1、全国卷高考化学总复习关注营养平衡专题突破2018年全国卷高考化学总复习关注营养平衡专题突破【考纲要求】1、了解糖类的组成、结构、分类、性质；2、了解油脂的组成、结构、分类、性质、用途；3、了解氨基酸和蛋白质的组成、结构、分类、性质、用途；4、了解维生素C的主要性质、微量元素的重要作用；【考点梳理】考点一、生命的基础能源糖类1、糖类的组成和分类（1）组成：糖类是由C、H、O三种元素组成的一类有机化合物。大多数糖可以用通式Cn(H2O)m表示，因此以前又将糖称为碳水化合物。要点诠释： 通式只表示糖的组成，并不反映糖的结构糖中不存在水分子。 大多数糖类的组成可以用通式Cn(H2O)m表示，其中m和n
2、的值可以相同，也可以不同。 通式的使用有一定的局限性：有些糖不符合该通式，如鼠李糖（C6H12O5）；甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）符合该通式，但不属于糖类。 糖类不是指有甜味的物质。淀粉、纤维素属于糖类，但无甜味。 糖类从结构上看一般为多羟基醛或多羟基酮，以及能水解生成它们的化合物。（2）分类：糖类根据能否水解以及水解的产物的多少，可分为单糖、二糖和多糖。元素组成代表物分子式能否水解糖类单糖C、H、O葡萄糖、果糖C6H12O6不能双糖C、H、O蔗糖、麦芽糖C12H22O11每个分子水解得到两分子单糖多糖C、H、O淀粉、纤维素(C6H10O5)n能水解生成多分子单糖要点诠释：淀粉、纤维
3、素分子式均为(C6H10O5)n，但n值不尽相同，故两者均为混合物，不互为同分异构体。2、葡萄糖的结构和性质（1）存在：葡萄糖存在于蜂蜜及带有甜味的水果中。（2）物理性质：白色晶体，有甜味，能溶于水。（3）分子结构： 葡萄糖结构简式为CH2OHCHOHCHOHCHOHCHOHCHO，简写成：CH2OH(CHOH)4CHO，属于多羟基醛，所以其具有还原性，同时具有醇的一般化学性质。（4）化学性质：葡萄糖分子中含有5个羟基（OH）和一个醛基（CHO），是一种多羟基醛，表现为具有羟基和醛基的性质。葡萄糖分子中含有一CHO，能被还原成醇。CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH
4、2OH葡萄糖分子中含有一CHO，故葡萄糖能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应，生成红色沉淀Cu2O。CH2OH(CHOH)4CHO + 2Ag（NH3）2OH2Ag+ CH2OH(CHOH)4COONH4+3NH3+ H2OCH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O+2H2O葡萄糖是一种重要的营养物质，它在人体组织中进行氧化反应，放出热量，以维持人体生命活动所需要的能量。C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l) 酯化反应： 3、淀粉和纤维素（1）淀粉物理性质：白色粉末状固体，不溶于冷水，在热水里部分溶解。化学
5、性质：遇单质碘变蓝。此反应可用于单质碘和淀粉的相互检验。淀粉的水解：(C6H10O5)n(淀粉)+ n H2On C6H12O6(葡萄糖)要点诠释：淀粉的水解可以用酸做催化剂。在人体内，淀粉是在酶的催化作用下发生水解的，最终转化为葡萄糖： (C6H10O5)nC12H22O11C6H12O6 淀粉 麦芽糖 葡萄糖淀粉没有还原性，不能发生银镜反应，因此可以用银镜反应来检验淀粉是否水解生成了葡萄糖。不过要注意做银镜反应之前，要先向水解液中加入适量的碱中和淀粉水解时用来做催化剂的酸。（2）纤维素物理性质：白色、无嗅、无味的固体，不溶于水，也不溶于一般的有机溶剂。化学性质：水解反应：(C6H10O5)
