人教版（2019）高中化学 必修二 学案 7.4基本营养物质

基本营养物质
【学习目标】
1.了解糖类、油脂和蛋白质的组成特点。
2.掌握糖类、油脂和蛋白质的特征反应和水解反应。
3.认识糖类、油脂和蛋白质对于日常生活、身体健康的重要性。
【学习重难点】
重点：糖类、油脂和蛋白质的组成特点。
难点：糖类、油脂和蛋白质的特征反应和水解反应。
【学习过程】
【知识记忆与理解】
知识体系梳理
一、糖类、油脂和蛋白质的组成及结构
1.糖类、油脂和蛋白质中均含有的元素是C、H、O,蛋白质中还含有N、S、P等元素。
2.填写下列表格
物质
葡萄糖
果糖
蔗糖
分子式
①
②
③
物质
麦芽糖
淀粉
纤维素
分子式
④
⑤
⑥
通过以上分子式分析；互为同分异构体的物质是⑦葡萄糖和⑧果糖；⑨蔗糖和⑩麦芽糖。淀粉和纤维素虽然表达式相同，但其N值不同，所以不互为同分异构体。
二、糖类、油脂和蛋白质的性质
1.糖类和蛋白质的特征反应
（1）葡萄糖的特征反应：葡萄糖在碱性、加热条件下能与银氨溶液发生银镜反应析出银；在加热条件下，也能与新制的氢氧化铜悬浊液反应产生砖红色沉淀。
（2）淀粉的特征反应：常温下，淀粉遇碘单质变蓝。
（3）蛋白质的特征反应：硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应；蛋白质在灼烧时有特殊气味(烧焦羽毛味)。
利用糖类、蛋白质的特征反应，可以检验糖类和蛋白质。
2.糖类、油脂和蛋白质的水解反应
营养物质
糖类
油脂
蛋白质
蔗糖
淀粉(或纤维素)
水解条件
(催化剂)
酸
酸
酸或碱
酶
水解产物
葡萄糖和果糖
葡萄糖
甘油和高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)
氨基酸
三、糖类、油脂和蛋白质的应用
1.糖类
（1）糖类物质是绿色植物光合作用的产物。
（2）单糖主要包括葡萄糖和果糖，主要存在于水果和蔬菜中。
（3）二糖主要包括蔗糖和麦芽糖，食用白糖和冰糖属于蔗糖，蔗糖主要存在于甘蔗和甜菜中。
（4）多糖主要包括淀粉和纤维素，属于天然高分子化合物，淀粉除作食物外，主要用于生产葡萄糖和酒精；纤维素在人体中不能水解，其主要作用是加强胃肠的蠕动，有通便功能。
2.油脂
（1）油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是低沸点的植物油，油脂中的碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪。
（2）油脂能增加食物的滋味，增进食欲，但摄入过多脂肪，可能引起肥胖、高血脂、高血压，也可能会诱发恶性肿瘤。
3.蛋白质
（1）人体内蛋白质在酶的作用下水解生成氨基酸，氨基酸被吸收后重新组合成人体所需的蛋白质，人体组织的蛋白质不断分解，最后主要生成尿素排出体外。
（2）氨基酸有必需和非必需之分，其中必需氨基酸有8种，人体自身不能合成；非必需氨基酸共有12种，人体自身可以合成。
基础学习交流
1.如何鉴别真丝和棉？
【答案】灼烧，有烧焦羽毛味的是真丝，否则是棉。
2.什么是皂化反应？皂化反应属于什么反应类型？
【答案】油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，皂化反应属于水解反应（或取代反应）。
【思维探究与创新】
重难点探究
探究：糖类、油脂和蛋白质的性质
下列说法正确的是（ ）。
A.葡萄糖、淀粉与银氨溶液反应都能析出银
B.植物油能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色
C.糖类、蛋白质都属于高分子化合物
D.淀粉、油脂和蛋白质都能在碱性条件下水解
1.葡萄糖为什么能与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液发生反应？
2.植物油除了能发生水解反应之外，还能发生哪些反应？
