考点21-糖类、蛋白质、油脂的结构与性质(要点总结).doc

2019-2020学年高一化学期末复习高频考点通关（人教版2019必修第二册）
考点21 糖类、蛋白质、油脂的结构与性质
复习要点
1.了解油脂的组成、结构和性质。
2.掌握糖类中重要的代表物质(葡萄糖、蔗糖、淀粉、纤维素)的组成和主要性质。
3.了解氨基酸、蛋白质的组成、结构和性质。
核心梳理
一、基本营养物质的化学组成
1．基本营养物质
(1)类别：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。其中糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。
(2)组成元素：糖类、油脂、蛋白质组成的共同元素为C、H、O，蛋白质还含有N、P、S等元素。
2．糖的分类及结构
(1)单糖：葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6，结构简式分别为CH2OH(CHOH)4CHO、CH2OHCO(CHOH)3CH2OH，二者互为同分异构体。
(2)双糖：蔗糖、麦芽糖的分子式均为C12H22O11，结构不同，互为同分异构体。
(3)多糖：淀粉、纤维素的分子式均为(C6H10O5)n。
特别提醒
淀粉、纤维素分子中的n值是不同的，是混合物，不能称为同分异构体。
3．油脂的分类及结构
(1)分类
①油：碳链中含有碳碳双键，沸点较低，如豆油、香油。
②脂：碳链中多为碳碳单键，沸点较高，如动物脂肪、奶油、人造牛油。
(2)分子结构

其中R1、R2、R3代表烃基，可以相同，也可以不同。
4．蛋白质

二、糖类和蛋白质的特征反应
1．糖类的特征反应
（1）加热条件下，葡萄糖糖与新制Cu(OH)2反应出现红色沉淀；葡萄糖在碱性、加热条件下，能从银氨溶液中析出银。

以上反应，常用于鉴别葡萄糖。
特别提醒
含有醛基(—CHO)的糖类具有还原性，可以与银氨溶液发生银镜反应，与新制的氢氧化铜悬浊液发生反应生成砖红色沉淀，如葡萄糖、麦芽糖等。蔗糖、淀粉、纤维素等不含醛基，不能与银氨溶液、新制的氢氧化铜悬浊液发生反应。
（2）淀粉的特征反应
在常温下，淀粉遇碘变蓝色。
2．蛋白质的特征反应
硝酸可以使蛋白质变黄，称为蛋白质的颜色反应。颜色反应是检验蛋白质的方法之一；蛋白质灼烧时会产生烧焦羽毛的气味，根据气味可鉴别蛋白质产品。
三、葡萄糖的化学性质
葡萄糖中含有醛基、羟基两种官能团，因此其有多重化学性质：

四、基本营养物质的水解
1．糖类的水解反应
(1)蔗糖的水解反应：C12H22O11(蔗糖)+H2OC6H12O6(葡萄糖)+C6H12O6(果糖)；
麦芽糖的水解反应：C12H22O11(麦芽糖)+H2O2C6H12O6(葡萄糖)。
(2)淀粉(或纤维素)的水解反应：(C6H10O5)n[淀粉(或纤维素)]+nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。
特别提醒
在用银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液检验糖类水解产物时，必须先中和水解液中的稀硫酸，调节溶液的pH至碱性。
2．油脂的水解反应
(1)油脂+水高级脂肪酸+甘油。
(2)油脂+氢氧化钠高级脂肪酸钠+甘油。
特别提醒
甘油不是油，甘油化学名称为丙三醇，属于多元醇。
3．蛋白质的水解反应
在酶等催化剂作用下，天然蛋白质水解最终生成各种氨基酸，氨基酸是蛋白质的最终水解产物，不能再发生水解反应。
五、基本营养物质的作用
1．糖类物质的主要作用
（1）葡萄糖和果糖的存在和用途
葡萄糖和果糖
（2）蔗糖的存在和主要用途
蔗糖
（3）淀粉和纤维素的存在和主要用途
淀粉
纤维素
2．油脂的主要作用
（1）油脂的存在
油脂存在于植物的种子、动物的组织和器官中。油脂中的碳链含碳碳双键时，主要是低沸点的植物油；油脂的碳链为碳碳单键时，主要是高沸点的动物脂肪。
油脂肪
（2）油脂的主要用途——食用
油脂+水高级脂肪酸+甘油，放出热量。油脂是热值最高的食物，有保持体温和保护内脏器官的功能，能增强食物的滋味，增进食欲，保证机体的正常生理功能，还能增强人体对脂溶性维生素的吸收。但过量地摄入脂肪，可能引发多种疾病。
3．蛋白质的主要作用
（1）氨基酸的种类
氨基酸
（2）蛋白质的主要用途