6、n(纤维素)+ n H2On C6H12O6(葡萄糖)酯化反应注意：纤维素与淀粉一样，也没有还原性，即不与银氨溶液反应，也不与新制氢氧化铜悬浊液反应。（3）淀粉和纤维素的生理功能淀粉进入人体后，一部分淀粉受唾液所含淀粉酶的催化作用，发生水解反应，生成麦牙糖；余下的淀粉在小肠里胰脏分泌出的淀粉酶的作用下，继续进行水解，生成葡萄糖。麦牙糖在肠液中麦牙糖酶的催化下，水解为人体可吸收的葡萄糖，供人体组织的营养需要。纤维素在生产和生活中都有重要应用。例如，棉麻可用于纺织业，制造人造纤维等，也可以用来造纸。纤维素在动物体内也有重要的生理功能，例如：在牛、羊、马等食植性动物的消化系统中含有某些微生物，这些微
7、生物能分泌出使纤维素水解成葡萄糖的酶，因此这些动物能以鲜草、干草、秸秆等作为饲料。纤维素不能作为人类的营养食物，因为人体内没有能使纤维素水解成葡萄糖的酶，但它在人体组织消化过程中也起着重要作用。例如：纤维素能刺激肠道蠕动和分泌消化液，减少有害物质与肠黏膜接触的时间，有预防便秘、痔疮和直肠癌的作用，还能降低胆固醇，预防和治疗糖尿病等。粗粮中含有一定量的纤维素，每天应保证摄入一定量的蔬菜和粗粮等。考点二、重要的体内能源油脂1油脂的定义油脂是由多种高级脂肪酸与甘油（丙三醇）生成的甘油酯。油脂属于酯类，而汽油、柴油属于烃类化合物。2油脂的结构要点诠释：R1、R2、R3代表的是高级脂肪酸的烃基。R1、R
8、2、R3可以相同，也可以不同。当R1、R2、R3相同为单甘油酯，R1、R2、R3不同为混甘油酯。天然油脂大多数为混甘油酯。油脂也不是高分子化合物。3油脂的分类（1）植物油：室温下为液态，结构为不饱和的高级脂肪酸甘油酯。（植物油的结构单元中有碳碳双键，易被氧化，故油脂长时间放置会变质。）（2）动物脂肪：室温下为固态，结构为饱和的高级脂肪酸甘油酯。4油脂的性质(1)油脂的物理性质油脂的密度比水小。它的粘度比较大，触摸时有明显的油腻感。油脂不溶于水，易溶于有机溶剂中。(2)油脂的化学性质由于油脂是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物，而高级脂肪酸中既有饱和的，又有不饱和的，因此，许多油脂兼有烯烃和酯类的一些
9、化学性质，可以发生加成反应和水解反应。油脂的氢化液态油在催化剂（如Ni）存在并加热、加压的条件下，可以跟氢气起加成反应，提高油脂的饱和程度，生成固态油脂。这个反应叫做油脂的氢化，也叫油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪，通常又叫硬化油。油脂的水解油脂跟水能够发生水解反应，生成甘油和相应的高级脂肪酸（或盐）。油脂在酸性条件下水解是可逆的，碱性条件下不可逆。工业上根据这一原理，可用油脂为原料来制取高级脂肪酸和甘油。如果油脂是在有碱存在的条件下水解，那么，水解生成的高级脂肪酸便跟碱反应，生成高级脂肪酸盐。这样的水解反应，叫做皂化反应。例如，硬脂酸甘油酯发生皂化反应，生成硬脂酸钠和甘油。硬脂酸钠是肥皂
10、的有效成分，工业上就是利用这个反应来制造肥皂。5油脂的转化。 油脂在人体中的消化过程与水解有关。在人体内，油脂主要在小肠内被消化吸收，消化过程实质上是在酶的作用下，高级脂肪酸甘油酯发生水解，生成高级脂肪酸和甘油。高级脂肪酸和甘油在氧化酶的作用下，发生氧化反应生成二氧化碳和水，同时释放出能量。这个过程为： 6油脂的生理功能。 （1）油脂氧化为人体提供能量；（2）构成机体组织，提供人体必需的高级脂肪酸；（3）作为合成人体所需其他化合物的原料；（4）促进脂溶性维生素的溶解；（5）滋润皮肤、保护脏器、隔热保温。考点三、生命的基础蛋白质1蛋白质的组成：蛋白质是一类复杂的天然高分子化合物，由碳、氢、氧、氮
