第四节 基本营养物质
1.根据糖类的组成、结构来认识糖类的分类、性质及应用,培养“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。
2.通过设计实验证明糖类水解及水解产物与水解程度,培养“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
3.根据氨基酸、蛋白质、油脂的组成与结构认识三者的主要性质,培养“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。
4.根据蛋白质、油脂的性质,了解两者在日常生活、生产中的应用,培养“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。
课时1 糖类
一、糖类的组成和分类
营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水,前三者为人体必需的基本营养物质。
1 糖类的组成
糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,也被称为碳水化合物。
2 糖类的分类
类别 代表物 分子式 相互关系
单糖 葡萄糖、果糖 C6H12O6 同分异构体
二糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖 C12H22O11 同分异构体
多糖 淀粉、纤维素 (C6H10O5)n 不属于同分异构体
二、葡萄糖
葡萄糖是最重要的单糖,是构成多种二糖和多糖的基本单元。
1 组成与结构
葡萄糖是一种有甜味的无色晶体,能溶于水,其分子式为C6H12O6,它的结构简式:CH2OH(CHOH)4CHO。在葡萄糖分子中含有两种决定葡萄糖化学性质的官能团,它们分别是—OH(羟基)和(醛基)。
2 主要性质
(1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2的反应
①实验过程
②实验现象:在酒精灯上加热一段时间后试管内出现砖红色沉淀。
③实验分析及结论
出现的砖红色沉淀为氧化亚铜(Cu2O),说明在加热条件下,葡萄糖可以把新制的氢氧化铜还原为Cu2O。
(2)葡萄糖与银氨溶液的反应——银镜反应
①实验过程
银氨溶液的制备:在洁净的试管中加入1 mL 2%的AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。
②实验现象:在试管内壁上附着一层光亮的银镜。
③实验结论:银氨溶液与葡萄糖反应生成了银。
三、蔗糖、淀粉和纤维素
1 淀粉的特征反应
(1)实验操作:将碘溶液滴到一片馒头或土豆上,观察实验现象。
(2)实验现象:变蓝。
(3)实验结论:淀粉遇碘变蓝。
2 蔗糖、淀粉和纤维素的水解反应
(1)淀粉水解反应实验
①实验过程
②实验现象:最终有砖红色沉淀生成。
③实验结论:淀粉水解生成的葡萄糖与新制的Cu(OH)2共热生成砖红色沉淀。
(2)糖类的水解反应
①二糖:在稀酸催化作用下,一分子蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖:
②多糖:在稀酸催化作用下,多糖水解为多个单糖:
(3)葡萄糖在人体内缓慢氧化:反应为C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O。此反应提供人体活动所需能量。
(4)葡萄糖酿酒的反应为C6H12O6 2C2H5OH+2CO2↑。
(5)淀粉在人体内的变化
例题1 (不定项选择题)下列关于纤维素、淀粉和葡萄糖的说法,正确的是( )
A.葡萄糖属于二糖
B.葡萄糖可发生银镜反应
C.稀酸催化下,纤维素和淀粉都能发生水解反应
D.人体不能吸收纤维素,因此不宜食用含纤维素的食物
【解析】葡萄糖是单糖;葡萄糖中含有醛基,能发生银镜反应;淀粉和纤维素在酸性条件下能发生水解反应;人体虽然不能消化吸收纤维素,但纤维素能促进肠胃蠕动,防止便秘,人体需要摄取纤维素。
【答案】BC
例题2 下列关于糖类的说法正确的是( )
A.所有糖类均有甜味且溶于水,且组成符合通式Cn(H2O)m
B.所有糖类均可以发生水解反应
C.蔗糖、淀粉的水解最终产物均是葡萄糖
D.淀粉遇到碘单质才变成蓝色,而遇到化合态的碘(如I-、I等)不变色
【解析】淀粉、纤维素没有甜味,糖类也并非都符合Cn(H2O)m的通式,A项错误;单糖不能发生水解反应,B项错误;蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖,C项错误;淀粉遇碘单质变蓝,遇碘的化合物不变蓝,D项正确。
【答案】D
例题3 下列说法不正确的是( )
A.淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
B.糖类是高分子,能发生水解反应
C.葡萄糖既可以与银氨溶液反应,又可以与新制的氢氧化铜反应
D.可用碘检验淀粉是否发生完全水解
【解析】单糖、二糖不属于高分子,二糖、多糖可以发生水解,而单糖不能水解,B错误。
【答案】B
例题4 (不定项选择题)某学生设计了三个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
方案甲:淀粉液水解液中和液溶液变蓝
方案乙:淀粉液水解液无银镜现象
方案丙:淀粉液水解液中和液有银镜出现
这三个实验方案得出的结论不正确的是( )
A.方案甲可说明淀粉完全没有水解
B.方案乙可说明淀粉完全没有水解
C.方案丙说明淀粉完全水解
D.方案丙说明淀粉已经水解
