【金學(xué)案】學(xué)年高中化學(xué) （課標(biāo)點(diǎn)擊+預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)+典例精析+課堂導(dǎo)練）第3章 第3節(jié) 第3課時 糖類 蛋白質(zhì)同步輔導(dǎo)與檢測 魯科必修2

第3節(jié)飲食中的有機(jī)化合物第3課時糖類蛋白質(zhì)1．了解糖類的組成、物理性質(zhì)和主要應(yīng)用2．掌握糖類的主要化學(xué)性質(zhì)3．了解蛋白質(zhì)的組成、主要性質(zhì)和主要應(yīng)用4．掌握蛋白質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)知識清單糖類1．糖類概述(1)糖類是______________的產(chǎn)物，________、________、________和________等都屬于糖類。這類物質(zhì)都是由________三種元素組成的，其組成大多可用通式____________表示，因此過去糖類又稱________。(1)綠色植物光合作用葡萄糖蔗糖淀粉纖維素C、H、OCn(H2O)m碳水化合物(2)糖的分類以及用途類別單糖雙糖多糖特點(diǎn)不能再水解成更小的糖分子1mol雙糖水解成2mol單糖1mol多糖水解成nmol單糖化學(xué)式______________________________常見物質(zhì)____、________、________、____用途葡萄糖是一種營養(yǎng)物質(zhì)，用于制造______、_____等用作___________用于制取葡萄糖和酒精；___可以用于制造無煙火藥、電影膠片的片基、紙張等(2)C6H12O6C12H22O11(C6H10O5)n葡萄糖果糖蔗糖麥芽糖淀粉纖維素藥品糖果甜味劑淀粉纖維素2.葡萄糖(1)組成和結(jié)構(gòu)分子式：C6H12O6分子結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)簡式：___________________，葡萄糖為多羥基醛(五羥基己醛)。CH2OH(CHOH)4CHO(2)化學(xué)性質(zhì)①葡萄糖被新制的氫氧化銅氧化為葡萄糖酸：________________________________。②發(fā)酵反應(yīng)：_________________(發(fā)酵制酒)③葡萄糖在人體組織中的氧化反應(yīng)：______。放出熱量，為人體活動提供能量。④酯化反應(yīng)：能與酸發(fā)生酯化反應(yīng)，如與乙酸反應(yīng)生成葡萄糖五乙酸酯。3．淀粉淀粉是________________的產(chǎn)物，主要存在于植物的________中，其中________含淀粉較多。淀粉在人體內(nèi)的變化可用下圖來表示：另外，工業(yè)上利用富含淀粉的農(nóng)作物為原料釀酒。淀粉的特性——遇到碘單質(zhì)變藍(lán)色。3．綠色植物光合作用種子和塊根谷類4．纖維素纖維素屬于__________化合物，是構(gòu)成________的基本成分，一切植物中均含有纖維素。纖維素在一定條件下能水解為________，但人體沒有能使纖維素水解的酶，但纖維素對人體________有重要作用，有助于食物的消化和排泄。在工業(yè)上利用植物秸稈為原料生產(chǎn)酒精。4．天然高分子植物細(xì)胞壁葡萄糖消化過程應(yīng)用思考：有一個糖尿病患者去醫(yī)院檢驗(yàn)病情，如果你是一名醫(yī)生，你可用什么化學(xué)原理去確定其病情的輕重？提示：檢測尿糖時，先配制新制的氫氧化銅懸濁液，再把待檢尿液加入到懸濁液之中，加熱至沸騰，若溶液出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明尿中含葡萄糖，根據(jù)磚紅色沉淀顏色的深淺，可進(jìn)一步確認(rèn)尿糖的程度。綜合拓展葡萄糖與新制氫氧化銅的反應(yīng)（1）實(shí)驗(yàn)操作：在試管里加入5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaOH溶液2mL，滴入2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))CuSO4溶液4～5滴，振蕩；然后加入2mL10%葡萄糖溶液，在酒精燈上加熱至沸騰。觀察現(xiàn)象。（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：溶液中有磚紅色沉淀產(chǎn)生。（3）反應(yīng)原理：葡萄糖分子中含有醛基，具有還原性，能把反應(yīng)中生成的氫氧化銅還原成磚紅色的氧化亞銅沉淀。發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2

CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O?！鳎?）注意事項(xiàng)：①要保證實(shí)驗(yàn)成功，所用的Cu(OH)2懸濁液必須是新制備的，且是在NaOH溶液中滴加少量CuSO4溶液，以保持堿過量。②醛類與新制Cu(OH)2的反應(yīng)條件必須是加熱到沸騰。此反應(yīng)也是醛基的特征反應(yīng)，可用于醛基的檢驗(yàn)。這一反應(yīng)在醫(yī)學(xué)上可用于尿糖、血糖的檢測。特別提示葡萄糖分子結(jié)構(gòu)中含有羥基和醛基兩種官能團(tuán)，故葡萄糖兼有醇的性質(zhì)和醛的性質(zhì)。因含有羥基，故能與金屬鈉反應(yīng)，能發(fā)生酯化反應(yīng)。因含有醛基，具有比較強(qiáng)的還原性，能與新制的氫氧化銅和銀氨溶液反應(yīng)，當(dāng)然也能使溴水、高錳酸鉀溶液褪色。嘗試應(yīng)用1．下列有關(guān)糖類概念的敘述中正確的是()A．糖類是具有甜味的物質(zhì)B．糖類是具有通式Cn(H2O)m的物質(zhì)C．糖類是含有醛基或羰基的物質(zhì)D．糖類一般是多羥基醛或多羥基酮以及能水解生成它們的物質(zhì)解析：糖類不一定都具有甜味，如纖維素是多糖，但沒有甜味，反之，具有甜味的物質(zhì)也不一定都是糖類，如甘油有甜味，屬于多元醇而不屬于糖，A錯；糖類的通式為Cn(H2O)m，但少數(shù)屬于糖類物質(zhì)不一定符合此通式，如鼠李糖C6H12O5，而有些符合此通式的物質(zhì)不一定是糖，如甲醛CH2O，故B錯；糖類是多羥基醛或多羥基酮，C中沒有指明含有羥基，不準(zhǔn)確；只有D的敘述完全符合糖類的概念。答案：D2．生活中的一些問題常涉及化學(xué)知識，下列敘述正確的是()A．棉花的主要成分是纖維素B．過多食用糖類物質(zhì)如淀粉等不會致人發(fā)胖C．淀粉在人體內(nèi)直接水解生成葡萄糖，供人體組織的營養(yǎng)需要D．纖維素在人體消化過程中起重要作用，纖維素可以作為人類的營養(yǎng)物質(zhì)解析：過多的食用糖類物質(zhì)后，有一部分會轉(zhuǎn)變?yōu)橹?，使人體發(fā)胖，B錯；淀粉在人體內(nèi)水解先生成糊精，進(jìn)一步水解得到麥芽糖，最終水解得到葡萄糖，C錯；人體內(nèi)沒有纖維素水解所需要的酶，故不能作為人類的營養(yǎng)物質(zhì)，D錯。答案：A3．糖原[(C6H10O5)n]是一種相對分子質(zhì)量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝臟的肌肉中，所以又叫動物淀粉和肝糖。下列關(guān)于糖元的敘述正確的是()A．糖元與淀粉、纖維素互為同分異構(gòu)體B．糖元、淀粉、纖維素屬于同系物C．糖元水解的最終產(chǎn)物是葡萄糖D．糖元具有還原性，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)解析：糖元屬于多糖，也是一種高分子化合物，由于分子中的n值不同，所以與淀粉和纖維素不屬于同分異構(gòu)體；多糖不具有還原性。答案：C知識清單蛋白質(zhì)1．蛋白質(zhì)的存在：蛋白質(zhì)廣泛存在于生物體內(nèi)，是組成____的基礎(chǔ)物質(zhì)。動物的_____、______、______等主要成分都是蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)在人體內(nèi)可以調(diào)節(jié)________，是________所必須的物質(zhì)，還是提供人體活動所需能量的物質(zhì)之一。某些植物性食物，如________和________中也含有豐富的蛋白質(zhì)。