11、、硫等元素组成。 2在人体内的存在：蛋白质是构成人体的基础，肌肉、血液、内脏、神经、毛发以及体内的各种酶、抗体等都含有蛋白质。 3蛋白质在人体内的转化：食物中的蛋白质，在体内胃蛋白酶的作用下发生水解，最终产物是氨基酸，氨基酸在酶的作用下，生成二肽、多肽，再缩合成体内所需的蛋白质。 4蛋白质的生理功能：蛋白质的主要功能是构成机体和修复组织。一切重要的生命现象和生理机能都与蛋白质密切相关。如在生物新陈代谢中起催化作用的酶，起调节作用的激素，运输氧气的血红蛋白，以及引起疾病的细菌、病毒，抵抗疾病的抗体等，都是蛋白质。所以说，蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命。 5蛋白质的性质。 （1）盐析：向
12、蛋白质溶液中加入轻金属盐的浓溶液，可以使蛋白质的溶解度变小而从溶液中析出。析出的蛋白质仍然具有原来的生理活性，所以说这是一个物理变化。盐析是可逆的，当加水时，析出的蛋白质又会溶解。 （2）变性：当向蛋白质溶液中加入重金属盐、强酸、强碱、有机物溶液，或者紫外线照射、X射线照射均能使蛋白质变性。变性的蛋白质会失去原来的生理活性，这是一个化学变化，利用此性质可杀菌消毒。 （3）水解反应：蛋白质在酸、碱或酶等的作用下最终水解生成氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物为-氨基酸。 （4）颜色反应：某些蛋白质遇浓硝酸会变黄，可以用来鉴别蛋白质。 （5）灼烧：蛋白质易燃烧，燃烧时产生烧焦羽毛的气味。也可以利用此性
13、质鉴别蛋白质。 （6）两性：蛋白质具有氨基酸的性质，既能和酸发生反应，也能和碱发生反应。6氨基酸的结构与性质(1)定义：氨基酸(amino acid)是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物或是一种至少包含一个氨基和一个羧基的化合物。(2)通式：（其中R可以是氢、烃基，也可以是其它的有机原子团。）(3)几种常见的氨基酸要点诠释：氨基位于羧基的邻位碳原子上，这样的氨基酸称为氨基酸。天然蛋白质大都由氨基酸组成。 蛋白质在酶或酸、碱的作用下能发生水解，最终生成氨基酸，所以说氨基酸是蛋白质的基石。蛋白质结构复杂的原因氨基酸是蛋白质的基本结构单元，种类很多，组成蛋白质时种类、数量不同，排列的次序差异很
14、大，所以，蛋白质的结构很复杂。(3)化学性质两性：分子中含有羧基和氨基，既有酸性，又有碱性。缩合反应 7多肽肽键（peptide bond）：一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合，除去一分子水形成的酰胺键。二肽：由两个氨基酸分子消去水分子而形成含有一个肽键的化合物。多肽：由多个氨基酸分子消去水分子而形成含有多个肽键的化合物。考点四、维生素和微量元素1维生素(1)作用维生素是参与生物生长发育和新陈代谢所必需的一类小分子有机化合物。维生素在体内有特殊的生理功能或作为酶催化某些的化学反应。人体对维生素的需要虽然很小，对人体生长和健康至关重要。(2)种类和性质脂溶性维生素水溶性维生素在体内消化过程
15、和脂类共存于食物中，并随脂类一起吸收，不易排泄，易在体内积存，主要存在于肝脏中。易被人体吸收，多余的随尿液排除体外，一般不易积存，容易缺乏。溶解性难溶于水，易溶于脂肪和有机溶剂易溶于水吸 收随脂类一起吸收溶于水中，易吸收体内积存容易积存，主要积存于肝脏不易积存种类维生素A、D、E和K维生素B1、B2、B6、B12、C、叶酸、泛酸、生物素、烟酸和烟酸胺等来源动物肝脏水果、蔬菜2维生素C(1)存在广泛存在于新鲜水果和绿色蔬菜中。人体不能合成维生素C，必须从食物中获得。(2)维生素C的结构(3)维生素C的性质维生素C是一种无色晶体，熔点190 - 192易溶于水，有可口的酸味；溶液显酸性；容易失去电
