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第七章 有机化合物
第四节 基本营养物质
1、能认识糖的分类，了解不同糖的性质差异，并能利用特征反应检验葡萄糖与淀粉。
2、能结合实验认识蛋白质的性质，并能利用蛋白质的特征反应检验蛋白质。
3、能初步了解油脂的结构与分类。
4、能认识糖类、蛋白质、油脂等有机化合物在生产、生活中的重要作用，并结合这些物质的主要性质进行简单说明。
学习目标
扬 州 炒 饭
日 本 寿 司
汉堡
舌尖上的美食
结合大家所学的生物知识分析一下这些美食中主要包含哪些营养物质？
六大基本营养物质：糖类、蛋白质、油脂、维生素、无机盐和水
其中糖类、蛋白质、油脂这三类有机物既是人体必需的基本营养物质，也是食品工业的重要原料。
基本营养物质
1、糖类的分类
(根据：糖类能否水解及水解产物)
类别
特点
代表物
代表物
的分子式
代表物在自然界的存在
代表物
的用途
单糖
二糖
多糖
不能水解为更简单的糖分子
水解后能生成两分子单糖
水解后能生成多分子单糖
葡萄糖
果糖
蔗糖
麦芽糖乳糖
淀粉
纤维素
C6H12O6
C12H22O11
(C6H10O5)n
葡萄糖和果糖：水果、蜂蜜
蔗糖：甘蔗、甜菜
乳糖：哺乳动物的乳汁
淀粉：植物的种子或块根
纤维素：植物的茎、叶
营养物质、
食品工业原料
淀粉：营养物质、食品工业原料
纤维素：造纸和纺织工业原料
营养物质、
食品工业原料
一、糖类
对糖类理解的注意事项：
1、糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物，其化学组成大多符合Cn(H2O)m的通式，因此糖类也被称为碳水化合物。
2、葡萄糖与果糖二者分子式相同，结构不同，二者互称为同分异构体；蔗糖、麦芽和糖乳糖也互称为同分异构体；淀粉与纤维素属于天然有机高分子，分子中的结构单元数目不同(n值不同)，故二者不能互称为同分异构体。
一、糖类
2、葡萄糖
最重要的单糖，是构成多种二糖和多糖的基本单元
(1)物理性质：
无色晶体，有甜味，能溶于水
(2)组成与结构
①分子式： ②结构简式：
C6H12O6
CH2OH CHOH CHOH CHOH CHOH CHO
官能团：羟基( OH)、醛基( CHO)
一、糖类
(3)化学性质
①教材P84·实验7 7：葡萄糖的特征反应
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 mL10%葡萄糖溶液，加热，观察现象。
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。再加入1 mL 10%葡萄糖溶液，振荡，然后在水浴中加热，观察现象。
一、糖类
一、糖类
一、糖类
①葡萄糖的特征反应——与新制Cu(OH)2反应
实验现象：试管中生成了砖红色沉淀(Cu2O)
实验结论：在加热条件下，葡萄糖可以将新制的Cu(OH)2还原为Cu2O
①葡萄糖的特征反应——银镜反应
实验现象：试管内壁形成光亮的银镜
结论：在加热条件下，葡萄糖可以将银氨溶液中的溶质[Ag(NH3)2OH]还原为单质银
一、糖类
葡萄糖的特征反应
(2)两反应可用来检验葡萄糖，医疗上可利用葡萄糖的特征反应检测糖尿病患者的血糖和尿糖。
(3)两反应均在碱性条件下进行，在配制溶液时，NaOH溶液、氨水均过量来提供碱性环境。
(1)两反应是由葡萄糖中的醛基决定的性质。
一、糖类
②葡萄糖在酶的催化下转变为乙醇
酶
C6H12O6 2C2H5OH ＋ CO2↑
应用：应用于酿酒和利用生物质生产燃料乙醇
一、糖类
3、淀粉和纤维素
(1)教材P84·实验7 8：淀粉的化学性质
回忆生物课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。
在试管中加入0.5 g淀粉和4 mL2 mol/LH2SO4溶液，加热。待溶液冷却后向其中加入NaOH溶液，将溶液调至碱性，再加入少量新制的Cu(OH)2，加热。观察并解释实验现象。
一、糖类
3、淀粉和纤维素
(1)淀粉的化学性质
实验现象：出现蓝色；试管中产生了砖红色沉淀
实验结论：馒头、土豆片中含有淀粉；淀粉在稀硫酸并加热条件下发生水解，产物的结构中含有醛基
原因分析：淀粉遇碘单质变蓝
注意：1、所用的碘为碘单质；
2、可用来互相检验淀粉和碘单质。
一、糖类
3、淀粉和纤维素
(1)淀粉的化学性质
实验现象：出现蓝色；试管中产生了砖红色沉淀
实验结论：馒头、土豆片中含有淀粉；淀粉在稀硫酸并加热条件下发生水解，产物的结构中含有醛基
原因分析：
(C6H10O5)n＋nH2O nC6H12O6
催化剂
一、糖类
3、淀粉和纤维素
(2)纤维素：
在稀硫酸的催化下水解生成葡萄糖
4、蔗糖和麦芽糖
催化剂

