1、第3课时糖类、油脂和蛋白质发 展 目 标体 系 构 建1.能基于证据推理与模型认知认识官能团与糖类、油脂、蛋白质的性质间的关系。2.了解基本营养物质在日常生活中的应用，养成“科学态度与社会责任”的学科素养。一、糖类1组成和分类(1)组成：由C、H、O三种元素组成，大多数糖类符合通式Cn(H2O)m。(2)分类糖类根据其能否水解以及水解产物的不同来分类。类别单糖低聚糖(以双糖为例)多糖特点不能再水解成更小的糖分子1 mol双糖能水解成2_mol_单糖1 mol多糖能水解成n_mol(n10)单糖化学式C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n常见物质葡萄糖、果糖蔗糖、麦芽糖淀粉、纤维素
2、用途可用于制造药品、糖果等可用作甜味剂淀粉可用于制造葡萄糖和酒精；纤维素可用于制造无烟火药、电影胶片的片基、纸张等微点拨：(1)有甜味的物质不一定是糖类，糖类物质也不一定是甜的。例如，木糖醇和糖精都是甜的，但不属于糖。淀粉和纤维素属于糖，但是都不甜。(2)有些糖类物质在分子组成上不符合Cn(H2O)m通式，如鼠李糖的分子式为C6H12O5，脱氧核糖的分子式为C5H10O4；还有些分子式符合Cn(H2O)m的物质不是糖，如乙酸的分子式为C2H4O2，甲醛的分子式为CH2O等。2葡萄糖(1)结构分子式结构简式主要原子团C6H12O6CH2OH(CHOH)4CHO羟基、醛基(2)主要化学性质与新制C
3、u(OH)2悬浊液反应实验现象：试管中有砖红色沉淀生成。实验结论：葡萄糖具有还原性，能被弱氧化剂如新制Cu(OH)2悬浊液氧化，生成砖红色氧化亚铜沉淀。应用：这一反应可用于尿糖的检测。体内氧化葡萄糖在人体组织中发生氧化反应，为生命活动提供能量。化学方程式为C6H12O66O26CO26H2O。微点拨：含醛基的有机物均能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀，且反应条件均为碱性环境和加热。3淀粉和纤维素(1)淀粉属于天然高分子化合物，主要存在于植物的种子或块根里，淀粉在酸或酶的催化作用下可以逐步水解，最终生成葡萄糖。在常温下，淀粉遇碘变蓝，可用于检验食物中淀粉是否存在。(2)纤维素天然高分
4、子化合物，是构成植物细胞壁的基本成分。一切植物都含纤维素。人体不能消化纤维素。它在一定条件下水解也能生成葡萄糖。微点拨：利用粮食酿酒经历了淀粉葡萄糖乙醇的化学变化过程：(C6H10O5)nnH2OnC6H12O6淀粉葡萄糖C6H12O62C2H5OH2CO2。葡萄糖二、油脂1分类(1)油：植物油脂通常呈液态，如：豆油、花生油等。(2)脂肪：动物油脂通常呈固态，如：牛、羊等的脂肪。2组成和结构油脂是一类特殊的酯，可以看作是高级脂肪酸(如硬脂酸C17H35COOH、软脂酸C15H31COOH、油酸C17H33COOH等)与甘油(丙三醇)经酯化反应生成的酯，其结构简式可表示为，其中R1、R2、R3代
5、表烃基，可以相同，也可以不同。3物理性质油脂都难溶于水，易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，密度一般比水小。4化学性质水解反应5用途(1)为人体提供能量，调节人体生理活动。(2)工业生产高级脂肪酸和甘油。(3)制肥皂、油漆等。微点拨：(1)天然油脂大多是混合物，没有固定的熔、沸点。(2)部分油脂中含有，在一定条件下也可与H2发生加成反应。三、蛋白质1存在广泛存在于生物体内，是组成细胞的基础物质。动物的肌肉、皮肤、毛发等的主要成分都是蛋白质。2组成由C、H、O、N、S等元素组成，是一类结构非常复杂、相对分子质量很大(几万到几千万)的有机化合物。3性质(1)水解蛋白质水解生成各种氨基酸。如(2)盐析概念浓
6、的盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使蛋白质从溶液中析出的过程条件浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液，能使蛋白质的溶解度降低特点是可逆过程，继续加水时能使沉淀溶解，不影响蛋白质的生理活性(3)变性实验操作实验现象实验结论加热后，试管中出现沉淀，再加水，沉淀不溶解加热、紫外线照射或加入某些有机化合物、酸、碱、重金属盐等，能够使蛋白质失去生理活性而聚沉，而且不可逆，这叫做蛋白质的变性加入CuSO4溶液后，试管中出现沉淀，再加水，沉淀不溶解加入乙醇水溶液后，试管中出现沉淀，再加水，沉淀不溶解(4)显色反应某些蛋白质遇浓硝酸显黄色。(5)蛋白质的灼烧蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味，常用此性质来鉴别蛋白质。1判断正误(
