鲁科版 (2019)必修 第二册第3节 饮食中的有机化合物第3课时学案

第3课时　糖类、油脂和蛋白质

学业要求

1．了解油脂的性质及用途，认识油脂在生活生产中的重要应用。

2．了解糖类、单糖、双糖、多糖的概念以及它们之间的转化关系，掌握葡萄糖的结构与性质，了解淀粉、纤维素的组成与性质。

3．了解蛋白质的组成与性质以及蛋白质对生命体的重要性。

知识网络

学业基础——自学·思记·尝试

一、糖类

1．组成和分类

(1)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____________表示，曾称其为________。

(2)分类：

①糖类根据其________以及________的不同进行分类。

②分类：

2.葡萄糖

(1)组成和结构：

(2)性质：

①与新制Cu(OH)2 悬浊液反应：

实验现象：

________________________________________________________________________。

实验结论：葡萄糖具有________性，能被弱氧化剂如新制的悬浊液氧化，生成砖红色________沉淀。

②在人体组织中缓慢氧化，为生命活动提供能量：

化学方程式为C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O。

3．淀粉和纤维素：

(1)组成：

(2)主要性质：

二者都为多糖，均可发生________反应，反应的最终产物均为________。

(3)用途：

①淀粉为人体提供________，具体变化过程可表示为食物中的淀粉[(C6H10O5)n]糊精[(C6H10O5)x，(x<n)]麦芽糖(C12H22O11)―→葡萄糖(C6H12O6)____________。

②人体内，纤维素能刺激肠道蠕动并分泌消化液，有助于食物的________和________。

③工业上，用富含________的农作物为原料酿酒，用富含________的植物秸秆为原料生产酒精。

二、油脂

1．组成和结构：

其中R1、R2、R3可能相同，也可能不同，天然油脂属于________(填“纯净物”或“混合物”)。

2．分类：

3．物理性质：

4．化学性质：

(1)在适当条件下水解生成______________和________等。

(2)亚油酸(C17H31COOH)甘油酯常温下呈液态，其烃基上含有，能与H2、Br2等发生加成反应。

5．用途：

(1)亚油酸等高级脂肪酸参与前列腺素的合成。

(2)食用。

(3)生产________和________等。

三、蛋白质

1．蛋白质的组成和结构

(1)存在：广泛存在于________内，是组成细胞的________物质。

(2)组成：由______________________等元素组成，是相对分子质量很大的一类________。

(3)蛋白质与氨基酸：

①蛋白质________。

②三种人体中的必需氨基酸：

2.蛋白质的性质

(1)蛋白质的盐析和变性：

①盐析：

②变性：

(2)蛋白质的特征反应：

①显色反应：部分蛋白质遇到浓硝酸变________色，利用此性质可以鉴别某些蛋白质。

②灼烧：蛋白质灼烧时________的特殊气味，用此性质可鉴别毛料纤维和合成纤维。

3．蛋白质在生产、生活中的作用

(1)蛋白质是人类必需的营养物质。

(2)羊毛、蚕丝的主要成分是________，二者是重要的天然纺织原料。

(3)牛皮可加工成皮革，鱼鳔可熬制成黏合剂等。

[即学即练]

1．现有下列物质：①纤维素、②甲酸甲酯(HCOOCH3)、③淀粉、④甲醛(HCHO)、⑤丙酸、⑥乙酸，其中符合Cn(H2O)m的组成且不属于糖类的是(　　)

A．①②④    B．②④⑥

C．①⑤⑥    D．①③⑤

2．葡萄糖的结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO，其对应的性质不正确的是(　　)

A．与钠反应放出氢气

B．可与乙酸发生酯化反应

C．能发生银镜反应

D．可与小苏打溶液反应，产生气泡

3．“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是(　　)

A．蛋白质和脂肪    B．蛋白质和高级烃

C．淀粉和油脂    D．纤维素和油脂

4．下列实验中，没有颜色变化的是 (　　)

A．葡萄糖溶液与新制的Cu(OH)2悬浊液混合加热

B．淀粉溶液中加入碘酒

C．鸡蛋清中加入浓硝酸

D．淀粉溶液中加入稀硫酸并加热

5．下列实验操作和现象与所得出的结论均正确的是(　　)

核心素养——合作·探究·分享

一糖类、油脂、蛋白质的水解反应

[例1]　下列有关基本营养物质水解的说法错误的是   (　　)