C12H22O11＋H2O
蔗糖
C6H12O6 ＋ C6H12O6
葡萄糖 果糖
催化剂

C12H22O11 ＋ H2O
麦芽糖
2C6H12O6
葡萄糖
一、糖类
(C6H10O5)n＋nH2O nC6H12O6
催化剂
练、淀粉水解程度的检验
(1)实验操作
(2)实验现象及结论
淀粉溶液
稀H2SO4

水解液
现象A
中和液
(呈碱性)
现象B
碘水
NaOH
溶液
银氨溶液

情况 现象A 现象B 结论
① 溶液呈蓝色 未产生银镜
② 溶液呈蓝色 出现银镜
③ 溶液不呈蓝色 出现银镜
未水解
部分水解
完全水解
一、糖类
1、蛋白质：
是构成细胞的基本物质，存在于各类生物体内。一切重要的生命现象都与蛋白质密切相关。
(1)存在：
蛋白质
细胞：构成细胞的基础物质
动物：肌肉、皮肤、发、毛、蹄、角
植物：种子中含有丰富的蛋白质
(2)蛋白质的组成：
是一类非常复杂的天然有机高分子，由C、H、O、N、S等元素组成。
二、蛋白质
1、蛋白质
(3)物理性质：
有的可溶于水，如鸡蛋清等；有的则难溶于水，如丝、毛等。
(4)化学性质
①蛋白质的水解
蛋白质
酸、碱或酶
水解
多肽
水解
氨基酸
天然蛋白质水解的氨基酸都是α 氨基酸
R CH COOH
NH2
α
官能团：氨基( NH2)、羧基( COOH)
二、蛋白质
(4)化学性质
①蛋白质的水解
官能团：氨基( NH2)、羧基( COOH)
②蛋白质的两性：
既能与酸反应，又能与碱反应
氨基： NH2 ＋ H＋ → NH3＋
羧基： COOH＋ OH → COO ＋ H2O
二、蛋白质
③教材P86·实验7 9：蛋白质的特征反应
实验 名称 蛋白质与重金属盐的反应 蛋白质与浓硝 酸的显色反应 蛋白质的灼烧
实验 步骤 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴醋酸铅溶液 向盛有鸡蛋清溶液的试管中加入几滴浓硝酸，加热 在酒精灯的火焰上分别灼烧一小段头发和丝织品，小心闻气味
实验 现象
有沉淀析出
产生黄色沉淀
产生类似烧焦羽毛的特殊气味
二、蛋白质
蛋白质
溶液
化学试剂：重金属盐、强酸、强碱、乙醇、甲醛等
物理因素：加热、紫外线等
变性
溶解度下降
失去生理活性
蛋白质的变性
③蛋白质的特征反应
蛋白质的显色反应：
很多蛋白质溶液
浓硝酸
呈黄色
应用：可用于蛋白质的检验
蛋白质的灼烧：
灼烧时有特殊的气味，可用于鉴别蛋白质与纤维素的鉴别
二、蛋白质
(5)主要用途
蛋
白
质
纺织业：用蚕丝织成的丝绸可以制作服装
食品业：从动物皮、骨中提取的明胶可用作食品的增稠剂
医药业：生产医用胶囊和摄影用感光材料，用驴皮制阿胶
化工业：从牛奶和大豆中提取的酪素可以用来制作食品和涂料
二、蛋白质
1、油脂的分类
油脂
油
脂肪
液态
固态
来源于植物
来源于动物
2、油脂的物理性质：
油脂的密度比水小，难溶于水，易溶于有机溶剂，黏度比较大，触摸时有明显的油腻感。
三、油脂
3、油脂的组成与结构
(1)组成：
由碳、氢、氧三种元素组成
(2)结构：
可以看作是高级脂肪酸与甘油通过酯化反应生成的酯
CH2 C O R1
CH C O R2
CH2 C O R3
O
=
O
=
O
=
三、油脂
常见的高级脂肪酸
常见的高级脂肪酸
饱和
脂肪酸
不饱和
脂肪酸
硬脂酸：C17H35COOH
软脂酸：C15H31COOH
油酸：C17H33COOH
亚油酸：C17H31COOH
主要形成脂肪
主要
形成油
三、油脂
(2)结构：
可以看作是高级脂肪酸与甘油通过酯化反应生成的酯
4、化学性质
(1)水解反应
①酸性水解：
在酸性条件下或在小肠中通过酶的催化发生水解反应，生成高级脂肪酸和甘油。
硬脂酸甘油酯
＋3H2O
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
稀H2SO4