典型例题
例1 （2020·夏津第一中学高一月考）糖类、油脂、蛋白质是重要的营养物质。下列有关的叙述正确的是
A．向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，产生白色沉淀，是因为蛋白质发生了变性
B．用玻璃棒蘸取牛油与氢氧化钠反应后的液体，滴入沸水中，若有油状液体浮在水面，则说明皂化反应已经完全
C．某实验小组探究淀粉水解程度的实验中，要进行的主要操作顺序依次是：①滴入稀硫酸；②加热；③冷却后将溶液等分于两支试管中；④一支试管中直接加入新制的氢氧化铜悬浊液并水浴加热；⑤另一支试管中滴加少量碘水
D．将2mL1mol·L－1CuSO4溶液与4mL0.5mol·L－1NaOH溶液混合后，再加入1mL10%的葡萄糖溶液，煮沸后未出现红色沉淀。实验失败的主要原因是氢氧化钠用量不足
答案 D
解析 A．向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，产生白色沉淀，是因为蛋白质发生了盐析，A错误；
B．牛油与氢氧化钠溶液的反应属于皂化反应，若反应已经完成，反应后的液体中没有牛油，滴入沸水中，不会出现油状液体，B错误；
C．加入新制的氢氧化铜悬浊液的那支试管应先加入过量NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸，否则新制的氢氧化铜和硫酸反应，干扰实验，C错误；
D．CuSO4和NaOH物质的量之比=1:2时恰好完全反应，现在：n(CuSO4):n(NaOH)=(1mol·L－1×2mL):( 0.5mol·L－1×4mL)=1:1＞1:2，NaOH不足，没有NaOH和葡萄糖、新制氢氧化铜悬浊液反应，故不会出现砖红色沉淀，D正确。
答案选D。
【点睛】
D．葡萄糖和新制氢氧化铜悬浊液反应的实质是葡萄糖中的醛基和新制氢氧化铜悬浊液反应，其反应可表示为：R-CHO+2Cu(OH)2+NaOHCu2O↓+R-COONa+3H2O，NaOH量不足，该反应无法发生。
例2 根据葡萄糖的结构与性质作答：
(1)葡萄糖发生银镜反应时，被氧化的官能团是__________，该官能团被氧化成________。
(2)银镜反应中，1 mol葡萄糖转移________mol电子，还原得到____________mol Ag。
(3)1 mol葡萄糖与乙酸反应成酯，理论上可得__________g葡萄糖五乙酸酯。
(4)1 mol葡萄糖完全氧化生成CO2与H2O，需标准状况下O2的体积为________L。
答案 (1)醛基(或—CHO)　 羧基(或—COOH)
(2)2 2
(3)390
(4)134.4
解析 银镜反应是醛基的性质，醛基被氧化成羧基；一个醛基得一个氧原子，C的化合价升高2价，转移2个电子，可还原2个Ag+；1 mol葡萄糖可与5 mol乙酸反应，生成1 mol葡萄糖五乙酸酯和5 mol水，故1 mol葡萄糖五乙酸酯的质量为(180+5×60−5×18)g=390 g；根据葡萄糖被氧化的化学方程式：C6H12O6+6O2―→6CO2+6H2O，或根据C6H12O6与氧化产物CO2与H2O的原子守恒，可知1 mol葡萄糖完全氧化成CO2与H2O时需6 mol O2。
变式强化
1．（2020·陕西省咸阳市实验中学高一月考）下列关于有机物的说法中错误的是(  )
A．油脂有油和脂肪之分，但都属于酯
B．麦芽糖在人体内的水解产物能和银氨溶液发生反应
C．淀粉和纤维素都是多糖，且彻底水解后的产物相同
D．除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇时，先加入足量烧碱溶液，再分液即得乙酸乙酯
答案 D
解析 A．油脂有油和脂肪之分，都是甘油和高级脂肪酸形成的酯，都属于酯，故A正确；
B．麦芽糖在人体内的水解产物是葡萄糖，葡萄糖分子中含有醛基，能和银氨溶液发生反应，故B正确；
C．淀粉和纤维素都是多糖，且彻底水解后的产物相同，都是葡萄糖，故C正确；
D．除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇时，先加入足量饱和碳酸钠溶液，除去乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，静置，再分液即得乙酸乙酯，故D错误；
故选D。
2．某学校化学探究小组将地瓜干制成粉末，加入水、稀硫酸进行发酵水解实验：
(1)经过一段时间后，为了检验水解产物中是否含有葡萄糖，该小组的同学取出水解产物的溶液少许，放入试管中，加水进行稀释，在稀释液中滴入新制的氢氧化铜悬浊液，加热煮沸，结果没有砖红色沉淀产生，其原因是　　　(填序号)。
A．水解还没有开始 B．水解进行得不完全
C．水解液没有加碱中和其酸性 D．水解的产物中没有葡萄糖
(2)在指导老师的帮助下，通过查阅资料，他们知道发酵液中含有A、B、C、D等多种化合物。通过查阅资料，他们还知道了以下实验事实：
①A和C均可与银氨溶液反应，析出金属银，A是一种常见的单糖；
②B是含羟基官能团的化合物，其碳原子数和D相同；
③B经催化氧化可生成C；
④B和D在浓硫酸和加热条件下反应可以得到E；
⑤D中各元素的质量分数为C：40%；H：6.7%；O：53.3%。D分子中含有一个羧基，450 mg D与0.2 mol·L−1的NaOH溶液25 mL完全反应，D也可与乙酸发生酯化反应。
请你根据上述事实，写出产物中A、D、E的一种可能的结构简式。
A：　　　　　　　；
D：　　　　　　　；
E：　　　　　　　。
答案 (1)C
(2)
解析 (1)检验淀粉水解产物葡萄糖时，必须在水解液中加碱中和其酸性，然后再加新制Cu(OH)2悬浊液。
(2)根据①知A为一种还原性单糖，故A为葡萄糖，根据⑤知D分子中原子个数比：N(C)∶N(H)∶N(O)=1∶2∶1，其最简式为CH2O，设其分子式为(CH2O)n，其摩尔质量M=90 g·mol−1，所以n=3，分子式为C3H6O3，再结合其性质及由淀粉发酵水解所得，知D为，再据②③④知B可以为CH3CH2CH2OH，并由此得出C可以为CH3CH2CHO，E可以为。