7、正确的打“”，错误的打“”)(1)糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应。()(2)纤维素和淀粉遇碘水均显蓝色。()(3)淀粉、纤维素、油脂和蛋白质都属于天然高分子化合物。()(4)植物油的主要成分是高级脂肪酸。()(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。()答案(1)(2)(3)(4)(5)2化学是你，化学是我，化学已深入我们的生活。下列说法正确的是()A木材纤维和土豆淀粉遇碘水均显蓝色B食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应C包装用材料聚乙烯和聚氯乙烯都属于烃D医用消毒酒精中乙醇的体积分数为90%B淀粉遇碘水显蓝色，纤维素遇碘水不显蓝色
8、，木材纤维的主要成分是纤维素，A错误；食用花生油的成分是油脂，鸡蛋清的成分是蛋白质，油脂在适当的条件下水解生成高级脂肪酸和甘油，蛋白质水解生成氨基酸，B正确；聚氯乙烯含有氯元素，不属于烃，C错误；医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%，D错误。3请解答下列与蛋白质有关的题目：(1)从鸡蛋清溶液中提取蛋白质的方法是_。(2)鸡蛋腐烂时，常产生有臭鸡蛋气味的气体，该气体中主要含有_(填化学式)，说明蛋白质中含有_(填元素名称)元素。(3)误食重金属盐会中毒，这是因为_。(4)浓硝酸溅在皮肤上，使皮肤呈现_色，这是由于浓硝酸和蛋白质发生了_反应。解析(1)从鸡蛋清溶液中提取蛋白质可用盐析的方法。(2)
9、具有臭鸡蛋气味的气体为H2S，说明蛋白质中含有硫元素。(3)重金属盐会使蛋白质发生变性，进而造成人体中毒。(4)浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤显黄色，发生了颜色反应。答案(1)盐析(2)H2S硫(3)重金属盐会使蛋白质发生变性，进而造成人体中毒(4)黄颜色糖类的性质(素养养成证据推理与模型认识)(1)是否有甜味的物质就是糖？是否糖都有甜味？提示：不是所有有甜味的物质都是糖，比如现在流行的木糖醇就是一种有甜味的物质，但它属于醇类。不是所有的糖都是有甜味的，比如多糖淀粉和纤维素就没有甜味。(2)馒头或米饭在口腔中咀嚼有甜味，是否能够说明淀粉是有甜味的？为什么？提示：不能。淀粉本身没有甜味，在口腔内被唾液
10、淀粉酶催化水解生成麦芽糖，所以有甜味。1葡萄糖的结构与性质2检验淀粉水解及水解程度的实验步骤实验现象及结论情况现象A现象B结论溶液呈蓝色未产生砖红色沉淀未水解溶液呈蓝色出现砖红色沉淀部分水解溶液不呈蓝色出现砖红色沉淀完全水解关键提醒：(1)检验淀粉水解的水解产物时，要先用氢氧化钠溶液中和起催化作用的稀硫酸，再加新制的Cu(OH)2悬浊液。(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NaOH溶液反应。【例1】下列关于葡萄糖性质的叙述中不正确的是()A葡萄糖能发生酯化反应B葡萄糖具有还原性C葡萄糖充分燃烧的产物为CO2与H2OD完全燃烧等质量的葡萄糖和甲醛(HCHO)，所需
11、氧气的量不相同D葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，分子中含羟基，能和羧酸发生酯化反应，A正确；葡萄糖分子中含醛基，具有还原性，能被某些氧化剂氧化，B正确；葡萄糖分子中只含有C、H、O三种元素，由原子守恒可知，完全燃烧的产物是CO2和H2O，C正确；设葡萄糖和甲醛的质量都为1 g，则：C6H12O66O21801921 g g gCH2OO230321 g g所以等质量的葡萄糖和甲醛完全燃烧消耗氧气的量相同，D错误。1将淀粉水解，并用新制的氢氧化铜悬浊液检验其水解产物的实验中，要进行的主要操作有加热；滴入稀硫酸；加入新制的氢氧化铜悬浊液；加入足量的氢氧化钠溶液。以上各步操作的先后
