人教版-必修二-第七章 有機(jī)化合物-第四節(jié) 基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)同課異構(gòu)

《基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)》導(dǎo)學(xué)案目標(biāo)與素養(yǎng)：1.了解糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成和兩種單糖的結(jié)構(gòu)。（宏觀辨識(shí)與微觀探析）2.了解糖類、油脂、蛋白質(zhì)的主要性質(zhì)和特性。（變化觀念與科學(xué)探究）3.了解糖類、油脂、蛋白質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的作用。（科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任）自主預(yù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)填充一、基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分類及其組成1.分類與組成元素（1）分類：食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要包括糖類、油脂、蛋白質(zhì)、維生素、無機(jī)鹽和水，人們習(xí)慣上稱糖類、油脂、蛋白質(zhì)為動(dòng)植物性食物中的基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（2）組成元素糖類、油脂、蛋白質(zhì)組成的共同元素為C、H、O，蛋白質(zhì)除含有上述幾種元素外還含有N、S、P等元素。2.基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代表物的組成及關(guān)系糖類分類代表物代表物分子代表物間的關(guān)系單糖葡萄糖、果糖C6H12O6同分異構(gòu)體雙糖蔗糖、麥芽糖C12H22O11同分異構(gòu)體多糖淀粉、纖維素（C6H10O5）n不屬于同分異構(gòu)體油脂油植物油不飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯——脂動(dòng)物脂肪飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯——蛋白質(zhì)酶、肌肉、毛發(fā)等氨基酸連接成的高分子——二、基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的性質(zhì)1.糖類、蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)（1）糖類的特征反應(yīng)葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH（CHOH）4CHO，分子中含有的官能團(tuán)有羥基（—OH）和醛基（—CHO）（填名稱和簡(jiǎn)式）。果糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，含有的官能團(tuán)有（填名稱和簡(jiǎn)式）。②在常溫下淀粉遇I2變藍(lán)。（2）蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)2.糖類、油脂、蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)（1）糖類的水解①蔗糖水解a.實(shí)驗(yàn)操作b.現(xiàn)象與原因：加熱后，試管內(nèi)有磚紅色沉淀生成，因?yàn)樗馍闪诉€原性糖——葡萄糖。c.蔗糖水解的化學(xué)方程式為②多糖水解——最終產(chǎn)物為葡萄糖。多糖水解的化學(xué)方程式為（2）油脂的水解（3）蛋白質(zhì)的水解蛋白質(zhì)eq\o(→,\s\up9(催化劑如酶))氨基酸。三、基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用1.糖類（1）糖類物質(zhì)是綠色植物光合作用的產(chǎn)物，是動(dòng)、植物所需能量的重要來源。（2）葡萄糖主要用于食品加工、醫(yī)療輸液、合成補(bǔ)鈣藥物等。（3）蔗糖是食用白糖、冰糖的主要成分。（4）淀粉主要存在于植物的種子和塊莖中，除做食物外，主要用來生產(chǎn)葡萄糖和酒精。（5）纖維素存在于植物的莖、葉和果皮中，在人體中主要是加強(qiáng)胃腸的蠕動(dòng)，有通便功能。在生產(chǎn)上可以用來造紙、制纖維素硝酸酯等。2.油脂（1）油脂是產(chǎn)生能量最高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在人體內(nèi)水解后再發(fā)生氧化反應(yīng)釋放能量。（2）油脂有保持體溫和保護(hù)內(nèi)臟器官的作用。（3）油脂能增加食物的滋味，增進(jìn)食欲，保證機(jī)體的正常生理功能。