[目標導航]1.了解糖類、油脂和蛋白質的元素組成。2.了解糖類的分類及葡萄糖和果糖的結構。3.了解糖類、油脂、蛋白質的性質。4.了解糖類、油脂、蛋白質在生產、生活中的應用。5.了解淀粉水解產物的檢驗方法。一、糖類1．基本營養物質(1)類別：食物中的營養物質主要包括：糖類、油脂、蛋白質、維生素、無機鹽和水。其中糖類、油脂、蛋白質為動物性和植物性食物中的基本營養物質。(2)組成元素：糖類、油脂、蛋白質組成的共同元素為C、H、O，蛋白質還含有N、P、S等元素。2．糖的分類及結構(1)單糖：葡萄糖、果糖的分子式均為C6H12O6，結構簡式分別為CH2OH(CHOH)4CHO、CH2OHCO(CHOH)3CH2OH，二者互為同分異構體。(2)雙糖：蔗糖、麥芽糖的分子式均為C12H22O11，結構不同，互為同分異構體。(3)多糖：淀粉、纖維素的分子式均為(C6H10O5)n。提醒淀粉、纖維素分子中的n值是不同的，是混合物，不能稱為同分異構體。3．糖類的特征反應(1)葡萄糖的特征反應葡萄糖eq\o(→,\s\up8(新制Cu(OH)2),\s\do5(△))磚紅色沉淀(Cu2O)葡萄糖eq\o(→,\s\up8(銀氨溶液),\s\do5(水浴加熱))光亮的銀鏡(Ag)以上反應，常用于鑒別葡萄糖。(2)淀粉的特征反應在常溫下，淀粉遇碘變藍色。4．糖類的水解反應(1)蔗糖的水解反應：C12H22O11(蔗糖)＋H2Oeq\o(→,\s\up8(稀硫酸),\s\do5(水浴加熱))C6H12O6(葡萄糖)＋C6H12O6(果糖)；麥芽糖的水解反應：C12H22O11(麥芽糖)＋H2Oeq\o(→,\s\up7(稀H2SO4),\s\do5(水浴加熱))2C6H12O6(葡萄糖)。(2)淀粉(或纖維素)的水解反應：(C6H10O5)n[淀粉(或纖維素)]＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))nC6H12O6(葡萄糖)。提醒在用銀氨溶液或新制Cu(OH)2懸濁液檢驗糖類水解產物時，必須先中和水解液中的稀硫酸，調節溶液的pH至堿性。議一議1．判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)糖類就是有甜味的物質，有甜味的物質就是糖()(2)葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，二者互為同分異構體()(3)某溶液中加入少量淀粉后呈藍色，則該溶液中含有I－()(4)可用氫氧化銅懸濁液檢驗病人是否患有糖尿病()答案(1)×(2)√(3)×(4)√2．淀粉和纖維素的化學式都是(C6H10O5)n，二者是同分異構體嗎？為什么？答案淀粉和纖維素不是同分異構體，因為二者的結構單元(C6H10O5)組成相同，但n值不同。二、油脂1．分類(1)油：碳鏈中含有碳碳雙鍵，沸點較低，如豆油、香油。(2)脂：碳鏈中多為碳碳單鍵，沸點較高，如動物脂肪、奶油、人造牛油。2．分子結構其中R1、R2、R3代表烴基，可以相同，也可以不同。3．水解反應(1)油脂＋水eq\o(,\s\up7(酸),\s\do5(△))高級脂肪酸＋甘油。(2)油脂＋氫氧化鈉eq\o(→,\s\up7(△))高級脂肪酸鈉＋甘油。點拔甘油不是油，甘油化學名稱為丙三醇，屬于多元醇。議一議1．能否用植物油萃取溴水中的溴？答案不能，植物油含有不飽和鍵，能與溴發生反應。2．人們經常用熱的純堿溶液洗滌炊具上的油污，其原理是什么？