人教版 (2019)必修 第二册第四节 基本营养物质第1课时学案

第四节　基本营养物质

第1课时　糖类

课前自主预习

一、基本营养物质

1．种类

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，蛋白质除含有上述几种元素外还含有S、P、N等元素。

二、糖类

1．分类及代表物

2.化学性质

(1)葡萄糖的特征反应：

①在加热条件下，使新制的氢氧化铜悬浊液产生砖红色沉淀；

②在碱性、加热条件下，能与银氨溶液反应析出单质银(也叫银镜反应)。

(2)淀粉的特征反应：

常温下，淀粉遇碘显蓝色。

(3)双糖、多糖的水解：

①蔗糖水解

如图所示

现象：有砖红色沉淀生成。

解释：蔗糖水解生成的葡萄糖和Cu(OH)2共热生成Cu2O。

蔗糖水解的化学方程式为：C12H22O11(蔗糖)＋H2O

C6H12O6(葡萄糖)＋C6H12O6(果糖)。

②多糖水解

淀粉(或纤维素)水解的化学方程式为：(C6H10O5)n(淀粉)＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)或(C6H10O5)n(纤维素)＋nH2OnC6H12O6(葡萄糖)。

3．糖类在生产、生活中的应用

(1)医疗输液中用到的糖类物质是葡萄糖；

(2)食用白糖、冰糖等的成分为蔗糖；

(3)用来生产葡萄糖和酒精的糖类物质是淀粉；

(4)纤维素在人体中可以加强胃肠蠕动，其含量丰富的物质可以用来造纸。

课堂互动探究

葡萄糖的分子结构与性质

1．分子结构

2．化学性质

(1)醛基的性质(还原性)

①在加热、碱性条件下，能还原弱氧化剂银氨溶液而析出银(银镜反应)。

②碱性条件下，在加热至沸腾时，能还原弱氧化剂新制氢氧化铜而生成砖红色沉淀(Cu2O)。

③能被强氧化剂如酸性高锰酸钾氧化。

(2)羟基的性质(类比乙醇)

①与金属钠反应放出H2：1 mol葡萄糖与足量钠反应放出H2 2.5 mol。

②酯化反应：1 mol葡萄糖能与5 mol乙酸发生酯化反应。

(3)完全氧化：C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O，该反应放出热量，以维持人体生命活动所需能量。

淀粉的水解

1．原理

淀粉在20%的H2SO4溶液的作用下，加热发生水解反应，其水解过程是分步进行的，最终水解产物为葡萄糖。其水解过程为

化学方程式为：

2．检验淀粉水解及水解程度的实验步骤

　实验现象及结论：

典例题组训练

题组一 　葡萄糖的结构与性质

1．(双选)糖尿病患者的糖代谢功能紊乱，以高血糖为主要标志。血糖是指血液中的葡萄糖，下列有关说法不正确的是(　AD　)

A．葡萄糖分子可表示为C6(H2O)6，则每个葡萄糖分子含有6个H2O

B．葡萄糖与果糖互为同分异构体

C．糖尿病病人尿糖较高，可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖

D．淀粉水解的最终产物是葡萄糖和果糖

解析：A项，葡萄糖分子中不存在H2O分子；B项，葡萄糖和果糖分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体；C项，葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀；D项，淀粉水解的最终产物是葡萄糖。

2．下列有关葡萄糖的说法错误的是(　D　)

A．葡萄糖的分子式是C6H12O6

B．葡萄糖能发生银镜反应

C．葡萄糖是人体重要的能量来源

D．葡萄糖属于高分子化合物

解析：葡萄糖的分子式为C6H12O6，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，是多羟基醛，所以能发生银镜反应，葡萄糖被氧化生成CO2和H2O，同时释放出热量供人体活动所需，只有相对分子质量达到一万以上的化合物才可能是高分子化合物，所以葡萄糖不属于高分子化合物。故选D。

书写双糖、多糖水解反应方程式时，要在分子式下边注明其名称。

题组二　　　糖类的水解

3．某学生设计了三个实验方案，用以检验淀粉的水解情况。

方案甲：淀粉液水解液溶液变蓝

结论：淀粉完全没有水解。

方案乙：淀粉液水解液无明显现象

结论：淀粉完全没有水解。

方案丙：淀粉液水解液中和液

有砖红色沉淀

结论：淀粉已经水解。

根据上述操作、现象，首先回答结论是否正确，然后简要说明理由。

答案：见解析

解析：解本题时应注意两点：第一，实验过程中，淀粉是在酸性条件下水解，葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应必须在碱性条件下进行。第二，实验结论一定要分清未水解、部分水解和全部水解三种情况，甲方案操作是正确的，但结论错误，因为加碘水后溶液变蓝，可能是淀粉未水解或淀粉部分水解。乙方案操作错误，结论亦错误，因做过淀粉水解实验后，没有用碱中和过量的酸，因此，不可能得到正确的结论。丙在实验过程中综合考虑了甲、乙两种情况的不足，实验方案操作和结论均正确。

4．把①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④乙酸乙酯在稀硫酸存在下分别进行水解，最终产物只有1种的是(　D　)

A．①和②   B．只有③

C．只有④   D．②和③

解析：蔗糖的水解产物有葡萄糖和果糖两种产物；乙酸乙酯的水解产物也有两种。

1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。

2因水解反应是用硫酸作催化剂，而银镜反应或与新制CuOH2悬浊液的反应的溶液必须呈碱性，所以应先中和再检验。

核心素养

【例1】　为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60～80 ℃的水浴加热5～6 min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。

实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜，加热，没有砖红色沉淀出现。

实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。

实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。

下列结论错误的是(　　)

A．淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行

B．欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水解液中直接加碘

C．欲检验淀粉的水解产物具有还原性，可在水解液中加入新制氢氧化铜并加热

D．若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象

【解析】　实验甲与乙、甲与丙都是对照实验，前者探究温度的影响，后者探究催化剂的影响，通过对照实验可知A正确；因为I2可与NaOH发生反应：I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O，故用I2检验淀粉时，不能有NaOH存在，B正确；用新制Cu(OH)2检验水解产物的还原性时，必须在碱性环境中进行，故在水解液中先加NaOH中和稀硫酸至碱性后，再加入新制Cu(OH)2并加热，C错误；若用唾液代替稀硫酸，则不必加碱中和，直接加入新制Cu(OH)2，加热即可出现预期现象，D正确。

【答案】　C

【例2】　(双选)以淀粉为基本原料可制备许多物质，如

下列有关说法中正确的是(　　)

A．淀粉是糖类物质，有甜味，反应①是水解反应

B．反应④是加聚反应，反应⑤是氧化反应

C．乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键，均可被酸性KMnO4溶液氧化

D．在加热条件下，可用银氨溶液将葡萄糖、乙醇区别开

【解析】　淀粉没有甜味，A项错；反应⑤是氧化反应，B项正确；聚乙烯分子中没有碳碳双键，C项错；葡萄糖可与银氨溶液反应生成银镜，乙醇不能，D项正确。

【答案】　BD