3.淀粉和葡萄糖都是白色固体，如何用化学方法鉴别淀粉和葡萄糖？
4.淀粉在稀酸作用下水解后，加入银氨溶液加热，发现无银析出，为什么？
有机物的特性——用于检验和鉴别
1.水溶性
（1）难溶于水的有机物：烷烃、烯烃、苯、溴苯、硝基苯、乙酸乙酯、油脂等。
（2）易溶于水的有机物：乙醇、乙酸等。
（3）用水可以鉴别的物质：乙酸与乙酸乙酯、乙醇与己烷、乙醇与油脂等。
2.密度
（1）密度比水小的有机物：烃、酯（包括油脂）等。
（2）密度比水大的有机物：溴苯、硝基苯、四氯化碳等。
（3）用密度大小可以鉴别的有机物：苯和溴苯等。
3.官能团的特点及鉴别
（1）饱和烃与不饱和烃：加入溴水或酸性高锰酸钾溶液，褪色的是不饱和烃。
（2）羧酸：①加入新制氢氧化铜，蓝色絮状沉淀溶解；②加入溶液，产生无色气泡。
（3）葡萄糖：①加入银氨溶液，产生光亮银镜；②加入新制氢氧化铜悬浊液，产生砖红色沉淀。
（4）淀粉：加碘水，显蓝色。
（5）蛋白质：①加浓硝酸微热，显黄色；②灼烧，有烧焦羽毛气味。
【技能拓展与应用】
基础智能检测
1.关于油和脂的说法，不正确的是（ ）。
A.油是不饱和高级脂肪酸的甘油酯
B.脂是饱和高级脂肪酸的甘油酯
C.油通过水解产生甘油和脂
D.油通过与氢气发生加成反应可转化为脂
2.诗句“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中丝和泪分别指（ ）。
A.纤维素 油脂 B.蛋白质 烃类
C.淀粉 油脂 D.蛋白质 油脂
3.下列有关说法正确的是（ ）。
A.油脂分子中含有C、H、O、N等元素
B.葡萄糖在体内完全氧化可生成二氧化碳和水
C.氨基酸、葡萄糖都能发生水解反应
D.油脂的水解反应就是皂化反应
4.甲、乙、丙三位同学为检验淀粉的水解程度，均按如图所示实验流程做了实验。
请根据甲、乙、丙三位同学记录的实验现象完成实验结论。
情况
现象A
现象B
结论
甲
溶液呈蓝色
未产生银镜
乙
溶液呈蓝色
出现银镜
丙
溶液不呈蓝色
出现银镜
【参考答案】
【思维探究与创新】
重难点探究
【解析】淀粉不是还原性糖，不能发生银镜反应，A项错误；植物油中含有碳碳双键，所以能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色，B项正确；糖类中的多糖属于高分子化合物，单糖、二糖不属于高分子化合物，C项错误；淀粉是在酸性条件下水解的，D项错误。
【答案】B
1.【答案】葡萄糖分子中含有醛基，具有还原性，银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，能将葡萄糖氧化。
2.【答案】因为植物油中除含有酯基外还含有碳碳双键，碳碳双键还能发生加成反应、氧化反应等。
3.【答案】银氨溶液：能发生银镜反应的是葡萄糖；新制氢氧化铜悬浊液：能生成砖红色沉淀的是葡萄糖；碘水：遇碘单质能变蓝的是淀粉。
4.【答案】因为银镜反应需要碱性条件，而淀粉在酸性条件下水解，所以应在淀粉水解后的溶液中加入适量氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性，再进行银镜反应。
【技能拓展与应用】
基础智能检测
1.【解析】油和脂合称油脂，均为高级脂肪酸的甘油酯。油和脂的主要区别是饱和烃基和不饱和烃基的相对含量不同引起的，饱和烃基多的为脂，不饱和烃基多的为油。
【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【解析】淀粉进行该实验时应注意两点：
①因反应是用硫酸作催化剂，而葡萄糖与新制悬浊液的反应或银镜反应都必须在碱性条件下进行，所以应先加入溶液调节溶液至碱性再检验。
②淀粉的检验必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘能与溶液反应。
【答案】淀粉未水解
淀粉部分水解
淀粉完全水解