答案炊具上的油污一般是油脂，它屬于酯類物質，不溶于水。在堿性條件下水解生成易溶于水的高級脂肪酸鹽和甘油。純堿水溶液呈堿性，并且溫度越高，堿性越強，因此用熱的純堿溶液洗滌炊具上的油污效果很好。三、蛋白質1．組成特點2．化學性質點撥利用灼燒可以鑒別棉織物和毛織物或絲織物。3．在生產、生活中的應用(1)蛋白質是人類必需的營養物質，能保證身體健康。(2)動物的毛、皮和蠶絲的主要成分是蛋白質，可應用于工業上。(3)酶是一類特殊的蛋白質，是生物體內重要的催化劑。議一議判斷正誤，正確的打“√”，錯誤的打“×”(1)蛋白質水解的最終產物是氨基酸()(2)蛋白質是一種基本營養物質()(3)為了鑒別某白色紡織品的成分是蠶絲還是純棉制品，可選用灼燒的方法進行鑒別()(4)濃硝酸滴到人的皮膚上變黃色是物理變化()答案(1)√(2)√(3)√(4)×一、糖類的組成、結構和性質例1分別取1mol葡萄糖進行下列實驗：(1)與足量的金屬鈉反應，產生的氫氣在標準狀況下的體積是________L。(2)與醋酸反應生成酯，從理論上講完全酯化需______g醋酸。(3)若使之全部轉化為CO2和H2O，所需氧氣的體積在標準狀況下為________L，反應的化學方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)與新制的Cu(OH)2反應的現象是________________________________________________________________________________________________________________。解析(1)1mol葡萄糖中含有5mol羥基，與足量的金屬鈉反應，產生mol氫氣，標準狀況下的體積是56L。(2)1mol葡萄糖中含有5mol羥基，可以與5mol乙酸發生酯化反應，故所需醋酸的質量為5mol×60g·mol－1＝300g。(3)葡萄糖燃燒的化學方程式為C6H12O6＋6O2eq\o(→,\s\up7(點燃))6CO2＋6H2O,1mol葡萄糖完全燃燒所需氧氣為6mol，標準狀況下體積為L。(4)葡萄糖與新制的Cu(OH)2加熱煮沸生成磚紅色的Cu2O沉淀。答案(1)56(2)300(3)C6H12O6＋6O2eq\o(→,\s\up7(點燃))6CO2＋6H2O(4)生成磚紅色沉淀歸納總結葡萄糖的化學性質變式訓練1酒精、乙酸和葡萄糖三種溶液，只用一種試劑就能將它們區別開來，該試劑是()A．金屬鈉 B．石蕊溶液C．新制的氫氧化銅懸濁液 D．NaHCO3溶液答案C解析新制的Cu(OH)2懸濁液不與乙醇反應，與乙酸中和形成藍色溶液，與葡萄糖在加熱條件下反應產生磚紅色沉淀。二、油脂分子的結構與性質例2下列有關油脂的敘述中不正確的是()A．油脂沒有固定的熔點和沸點，故油脂是混合物B．油脂是由高級脂肪酸和甘油所生成的酯C．油脂是酯的一種D．油脂都不能使溴水褪色解析純凈物有固定的熔、沸點，油脂沒有固定的熔、沸點，故是混合物；從結構上分析，B項正確；油脂是酸與醇作用的產物，具有酯基(—COO—)，屬于酯類；油脂結構中的烴基有些是不飽和的，含有碳碳雙鍵，可使溴水褪色。答案D歸納總結酯與油脂的區別(1)酯是無機含氧酸或有機羧酸與醇通過酯化反應生成的一類有機物，而“油脂”是高級脂肪酸與丙三醇形成的酯，故“酯”中包含“脂”，注意兩字的書寫，“油脂”不能寫為“油酯”。(2)“油”和“脂”都是高級脂肪酸甘油酯。“油”一般不飽和程度較高，熔點較低，室溫下為液態；“脂”一般飽和程度較高，熔點較高，室溫下為固態，又稱為“脂肪”。