人教版高中化学必修第二册第七章有机化合物第四节基本营养物质课件

(共46张PPT)
第七章 有机化合物
第四节　基本营养物质
营养物质与糖类的代表物
1.基本营养物质
2.糖类的分类及代表物
分类 代表物
名称 分子式 关系
单糖 葡萄糖、果糖 C6H12O6 互为同分异构体
二糖 蔗糖、麦芽糖 C12H22O11 互为同分异构体
多糖 淀粉、纤维素 （C6H10O5）n 不属于同分异构体
（1）糖类物质不一定有甜味，有甜味的不一定是糖类物质。
（2）糖分子中氢、氧原子个数比是2∶1，但并不是以水的形式存在。
（3）糖类的一般通式为Cm（H2O）n，但符合此通式的并不一定属于糖类，如乙酸。
糖类的性质及应用
1.葡萄糖的分子结构与性质
（1）分子结构
（2）特征反应
2.二糖、多糖的水解反应
（1）蔗糖的水解反应
实验操作
实验现象 最终有砖红色沉淀生成
实验结论 蔗糖水解生成葡萄糖，葡萄糖和新制的Cu（OH）2共热生成砖红色沉淀
化学方程式
3.糖类在生产、生活中的应用
蛋白质
1.蛋白质的组成
物质 组成元素 代表物
蛋白质 C、H、O、N等 酶、肌肉、毛发等
显色反应是指某些蛋白质的黄蛋白反应，属于化学变化。
3.蛋白质在生产、生活中的应用
（1）蛋白质是人类必需的营养物质，能保证身体健康。
（2）动物的毛和蚕丝的主要成分是蛋白质，可应用于纺织工业。
（3）绝大多数酶是一类特殊的蛋白质，是生物体内重要的催化剂。
天然油脂都是混合物； 脂肪酸的饱和程度对油脂的熔点影响很大，植物油含较多不饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较低，常温下一般呈液态；动物油含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较高，常温下一般呈固态。
2.油脂的化学性质
（1）水解反应
（2）油脂的氢化
3.油脂在生产、生活中的应用
（1）油脂是产生能量最高的营养物质。
（2）人体中的脂肪是维持生命活动的一种备用能源。
（3）油脂能保持体温和保护内脏器官。
（4）油脂能增加食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理功能。
糖类的水解
1.糖类水解
（1）水解规律
（2）水解条件
蔗糖、淀粉的水解均用稀硫酸作催化剂，并且水浴加热。
2.检验淀粉水解及水解程度的实验
（1）实验步骤
（2）实验现象及结论
情况 现象A 现象B 结论
① 溶液呈蓝色 未产生银镜 未水解
② 溶液呈蓝色 出现银镜 部分水解
③ 溶液不呈蓝色 出现银镜 完全水解
（1）检验葡萄糖生成时，要注意水解液需加碱至呈碱性。
（2）检验淀粉是否存在时，注意水解液不用加碱溶液，否则I2会与碱反应。
为了探究淀粉的水解程度，某同学设计了如图实验。
请回答下列问题。
（1）步骤①，稀硫酸的作用是　　　　　。
作催化剂
稀硫酸是淀粉水解的催化剂，步骤①稀硫酸的作用是作催化剂。
中和稀硫酸
水解反应后的溶液中含有稀硫酸，在步骤②中加入氢氧化钠溶液的目的是中和稀硫酸，使溶液显碱性，然后再检验葡萄糖的产生。
（2）步骤②，加入氢氧化钠溶液的目的是　　　　　　　。
新制的氢氧化铜
葡萄糖分子中含有醛基，能够与银氨溶液发生银镜反应，也能够与新制的Cu（OH）2共热产生砖红色沉淀，根据步骤③，加入试剂M并加热后有砖红色沉淀产生，可知加入的试剂M为新制的氢氧化铜。
（3）步骤③，试剂M为　　　　　。
部分
将水解后的溶液分为两份，一份中加入碘水，溶液变蓝色，说明含有未水解的淀粉；另一份水解后的溶液先加碱中和，后加入新制的氢氧化铜，并加热，有砖红色沉淀产生，说明其中含有水解产生的葡萄糖，据此可知溶液中淀粉只有部分水解变为葡萄糖，没有完全水解。
（4）根据实验结果，判断溶液中淀粉　　　　（填“没有”“部分”或“完全”）水解成葡萄糖。
蛋白质化学性质的应用
1.鉴别蛋白质的两种方法
方法一：利用显色反应鉴别蛋白质
可利用蛋白质的显色反应，即某些蛋白质遇到浓硝酸变黄。
方法二：灼烧
蛋白质灼烧时会产生特殊的气味，即烧焦羽毛的气味。
2.蛋白质盐析与变性的比较
项目 盐析 变性
