7.4基本营养物质 学案1(含答案)
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1、第四节第四节 基本营养物质基本营养物质 学业要求 核心素养对接 1.了解糖类、油脂和蛋白质的元素组成。 2.了解糖类的分类及葡萄糖和果糖的结构。 3.了解糖类、油脂、蛋白质的性质。 4.了解糖类、油脂、蛋白质在生产、生活中的 应用。 5.了解淀粉水解产物的检验方法。 通过对基本营养物质的学习,培 养学生科学态度与社会责任。 知 识 梳 理 知识点一 基本营养物质 如图是人体需要的基本营养物质, 它们分别属于哪类化学物质?各自有什么样的 性质?请完成下列知识点: 1种类 2组成元素 糖类、油脂、蛋白质组成的共同元素为 C、H、O,蛋白质除含有上述几种元素 外还含有 N、S、P 等元素。 知识点二
2、 糖类 1分类及代表物 代表物 代表物分子式 代表物间的关系 单糖 葡萄糖、果糖 C6H12O6 同分异构体 二糖 蔗糖、麦芽糖 (C12H22O11) 同分异构体 多糖 淀粉、纤维素 (C6H10O5)n 不属于同分异构体 2.糖类的化学性质 (1)特征反应 实验 77 实验 78淀粉 I2 变蓝。 (2)水解反应 蔗糖水解:蔗糖水解的化学方程式为 C12H22O11(蔗糖)H2O 催化剂C 6H12O6 (葡萄糖)C6H12O6(果糖) 。 多糖水解:淀粉(或纤维素)水解的化学方程式为: (C6H10O5)n(淀粉) nH2O 催化剂 nC6H12O6(葡萄糖) 。 3糖类在生产、生活中的
3、应用 知识点三 蛋白质 1存在和组成 (1)存在:蛋白质广泛存在于生物体内,是构成细胞的基本物质。 (2)组成:由 C、H、O、N、S 等元素组成,属于天然有机高分子化合物。 2化学性质 (1)水解反应 蛋白质 催化剂(如蛋白酶) 水解最终产物 氨基酸 一定条件下蛋白质 重要的氨基酸 名称 结构简式 甘氨酸 丙氨酸 (2)变性、显色、灼烧 实验 79 实验操作 向鸡蛋清中加入几滴醋 酸铅溶液 向鸡蛋清中滴入几 滴浓硝酸 在酒精灯上灼烧一 小段头发和丝织品 实验现象 加热后,鸡蛋清沉淀, 加入蒸馏水,凝结的鸡 蛋清不溶解 溶液变为黄色 产生烧焦羽毛的气 味 总结:蛋白质的变性:在紫外线照射、加热
4、或加入乙醇、甲醛、酸、碱、重金 属盐的情况下,蛋白质会发生性质上的改变而聚沉。这种聚沉是不可逆的,使蛋 白质失去生理活性不能再恢复成为原来的蛋白质。 显色反应:某些蛋白质遇浓硝酸显黄色。 灼烧:蛋白质被灼烧时,会产生类似烧焦羽毛的特殊气味,利用此性质可鉴别蛋 白质。 3用途 (1)动物的毛和蚕丝是重要的天然纺织原料。 (2)动物的皮经加工后可制成柔软坚韧的皮革。 (3)用驴皮熬制成的阿胶是一种优良的中药材。 知识点四 油脂 1组成和结构 油脂是一类特殊的酯。油脂可看做高级脂肪酸如硬脂酸(C17H35COOH)或软脂 酸(C15H31COOH)与甘油丙三醇() 经酯化反应生成的酯。 其结构简式为
5、,其中 R1、R2、R3代表的是烃基,可相同,也可不 同。 2物理性质 类型 油(植物油脂) 脂肪(动物油脂) 状态 液态 固态 物理性质 溶解性:难溶于水,易溶于有机溶剂;密度:比水小 3.化学性质水解反应 4用途 (1)工业生产高级脂肪酸、肥皂、甘油、油漆等的原料。 (2)提供人体活动所需要的能量。 微判断 (1)糖类就是有甜味的物质,有甜味的物质就是糖( ) (2)葡萄糖和果糖的分子式都是 C6H12O6,二者互为同分异构体( ) (3)某溶液中加入少量淀粉后呈蓝色,则该溶液中含有 I ( ) (4)可用氢氧化铜悬浊液检验病人是否患有糖尿病( ) (5)蛋白质水解的最终产物是氨基酸( )