油通過氫化可以轉化為脂肪。另外，油脂是混合物。變式訓練2下列說法正確的是()A．植物油屬于酯，脂肪也屬于酯B．酯是純凈物，油脂是混合物，油脂不屬于酯C．所有的脂都屬于酯，因而化學上“脂”與“酯”經常混用D．脂肪是高級脂肪酸的甘油酯，而油不是答案A解析植物油和動物脂肪都是高級脂肪酸的甘油酯，區別在于前者為液態，烴基不飽和程度大，后者為固態，烴基飽和或不飽和程度較小，因而A對，D錯；油脂屬于酯，酯可以是混合物，也可以是純凈物，B錯；脂不一定是酯，如樹脂不是酯，酯也不一定是脂，如乙酸乙酯不是脂，C錯。三、蛋白質的性質與應用例3下列敘述不正確的是()A．蛋白質屬于天然有機高分子化合物，沒有蛋白質就沒有生命B．所有蛋白質遇濃硝酸都變黃，稱為顏色反應C．人工最早合成的具有生命活性的蛋白質——結晶牛胰島素是中國科學家在1965年合成的D．可以用灼燒法來鑒別蛋白質解析蛋白質是生命的基礎，A正確；蛋白質與濃硝酸的顏色反應，只有含苯環的蛋白質才能顯黃色，不含苯環的蛋白質沒有這一性質，B錯誤；C為常識性知識，正確；蛋白質灼燒時有燒焦羽毛氣味，這一性質常用來檢驗物質中是否含有蛋白質，生活中應用尤其廣泛，這也是最簡單的一種鑒別方法，D正確。答案B歸納總結性質應用——蛋白質的檢驗(1)有些蛋白質能與濃硝酸發生顏色反應。此類蛋白質通常含有苯環。(2)灼燒蛋白質固體時產生燒焦羽毛的氣味，原因是分子中含有N、S等元素。變式訓練3美國科學家馬丁·查非(MartinChalfie)、美籍華裔化學家錢永健(RogerTsien)以及日本科學家下村修(OsamuShimomura)因發現和研究綠色熒光蛋白(greenfluorercentprotein，GFP)而獲2023年度諾貝爾化學獎。GFP在紫外線照射下會發出鮮艷綠光。下列有關說法正確的是()A．GFP在酶等催化劑作用下可以水解B．天然蛋白質屬于純凈物C．GFP發出熒光是蛋白質的顏色反應D．蛋白質通常用新制氫氧化銅懸濁液檢驗答案A解析GFP為蛋白質，A正確；蛋白質屬于高分子化合物，是混合物，B錯；蛋白質的顏色反應是指某些蛋白質遇濃硝酸顯黃色，C錯；通常用灼燒的方法和顏色反應檢驗蛋白質，D錯。1．下列有關糖類的說法正確的是()A．糖類都符合通式Cn(H2O)mB．符合通式Cn(H2O)m的都是糖類C．糖類物質都有甜味D．糖類是人類維持生命的六大類營養素之一答案D解析糖類俗稱碳水化合物，但它不是水與碳直接化合的產物。糖類大都可用Cn(H2O)m來表示，但符合這一通式的不一定都是糖，如乙酸CH3COOH、甲酸甲酯HCOOCH3[C2(H2O)2]等；而不符合Cn(H2O)m這一通式的物質也可能是屬于糖類的，如脫氧核糖C5H10O4、鼠李糖C6H12O5。糖不一定有甜味，如淀粉、纖維素等。2．下列說法不正確的是()A．油脂是高級脂肪酸的甘油酯B．油脂與氫氣發生加成反應，可以得到固態油脂C．油脂在酸性或堿性條件下，可以發生皂化反應D．油脂沒有固定的熔、沸點答案C解析油脂可以看作是高級脂肪酸與甘油反應生成的酯，A正確；油脂與H2發生加成反應生成飽和高級脂肪酸甘油酯，沸點較高，常溫下呈固態，B正確；皂化反應是指油脂在堿性條件下的水解反應，C錯誤；自然界中的油脂是多種物質的混合物，因此沒有固定的熔、沸點，D正確。3．下列說法正確的是()A．蛋白質屬于天然高分子化合物，組成元素只有C、H、O、NB．蛋白質在濃硝酸的作用下可發生水解反應C．蛋白酶是蛋白質，它不僅可以催化蛋白質的水解反應，還可以催化淀粉的水解反應D．