7.4基本营养物质（讲）-2022-2023学年高一化学同步精品讲练(人教版2019必修第二册）（解析版）

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第4节　基本营养物质
生命活动需要一系列复杂的化学过程来维持，食物中的营养物质是这些过程的物质和
能量基础。我们已经知道，营养物质主要包括糖类、蛋白质、油脂（脂肪）、维生素、无
机盐和水。除了水，人们每天摄入量较大的是糖类、蛋白质和油脂这三类有机物，它们既
是人体必须的基本营养物质，也是食品工业的重要原料。
知识点 1、糖类
1. 糖类定义：
糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。
2. 糖类组成:
由C、H、O三种元素组成。人们最初发现的这一类化合物的化学组成大多符合
Cn(H2O)m的通式，因此糖类也被称为碳水化合物。(n、m可以相同，也可以不同，有的糖
类不符合通式，如鼠李糖的分子式为 C6H12O5。有些有机化合物的分子中氢氧原子个数之比
恰好是 2∶1,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)，但不是糖类。)
3. 分类及用途
糖类根据其能否水解以及水解产物的不同来分类。
类别 单糖 低聚糖(以双糖为例)多糖
特点 不能再水解成更
小的糖分子
1 mol 双糖能水解成 2 mol
单糖
1 mol 多糖能水解成 n
mol(n>10)单糖
化学
式C6H12O6C12H22O11 (C6H10O5)n
常见
物质 葡萄糖、果糖 蔗糖、麦芽糖 淀粉、纤维素
用途 可用于制造药
品、糖果等 可用作甜味剂
淀粉可用于制造葡萄糖和酒
精;纤维素可用于制造无烟火
药、电影胶片的片基、纸张
等
是否为同
分异构体
葡萄糖和果糖分子式相同，但它们结构却不同，互为同分异构体。蔗
糖和乳糖也是相同。但淀粉和纤维素，由于分子式中 n的值不确定，所以
它们不是同分异构体。
【归纳提升】单糖的分类：①按照分子中所含碳原子数的多少，单糖可以分为丙糖、丁糖、
戊糖（如核糖、脱氧核糖）和己糖（如葡萄糖、半乳糖、果糖）等；
②按照与羰基连接的原子或原子团的情况不同，单糖又可以分为醛糖和酮糖，最简单
的醛糖是甘油醛，典型的醛糖是葡萄糖。
4.单糖的性质及应用
葡萄糖是广泛存在于水果中的一种“还原性糖”，所以具有还原性。
【实验 7-7】（1）在试管中加入 2 mL 10％ NaOH 溶液，滴加 5滴5％ CuSO4溶液，得到
新制的 Cu(OH)2。再加入 2 mL 10％葡萄糖溶液，加热，观察现象。
（2）在洁净的试管中加入 1 mL 2％AgNO3溶液，然后一边振荡试管，一边逐滴加入 2％氨
水，直到最初产生的沉淀恰好溶解为止，得到银氨溶液[Ag(NH3)2OH 氢氧化二氨合银]。再
加入 1 mL 10％葡萄糖溶液，振荡，然后放在水浴中加热。观察现象。
实验现象：（1）葡糖糖溶液与新制氢氧化铜反应，生成砖红色沉淀；（2）与银氨溶液反
应时，生成银，在试管内壁形成光亮的银镜。
葡萄糖与氢氧化铜反应 葡 萄 糖 与 银 氨 溶 液反应 （ 银 镜 反
应）
反应方程式：
葡萄糖与氢氧化铜反应：CH2OH(CHOH)4CHO＋
2Cu(OH)2→CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O
葡萄糖与银氨溶液反应：CH2OH(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH → H2O＋2Ag↓＋
3NH3↑＋CH2OH(CHOH)4COONH4
两个实验均可说明葡萄糖具有还原性，都可以用来检验葡萄糖，也能证明有机物
分子中含有醛基（—CHO）。
【知识归纳】（1）葡萄糖和果糖的分子组成和结构
分子式 最简式 结构简式 官能团
葡萄糖 C6H12O6CH2O CH2OH(CHOH)4CHO —OH、—CHO
果糖 C6H12O6CH2O HOCH2(CHOH)3COCH2OH
—OH、
（2）葡萄糖的结构特点
①与果糖分子式相同，但结构不同，两者互为同分异构体。
②属于多羟基醛，官能团有—OH、—CHO，既有醇的性质，又有醛的性质。
（3）化学性质
a.氧化反应
①生理氧化：C6H12O6(s)+6O2(g) ———→6CO2(g)+6H2O(l)。
②银镜反应：
CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH———→CH2OH(CHOH)4COONH4(葡萄糖酸铵)
+2Ag↓+3NH3+H2O
③与新制 Cu(OH)2悬浊液反应
应用:这一反应可用于尿糖的检测。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2———→CH2OH(CHOH)4COOH(葡萄糖酸)+Cu2O↓+2H2O
④葡萄糖也能被 KMnO4(H+)溶液氧化。
b.加成反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2———→ CH2OH(CHOH)4CH2OH（己六醇）
c.酯化反应：分子中含有醇羟基，可与羧酸发生酯化反应。
d.发酵反应：C6H12O6—————→2CH3CH2OH+2CO2↑。
5.低聚糖的性质及应用
(1)低聚糖
a.概念：通常把由不到 20 个单糖缩合形成的糖类化合物称为低聚糖，低聚糖彻底水解
后将得到单糖。
b.二糖：
①二糖由两个单糖分子之间脱去一分子水形成。
②常见的二糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖互为同分异构体，分子式都为
C12H22O11。
(2)低聚糖的性质
a.水解反应：
①蔗糖在硫酸催化作用下水解生成葡萄糖和果糖。
C12H22O11+H2O————→C6H12O6+ C6H12O6
蔗糖 葡萄糖 果糖
②麦芽糖、纤维二糖水解后都只得到葡萄糖，乳糖水解后则得到半乳糖和葡萄糖。
b.麦芽糖、乳糖、纤维二糖能发生银镜反应和与新制氢氧化铜悬浊液反应。
6. 淀粉和纤维素的性质及应用
【实验 7-8】（1）回忆生物中学习的检验淀粉的方法。将碘溶液滴到一片馒头或土豆上，
观察现象。
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