A．油脂的水解又称为皂化反应，故可用酸性条件下油脂的水解来制备肥皂和甘油

B．以淀粉、纤维素为原料通过水解可制备葡萄糖

C．人体内蛋白质的消化就是使蛋白质发生水解反应

D．用粮食酿酒与淀粉的水解有着密切的关系

状元随笔　糖类、油脂和蛋白质都是基本营养物质，需要注意以下几点：

(1)除了糖类中的单糖外，其余糖类在一定条件下都能发生水解反应；

(2)淀粉、纤维素及蛋白质属于高分子化合物，但油脂及糖类中的单糖、低聚糖属于小分子化合物；

(3)淀粉和纤维素的水解产物都是葡萄糖，蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，蛋白质水解的最终产物是氨基酸。

[提升1]　(双选)有关营养物质的说法正确的是(　　)

A．构成糖类的元素除C、H、O外还有少量的N

B．双糖和多糖最终水解都生成葡萄糖

C．油脂在碱性条件下的水解称为皂化反应

D．蛋白质水解的最终产物都是氨基酸，氨基酸分子中一定含有氨基和羧基

关键能力

糖类、油脂、蛋白质的水解反应

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。纤维素的水解比淀粉的水解要困难，所需硫酸的浓度也要大一些。

(3)几种常见糖类的水解

①双糖的水解反应

2．油脂的水解

在适当的条件下(如有酸、碱或酶等作催化剂)，油脂与水能够发生水解反应，生成甘油和相应的高级脂肪酸(或盐)。

b．碱性环境：油脂＋水甘油＋高级脂肪酸钠

油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，工业生产中，常用此反应来制取肥皂。

3．蛋白质的水解反应

蛋白质在酶等催化剂的作用下水解生成氨基酸。天然蛋白质水解生成的氨基酸都是α­氨基酸。

二淀粉水解程度的判断

 [例2]　某同学为了检验淀粉的水解情况，设计了如下三种实验方案：

方案甲：淀粉溶液水解液溶液变蓝

结论：淀粉未水解。

方案乙：淀粉溶液水解液无银镜生成

结论：淀粉未水解。

方案丙：淀粉溶液水解液中和液砖红色沉淀

结论：淀粉已完全水解。

根据以上操作、现象判断结论是否正确，不正确的请说明原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

状元随笔　检验物质时，要注意溶液中的物质是否和所加入的物质发生副反应，如果发生，在加入检验试剂前应加入其他试剂除去发生副反应的物质。

 [提升2]　能证明淀粉已部分水解的试剂是   (　　)

A．淀粉—碘化钾溶液        B．银氨溶液、碘水、烧碱

C．新制的氢氧化铜悬浊液    D．碘水、稀硫酸

状元随笔　还原性糖分别与新制氢氧化铜悬浊液和银氨溶液反应时，必须保证是碱性环境。检验淀粉的水解产物前必须加碱来中和酸。

关键能力

淀粉水解程度的判断

(1)糖类水解及其产物检验的一般实验步骤

(2)现象和结论

注意：①检验淀粉时，必须直接取水解液加入碘水，不能取中和液，因为碘单质能与NaOH溶液反应，从而观察不到溶液变蓝色。

②淀粉、蔗糖的水解反应是用稀硫酸作催化剂，而银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下进行，所以检验淀粉或蔗糖的水解产物前应先加入NaOH溶液至溶液呈碱性。

学考评价——夯实·测控·演练

1．下列方法中能检验尿液中存在葡萄糖的是 (　　)

A．加金属钠，看是否有氢气放出

B．与新制的Cu(OH)2悬浊液混合后加热，观察有无红色沉淀生成

C．与醋酸和浓硫酸共热，看能否发生酯化反应

D．加入饱和碳酸钠溶液，看是否分层

2．可以鉴别醋酸溶液、葡萄糖溶液、蔗糖溶液的试剂是(　　)

A．银氨溶液    B．新制氢氧化铜悬浊液

C．石蕊溶液    D．碳酸钠溶液

3．某学生设计了如下实验方案用以检验淀粉的水解情况。

下列结论中正确的是(　　)

A．淀粉尚有部分未水解

B．淀粉已完全水解

C．淀粉没有水解

D．淀粉已发生水解，但不知是否完全水解

4．下列说法不正确的是  (　　)