蛋白質在酶等催化劑作用下可以水解，生成氨基酸答案D解析蛋白質的組成元素除C、H、O、N外還含有S、P等元素，A錯誤；蛋白質在濃硝酸的作用下，顯黃色，發生顏色反應，B錯誤；酶具有專一性，蛋白酶只可以催化蛋白質的水解反應，C錯誤。4．下列敘述正確的是()A．食鹽可作調味劑，不可作食品防腐劑B．糖類、油脂和蛋白質均可發生水解反應C．纖維素在人體內可水解為葡萄糖，故可作人類的營養物質D．葡萄中的花青素在堿性環境下顯藍色，故可用蘇打粉檢驗假紅酒答案D解析食鹽是常用的食品調味劑，也可作食品防腐劑，A錯誤；單糖不水解，雙糖、多糖、油脂、蛋白質均可發生水解反應，B錯誤；纖維素在人體內不能水解，C錯誤；碳酸鈉溶液顯堿性，葡萄中的花青素在堿性環境下顯藍色，D正確。5．某學生設計了如下三個實驗方案，用以檢驗淀粉的水解程度。甲方案：淀粉溶液eq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(適量NaOH溶液))中和液eq\o(→,\s\up7(足量碘水))溶液變藍結論：淀粉尚未水解。乙方案：淀粉溶液eq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(新制Cu(OH)2懸濁液),\s\do5(△))無磚紅色沉淀出現結論：淀粉尚未水解。丙方案：淀粉溶液eq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))水解液eq\o(→,\s\up7(過量NaOH溶液))中和液分兩份eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①\o(→,\s\up7(新制Cu(OH)2懸濁液),\s\do5(△))生成磚紅色沉淀,②\o(→,\s\up7(碘水))無現象))結論：淀粉水解完全。試討論各方案的嚴密性(填“是”或“否”)甲方案：________；乙方案：________；丙方案：________。答案否否否解析甲方案不嚴密，原因是淀粉尚未水解和淀粉部分水解，水解液中都含有淀粉，向此水解液中加入足量碘水，都會產生藍色。乙方案不嚴密，原因是此水解液中含有H2SO4，加入的Cu(OH)2可能會全部轉化為CuSO4而失效，在這種情況下無磚紅色沉淀出現，不能說明淀粉水解程度如何。丙方案不嚴密，原因是此水解液中含有NaOH，加入的I2可能會全部轉化為化合態碘而失效，在這種情況下無現象，不能說明水解液中有還是沒有淀粉存在。[基礎過關]題組1糖類的性質1．廣告稱某種品牌的八寶粥(含桂圓、紅豆、糯米等)，不加糖，比加糖還甜，最適合糖尿病人食用。你認為下列判斷不正確的是()A．糖尿病人應少吃含糖的食品，該八寶粥未加糖，可以放心食用B．這個廣告有誤導喜愛甜食消費者的嫌疑C．不加糖不等于沒有糖，糖尿病人食用需慎重D．不能聽從廠商或廣告商的宣傳，應詢問醫生答案A解析由于糖尿病人應少吃含糖的食品，而該八寶粥雖未加糖，但它含有的桂圓、紅豆、糯米等的主要成分是淀粉，而淀粉屬于糖類，所以糖尿病人應慎用該八寶粥，故A錯誤，B、C、D均正確。2．下列實驗失敗的原因是缺少必要實驗步驟的是()①將乙醇和乙酸混合，再加入稀硫酸共熱制乙酸乙酯②將在酒精燈火焰上灼燒至表面變黑的銅絲冷卻后插入乙醇中，銅絲表面仍是黑色③要除去甲烷中混有的乙烯得到干燥純凈的甲烷，將甲烷和乙烯的混合氣體通入溴水④做葡萄糖的還原性實驗時，當加入新制的氫氧化銅堿性懸濁液后，未出現磚紅色沉淀A．