6、 (6)蛋白质是一种基本营养物质( ) (7)为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是纯棉制品,可选用灼烧的方法进 行鉴别( ) (8)浓硝酸滴到人的皮肤上变黄色是物理变化( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 微训练 1葡萄糖的结构简式为 CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO, 其对应的性质中不正确的是( ) A葡萄糖在一定条件下能水解 B可与乙酸发生取代反应 C能发生银镜反应 D葡萄糖的分子式是 C6H12O6 解析 葡萄糖是单糖, 故不能水解。 葡萄糖含有羟基, 可与乙酸发生酯化反应 (取 代反应的一种) ;含有醛基,能发生银镜反应;由葡萄糖
7、的结构简式可知,葡萄 糖的分子式是 C6H12O6。 答案 A 2下列说法不正确的是( ) A油脂是高级脂肪酸的甘油酯 B油脂与氢气发生加成反应,可以得到固态油脂 C油脂在酸性或碱性条件下,可以发生皂化反应 D油脂没有固定的熔、沸点 解析 油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油反应生成的酯,A 正确;油脂与 H2发 生加成反应生成饱和高级脂肪酸甘油酯,沸点较高,常温下呈固态,B 正确;皂 化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应,C 错误;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,D 正确。 答案 C 3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、N
8、B蛋白质在浓硝酸的作用下可发生水解反应 C蛋白酶是蛋白质,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 解析 蛋白质的组成元素除 C、H、O、N 外可能还含有 S、P 等元素,A 错误; 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。 答案 D 4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 3 mL 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
9、足 D水解液未用碱液中和 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,并调至碱性环境。 答案 D 5现有四种物质:A.乙烯、B.葡萄糖、C.油脂、D.蛋白质,试按要求填写有关 物质的序号: (1)由 C、H、O 三种元素组成的物质有 。 (2)能发生银镜反应的物质有 。 (3)一定条件下能与 H2O 反应的物质有 。 (4)一定条件下能发生水解反应,且水解产物有甘油的物质有 。 解析 (1)乙烯只含 C、H 两种元素;葡萄糖和油脂只含 C、H、O 三种元素; 蛋
10、白质除含 C、H、O 三种元素外,还有 N、P 等元素。 (2)葡萄糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,其余三种物质均不能。 (3)乙烯能与 H2O 加成,油脂和蛋白质均能水解。 (4) 乙烯和葡萄糖不能水解; 蛋白质能水解, 水解产物为氨基酸; 油脂能水解, 水解产物为高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)和甘油。 答案 (1)BC (2)B (3)ACD (4)C 微思考 1葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、淀粉和纤维素是否互为同分异构体? 提示 葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖分别互为同分异构体;淀粉和纤维素不是同 分异构体,淀粉和纤维素的通式均为(C6H10O5)n,但 n 值不同,分子式不同, 所以淀粉和纤
