2020年高考化学一轮总复习文档：第十三章第43讲基本营养物质 学案

第43讲　基本营养物质　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.糖类(1)糖类的组成、结构和分类①组成与结构a．组成：包括C、H、O三种元素。大多数糖类化合物的通式用Cn(H2O)m表示，所以糖类也叫碳水化合物。b．结构：多羟基醛或多羟基酮及它们的脱水缩合物。②分类(2)单糖——葡萄糖与果糖①组成和分子结构②葡萄糖的化学性质葡萄糖与银氨溶液、新制氢氧化铜悬浊液的反应如下：CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OHCH2OH(CHOH)4COONH4＋2Ag↓＋3NH3＋H2O，CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCu2O↓＋CH2OH(CHOH)4COONa＋3H2O。(3)二糖——蔗糖与麦芽糖①蔗糖和麦芽糖比较②蔗糖和麦芽糖的水解反应a．蔗糖的水解反应在稀硫酸催化作用下，蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖，反应方程式为b．麦芽糖的水解反应方程式为(4)多糖——淀粉与纤维素①相似点a．都属于天然高分子化合物，属于多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n。b．都能发生水解反应，反应的化学方程式分别为 c．都不能发生银镜反应。②不同点a．结构不同，通式中n值不同。b.淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。2．油脂(1)油脂的组成油脂是油和脂肪的统称，属于酯类化合物，含有C、H、O元素。油脂的主要成分是一分子甘油与三分子高级脂肪酸脱水形成的酯。常见的形成油脂的高级脂肪酸有：(2)油脂的结构，官能团： (酯基)，有的可能含有 (碳碳双键)，若R、R′、R″相同，称为简单甘油酯；若R、R′、R″不同，称为混合甘油酯。(3)油脂的物理性质①油脂一般难溶于水，密度比水小。②天然油脂都是混合物，没有固定的沸点、熔点。含不饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈液态，含饱和脂肪酸成分较多的甘油酯，常温下一般呈固态。(4)油脂的化学性质①油脂的氢化(油脂的硬化)如油酸甘油酯与H2发生加成反应的化学方程式为属于加成反应，经硬化制得的油脂叫人造脂肪，也称硬化油。②水解反应a．酸性条件下如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为。b．碱性条件下——皂化反应如硬脂酸甘油酯的水解反应方程式为3C17H35COONa。其水解程度比酸性条件下水解程度大。3．氨基酸与蛋白质(1)氨基酸的结构与性质①氨基酸的组成与结构氨基酸是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代后的产物。蛋白质水解后得到的几乎都是α­氨基酸，其通式为，官能团为—NH2和—COOH。②氨基酸的化学性质a．两性氨基酸分子中既含有酸性基团—COOH，又含有碱性基团—NH2，因此，氨基酸是两性化合物。甘氨酸与HCl、NaOH反应的化学方程式分别为b．成肽反应氨基酸在酸或碱存在的条件下加热，通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水，缩合形成含肽键的化合物叫做成肽反应。氨基酸分子间脱水以肽键相互结合成高分子，可形成蛋白质。(2)蛋白质的结构与性质①蛋白质的组成与结构a．蛋白质含有C、H、O、N、S等元素。b．蛋白质是由氨基酸通过缩聚反应产生的天然有机高分子化合物。②蛋白质的性质a．水解：在酸、碱或酶的作用下最终水解生成氨基酸。b．两性：—NH2有碱性，—COOH有酸性。c．盐析：向蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐[如(NH4)2SO4、Na2SO4等]溶液后，可以使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，此过程为可逆过程，可用于分离和提纯蛋白质。d．变性：加热、加压、紫外线、X射线、强酸、强碱、重金属盐、一些有机物(甲醛、酒精、苯甲酸、三氯乙酸、丙酮等)会使蛋白质失去生理活性而变性，属于不可逆过程——用于杀菌，消毒。e．颜色反应：含有苯环的蛋白质遇浓HNO3变黄色——蛋白质的检验方法。f．蛋白质灼烧有烧焦羽毛的特殊气味——检验毛、丝纺织品的方法。(3)酶①绝大多数酶是蛋白质。②酶是一种生物催化剂，催化作用具有以下特点：a．条件温和，不需加热。b．具有高度的专一性。c．具有高效催化作用。1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。