①④ B．①③④C．③④ D．④答案C解析①中制備乙酸乙酯應加濃硫酸。②中銅絲表面黑色為氧化銅，不與乙醇反應，銅絲表面仍是黑色。③中除去甲烷中混有的乙烯得到干燥純凈的甲烷，要依次通過溴水，燒堿溶液，濃硫酸。混合氣體通入溴水，只有乙烯可與溴水中的溴發生加成反應，甲烷不會與溴發生取代反應，因此可以用來除乙烯。但值得注意的是，溴水有易揮發的特性，會使除雜后的氣體中帶有溴蒸氣，所以應用堿液除溴，濃硫酸是干燥用的。④中應先加氫氧化鈉，再加氫氧化銅懸濁液。3．下列營養物質在人體內發生的變化及其對人的生命活動所起的作用敘述不正確的是()A．淀粉eq\o(→,\s\up7(水解))葡萄糖eq\o(→,\s\up7(氧化))CO2和H2O(釋放能量維持生命活動)B．纖維素eq\o(→,\s\up7(水解))葡萄糖eq\o(→,\s\up7(氧化))CO2和H2O(釋放能量維持生命活動)C．油脂eq\o(→,\s\up7(水解))甘油和高級脂肪酸eq\o(→,\s\up7(氧化))CO2和H2O(釋放能量維持生命活動)D．蛋白質eq\o(→,\s\up7(水解))氨基酸eq\o(→,\s\up7(合成))人體所需的蛋白質(人體生長發育)答案B解析人體內無催化纖維素水解的酶，纖維素在人體內不能發生水解反應。題組2蛋白質及三大營養物質的性質比較4．市場上有一種加酶洗衣粉，即在洗衣粉中加入少量的堿性蛋白酶，它的催化活性很強，衣服的汗漬、血液及人體排放的蛋白質油漬遇到它，皆能水解除去。下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗滌的是()①棉織品②毛織品③腈綸織品④蠶絲織品⑤滌綸織品⑥錦綸織品A．①②③④⑤⑥ B．②④C．③④⑤ D．③⑤⑥答案B解析根據題意知加酶洗衣粉能使蛋白質水解，所以含有蛋白質的衣服不能用加酶洗衣粉清洗。毛織品和蠶絲織品的主要成分是蛋白質。5．下列說法正確的是()A．糖類、油脂、蛋白質都能發生水解反應B．糖類、油脂、蛋白質都是由C、H、O三種元素組成的C．糖類、油脂、蛋白質都是高分子化合物D．油脂有油和脂肪之分，但都屬于酯答案D解析糖類中的單糖不能水解，A錯誤；糖類、油脂都是由C、H、O三種元素組成的，而蛋白質中除含C、H、O三元素外，還含有N元素等，B不正確；單糖和雙糖及油脂都不是高分子化合物，C不正確。6．下列實驗中，沒有顏色變化的是()A．葡萄糖溶液與新制的Cu(OH)2懸濁液混合加熱B．淀粉溶液中加入碘酒C．雞蛋清中加入濃硝酸D．淀粉溶液中加入稀硫酸并加熱答案D解析淀粉在稀硫酸的催化作用下，最終水解成葡萄糖，但這一過程中沒有顏色變化；A項有磚紅色沉淀產生；B項，淀粉遇碘變藍色；C項，雞蛋清遇濃硝酸會變黃，這是蛋白質的顏色反應。7．現有四種試劑：①新制氫氧化銅懸濁液；②濃硝酸；③硝酸銀溶液；④碘水。為了鑒別葡萄糖、淀粉、食鹽、雞蛋清四瓶無色溶液，分別選擇合適的試劑，正確的順序是()A．①②③④ B．④①②③C．①④②③ D．①④③②答案D解析葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液共熱生成磚紅色沉淀；淀粉遇到碘顯藍色；食鹽溶液中氯離子與銀離子反應生成白色沉淀，雞蛋清溶液中含有蛋白質，遇到濃硝酸顯黃色，故試劑順序為①④③②。題組3油脂的性質及應用8．能區別地溝油(加工過的餐飲廢棄油)與礦物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是()A．