2．蛋白質(zhì)的組成：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，含有_______等元素。蛋白質(zhì)是天然的有機(jī)高分子化合物。1．細(xì)胞肌肉皮膚毛發(fā)電解質(zhì)平衡抗體生成大豆制品谷類食物2．C、H、O、N、S、P4．蛋白質(zhì)的性質(zhì)（1）蛋白質(zhì)的鹽析：向盛有1mL飽和________的試管中緩慢加入幾滴雞蛋清溶液，可以觀察到________，然后再向試管中加入蒸餾水，發(fā)現(xiàn)______。該過程只是_________并沒有影響________。利用該種方法能分離提純蛋白質(zhì)。（2）蛋白質(zhì)的變性：在________照射、________或加入有機(jī)化合物(如甲醛、酒精、苯甲酸)、酸、堿、重金屬鹽(如銅鹽、鉛鹽、汞鹽等)的情況下，蛋白質(zhì)會發(fā)生性質(zhì)上的改變而聚沉。這種聚沉是不可逆的，使蛋白質(zhì)失去生理活性。①(NH4)2SO4溶液有沉淀析出沉淀又溶解降低了蛋白質(zhì)的溶解性蛋白質(zhì)的活性②紫外線加熱（3）蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng)：蛋白質(zhì)可以與許多試劑發(fā)生顯色反應(yīng)，如________可以使含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)變黃，這是蛋白質(zhì)的特征反應(yīng)，常用來鑒別部分蛋白質(zhì)。（4）蛋白質(zhì)的灼燒：灼燒蛋白質(zhì)產(chǎn)生________的氣味，利用這一點(diǎn)可以對蛋白質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，或鑒別真絲和人造絲等。③濃硝酸④燒焦羽毛應(yīng)用思考：醫(yī)院里常用高溫蒸煮、紫外線照射、噴灑消毒劑、在外傷口處涂抹醫(yī)用酒精等方法來消毒、殺菌，這樣做的依據(jù)是什么？為什么生物實(shí)驗(yàn)里常用甲醛溶液保存動物標(biāo)本？提示：高溫蒸煮、紫外線照射、噴灑消毒劑、在外傷口處涂抹醫(yī)用酒精等方法使蛋白質(zhì)變性，失去生理活性而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。動物標(biāo)本(動物尸體)發(fā)生腐敗的主要原因是受到了腐敗細(xì)菌的作用，甲醛能使構(gòu)成細(xì)菌的蛋白質(zhì)變性，失去生理活性達(dá)到保存動物標(biāo)本的目的。綜合拓展氨基酸的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(1)結(jié)構(gòu)：氨基酸可看作是羧酸分子中烴基上的氫原子被氨基取代后的生成物，氨基位于羧基鄰位碳原子上的氨基酸叫α—氨基酸，其通式為R－CH(NH2)－COOH(－R為烴基)。(2)性質(zhì)(以甘氨酸為例)：它的分子中含有兩種官能團(tuán)，一為堿性基團(tuán)－NH2(氨基)，另一為酸性基團(tuán)－COOH(羧基)，故氨基酸為兩性化合物。特別提示氨基酸既含有氨基又含有羧基，故具有兩性，我們熟悉的物質(zhì)中具有兩性的物質(zhì)還有：①Al、Al2O3、Al(OH)3

②弱酸的酸式鹽，如NaHCO3等③弱酸的銨鹽，如(NH4)2CO3等。嘗試應(yīng)用1．生命起源的研究是世界性科技領(lǐng)域的一大課題，科學(xué)家認(rèn)為生命起源的第一層次是產(chǎn)生與硝基化合物可能是同分異構(gòu)體的物質(zhì)，這類物質(zhì)是()A．糖B．氨基酸C．醇D．羧酸解析：沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物為氨基酸，氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本材料。碳原子數(shù)相同的氨基酸與硝基化合物互為同分異構(gòu)體。答案：B2．市場上有一種加酶洗衣粉，它是在洗衣粉中加入少量的堿與蛋白酶制成的。蛋白酶的催化活性很強(qiáng)，衣物的汗?jié)n、血跡及人體排放的蛋白質(zhì)、油漬遇到它，都能水解而除去。