（4）工業(yè)上常用油脂來制取肥皂。3.蛋白質(zhì)（1）蛋白質(zhì)存在于一切細(xì)胞中，組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸有必需和非必需之分，必需氨基酸共8種，非必需氨基酸共12種。（2）蛋白質(zhì)是人類必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。（3）蛋白質(zhì)在工業(yè)上也有廣泛的用途。動(dòng)物的毛和蠶絲的成分都是蛋白質(zhì)，它們是重要的紡織原料。（4）酶是一類特殊的蛋白質(zhì)，是生物體內(nèi)重要的催化劑。預(yù)習(xí)效果驗(yàn)收1.判斷對(duì)錯(cuò)（對(duì)的打“√”，錯(cuò)的打“×”）（1）糖類、油脂、蛋白質(zhì)的組成元素均只有C、H、O（）（2）糖類、油脂、蛋白質(zhì)均為高分子化合物（）（3）糖類、油脂、蛋白質(zhì)均可以發(fā)生水解反應(yīng)（）（4）為了鑒別某白色紡織品的成分是蠶絲還是純棉制品，可選用灼燒的方法進(jìn)行鑒別（）[提示]（1）×（2）×（3）×（4）√2.區(qū)別棉花和羊毛最簡(jiǎn)單的方法是（）A.加稀硫酸后加熱使之水解，檢驗(yàn)水解產(chǎn)物能否與新制Cu（OH）2懸濁液發(fā)生反應(yīng)B.浸入濃硝酸中，觀察其顏色是否變?yōu)辄S色C.在火中灼燒，聞其是否有燒焦羽毛的氣味D.通過化學(xué)方法測(cè)其組成中是否含有硫、氮等元素[答案]C3.下面有4種有機(jī)物，用提供的試劑分別鑒別，將所用試劑及產(chǎn)生的現(xiàn)象的序號(hào)填在表格中。試劑：①溴水，②濃硝酸，③碘水，④新制氫氧化銅懸濁液?，F(xiàn)象：A.橙色褪去，B.呈藍(lán)色，C.出現(xiàn)磚紅色沉淀，D.呈黃色。有機(jī)物試劑現(xiàn)象（1）乙烯（2）葡萄糖（3）淀粉（4）蛋白質(zhì)[答案]（1）①A（2）④C（3）③B（4）②D核心突破重難點(diǎn)一糖類水解及其產(chǎn)物的檢驗(yàn)1.葡萄糖結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系2.糖類水解及其產(chǎn)物檢驗(yàn)的一般實(shí)驗(yàn)步驟糖類eq\o(→,\s\up9(稀H2SO4),\s\do8(水浴加熱))水解液eq\o(→,\s\up9(加NaOH溶液),\s\do8(至溶液呈堿性))eq\o(→,\s\up9(加銀氨溶液或),\s\do8(新制CuOH2懸濁液共熱))觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論。特別提醒（1）雙糖及多糖的水解必須加入酸作催化劑。（2）葡萄糖與新制Cu（OH）2懸濁液的反應(yīng)必須在堿性條件下并加熱才能進(jìn)行。（3）在蔗糖水解實(shí)驗(yàn)中采用水浴加熱，目的是有效控制溫度并使之受熱均勻。3.糖的水解反應(yīng)產(chǎn)物（1）雙糖eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(蔗糖C12H22O11→葡萄糖和果糖,麥芽糖C12H22O11→兩分子葡萄糖))（2）多糖：淀粉、纖維素最終水解產(chǎn)物均為葡萄糖。素養(yǎng)養(yǎng)成科學(xué)探究——淀粉水解程度的檢驗(yàn)方法（1）實(shí)驗(yàn)操作（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論情況現(xiàn)象A現(xiàn)象B結(jié)論①溶液呈藍(lán)色未產(chǎn)生銀鏡未水解②溶液呈藍(lán)色出現(xiàn)銀鏡部分水解③溶液不呈藍(lán)色出現(xiàn)銀鏡完全水解對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1.葡萄糖的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2OH（CHOH）4CHO，其對(duì)應(yīng)的性質(zhì)中不正確的是（）A.與鈉反應(yīng)放出氫氣B.可與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)C.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)D.可使小蘇打溶液冒出氣泡[答案]D2.向淀粉中加入少量硫酸，后加熱使之發(fā)生水解，為測(cè)定水解的程度所需的試劑是（）①NaOH溶液②銀氨溶液③新制氫氧化銅懸濁液④碘水⑤BaCl2溶液A.①⑤ B.②④C.①②④ D.②③④C[淀粉在稀硫酸催化下水解，最終產(chǎn)物是葡萄糖，如果未發(fā)生水解，則溶液不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；如果部分水解，則既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)又能使碘水變藍(lán)；如果已完全水解，則遇碘水不變藍(lán)色。