點燃，能燃燒的是礦物油B．測定沸點，有固定沸點的是礦物油C．加入水中，浮在水面上的是地溝油D．加入足量氫氧化鈉溶液共熱，不分層的是地溝油答案D解析地溝油和礦物油均可燃燒，A錯誤；地溝油和礦物油均為混合物，均沒有固定的沸點，B錯誤；地溝油和礦物油密度均小于水，均不溶于水，C錯誤；地溝油主要成分為油脂，可在堿性條件下水解，因此地溝油與NaOH溶液共熱后不再分層，礦物油為烴的混合物，不能與NaOH溶液反應，因此液體分層，D正確。9．人造奶油是以氫化的植物油、液體油和動物油為原料，按一定比例與乳化劑、色素、調味劑、強化劑、抗氧化劑、防腐劑等調和而成。(1)脂肪和油都屬于酯類物質，它們的主要區別是脂肪常溫下為________體，油常溫下為________體。(2)將植物油進行氫化時的反應類型是________(填字母)。A．加成反應 B．取代反應C．氧化反應 D．水解反應(3)人造奶油在人體內經消化后的產物是甘油和脂肪酸，消化的實質從化學上看屬于________反應。答案(1)固液(2)A(3)水解(取代)解析由于植物油的不飽和度高，熔點低，流動性強，不容易保存，所以可以使植物油和氫氣發生加成反應，以減少不飽和度，使植物油硬化；油脂水解可以生成甘油和脂肪酸，所以人造奶油在人體內經消化的實質從化學上看屬于水解(取代)反應。[能力提升]10．某學生做淀粉水解實驗，步驟如下：(1)寫出淀粉水解的化學方程式_______________________________________________________________________________________________________________________。(2)單質沉淀是________________(寫化學式)。(3)填寫所加試劑名稱及其作用：A____________，作用_____________________________________________；B____________，作用____________________________________________。答案(1)(C6Heq\o(10O5)n,\s\do4(淀粉))＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))nC6Heq\o(12O6,\s\do4(葡萄糖))(2)Ag(3)稀硫酸作淀粉水解的催化劑氫氧化鈉溶液中和稀硫酸，提供堿性環境解析淀粉水解條件：稀硫酸作催化劑，為檢驗水解產物葡萄糖，應先加NaOH溶液中和稀硫酸，葡萄糖與銀氨溶液反應生成銀單質。水解的化學方程式為(C6Heq\o(10O5)n,\s\do4(淀粉))＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))nC6Heq\o(12O6,\s\do4(葡萄糖))11．有機化合物與人類生活密不可分，生活中的一些問題常涉及化學知識。(1)有下列幾種食品：①花生油中所含人體所需的主要營養物質為________(填“糖類”、“油脂”或“蛋白質”)。②吃飯時，咀嚼米飯一會兒后感覺有甜味，是因為淀粉發生了________(填字母)反應。A．分解B．水解C．裂解(2)在日常生活中，下列做法錯誤的是________。A．用燃燒法鑒別毛織品和棉織品B．用純堿洗滌鍋蓋上的油漬C．用聞氣味的方法鑒別白酒和米醋D．用淀粉溶液鑒別加碘食鹽和不含碘的食鹽答案(1)①油脂②B(2)D解析(1)①花生油屬于油脂。②米飯里的主要