A．强酸、强碱、重金属盐等能使蛋白质变性

B．淀粉和纤维素均为多糖，二者不互为同分异构体

C．将蔗糖溶于水，加入几滴稀硫酸并加热几分钟后，再加入银氨溶液，水浴加热，不能析出银

D．油脂在酸或碱催化条件下均可以水解，油脂的水解反应称为皂化反应

5．鉴别淀粉溶液、鸡蛋清溶液、葡萄糖溶液时，所用主要试剂和现象如下，下列所用试剂顺序与对应现象均正确的是    (　　)

试剂：①新制Cu(OH)2悬浊液　②碘水　③浓硝酸

现象：a.变蓝色　b．产生砖红色沉淀　c．变黄色

A．②—a、①—c、③—b    B．③—a、②—c、①—b

C．②—a、③—c、①—b    D．②—c、③—a、①—b

第3课时　糖类、油脂和蛋白质

学 业 基 础

一、

1．(1)C、H、O　Cn(H2O)m　碳水化合物

(2)①能否水解　水解产物

②2　n　C6H12O6　C12H22O11　(C6H10O5)n

2．(1)CH2OH(CHOH)4CHO　羟基、醛基

(2)①试管中有砖红色沉淀生成　还原　氧化亚铜

3．(1)(C6H10O5)n　高分子　(2)水解　葡萄糖

(3)①能量　二氧化碳和水

②消化　排泄

③淀粉　纤维素

二、

1．高级脂肪酸　甘油　酯　　混合物

2．液　固

3．不　小　混合物　没有

4．(1)高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐)　甘油

5．(3)肥皂　油漆

三、

1．(1)生物体　基础

(2)C、H、O、N、S　有机化合物

(3)①氨基酸　②　

2．(1)①有沉淀析出　沉淀溶解　溶解度

②沉淀　不溶解　沉淀　不溶解　沉淀　不溶解

(2)①黄　②有烧焦羽毛

3．(2)蛋白质

[即学即练]

1．解析：①纤维素、③淀粉都为多糖，不符合题意；②甲酸甲酯分子式为C2H4O2，可写作C2(H2O)2，但不属于糖类，符合题意；④甲醛分子式为CH2O，可写作C(H2O)，但不属于糖类，符合题意；⑤丙酸分子式为C3H6O2，不符合Cn(H2O)m组成，不符合题意；⑥乙酸分子式为C2H4O2，可写作C2(H2O)2，但不属于糖类，符合题意；所以②④⑥符合，B正确。

答案：B

2．解析：葡萄糖分子中含有羟基，可与钠发生反应生成氢气，与乙酸发生酯化反应，A、B正确；葡萄糖分子中含有醛基，能发生银镜反应，C正确；葡萄糖分子中不含羧基，不能与小苏打溶液反应产生气泡，D错误。

答案：D

3．解析：蚕丝的主要成分是蛋白质，石蜡的主要成分是烃类，故B正确。

答案：B

4．解析：A项，会有砖红色沉淀产生，不符合题意；B项，淀粉遇碘变蓝色，不符合题意；C项，鸡蛋清遇浓硝酸会变黄，这是蛋白质的显色反应，不符合题意；D项，淀粉在稀硫酸的催化作用下，最终水解成葡萄糖，但这一过程中没有颜色变化，符合题意。

答案：D

5．解析：油脂的皂化反应是在碱性条件下进行的，不能根据反应后溶液的酸碱性判断油脂是否完全皂化，A错误；银镜反应需在碱性条件下进行，在加入银氨溶液之前应先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸，有银镜生成说明蔗糖发生水解，但无法证明是否完全水解，B错误；铝盐和碳酸氢钠溶液反应也产生CO2气体，C错误；醋酸铅是重金属盐，能使蛋白质发生变性，D正确。

答案：D

核 心 素 养

[例1]　解析：油脂的水解既可以在酸性条件下进行，也可以在碱性条件下进行，但在碱性条件下的水解反应才称为皂化反应，A错误；淀粉、纤维素的水解产物都是葡萄糖，B正确；人体内的蛋白质，在酶的催化作用下发生水解反应，生成氨基酸，C正确；粮食酿酒首先将多糖水解成葡萄糖，然后将其转化为酒精，D正确。

答案：A

[提升1]　解析：构成糖类的元素只有C、H、O，没有N，故A错误；蔗糖为双糖，水解生成葡萄糖和果糖，故B错误；油脂在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐和甘油，称为皂化反应，故C正确；蛋白质水解的最终产物是氨基酸，氨基酸分子中一定含有氨基和羧基，故D正确。