因此，選擇碘水和銀氨溶液或新制氫氧化銅懸濁液可確定有無葡萄糖生成和有無淀粉存在，但檢驗(yàn)水解產(chǎn)物前必須加堿中和酸至堿性。]重難點(diǎn)二油脂、蛋白質(zhì)的主要性質(zhì)及應(yīng)用1.油脂的主要性質(zhì)及應(yīng)用（1）油脂的分子結(jié)構(gòu)（2）油脂的主要性質(zhì)及應(yīng)用②加成反應(yīng)——油的特性a.液態(tài)油脂（稱為油）使溴水褪色。b.液態(tài)油脂（油）eq\o(→,\s\up9(H2),\s\do8(氫化))固態(tài)脂肪。2.蛋白質(zhì)的主要性質(zhì)及應(yīng)用（1）水解反應(yīng)在酶的作用下，蛋白質(zhì)最終水解生成氨基酸。（2）顏色反應(yīng)——可用鑒別蛋白質(zhì)某些具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)遇濃硝酸變性，產(chǎn)生黃色不溶物。（3）鹽析少量Na2SO4、（NH4）2SO4可促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解，濃的無機(jī)鹽溶液可降低蛋白質(zhì)的溶解度，鹽析是可逆的。常用此性質(zhì)凈化提純蛋白質(zhì)。（4）蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)在受熱、紫外線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、某些有機(jī)物等條件下發(fā)生變性，蛋白質(zhì)的變性是不可逆的。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3.下列關(guān)于油脂的敘述中錯(cuò)誤的是（）A.從溴水中提取溴可用植物油作萃取劑B.用熱的純堿溶液去油污效果更好C.油脂與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)，可以得到固態(tài)油脂D.用熱的純堿溶液可區(qū)分植物油和礦物油A[植物油中含不飽和鍵，可與溴發(fā)生加成反應(yīng)；溫度越高，純堿溶液的水解程度越大，堿性越強(qiáng)，油污的水解速率越快，去污效果越好；油脂與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯，沸點(diǎn)較高，常溫下呈固態(tài)；植物油為油脂，在熱堿性溶液中水解，產(chǎn)物均溶于水，而礦物油主要為烴類，不與純堿反應(yīng)，液體仍為兩層。]4.“沒有蛋白質(zhì)，就沒有生命”，下面關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述不正確的是（）A.可以通過灼燒時(shí)的特殊氣味來鑒別蛋白質(zhì)B.部分蛋白質(zhì)溶液遇濃硝酸變黃C.蛋白質(zhì)在酶的作用下水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖D.若誤食重金屬鹽而引起中毒，可服用大量牛奶或豆?jié){進(jìn)行解救C[蛋白質(zhì)水解生成氨基酸，不是葡萄糖。]5.（2019·全國(guó)卷Ⅱ）“春蠶到死絲方盡，蠟炬成灰淚始干”是唐代詩(shī)人李商隱的著名詩(shī)句，下列關(guān)于該詩(shī)句中所涉及物質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是（）A.蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)B.蠶絲屬于天然高分子材料C.“蠟炬成灰”過程中發(fā)生了氧化反應(yīng)D.古代的蠟是高級(jí)脂肪酸酯，屬于高分子聚合物D[A項(xiàng)，蠶絲的主要成分是蛋白質(zhì)，正確；B項(xiàng)，蠶絲屬于天然高分子材料，正確；C項(xiàng)，蠟燭燃燒屬于氧化還原反應(yīng)，正確；D項(xiàng)，高級(jí)脂肪酸酯不屬于高分子聚合物，錯(cuò)誤。]微專題4常見有機(jī)物的鑒別知能精講1.利用水溶性鑒別（1）特點(diǎn)：大多數(shù)有機(jī)物難溶于水，如烷烴、烯烴、苯、酯等，而乙酸、乙醇易溶于水。（2）應(yīng)用：用水鑒別乙酸與乙酸乙酯，乙醇與己烷，乙醇與油脂等。2.利用密度大小鑒別（1）特點(diǎn)：烴、酯（包括油脂）都比水的密度小，溴苯、硝基苯和四氯化碳等比水的密度大。（2）應(yīng)用：用水鑒別苯和溴苯。3.利用燃燒現(xiàn)象鑒別4.利用官能團(tuán)或有機(jī)物的特性鑒別物質(zhì)試劑與方法現(xiàn)象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有機(jī)酸加入新制Cu（OH）2藍(lán)色絮狀沉淀溶解NaHCO3溶液產(chǎn)生無色氣泡葡萄糖加入銀氨溶液，水浴加熱產(chǎn)生光亮銀鏡加入新制Cu（OH）2懸濁液，加熱至沸騰產(chǎn)生磚紅色沉淀淀粉加碘水顯藍(lán)色蛋白質(zhì)加濃硝酸微熱顯黃色灼燒燒焦羽毛氣味體驗(yàn)訓(xùn)練1.