓝色 出现银镜 淀粉部分水解 c 溶液不呈蓝色 出现银镜 淀粉完全水解 ‎④注意问题 a．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NaOH溶液反应。‎ b．淀粉、蔗糖的水解实验是用稀硫酸作催化剂，而银镜反应或与新制Cu(OH)2反应的实验必须在碱性条件下进行，所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。‎ ‎(2)糖类水解反应的条件 ‎①蔗糖：稀H2SO4作催化剂，水浴加热。‎ ‎②淀粉 a．稀H2SO4作催化剂，加热。‎ b．淀粉酶(唾液中存在)，室温(适宜温度‎36 ℃‎)。‎ ‎③纤维素 a．催化剂为90%的浓H2SO4。‎ b．小火微热，防止大火加热使纤维素被浓H2SO4脱水碳化。‎ c．加热至溶液呈亮棕色为止。‎ 命题法3　油脂、酯、矿物油的区别和联系 典例3　　在一定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，化学方程式如下：‎ 下列叙述错误的是(　　)‎ A．生物柴油由可再生资源制得 B．生物柴油是不同酯组成的混合物 C．动植物油脂是高分子化合物 D．“地沟油”可用于制备生物柴油 ‎[解析]　动植物油脂相对分子质量小，不是高分子化合物，C错误。‎ ‎[答案]　C ‎【解题法】　油脂、酯、矿物油的性质比较 ‎(1)酯和油脂的比较 类别 酯 油脂 结构特点 由酸和醇反应生成的一类有机物，如 由高级脂肪酸和甘油反应生成的酯，如油酸甘油酯 物理性质 密度都比水小，都不溶于水，都易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 化学性质 可发生水解反应(取代反应)‎ 可发生氢化反应(加成反应)、皂化反应(油脂在碱性条件下的水解反应)‎ 联系 油脂是一类特殊的酯 ‎(2)油脂与矿物油比较 ‎1．生活处处有化学。下列说法正确的是(　　)‎ A．制饭勺、饭盒、高压锅等的不锈钢是合金 B．做衣服的棉和麻均与淀粉互为同分异构体 C．煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类 D．磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸 答案　A 解析　不锈钢是铁碳合金，A项正确；棉和麻的主要成分为纤维素，与淀粉不互为同分异构体，B项错误；花生油和牛油均属油脂，都能发生皂化反应，但前者为烃基中含较多不饱和键的植物油，后者为烃基中一般不含或含较少不饱和键的动物油，C项错误；豆浆煮沸后蛋白质不会水解成氨基酸，而是发生了变性，D项错误。‎ ‎2．以下食品化学知识的叙述不正确的是(　　)‎ A．食盐可作调味剂，也可作食品防腐剂 B．新鲜蔬菜做熟后，所含维生素C会有损失 C．纤维素在人体内可水解为葡萄糖，故可作人类的营养物质 D．葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色，故可用苏打粉检验假红酒 答案　C 解析　‎ NaCl是咸味剂，也可杀菌，A正确；维生素C易被氧化，蔬菜做熟时，一部分维生素会被氧化，B正确；纤维素在人体环境中不能水解产生葡萄糖，不能作人类的营养物质，C错误；根据葡萄糖中的花青素在碱性环境中显蓝色，可用苏打粉检验红酒是否为真品，D正确。‎ ‎3．根据下图判断，下列说法不正确的是(　　)‎ A．(C6H10O5)n可表示淀粉或纤维素 B．反应②化学方程式为C6H12O6‎2C2H5OH＋2CO2↑‎ C．反应③得到的乙酸乙酯中含有的乙醇和乙酸可用饱和氢氧化钠溶液除去 D．反应③和④都属于取代反应 答案　C 解析　A项，淀粉或纤维素均是多糖，因此(C6H10O5)n可表示淀粉或纤维素，A正确；B项，葡萄糖在酒化酶的作用下分解生成乙醇和二氧化碳，B正确；C项，乙酸乙酯能和氢氧化钠反应，所以乙酸乙酯中含有的乙醇和乙酸不能用饱和氢氧化钠溶液除去，应该用饱和碳酸钠溶液，C不正确；D项，酯化反应以及酯的水解反应均是取代反应，D正确。‎ 用水能鉴别的一组物质是(　　)‎ A．乙醇和乙酸　　　　　 B．乙酸乙酯和乙醇 C．苯和乙酸乙酯 D．四氯化碳和溴苯 ‎[错解]　C ‎[错因分析]　不能准确判断有机物苯与水的密度大小，错误的认为苯的密度比水大，分层后苯在下层(油状)，乙酸乙酯与水混合分层后乙酸乙酯在上层，故错误选择C项。‎ ‎[解析]　乙醇、乙酸均易溶于水，加水后不分层，不能鉴别；苯与乙酸乙酯均是密度小于水且不溶于水的无色油状液体；CCl4和溴苯均是密度比水大的且不溶于水的油状液体；对于B选项，加水后液体不分层的是乙醇，液体分层，且上层是有机层的是乙酸乙酯。‎ ‎[答案]　B ‎[心得体会]　‎