化学必修二 第三章 第四节 基本营养物质

纪文教育学科教师辅导讲义

学员姓名：年级：高一辅导科目：化学学科教师：罗瑞课题

第四节基本营养物质授课日期及时段

教学目的1.从生活经验和实验探究出发，认识糖类的组成特点，了解糖类的共同性质与特征反应2．了解油脂和蛋白质的组成和结构

3．探究油脂和蛋白质的典型的化学性质，了解油脂和蛋白质的共同性质与特征反应

教学内容

一、糖类

人的身体其实就像一个燃炉，每天都要消耗大量的能量，你知道这些能量主要来自哪里吗？——食物。食物的主要营养成分有糖类、油脂、蛋白质等，其中糖类物质有多种，你想了解糖类物质吗？

一、基本营养物质

食物中的营养物质主要包括：糖类、油脂、蛋白质、维生素、无机盐和水。

动物性和植物性食物中的基本营养物质为：糖类、油脂、蛋白质。

二、糖类

1．糖类的化学组成

糖类是由C、H、O三种元素组成的有机物。

2．糖类的分类

糖类根据其能否水解以及水解产物的多少，可以分为单糖、双糖和多糖等几类。

(1)单糖：不能水解成更简单的糖，如葡萄糖、果糖。

(2)双糖：由1 mol水解生成2 mol单糖分子的糖，如蔗糖、麦芽糖。

(3)多糖：由1 mol水解生成许多摩尔单糖分子的糖，如淀粉、纤维素。

思考题1糖类俗称碳水化合物，分子通式为C n(H2O)m。那么是否符合通式C n(H2O)m的有机物都属于糖类？

三、几种重要的糖类

1．葡萄糖和果糖

(1)分子结构

葡萄糖的结构简式为或

CH2OH(CHOH)4CHO，官能团有—OH和—CHO(醛基)。

果糖的结构简式为，官能团有—OH和(羰基)。

葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6，但结构不同，它们互为同分异构体。

(2)物理性质：葡萄糖是一种白色晶体，有甜味，能溶于水。

(3)葡萄糖的特征反应

①与新制的Cu(OH)2反应

反应条件：加热至沸腾。

反应现象：产生砖红色沉淀。

该反应常用于医疗上检验糖尿病患者的尿中葡萄糖的含量。

②银镜反应

反应条件：碱性条件、水浴加热。

反应现象：试管内壁产生光亮的银镜。

2．蔗糖和麦芽糖

分子式都是C 12H 22O 11，但分子结构不同，它们的水解产物也不同，两者互为同分异构体。水解反应的化学方程式分别为：

C 12H 22O 11＋H 2O ――→催化剂C 6H 12O 6＋C 6H 12O 6

蔗糖 葡萄糖 果糖

C 12H 22O 11＋H 2O ――→催化剂2 C 6H 12O 6

麦芽糖 葡萄糖

[特别提醒]

因为相同的分子式或通式可以代表不同物质，所以用分子式或通式书写糖类的化学方程式时，要标明糖类物质的名称，以示区别。

3．淀粉和纤维素

(1)分子组成：淀粉和纤维素的分子式都为(C 6H 10O 5)n 。

(2)水解反应的化学方程式为

(C 6H 10O 5)n ＋n H 2O ――→催化剂n C 6H 12O 6。

淀粉(或纤维素) 葡萄糖

(3)淀粉的特征反应：淀粉遇碘(I 2)变蓝，可用于验证淀粉的存在。

思考题2 淀粉和纤维素的分子通式相同，结构不同，那么它们是否是同分异构体？

四、糖类在生产、生活中的应用

糖类既是人类的基本营养物质，又是重要的工业原料。

注意：

一、糖类与碳水化合物的比较

糖是多羟基醛或多羟基酮，以及能水解生成它们的物质，由于糖类的分子式一般可用C n (H 2O)m 来表示，所以，糖类也可以称为碳水化合物。但值得注意的是，此通式并不能反映糖类的真实结构，符合此通式的不一定是糖类，如甲醛HCHO ：C(H 2O)、乙酸CH 3COOH ：C 2(H 2O)2，糖类也不一定都符合此通式，如鼠李糖C 6H 12O 5、脱氧核糖C 5H 10O 4等，所以，碳水化合物这个名称虽然仍旧沿用，但早已失去了原来的意义。

[特别提醒]

糖类中的氢原子和氧原子的个数之比并不都是2∶1，也不是以水分子的形式存在的。

二、糖类的水解

1

结论

双糖、多糖可以在稀酸的催化作用下水解，最终生成葡萄糖或果糖。

C12H22O11＋H2O――→

催化剂

C6H12O6＋C6H12O6

蔗糖葡萄糖果糖

(C6H10O5)n＋n H2O――→

催化剂

n C6H12O6

淀粉(或纤维素)葡萄糖

与银氨溶液反应析出银(银镜反应)，或与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色沉淀是醛基(—CHO)官能团的特征反应。

2．淀粉水解程度的判断

淀粉的特征反应是其在常温下遇碘(I2)变蓝，淀粉水解一般是在H2SO4的催化作用下，其产物为葡萄糖。利用淀粉和葡萄糖的特征反应可以判断淀粉的水解程度。

(1)反应条件：银镜反应、含醛基物质与新制的Cu(OH)2的反应必须在碱性条件下进行，即要先用碱液中和水解液中作催化剂的H2SO4；而淀粉与碘水的反应则不能在碱性条件下进行，因为I2遇碱会发生反应生成含碘化合物，含碘化合物不能使淀粉变蓝色。

(2)判断水解程度所依据的现象

①尚未水解：加银氨溶液无银镜生成。

②部分水解：加银氨溶液有银镜生成，加碘水变蓝。

③完全水解：加碘水不变蓝。

典型例题：

知识点1：糖类的组成、结构和性质

例1下列关于检验某病人尿糖的做法中正确的是()

A．取尿样，加入新制Cu(OH)2，观察发生的现象

B．取尿样，加入过量稀H2SO4，再加入新制Cu(OH)2，观察发生的现象

C．取尿样，加入新制Cu(OH)2，煮沸，观察发生的现象

D．取尿样，加入Cu(OH)2固体，煮沸，观察发生的现象

跟踪练习1下列关于单糖和多糖相比较的叙述中，错误

．．的是()

A．单糖可溶于水，多糖一般不溶于水 B．单糖和多糖的分子中都含有羟基

C．多糖可水解，单糖不能水解 D．多糖和单糖均属于高分子化合物

知识点2：淀粉的水解及检验

例2某同学为了检验淀粉的水解情况，设计了如下三个实验方案：

方案甲：淀粉溶液――→

稀硫酸

△水解液――――――→

过量NaOH溶液

中和液――→

碘水

溶液未变蓝

结论：淀粉全部水解

方案乙：淀粉溶液――→

稀硫酸

△水解液―――→

银氨溶液

无银镜生成

结论：淀粉未水解

方案丙：淀粉溶液――→

稀硫酸

△水解液――――――→

过量NaOH溶液

中和液―――――――――――――→

新制的氢氧化铜悬浊液，加热

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，若不正确，请说明原因。

跟踪练习2某同学设计了如下实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

同步测试：

小试牛刀

1．蔬菜、水果中富含纤维素，纤维素被食入人体后的作用是()