下列區(qū)分物質(zhì)的方法不正確的是（）A.用燃燒的方法可以區(qū)分甲烷和乙烯B.用酸性KMnO4溶液區(qū)分苯和CCl4C.用新制Cu（OH）2懸濁液區(qū)分蔗糖和葡萄糖D.用KI溶液區(qū)分淀粉溶液和蔗糖溶液[答案]D2.下列各組物質(zhì)的鑒別所用試劑不正確的是（）A.苯與溴苯：水B.乙醇與乙酸：酸性KMnO4溶液C.乙烷與乙烯：溴水D.乙醇與乙酸：溴水[答案]D3.鑒別淀粉、蛋白質(zhì)、葡萄糖水溶液，依次可分別使用的試劑和對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象正確的是（）A.碘水，變藍(lán)色；濃硝酸，變黃色；新制Cu（OH）2懸濁液，磚紅色沉淀B.濃硝酸，變黃色；新制Cu（OH）2懸濁液，磚紅色沉淀；碘水，變藍(lán)色C.新制Cu（OH）2懸濁液，磚紅色沉淀；碘水，變藍(lán)色；濃硝酸，變黃色D.碘水，變藍(lán)色；新制Cu（OH）2懸濁液，磚紅色沉淀；濃硝酸，變黃色A[淀粉遇碘水變藍(lán)色；蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃色；葡萄糖與新制Cu（OH）2懸濁液混合加熱至沸騰產(chǎn)生磚紅色沉淀。]當(dāng)堂達(dá)標(biāo)1.糖尿病患者的糖代謝功能紊亂，以高血糖為主要標(biāo)志。血糖是指血液中的葡萄糖，下列有關(guān)說法不正確的是（）A.葡萄糖分子可表示為C6（H2O）6，則每個(gè)葡萄糖分子含有6個(gè)H2OB.葡萄糖與果糖互為同分異構(gòu)體C.糖尿病病人尿糖較高，可用新制的氫氧化銅懸濁液來檢測(cè)病人尿液中的葡萄糖D.淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖A[A項(xiàng)，葡萄糖分子中不存在H2O分子；B項(xiàng)，葡萄糖和果糖分子式相同，結(jié)構(gòu)不同，二者互為同分異構(gòu)體；C項(xiàng)，葡萄糖與新制Cu（OH）2懸濁液反應(yīng)生成磚紅色沉淀；D項(xiàng)，淀粉水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖。]2.有關(guān)天然物質(zhì)水解的敘述不正確的是（）A.可用碘水檢驗(yàn)淀粉水解是否完全B.油脂在酸性條件下水解與在堿性條件下水解產(chǎn)物完全相同C.蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物為氨基酸D.纖維素水解與淀粉水解得到的最終產(chǎn)物相同B[A項(xiàng)中碘遇淀粉變藍(lán)，可檢驗(yàn)淀粉的水解程度；B項(xiàng)中油脂在酸性條件下水解生成高級(jí)脂肪酸和甘油，在堿性條件下水解生成高級(jí)脂肪酸鹽和甘油，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中纖維素與淀粉水解的最終產(chǎn)物均為葡萄糖。]3.下列說法不正確的是（）A.油脂是高級(jí)脂肪酸的甘油酯B.油脂與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)可以得到固態(tài)油脂C.油脂在酸性或堿性條件下可以發(fā)生皂化反應(yīng)D.自然界中的油脂沒有固定的熔、沸點(diǎn)C[油脂可以看作是高級(jí)脂肪酸與甘油反應(yīng)生成的酯，A正確；油脂與H2發(fā)生加成反應(yīng)生成飽和高級(jí)脂肪酸甘油酯，沸點(diǎn)較高，常溫下呈固態(tài)，B正確；皂化反應(yīng)是指油脂在堿性條件下的水解反應(yīng)，C錯(cuò)誤；自然界中的油脂是多種物質(zhì)的混合物，因此沒有固定的熔、沸點(diǎn)，D正確。]4.下列敘述不正確的是（）A.蛋白質(zhì)屬于天然有機(jī)高分子化合物，沒有蛋白質(zhì)就沒有生命B.所有蛋白質(zhì)遇濃硝酸都變黃，都具有顏色反應(yīng)C.人工最早合成的具有生物活性的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素是中國(guó)科學(xué)家在1965年合成的D.可以用灼燒法來鑒別蛋白質(zhì)B[蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，A正確；只有含苯環(huán)的蛋白質(zhì)與濃硝酸才發(fā)生顏色反應(yīng)，不含苯環(huán)的蛋白質(zhì)沒有這一性質(zhì)，B錯(cuò)誤；C為常識(shí)性知識(shí)，正確；蛋白質(zhì)灼燒時(shí)有燒焦羽毛氣味，這一性質(zhì)常用來檢驗(yàn)物質(zhì)中是否含有蛋白質(zhì)，生活中應(yīng)用尤其廣泛，這也是最簡(jiǎn)單的一種鑒別方法，D正確。]5.糖類、油脂和蛋白質(zhì)都是人體基本營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。請(qǐng)回答下列問題：（1）在試管中加入0.5g淀粉和4mL20%的H2SO4溶液，加熱3min～