答案：CD

[例2]　解析：淀粉水解程度的判断，应注意检验是否生成葡萄糖，同时还要确定淀粉是否还存在，另外应特别注意，检验葡萄糖前要中和水解液中的酸。

答案：甲不正确，原因是未检测是否有葡萄糖。

乙不正确，原因是未中和水解液中的酸，不能检测出葡萄糖是否存在。

丙不正确，原因是证明淀粉发生了水解，是否完全水解还需加碘水检验淀粉是否还存在，如水解液不变蓝，则水解完全。

[提升2]　解析：淀粉在稀硫酸作用下水解生成葡萄糖，将水解液分成两份，向其中一份水解液中加烧碱溶液中和稀硫酸，使混合液呈碱性，然后加入银氨溶液，水浴加热，有单质银生成，说明水解产生了葡萄糖，证明淀粉已水解；或在混合液呈碱性后，加入新制氢氧化铜悬浊液，再加热，有砖红色沉淀生成，说明水解产生了葡萄糖，证明淀粉已水解。向另一份水解液中加碘水，溶液变蓝色，说明溶液中仍有淀粉存在，证明淀粉水解不完全，则能证明淀粉已部分水解的试剂是碘水、烧碱溶液、银氨溶液(或新制的氢氧化铜悬浊液)，故B正确。

答案：B

学 考 评 价

1．解析：尿液中含有水，无论是否含葡萄糖，加入钠都会有氢气放出，A错误；检验葡萄糖可利用其分子结构中含有醛基，将其与新制的悬浊液共热，根据是否有砖红色沉淀生成来鉴定，B正确；因尿液中葡萄糖含量很低，与醋酸反应现象不明显，C错误；葡萄糖是五羟基醛，与饱和碳酸钠溶液互溶，不会分层，D错误。

答案：B

2．解析：银氨溶液与醋酸溶液反应无明显现象，葡萄糖与银氨溶液反应有银镜生成，蔗糖溶液与银氨溶液不反应，不能鉴别，A错误；新制氢氧化铜悬浊液与醋酸溶液混合，发生反应，变为蓝色溶液，与葡萄糖混合，加热煮沸，产生砖红色沉淀，与蔗糖溶液混合无明显现象，可鉴别，B正确；醋酸溶液可使石蕊溶液变红，葡萄糖溶液和蔗糖溶液均不能使石蕊溶液变色，不能鉴别，C错误；醋酸溶液与碳酸钠溶液反应放出气体，葡萄糖溶液和蔗糖溶液与碳酸钠溶液混合均无明显现象，不能鉴别，D错误。

答案：B

3．解析：淀粉为多糖，遇碘变蓝色，淀粉在酸性环境下水解生成葡萄糖，加入氢氧化钠溶液调节溶液呈碱性，再加入碘水，因为碘水能够与氢氧化钠反应，所以不能通过溶液不变蓝说明溶液中不含淀粉。在碱性环境下加入新制的氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾，产生砖红色沉淀，说明水解液中含有葡萄糖，则淀粉已经水解，所以通过上述实验能够证明淀粉已经水解，但无法确定是否完全水解，D项正确。

答案：D

4．解析：强酸、强碱、重金属盐等能使蛋白质变性，故A正确；淀粉和纤维素的组成都可用(C6H10O5)n表示，但两者的结构单元数目不同，分子式不同，不互为同分异构体，故B正确；检验蔗糖水解产物时，应该向水解液中加氢氧化钠溶液中和硫酸至溶液呈碱性，若加入几滴稀硫酸并加热几分钟后，直接加入银氨溶液，水浴加热后不能在试管内壁形成光亮的银镜，故C正确；油脂在酸或碱催化条件下都可以水解，但只有在碱性条件下的水解反应称为皂化反应，常用此反应来制取肥皂，故D错误。

答案：D

5．解析：淀粉遇碘变蓝，可利用碘水来鉴别，故所用试剂和对应现象为②—a；鸡蛋清主要成分为蛋白质，由蛋白质遇浓硝酸变黄可知，所用试剂和对应现象为③—c；葡萄糖溶液在碱性条件下与新制悬浊液共热生成砖红色沉淀，故所用试剂和对应现象为①—b，故C正确。

答案：C