概念 蛋白质在某些盐的浓溶液中，因溶解度减小而从溶液中析出 蛋白质在加热、酸、碱等条件下，性质和生理功能发生改变的现象
特征 可逆 不可逆
实质 溶解度减小，物理变化 溶解度减小并失去生理活性
条件 少量某些可溶性盐（如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等）溶液达到一定浓度时 物理因素包括加热、加压、搅拌、振荡、超声波、紫外线和放射线等；化学因素包括强酸、强碱、重金属盐、乙醇、甲醛等
用途 提纯蛋白质 杀菌消毒
（2024·山东菏泽鄄城县第一中学高一月考）下列关于蛋白质的叙述，正确的是（　　）
A.向蛋白质溶液中分别加入NaCl溶液、CuSO4溶液，其过程均是不可逆的
B.重金属盐使蛋白质分子变性，吞“钡餐”（主要成分是硫酸钡）会引起中毒
C.温度越高，酶对某些生化反应的催化效率就越高
D.医疗上用75％的酒精杀菌消毒，是利用了酒精可以使蛋白质变性的性质
向蛋白质溶液中加入NaCl溶液发生盐析，其过程是可逆的，A错误；重金属蛋白质遇NaCl、Na2SO4、NH4Cl等轻金属盐或铵盐的浓溶液则发生盐析，溶解度降低，是可逆的物理变化，盐析后的蛋白质还可以溶于水，可用于分离、提纯蛋白质。
盐使蛋白质分子变性，但是吞“钡餐”（主要成分是硫酸钡）不会引起中毒，因为硫酸钡既不溶于水又不溶于酸，且不容易被X射线透过，在医疗上可用作检查肠胃的内服药剂，B错误；酶的活性受温度限制，超过适宜的温度时酶将失去活性，C错误；医疗上用体积分数为75％的酒精杀菌消毒，是利用了酒精可以使蛋白质变性的性质，D正确。
D
（1）在加热、紫外线、乙醇、强氧化剂等的作用下，蛋白质会发生变性，并失去生理活性，从而起到杀菌、消毒的作用，而非发生水解。
（2）牛奶、豆浆和鸡蛋清等物质含有丰富的蛋白质，可与重金属盐作用发生变性，从而减轻重金属对人体的危害。
油脂和矿物油的比较
物质 油脂 矿物油
脂肪 油
组成 多种高级脂肪酸的甘油酯 多种烃（石油及其分馏产品）
含较多饱和烃基 含较多不饱和烃基
性质 能水解并部分兼有烯烃的性质 具有烃的性质，不能水解
固态或半固态 液态
鉴别 加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅 加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化
植物油含有较多不饱和脂肪酸甘油酯，矿物油多为饱和烃类物质，也可能含有不饱和烃，利用酯类物质能发生水解反应，可以区别二者。
（2025·河北衡水冀州中学高一期中）从下水道和泔水中提取的地沟油，是一种质量极差、极不卫生的非食用油，它含有有毒物质，一旦食用，会破坏白细胞和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌。下列说法正确的是（　　）
A.地沟油是溶于水中的油脂
B.地沟油经加工处理后，可用来制肥皂
C.牛油含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较低
D.地沟油经过氢化可得到人造奶油
地沟油的主要成分是油脂，难溶于水，A错误；油脂在碱性条件下的水解产物之一为高级脂肪酸盐，是制取肥皂的主要原料，B正确；牛油属于动物油，含较多饱和脂肪酸的甘油酯，熔点较高，C错误；地沟油中含有许多有毒物质，氢化后也不能食用，D错误。
B
烃分子中的共线共面问题
有机物中原子共线共面问题是高中化学的一个重要知识点，也是高考考查的热点，更是学生学习有机化学的一个难点，这类问题主要考查学生证据推理与模型认知的核心素养。
1.常见分子的空间结构
（1）甲烷型：
四面体形→碳原子形成4个共价单键时，其空间结构都是四面体形，5个原子中最多有3个原子共平面。
（2）乙烯型：
平面结构→碳碳双键直接连接的4个原子与2个碳原子共平面。
（3）乙炔型：—C≡C—
直线结构→碳碳三键直接连接的2个原子与2个碳原子共直线。
（4）苯型：
平面结构→位于苯环上的12个原子共平面，位于对角线位置上的4个原子共直线。
2.分子中原子共面的分析方法
（1）思维流程
（2）注意事项
①三点确定一个平面，两点确定一条直线。
②甲烷、乙烯、苯三种分子中的氢原子如果被其他原子取代，则取代后的分子结构基本不变。