(1)凡分子组成符合Cn(H2O)m的化合物都属于糖类。(×)错因：甲醛(CH2O)、乙酸[C2(H2O)2]等分子组成符合Cn(H2O)m，不属于糖类。(2)油脂是高级脂肪酸的甘油酯，为天然高分子化合物。(×)错因：油脂为小分子化合物。(3)油脂都不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。(×)错因：植物油中含有碳碳双键，能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色。(4)向淀粉水解后所得水解液中滴加碘水，溶液未变蓝色，说明淀粉没有发生水解。(×)错因：该现象说明淀粉水解完全。(5)将(NH4)2SO4、CuSO4溶液分别加入蛋白质溶液中，都出现沉淀，表明二者均可使蛋白质变性。(×)错因：(NH4)2SO4使蛋白质盐析。(6)蚕丝织物上沾有的血迹可以用加酶洗衣粉洗涤除去。(×)错因：加酶洗衣粉能使蚕丝织物(蛋白质)水解。2．教材改编题(据人教选修五P97 T18)写出下列反应的化学方程式：(1)油脂在酸性条件下的水解反应(以硬脂酸甘油酯为例)。(2)麦芽糖的水解反应。(3)氨基酸的成肽反应。答案　 考点　糖类的组成、结构和性质[典例1]　(2016·全国卷Ⅰ)秸秆(含多糖类物质)的综合利用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线：回答下列问题：(1)下列关于糖类的说法正确的是________。(填标号)a．糖类都有甜味，具有CnH2mOm的通式b．麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖c．用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全d．淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物(2)B生成C的反应类型为________。(3)D中的官能团名称为______________，D生成E的反应类型为__________。(4)F的化学名称是________，由F生成G的化学方程式为___________。(5)具有一种官能团的二取代芳香化合物W是E的同分异构体，0.5 mol W与足量碳酸氢钠溶液反应生成44 g CO2，W共有________种(不含立体异构)，其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为________。(6)参照上述合成路线，以(反，反)­2,4­己二烯和C2H4为原料(无机试剂任选)，设计制备对苯二甲酸的合成路线________________________________________。解析　(1)a项，如淀粉、纤维素没有甜味，脱氧核糖的分子式为C5H10O4，不符合CnH2mOm的通式；b项，麦芽糖水解生成葡萄糖，蔗糖水解才生成葡萄糖和果糖。(3)D生成E时只是在六元环状结构的碳原子上去掉了4个氢原子，符合消去反应的特征，属于消去反应。(5)0.5 mol W与足量的NaHCO3反应生成1 mol CO2，说明W中含有两个羧基，满足要求的W有答案　名师精讲(1)糖类物质不一定具有甜味，有甜味的物质不一定属于糖类。(2)糖类中的氢原子和氧原子的个数比并不都是2∶1，也并不以水分子的形式存在，如鼠李糖(C6H12O5)。有些符合Cn(H2O)m通式的也不是糖类，如甲醛(HCHO)等。(3)葡萄糖发生银镜反应，与新制Cu(OH)2悬浊液的反应都必须在碱性条件下进行。(4)淀粉遇“碘”变特殊的蓝色，这里的“碘”指的是碘单质。(5)糖类水解反应的条件①蔗糖：稀H2SO4作催化剂，水浴加热。②淀粉a．稀H2SO4作催化剂，加热。b．淀粉酶(唾液中存在)，适宜温度36 ℃。③纤维素a．催化剂为90%的浓H2SO4。b．小火微热，防止大火加热使纤维素被浓H2SO4脱水炭化。c．加热至溶液呈亮棕色为止。   1．下列实验能达到预期目的的是(　　)A．向葡萄糖溶液中加入足量NaOH溶液后，再加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，可观察到产生黑色沉淀B．向米汤中加入含碘的食盐，观察是否有颜色的变化，检验含碘食盐中是否含碘酸钾C．向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热后再用NaOH溶液中和并做银镜反应实验，检验淀粉是否水解D．向油脂中加入NaOH溶液再蒸馏，提纯油脂答案　C解析　葡萄糖溶液与新制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀，A错误；遇淀粉变蓝是碘单质的性质，不能用米汤检验含碘食盐中是否含碘酸钾，B错误；向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热后再用NaOH溶液中和并做银镜反应实验，若产生银镜则淀粉发生水解，C正确；油脂在NaOH溶液中完全水解生成高级脂肪酸钠和甘油，D错误。