【解析】甲方案水解后的溶液中加I2后溶液变蓝色有两种可能的情况:①淀粉完全没有水解,②淀粉部分水解,故不可得出淀粉尚未水解的结论,A项错误;淀粉完全水解后应用稀碱中和作为催化剂的酸,然后再做银镜反应的实验,乙方案中无银镜现象出现,可能淀粉尚未水解,也可能淀粉水解完全或部分水解,B项错误;丙方案说明淀粉已经水解,但无法确定是否完全水解,C项错误,D项正确。
【答案】ABC
例题5 某同学进行的“纤维素水解实验”步骤如下:①将一小团棉花放在试管中,加入3~5滴稀硫酸,并且用玻璃棒小心地把棉花捣成糊状;②在酒精灯火焰上稍微加热,使之成为亮棕色;③在亮棕色溶液中加入2 mL新制的氢氧化铜,加热煮沸。可是该同学并没有观察到预期的实验现象。其主要原因是( )
A.硫酸的浓度过大
B.水解后没有滴加碱中和酸
C.在酒精灯上的加热时间太短
D.加入的新制氢氧化铜量过少
【解析】葡萄糖与新制氢氧化铜的反应必须在碱性条件下进行。
【答案】B
- 4 -第四节 基本营养物质
1.根据糖类的组成、结构来认识糖类的分类、性质及应用,培养“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。
2.通过设计实验证明糖类水解及水解产物与水解程度,培养“科学探究与创新意识”“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
3.根据氨基酸、蛋白质、油脂的组成与结构认识三者的主要性质,培养“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养。
4.根据蛋白质、油脂的性质,了解两者在日常生活、生产中的应用,培养“科学态度与社会责任”的化学学科核心素养。
课时1 糖类
一、糖类的组成和分类
营养物质主要包括 、 、 、维生素、无机盐和水,前三者为人体必需的基本营养物质。
1 糖类的组成
糖类是由 三种元素组成的一类有机化合物,其组成大多可以用通式Cn(H2O)m表示,也被称为 。
2 糖类的分类
类别 代表物 分子式 相互关系
单糖 葡萄糖、果糖 同分异构体
二糖 蔗糖、麦芽糖、乳糖
多糖 淀粉、纤维素 不属于同分异构体
二、葡萄糖
葡萄糖是最重要的单糖,是构成多种二糖和多糖的基本单元。
1 组成与结构
葡萄糖是一种有甜味的无色晶体, 溶于水,其分子式为 ,它的结构简式: 。在葡萄糖分子中含有两种决定葡萄糖化学性质的官能团,它们分别是 和(醛基)。
2 主要性质
(1)葡萄糖与新制的Cu(OH)2的反应
①实验过程
②实验现象:在酒精灯上加热一段时间后试管内出现 色沉淀。
③实验分析及结论
出现的 色沉淀为 ,说明在加热条件下,葡萄糖可以把新制的氢氧化铜还原为 。
(2)葡萄糖与银氨溶液的反应——银镜反应
①实验过程
银氨溶液的制备:在洁净的试管中加入1 mL 2%的AgNO3溶液,然后边振荡试管边逐滴滴入2%的稀氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止,制得银氨溶液。
②实验现象:在试管内壁上附着一层 。
③实验结论:银氨溶液与葡萄糖反应生成了 。
三、蔗糖、淀粉和纤维素
1 淀粉的特征反应
(1)实验操作:将碘溶液滴到一片馒头或土豆上,观察实验现象。
(2)实验现象: 。
(3)实验结论:淀粉遇碘 。
2 蔗糖、淀粉和纤维素的水解反应
(1)淀粉水解反应实验
①实验过程
②实验现象:最终有 色沉淀生成。
③实验结论:淀粉水解生成的 与新制的Cu(OH)2共热生成砖红色沉淀。
(2)糖类的水解反应
①二糖:在稀酸催化作用下,一分子蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖:
②多糖:在稀酸催化作用下,多糖水解为多个单糖:
(3)葡萄糖在人体内缓慢氧化:反应为 。此反应提供人体活动所需能量。
(4)葡萄糖酿酒的反应为 。
(5)淀粉在人体内的变化
例题1 (不定项选择题)下列关于纤维素、淀粉和葡萄糖的说法,正确的是( )
A.葡萄糖属于二糖
B.葡萄糖可发生银镜反应
C.稀酸催化下,纤维素和淀粉都能发生水解反应
D.人体不能吸收纤维素,因此不宜食用含纤维素的食物
例题2 下列关于糖类的说法正确的是( )
A.所有糖类均有甜味且溶于水,且组成符合通式Cn(H2O)m
B.所有糖类均可以发生水解反应
C.蔗糖、淀粉的水解最终产物均是葡萄糖
D.淀粉遇到碘单质才变成蓝色,而遇到化合态的碘(如I-、I等)不变色
例题3 下列说法不正确的是( )
A.淀粉、纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
B.糖类是高分子,能发生水解反应
C.葡萄糖既可以与银氨溶液反应,又可以与新制的氢氧化铜反应
D.可用碘检验淀粉是否发生完全水解
例题4 (不定项选择题)某学生设计了三个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
方案甲:淀粉液水解液中和液溶液变蓝
方案乙:淀粉液水解液无银镜现象
方案丙:淀粉液水解液中和液有银镜出现
这三个实验方案得出的结论不正确的是( )
A.方案甲可说明淀粉完全没有水解
B.方案乙可说明淀粉完全没有水解
C.方案丙说明淀粉完全水解
D.方案丙说明淀粉已经水解
例题5 某同学进行的“纤维素水解实验”步骤如下:①将一小团棉花放在试管中,加入3~5滴稀硫酸,并且用玻璃棒小心地把棉花捣成糊状;②在酒精灯火焰上稍微加热,使之成为亮棕色;③在亮棕色溶液中加入2 mL新制的氢氧化铜,加热煮沸。可是该同学并没有观察到预期的实验现象。其主要原因是( )
A.硫酸的浓度过大
B.水解后没有滴加碱中和酸
C.在酒精灯上的加热时间太短
D.加入的新制氢氧化铜量过少
- 4 -