3C17H35COOH
HOCH2
＋HOCH
HOCH2
硬脂酸
丙三醇(甘油)
三、油脂
在碱性条件下的水解反应中生成的高级脂肪酸的钠盐是肥皂的主要成分，所以将油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。
②碱性水解：
硬脂酸甘油酯
＋3NaOH
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
3C17H35COONa
HOCH2
＋HOCH
HOCH2
硬脂酸钠
丙三醇(甘油)

三、油脂
4、化学性质
(2)加成反应 (油脂的氢化或硬化)
＋3H2
C17H33COOCH2
C17H33COOCH
C17H33COOCH2
一定条件
C17H35COOCH2
C17H35COOCH
C17H35COOCH2
油酸甘油酯
硬脂酸甘油酯
工业上常将液态植物油在一定条件下与氢气发生加成反应，提高其饱和程度，生成固态的氢化植物油。氢化植物油性质稳定，不易变质，便于运输和储存
三、油脂
5、主要用途
(1)食用、释放能量
(2)工业上可利用油脂的皂化反应进行肥皂生产，还可利用植物油的氢化生产人造奶油、起酥油、代可可脂等食品工业原料。
(3)油脂能促进脂溶性维生素(如维生素A、D、E、K)的吸收，并为人体提供亚油酸等必需脂肪酸。
(4)在烹饪过程中，油脂不仅是加热介质，还会赋予食物令人愉悦的风味和口感。
三、油脂
物质 试剂与方法 现象
饱和烃与 不饱和烃 加入溴水或酸 性KMnO4溶液
有机酸 加入新制Cu(OH)2
NaHCO3溶液
葡萄糖 加入银氨溶液，水浴加热
加入新制Cu(OH)2， 加热至沸腾
淀粉 加碘水
蛋白质 加浓硝酸微热
灼烧
褪色的是不饱和烃
蓝色絮状沉淀溶解
产生无色气泡
产生光亮银镜
产生砖红色沉淀
显蓝色
显黄色
烧焦羽毛气味
总结：利用官能团的特点鉴别有机物
练、可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、 蔗糖溶液的试剂是( )
A. 银氨溶液 B. 新制氢氧化铜悬浊液
C. 石蕊试液 D. 乙醇溶液
B
三、油脂

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