12、顺序排列正确的是 ()ABC DB淀粉在稀硫酸催化并加热的条件下发生水解反应，水解产物为葡萄糖，葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液加热煮沸时有砖红色沉淀生成，但该反应必须在碱性条件下发生，因此加入新制氢氧化铜悬浊液前必须加入足量氢氧化钠溶液中和稀硫酸，B正确。2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，观察有无砖红色沉淀生成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B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Cu(OH)2悬浊液混合后
13、加热，根据是否有砖红色沉淀来鉴定，B正确；因尿液中葡萄糖含量低，与醋酸反应现象不明显，C错误；葡萄糖与饱和碳酸钠互溶，D错误。油脂的性质(素养养成证据推理与模型认知)氢化植物油是一种人工油脂，包括人们熟知的奶精、植脂末、人造奶油、代可可脂等。它是普通植物油在一定的温度和压力下加入氢催化而成。经过氢化的植物油硬度增加，保持固体的形状，可塑性、融合性、乳化性都增强，可以使食物更加酥脆。同时，还能够延长食物的保质期，因此被广泛地应用于食品加工。(1)植物油氢化的反应属于哪一类有机化学反应？提示：植物油中含有一定数量的碳碳双键，催化加氢属于加成反应。(2)为什么氢化植物油可以延长食物的保质期？提示：含
14、有碳碳双键的有机物容易被空气中的氧气氧化，碳碳双键被加成后变成单键，不易被氧化变质。1酯化反应与酯的水解反应对比反应类型酯化反应酯的水解反应反应关系CH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2O催化剂浓硫酸稀硫酸或NaOH溶液断键机理催化剂的其他作用吸水，提高乙酸和乙醇的转化率氢氧化钠中和酯水解产生的乙酸，提高酯的水解率最佳加热方式酒精灯外焰加热热水浴加热反应类型酯化反应，取代反应水解反应，取代反应2.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)含饱和烃基多含不饱和烃基多性质固态或半固态液态具有烃的性质，不能水解能水解并部分兼有烯烃的
15、性质鉴别加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化【例2】下列关于酯水解的说法不正确的是()A因为酯在碱性条件下水解较彻底，所以凡是油脂的水解都要在碱性条件下进行B与H2O发生水解反应，生成乙酸和乙醇C油脂的水解类似于乙酸乙酯的水解D油脂不管在哪种条件下水解都生成丙三醇A酯的水解条件的选择依据是看要得到何种产物，不能一概而论，A错；与H2O发生水解反应，生成和C2H5OH，B正确；油脂属于酯类，其水解类似于乙酸乙酯的水解，C正确；油脂是高级脂肪酸的甘油酯，无论哪种条件下水解都生成丙三醇，D正确。1下列关于酯的水解反应与酯化反应的比较中正确的是 ()A两个反应均可
16、采用水浴加热B两个反应使用的硫酸作用完全相同C两个反应均可看作取代反应D两个反应一定都是可逆反应C酯化反应所需温度较高，水浴加热不能满足要求，A错误；酯化反应使用的是浓硫酸，作催化剂和吸水剂，酯的水解反应使用的是稀硫酸，作催化剂，B错误；酯化反应和酯的水解反应均属于取代反应，C正确；酯在碱性条件下的水解，不是可逆反应，D错误。2在一定条件下，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，化学方程式如下所示：下列叙述错误的是 ()A生物柴油由可再生资源制得B生物柴油是不同酯组成的混合物C动植物油脂是高分子D“地沟油”可用于制备生物柴油C生物柴油由可再生资源制得，A正确；生物柴油通常是指以动植物油脂为原料生产
17、的、由不同酯组成的混合物，B正确；动植物油脂的相对分子质量小于10 000，不是高分子，C错误；“地沟油”中含有动植物油脂，动植物油脂与醇反应可制备生物柴油，D正确。蛋白质的盐析和变性的区别(素养养成宏观辨识与微观探析)蛋白质在多种情况下能够发生结构和性质的改变，这种改变是不可逆的，被称为蛋白质的变性。(1)向鸡蛋清溶液中加入硫酸铜溶液，再加入蒸馏水有何现象发生？提示：鸡蛋清溶液中出现沉淀，加蒸馏水后沉淀不能溶解。(2)你了解医院里有哪些常见杀菌消毒的方法吗？其消毒原理是什么？提示：医院中使用紫外线灯、84消毒液或过氧乙酸对环境进行消毒，为病人打针前用酒精对局部皮肤进行消毒，对病人床单等物品高
