高中化学--有机专题三——人类三大营养物质

有机专题三——人类三大营养物质 [知识指津] 1．单糖、二糖、多糖的比较

类 别 结构特征 主要性质 重要用途 单糖 葡萄糖 C6H12O6 多羟基醛 白色晶体，溶于水，有甜味，既有氧化性，又有还原性，还可以发生酯化反应，并能发酵生成乙醇 营养物质、制糖果、作还原剂

二糖

蔗糖 C12H22O11 无醛基 无色晶体，易溶于水，有甜味，无还原性，能水解生成葡萄糖和果糖 食品

麦芽糖 C12H22O11 有醛基 白色晶体，溶于水，有甜味，能发生银镜反应，能水解生成葡萄糖 食品

多糖

淀粉 (C6H10O5)n 由单糖单元构成的天然高分子化合物 白色粉末，不溶于冷水，部分溶于热水，无还原性，能水解，最终生成葡萄糖，碘遇淀粉变蓝色 制葡萄糖、乙醇

纤维素 (C6H10O5)n 单糖单元含3个醇羟基 无色无味固体，不溶于水及有机溶剂，无还原性，能水解生成葡萄糖，并能发生酯化反应 造纸、制炸药、人造纤维

2．单糖、二糖、多糖的转化：

3．“酯”与“脂”的区别： 酯：酯是由醇与酸(包括有机酸和无机含氧酸)相互作用失去水分子而生成的一类化合物的总称。从结构上看，酯是含

有 O－的一类化合物。 脂：指动物体内和植物体内的油脂。动物体内的油脂是固态或半固态，一般称为脂肪。植物的油脂呈液态，一般称为油。油和脂肪统称为油脂，它们属于酯类。油脂是由多种高级脂肪酸（C17H35COOH）、软脂酸(C15H31COOH)和油酸

(C17H33COOH)等跟甘油生成的甘油酯，它的结构可表示为： 4．油脂和矿物油的比较 物质 油脂 矿物油 脂肪 油

组成 多种高级脂肪酸的甘油酯 多种烃(石油及其分馏产品) 含饱和烃基多 含不饱和烃基多

性质 固态或半固态 液态 具有烃的性质，不能水解 具有酯的性质能水解，并兼有烯烃的性质

鉴别 加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅 加含酚酞的NaOH溶液，加热无变化

5．蛋白质是由C、H、O、N、S等元素组成的结构复杂的化合物，属于天然有机高分子化合物。氨基酸是蛋白质水解的最后产物，是蛋白质的基石。

6．鉴别蛋白质的依据主要有：①有些蛋白质分子中有苯环存在，这样的蛋白质跟浓硝酸作用时呈黄色；②蛋白质被灼烧时，有烧焦羽毛的气味(常以此来区别毛纺物和棉纺物)。

7．常用盐析来分离提纯蛋白质，因为盐析是可逆的，在蛋白质溶液中加入某些浓的盐溶液，蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，析出的蛋白质又能重新溶于水中，并不影响它原来的性质。

8．蛋白质和酶 定义 结构特点 主要化学性质

蛋 白 质 蛋白质是由不同的氨基酸(天然蛋白质所含的都是α—氨基酸)经缩聚后而形成的高分子化合物 分子中存在着氨基和羧基，与氨基酸相似，也是两性物质。还含有肽键 1．具有两性，与氨基酸相似； 2．可发生水解(在酸、碱或酶的作用下)经过多肽，最后得到多种α—氨基酸。即水解时肽键 中的C—N键断裂。 3．溶于水具有胶体的性质； 4．加某些浓的盐溶液于蛋白质溶液中，使蛋白质发生凝聚而析出(称盐析)，继续加水，蛋白质能重新溶解。即盐析是可逆过程； 5．蛋白质的变性：在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下产生变性作用而凝结，这种凝结不可逆，加水不能重新变为蛋白质； 6．颜色反应：蛋白质(具有苯环结构的蛋白质)与硝酸加热时变黄色； 7．灼烧含蛋白质的物质具有烧焦羽毛味

酶 酶是蛋白质RNA除外 具有蛋白质的结构特点，也有自己的特性 1．变性(与蛋白质相似)； 2．具有自己的特性，是生物催化剂；酶的催化作用条件温和、反应快，具有专一性。

[范例点击] 例1 有关糖类的说法错误的是( ) A．在糖类中有高分子化合物，也有低分子化合物 B．有甜味的物质不一定是糖，糖类也不一定都有甜味 C．糖类分子组成一定都符合通式Cn(H2O)m，符合Cn(H2O)m的物质不一定都是糖类 D．能发生银镜反应的糖类，不一定结构中都有醛基

解析 单糖、二糖等属于小分子，多糖属于高分子；甘油有甜味但不是糖，纤维素是糖类物质但没有甜味；有些糖类如脱氧核糖分子不符合通式Cn(H2O)m，有些糖不含醛基，但却能发生银镜反应。

答案 C 例2 将蔗糖溶于水，配成10％的溶液，分装在两支试管中。在第一支试管中加入银氨溶液，在水浴中加热，没有变化，原因是蔗糖分子中______________；在第二支试管中，加入几滴稀硫酸，再在水浴中加热，加NaOH中和酸后也加入银氨溶液，现象是________________；原因是________________。稀硫酸的作用是________________。