2．以淀粉为基本原料可制备许多物质，如下列有关说法中正确的是(　　)A．淀粉是糖类物质，有甜味，反应①是水解反应B．反应③是消去反应，反应④是加聚反应，反应⑤是取代反应C．乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键，均可被酸性KMnO4溶液氧化D．在加热条件下，可用银氨溶液将葡萄糖、乙醇区分开答案　D解析　淀粉是糖类，但是没有甜味，反应①属于淀粉的水解，故A错误；反应③属于消去反应，反应④属于加聚反应，反应⑤属于氧化反应，故B错误；聚乙烯中不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故C错误；葡萄糖能与新制银氨溶液发生银镜反应，但乙醇不具有此性质，故D正确。考点　油脂的组成、结构与性质[典例2]　油脂不仅是营养物质和主要食物，也是一种重要的工业原料。下面是以油脂为主要原料获得部分产品的合成路线：已知：回答下列问题：(1)下列关于油脂的说法正确的是________(填序号)。a．油脂包括植物油和脂肪，属于酯类b．天然油脂是混合物，无固定的熔点和沸点c．油脂属于天然高分子化合物d．硬化油又叫人造脂肪，便于储存和运输，但容易被空气氧化而变质(2)G中官能团的名称为________，反应①的反应类型为________。(3)用系统命名法写出A的名称：________，C与F反应生成G的化学方程式为_______________________________________________________。解析　答案　名师精讲1油脂属于酯类，但酯类物质不一定是油脂，油脂一定是高级脂肪酸与甘油形成的酯。注意不能写成“油酯”。油脂虽然相对分子质量较大，但不属于高分子化合物。2液态的油脂烃基中含有不饱和键，能使溴水褪色。3．下列有关油脂的叙述不正确的是(　　)A．油脂属于酯类B．油脂没有固定的熔、沸点C．油脂是高级脂肪酸的甘油酯D．油脂都不能使酸性KMnO4溶液褪色答案　D解析　油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯，属于酯类，A、C正确；油脂属于混合物，没有固定的熔、沸点，B正确；油脂中的油是不饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯，分子中含有不饱和键，可以使酸性KMnO4溶液褪色，D错误。4．某物质的结构为，关于该物质的叙述正确的是(　　)A．一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯B．一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯C．与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分D．与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种答案　C解析　一定条件下与氢气反应生成，该物质不是硬脂酸甘油酯，也不是软脂酸甘油酯，A、B错误；其在NaOH溶液中水解得到高级脂肪酸钠，为肥皂的主要成分，C正确；与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有两种，分别为：和，D错误。考点　蛋白质和氨基酸的组成、结构和性质解析　答案　名师精讲(1)在30～50 ℃酶的活性最强，超过适宜的温度时，酶将失去生理活性。(2)蛋白质的盐析和变性的比较(3)氨基酸的成肽规律①2种不同氨基酸脱水可形成4种二肽(可以是相同分子之间，也可以是不同分子之间)，如甘氨酸与丙氨酸混合后可形成以下4种二肽： 5．由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解，能产生的氨基酸是(　　)答案　A解析　6．下列说法不正确的是(　　)A．毛巾、口罩等个人用品要经常用开水蒸煮，被褥要放在太阳光下直射，其目的都是使病毒蛋白质变性B．用浓Na2SO4溶液使蛋清液发生盐析，进而分离、提纯蛋白质C．蛋白酶是蛋白质，它不仅可以催化蛋白质的水解反应，还可以催化淀粉的水解反应D．甘氨酸(H2N—CH2—COOH)既有酸性，又有碱性，是最简单的氨基酸答案　C解析　毛巾、口罩用开水蒸煮，晒被褥等目的是使病毒、细菌在高温或紫外线下发生蛋白质变性，A正确；浓Na2SO4溶液使蛋清液发生盐析，进而分离、提纯蛋白质，B正确；酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解反应，不能催化淀粉的水解反应，C错误；甘氨酸(H2N—CH2—COOH)中的氨基(H2N—)有碱性、羧基(—COOH)有酸性，是最简单的氨基酸，D正确。