18、温消毒。紫外线、强氧化剂、乙醇和高温加热能使蛋白质变性，从而达到杀菌消毒的目的。盐析变性含义蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而聚沉条件轻金属盐和铵盐的浓溶液紫外线照射、加热或加入某些有机化合物(如甲醛、乙醇等)、强酸、强碱、重金属盐(如铅盐、铜盐、汞盐等)特征可逆过程，不改变蛋白质的性质和生理活性不可逆过程，蛋白质失去生理活性实质溶解度降低，物理变化结构性质改变，化学变化用途提纯蛋白质杀菌消毒微点拨：正确理解蛋白质盐析和变性的区别(1)分清重金属离子和轻金属离子，便于判断盐析与变性。常见的重金属离子有Cu2、Pb2、Hg2等；常见的轻金属离子有
19、Mg2、Na、K、Ca2等。(2)盐的浓度对蛋白质性质的影响。重金属盐溶液无论浓度的大小均能使蛋白质变性；轻金属盐的稀溶液能促进蛋白质的溶解，而浓溶液能使蛋白质发生盐析。【例3】某氨基酸分子的球棍模型如图所示，下列有关说法不正确的是 ()A该氨基酸分子的结构简式为B该氨基酸燃烧可产生有毒气体C该氨基酸能与Na、NaOH、Na2CO3等反应D该氨基酸可能为某种蛋白质的水解产物AA项，该氨基酸的球棍模型中的六元环应为苯环，错误；B项，该氨基酸由C、H、O、N元素组成，燃烧可能会产生NO等，正确；C项，该氨基酸分子中含有COOH，能与Na、NaOH、Na2CO3等反应，正确；D项，蛋白质水解的产物为
20、氨基酸，正确。1下列各物质能使蛋白质变性的是()硫酸钾甲醛氯化铝硝酸汞氯化铵氢氧化钠ABC D答案A2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，但是吞“钡餐”(主要成分是硫酸钡)不会引起中毒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盐析的性质B向蛋白质溶液中加入NaCl溶液发生盐析，再加水能恢复原来的生理活性，向蛋白质溶液中加CuSO4溶液，蛋白质变性，其过程是不可逆的；硫酸钡既不溶于水又不溶于盐酸，不能使蛋白质变性，对人无毒；温度太高，
21、酶会变性；酒精可以使蛋白质变性。1下列有关淀粉和纤维素(C6H10O5)n的叙述正确的是()A互为同分异构体B都是天然高分子化合物C遇碘(I2)均会显蓝色D在人体内均会发生水解反应B淀粉和纤维素化学式的n值不同，故不互为同分异构体，故A不正确；淀粉和纤维素都是天然高分子化合物，故B正确；淀粉遇碘显蓝色，纤维素没有这个性质，故C不正确；淀粉在人体内可以水解，但是人体内没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体内不能发生水解反应，故D不正确。2下列关于油脂的叙述中，错误的是()A油脂是混合物，没有固定的熔点和沸点B油脂和矿物油不属于同一类有机物C油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯D油脂都不能使溴水褪色D
22、脂肪和油统称为油脂，是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物，没有固定的熔点和沸点。油脂结构中的烃基有些是不饱和的如亚油酸甘油酯中的烃基(C17H31)，含有碳碳双键，可与溴水发生加成反应，使溴水褪色。3棉花和羊毛都具有的特点是()A遇浓硝酸都显黄色B灼烧后有烧焦羽毛的气味C燃烧产物只有二氧化碳和水D在一定条件下都能发生水解反应D棉花的主要成分为纤维素，羊毛的主要成分为蛋白质，二者共同的性质是能发生水解反应，D项正确；羊毛的主要成分为蛋白质，羊毛遇浓硝酸显黄色，灼烧后有烧焦羽毛的气味，而纤维素不具有这些特点，A、B项错误；蛋白质燃烧不仅生成CO2和H2O，还生成含氮的物质，C项错误。4某同学设计了如下实
23、验方案用以检验淀粉水解的情况：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B淀粉为多糖，遇到碘变蓝色，淀粉在酸性环境下发生水解生成葡萄糖水解液，加碘水不变蓝，说明溶液中无淀粉存在，则淀粉已完全水解。另一份水解液在碱性环境下加入新制备的氢氧化铜，产生砖红色沉淀，说明水解液中含有葡萄糖，进一步说明淀粉已完全水解。5(素养题)糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。(1)蛋白质、淀粉、脂肪三种营养物质中水解的最终产物能与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀的是_，制造肥皂的主要原料是_。(2)蛋白质水解的最终产物是_。(3)淀粉溶液和蛋白质溶液都是胶体，用一束光通过其溶液，都产生_，若检验它们可选用的试剂是_。答案(1)淀粉脂肪(2)氨基酸(3)丁达尔效应碘水15