解析 无醛基；有光亮的银镜产生；蔗糖在稀H2SO4和加热的条件下发生水解生成了葡萄糖；催化剂。

例3 某学生设计如下三个实验方案，用以检验淀粉的水解程度。 甲方案；淀粉液 水解液 中和液 溶液变蓝。结论：淀粉尚未水解。 乙方案：淀汾 水解液 无银镜现象。结论：淀粉尚未水解。

丙方案：淀粉液 水解液 中和液－ 。结论：淀粉水解完全。 上述三方案操作是否正确?说明理由。上述三方案结论是否正确?说明理由。

解析 甲方案操作正确，但结论错误。结论应为完全没有水解或部分水解。

乙方案的操作和结论均错误。操作中应该用稀碱液中和水解液中的H2SO4，再做银镜反应的实验。所以本方案中无银镜现象出现，说明淀粉尚未水解，也可能完全或部分水解。

丙方案的操作，结论均正确。 例4 由纤维素、水、空气及必需的催化剂制取乙酸乙酯，主要的化学方程式是： ________________、________________、________________、________________。

解析 (C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6， C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 2C2H5OH+O2 2CH3CHO+2H2O， 2CH3CHO+O2 2CH3COOH

CH3COOH+C2H5OH CH3－ －O－C2H5+H2O 例5 某白色晶体分子中氢原子和氧原子的个数比为2:1，氢原子比碳原子多10个。该物质的相对分子质量为342，易溶于水，水溶液能发生银镜反应。在该晶体的水溶液中加稀硫酸，水浴加热，加NaOH中和酸后再加银氨溶液，水浴加热，有银析出。试推断该物质的分子式和名称。

解析 C12H22011，麦芽糖

例6 下列关于油脂结构 的说法中，不正确的是( ) A．油脂是多种高级脂肪酸跟甘油反应生成的酯类物质 B．若R1、R2、R3相同，该油脂称为单甘油酯 C．若R1、R2、R3不相同，该油脂称为混甘油脂 D．R1、R2、R3必须是饱和链烃的烃基

解析 本题主要考查油脂相关概念和学生对识记内容掌握的程度。

答案 D 例7 下列关于皂化反应的说法中，错误的是( ) A．油脂经皂化反应后，生成的高级脂肪酸钠、甘油和水形成混合液 B．加入食盐可以使肥皂析出，这一过程叫盐析 C．加入食盐搅拌后，静置一段时间，溶液分成上下两层，下层是高级脂肪酸钠 D．甘油和食盐的混合溶液可以通过分液的方法分离

解析 皂化反应后的混合液加入食盐发生盐析，上层为高级脂肪酸钠，可通过蒸馏的方法分离甘油和食盐的混合液。

答案 C、D 例8 将肥皂液(设主要成分是硬脂酸钠)分装在两支试管中，往第一支试管中加入稀硫酸，有____________产生，往第二支试管中加入MgCl2溶液，则有___________产生，有关反应的离子方程式为____________________。

解析 白色沉淀；白色沉淀。 C17H35COO-+H+ C17H35COOH↓ 2C17H35COO-+Mg2+ (C17H35COO)2Mg↓

例9 参考下列a～c项回答问题。 a．皂化值是使1g油脂皂化所需要的氢氧化钾的毫克数 b．碘值是使100g油脂加成碘的克数 c．各种油脂的皂化值、碘值列表如下：

花生油 亚麻仁油 牛油 黄油 硬化大豆油 大豆油 皂化值 190 180 192 226 193 193 碘 值 90 182 38 38 3 126 (1)单纯由(C17H33COO)3C3H5(相对分子质量884)形成的油，用氢氢化钾皂化时，反应的化学方程式为________________。

(2)在下列①～③的空格上填人适当的词句。 ①亚麻仁油比花生油所含的________________多。 ②黄油比牛油所含的________________多。 ③硬化大油的碘值小的原因是________________。

(3)为使碘值为180的鱼油100g硬化，需标准状况下氢气的体积为________________L。 (4)用下列结构简式所代表的酯，若皂化值为430，则n值等于多少?

CnH2n-1 OC2H5 解析

(1) ＋3KOH 3C17H35COOK＋ (2)亚麻仁油碘值最高，说明碳碳双键最多；黄油与牛油相比，碘值相等，但皂化值大，说明碳原子个数少的烃基多；硬化大豆油的碳碳双键少。

(3) (4)由1mol酯需1mol KOH皂化，得： 例10 己知盐A的化学式是C2H8N2O2，盐B的化学式是C2H4NO2Na，A跟苛性钠溶液共热时，可转化为B，并放出氨气。 (1)A的结构式为________________，名称为________________。

(2)A与苛性钠溶液反应的化学方程式________________。 (3)B与足量盐酸反应的化学方程式________________。 解析

盐A不含金属元素可得出为铵盐， 名称为氨基乙酸铵与氢氧化钠反应：

B为 ，B与盐酸反应：