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絲織品A．①B．②③C．①③D．②④解析：由題意可知，蛋白酶能使蛋白質(zhì)水解，故不能用來洗滌含蛋白質(zhì)的衣物，而毛織品和絲織品的主要成分都是蛋白質(zhì)。答案：D葡萄糖的性質(zhì)下列有關(guān)葡萄糖的說法錯誤的是()A．葡萄糖的分子式是C6H12O6B．葡萄糖能與新制的氫氧化銅反應(yīng)C．葡萄糖是人體重要的能量來源D．葡萄糖屬于高分子化合物解析：葡萄糖中含有醛基，故B正確；人體從食物中攝取的淀粉、蔗糖等最終都轉(zhuǎn)化為葡萄糖供細(xì)胞使用，因此C正確；一般把相對分子質(zhì)量大于10000的分子稱為高分子，如淀粉、蛋白質(zhì)等，故D錯。答案：D名師點(diǎn)睛：葡萄糖是一種單糖，是多糖水解后的最后產(chǎn)物，是人體能量的主要來源，分子中含有羥基和醛基，故既有醇的性質(zhì)也有醛的性質(zhì)。變式訓(xùn)練1.（雙選題）葡萄糖(C6H12O6)是一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，下列關(guān)于葡萄糖的說法中，正確的是（）A．葡萄糖是一種單糖B．葡萄糖分子中有6個碳原子、6個水分子C．常溫下，葡萄糖可與新制的氫氧化銅反應(yīng)D．1mol葡萄糖完全燃燒需要6mol氧氣淀粉的水解為了檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物，某學(xué)生設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)方案：回答下列問題：(1)試劑1是________，作用是________________；(2)試劑2是________，作用是________________；如果實(shí)驗(yàn)過程中沒有加入試劑2而直接加入試劑3，能否實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模縚_______，若不能，其原因是__________，最簡單的改正措施是________________________。(3)如何檢驗(yàn)第①步實(shí)驗(yàn)已基本完成___________。解析：淀粉在稀硫酸的作用下能水解得到葡萄糖，淀粉的檢驗(yàn)可以使用碘水，而葡萄糖的檢驗(yàn)可以使用新制的氫氧化銅。答案：(1)稀硫酸起催化作用(2)NaOH溶液中和硫酸否硫酸能溶解Cu(OH)2而使實(shí)驗(yàn)失敗直接向溶液中加入稍過量的NaOH溶液。(3)用試管取出少量水解液，加入碘水，若不顯藍(lán)色，說明水解反應(yīng)已基本完成。名師點(diǎn)睛：淀粉在酸性條件水解，酸僅僅起到催化劑作用，故水解后是葡萄糖和酸的混合液體，而在使用新制的氫氧化銅來檢驗(yàn)葡萄糖時，必須是在堿性環(huán)境下進(jìn)行，故水解后的產(chǎn)物應(yīng)先用堿中和酸至堿性后在檢驗(yàn)。變式訓(xùn)練2．能證明淀粉已部分水解的試劑是()①淀粉碘化鉀溶液②新制的氫氧化銅③碘水④碘化鉀溶液A．①和②B．②和③C．②和④D．③和④解析：淀粉部分水解后的溶液既含有淀粉又含有葡萄糖，淀粉可以用碘水來檢驗(yàn)，生成的葡萄糖可以用新制的氫氧化銅的來檢驗(yàn)。答案：B蛋白質(zhì)的性質(zhì)下列敘述中正確的是()A．天然蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物都是α－氨基酸B．通過鹽析作用析出的蛋白質(zhì)難溶于水C．在蛋白質(zhì)溶液中加入福爾馬林(甲醛溶液)產(chǎn)生沉淀，再加入大量水，沉淀又溶解D．蛋白質(zhì)溶液中的蛋白質(zhì)能透過半透膜解析：鹽析是可逆的；甲醛能使蛋白質(zhì)變性而凝結(jié)，變性是不可逆的；蛋白質(zhì)溶液屬于膠體，其膠體微粒蛋白質(zhì)不能透過半透膜；天然蛋白質(zhì)是由α－氨基酸縮合而成的，其水解的最終產(chǎn)物都是α－氨基酸。答案：A名師點(diǎn)睛：蛋白質(zhì)受熱、紫外線、X射線、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬(如鉛、銅、汞等)鹽、一些有機(jī)物(甲醛、酒精、苯