11、维素不互为同分异构体。 2符合 Cn(H2O)m的有机物一定是糖类吗? 提示 不一定,符合 Cn(H2O)m的物质不一定是糖,如甲醛(HCHO) 、乙酸 (CH3COOH) 、甲酸甲酯(HCOOCH3)等。 3为什么医院里对一些医疗器械进行高温蒸煮,对患者住过的床铺进行紫外线 照射?注射前用蘸有乙醇体积分数为 75%的酒精棉球擦拭皮肤? 提示 细菌和病毒的主要成分是蛋白质,高温、紫外线照射和酒精能使蛋白质变 性,而起到杀菌消毒作用。 4“酯”和“脂”有什么不同之处? 提示 “酯”是指酸和醇发生酯化反应生成的一类有机物;而“脂”一般是指高 级脂肪酸与甘油生成的酯, “脂”属于“酯”类。 学习任务
12、 1 糖类的性质及淀粉水解程度的判断 资料: 资料一 糖类物质是多羟基醛或多羟基酮,据此可分为醛糖(aldose)和酮糖 (ketose) 。 资料二 糖包括蔗糖(红糖、白糖、砂糖、黄糖) 、葡萄糖、果糖、半乳糖、乳 糖、麦芽糖、淀粉、糊精和糖原棉花糖等。在这些糖中,除了葡萄糖、果糖和半 乳糖能被人体直接吸收,其余的糖都要在体内转化为基本的单糖后,才能被吸收 利用。除此之外还有纤维素、核糖、脱氧核糖。 请结合这两则资料,完成下列讨论: 1结合葡萄糖的氧化反应的相关实验,思考以下问题: (1)在葡萄糖的银镜反应实验中应注意哪些事项? (2)做葡萄糖与新制 Cu(OH)2悬浊液反应的实验时,应注意
13、哪些事项? 提示 (1)该实验过程中要注意以下四点: 试管洁净;银氨溶液应现用现配;采用水浴加热;不能振荡试管。 (2)Cu(OH)2悬浊液要现用现配;配制时 NaOH 要过量,将少量 CuSO4 滴入到过量的 NaOH 溶液中,若 CuSO4过多易形成黑色的 CuO 沉淀;要用酒 精灯加热至沸腾。 2为检验淀粉水解程度的大小,设计实验步骤如下: 结合实验流程探究下列问题: (1) 在检验淀粉的水解产物时, 为什么不能向水解液中直接加入新制 Cu (OH) 2? (2)实验时能否在中和液中直接加入碘水检验是否存在淀粉? 提示 (1)淀粉的水解是用硫酸作催化剂,水解液显酸性。Cu(OH)2在酸性
14、 条件下不能存在。用新制 Cu(OH)2悬浊液检验淀粉水解产物葡萄糖时,需在 碱性条件下进行,所以需先加入过量的 NaOH 溶液中和掉催化剂 H2SO4后,才 能加入新制 Cu(OH)2进行后续实验。 (2)不能。因为 I2与 NaOH 发生反应,故无法检验淀粉的存在。 1常见糖类性质比较 分类 代表物 分子式 能否与银氨溶液或新 制氢氧化铜反应 能否水解 单糖 葡萄糖 C6H12O6 能 不能 双糖 蔗糖 C12H22O11 不能 能 麦芽糖 C12H22O11 能 能 多糖 淀粉 (C6H10O5)n 不能 能 纤维素 (C6H10O5)n 不能 能 2.糖类水解实验的注意事项 (1)双糖
15、及多糖的水解必须加入稀酸作催化剂,水解产物中都含葡萄糖。 (2) 葡萄糖与新制 Cu (OH) 2悬浊液的反应必须在碱性条件下并加热才能进行。 (3)在蔗糖水解实验中采用水浴加热,目的是有效控制温度并使之受热均匀。 【例题 1】 分别取 1 mol 葡萄糖进行下列实验: (1)与足量的金属钠反应,产生的氢气在标准状况下的体积是 L。 (2)与醋酸反应生成酯,从理论上讲完全酯化需 g 醋酸。 (3) 若使之全部转化为CO2和H2O, 所需氧气的体积在标准状况下为 L, 反应的化学方程式为_ _。 (4)与新制的 Cu(OH)2反应的现象是_ _。 解析 (1)1 mol 葡萄糖中含有 5 mol
16、 羟基,与足量的金属钠反应,产生 2.5 mol 氢气,标准状况下的体积是 56 L。 (2)1 mol 葡萄糖中含有 5 mol 羟基,可以与 5 mol 乙酸发生酯化反应,故所需 醋酸的质量为:5 mol60 g mol 1300 g。 (3)葡萄糖燃烧的化学方程式为:C6H12O66O2 点燃 6CO26H2O,1 mol 葡萄 糖完全燃烧所需氧气为 6 mol,标准状况下体积为 134.4 L。 (4)葡萄糖与新制的 Cu(OH)2加热煮沸生成砖红色的 Cu2O 沉淀。 答案 (1)56 (2)300 (3)134.4 C6H12O66O2 点燃 6CO26H2O (4)生成砖红色沉淀
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