③共价单键可以自由旋转，共价双键和共价三键不能旋转。
④根据分子的结构和化学键之间的夹角画出分子中原子的相对位置。
（2024·四川成都高一期中）下列有关有机物分子结构的描述，错误的是
（　　）
A.甲烷分子中最多有3个原子共平面
B.乙烯分子中的6个原子都共平面
C.甲苯（ ）分子中最多有12个原子共平面
D.苯分子中最多有4个原子共直线
甲烷分子的空间结构为正四面体形，由三点成面可知，分子中最多有3个原子共平面，A正确；乙烯分子是平面结构，分子中的6个原子都共平面，B正确；苯环上的碳原子和与苯环相连的碳原子共平面，由三点成面，且共价单键可自由旋转可知，甲苯分子中最多有13个原子共平面，C错误；苯分子是平面六元环结构，分子中处于对位的2个碳原子和与这两个碳原子相连的氢原子共直线，则苯分子中最多有4个原子共直线，D正确。
C
丙烷中碳链呈锯齿状，故最多只有2个碳原子能共直线，A错误；丙烯中含甲基，甲基为四面体结构，则所有原子一定不能共面，B错误；以单键相连的碳原子为四面体结构，六元环上含4个连续的以单键相连的碳原子，故所有碳原子一定不在同一平面上，C错误；双键为平面结构，三键为直线结构，则该分子中所有碳原子一定在同一平面上，D正确。
D
复杂有机物分子共线共面问题的分析步骤
（1）将有机物分子进行拆分，找到基本结构单元，即有机物中几个典型的分子结构模型，如甲烷、乙烯、乙炔、苯等。
（2）根据分子结构模型，确定不同基本结构单元中共面或共线的原子，原子共线的判断以乙炔为标准，原子共面的判断以乙烯或苯为标准。
（3）了解有机物分子中可以自由旋转的单键——碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等，确定哪些原子可以旋转到不同的位置。
（4）根据简单的空间几何知识，将不同的结构单元进行合并，整体判断共面或共线的原子个数。
常见有机物的鉴别、检验及除杂
在高考化学中，常见有机物的鉴别、检验及除杂问题虽然分值不高，却常常以选择题和实验题的形式出现，因此学生往往容易忽视这一点。然而，近年来有机实验的考查频率逐渐增加，其中除杂、分离、净化和鉴别等实验操作都是常见的考点。
1.常见有机物的鉴别、检验方法
（1）溶解性
通常是向有机物中加水，观察其是否溶于水。如鉴别乙酸与乙酸乙酯、乙醇与氯乙烷等。
（2）与水的密度差异
观察不溶于水的有机物与水的分层情况，可知其密度比水小还是大。如鉴别四氯化碳与己烷等。
（3）有机物的燃烧
①观察是否可燃（大部分有机物可燃，四氯化碳和多数无机物不可燃）。
②燃烧时黑烟的多少。
③燃烧时的气味（如鉴别聚氯乙烯、蛋白质）。
（4）利用官能团的特点
有机物或官能团 常用试剂或方法 反应产物或现象
溴水 褪色
酸性KMnO4溶液 褪色
—OH Na 产生H2
Cu或Ag、O2 生成醛
—COOH 紫色石蕊溶液 变红
新制的Cu（OH）2 沉淀溶解，溶液呈蓝色
有机物或官能团 常用试剂或方法 反应产物或现象
葡萄糖 银氨溶液 水浴加热生成银镜
新制的Cu（OH）2 煮沸生成砖红色沉淀
油脂 稀硫酸 生成甘油和高级脂肪酸
NaOH溶液 生成甘油和高级脂肪酸钠
淀粉 碘水 呈蓝色
蛋白质 浓硝酸 呈黄色（含苯环的蛋白质）
灼烧 有烧焦羽毛气味
2.常见有机物的分离、提纯方法
有机物的分离、提纯一般根据各有机物的化学性质、常温状态、溶解性、沸点的不同，采用洗气、分液、蒸馏等方法进行。
下列实验方案能达到目的的是（　　）
A.制备：用甲烷与盐酸制备三氯甲烷
B.除杂：用酸性高锰酸钾溶液除去乙烯中混有的少量二氧化硫
C.鉴别：用铁丝鉴别乙酸和乙醇
D.分离：用过滤的方法分离碘酒中的碘单质
通常情况下，甲烷不与盐酸反应，不能制备三氯甲烷，A错误；乙烯与二氧化硫都具有还原性，都能被酸性高锰酸钾溶液氧化，B错误；铁与乙酸反应生成乙酸亚铁和氢气，溶液变浅绿色且产生气泡，铁与乙醇不反应，无明显现象，可以鉴别，C正确；碘酒是碘的酒精溶液，过滤不能分离出碘单质，D错误。
C
有机物的鉴别一般根据有机物中官能团的特征反应来鉴别，也可以根据颜色、气味等物理性质或燃烧现象等方法鉴别；分离和提纯有机物的一般原则是根据混合物中各成分的化学性质和物理性质的差异进行化学和物理处理，以达到分离提纯的目的。