16、子，是一种较强的还原剂；能发生加成、酯化、水解等反应。 (4)主要生理功能促进骨胶原的生物合成。利于组织创伤口的更快愈合；促进氨基酸中酪氨酸和色氨酸的代谢，延长肌体寿命。改善铁、钙和叶酸的利用。改善脂肪和类脂特别是胆固醇的代谢，预防心血管病。促进牙齿和骨骼的生长，防止牙床出血。；增强肌体对外界环境的抗应激能力和免疫力。3宏量元素和微量元素生物体内必需元素 必需元素是指人体新陈代谢或生育成长，必不可少的元素。常量元素：氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯和镁11种元素。微量元素：铁、铜、锌、锰、钴、钼、硒、碘、锂、铬、氟、锡、硅、钒、砷、硼等。微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康
17、息息相关。它们的摄入过量、不足、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素必须直接或间接由土壤供给。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钼、钒、锡、硅、锶、硼、铷、砷等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管它们在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。微量元素在抗病、防癌、延年益寿等方面都还起着不可忽视的作用。【典型例题】类型一：糖类的组成、结构、
18、性质和用途例1、下列对糖类的叙述正确的是（ ） A含有C、H、O三种元素的有机物叫糖类 B糖类物质均能与银氨溶液在加热时发生反应生成银镜 C糖类物质都有甜味 D糖是多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质 【思路点拨】糖类从结构上看一般为多羟基醛或多羟基酮，以及能水解生成它们的化合物。【答案】D 【解析】本题采用淘汰分析法。含有C、H、O三种元素的有机物类型很多。如羧酸、酯、酚、醇，故A选项不正确；在糖类物质中只有多羟基醛的单糖或麦芽糖才能与银氨溶液在加热时发生反应生成银镜，故B选项不正确；糖类并不一定都有甜味（如纤维素），有甜味的不一定就是糖（如糖精），故C选项不正确。 【总结升华】本题要
19、求了解糖类物质的结构和主要性质，培养学生思维的全面性和深刻性。举一反三：【变式1】下列对淀粉、纤维素的叙述正确的是（ ） A它们的组成都是(C6H10O5)n，但n值不同，因此淀粉、纤维素互为同系物 B它们都不溶于水，在热水中颗粒会膨胀破裂，发生酯化反应 C它们都属于高分子化合物，一定条件下都可以水解，最终产物都是葡萄糖 D淀粉是还原性糖，纤维素是非还原性糖 【答案】C 【解析】A项，淀粉和纤维素都用(C6H10O5)n表示，但由于n值不同，二者既不是同分异构体，也不是同系物。B项，具有糊化作用的是淀粉。D项，淀粉和纤维素本身均无还原性，均属于非还原性糖。【变式2】下列关于纤维素的说法不正确的
20、是（ ）A纤维素是白色、无味的物质B纤维素是不显还原性的物质C纤维素可以发生水解反应，水解的最终产物是葡萄糖D纤维素可以在人体内水解，转化为葡萄糖经肠壁吸收进血液 【答案】D【解析】纤维素是天然高分子化合物，白色，没有甜味，分子中不含醛基，因此不显还原性， 但在硫酸或纤维素酶作用下可以发生水解最终得到葡萄糖。人体中没有可以水解纤维素的酶，因此它不是人体营养物质，但在体内可以发挥其他作用。【变式3】通过实验来验证淀粉水解可生成葡萄糖，其实验包括下列一些操作过程，这些操作过程顺序正确的是（ ） 取少量淀粉和水制成溶液 加热煮沸 加入碱液中和酸性 加入银氨溶液 加入少量稀硫酸 再水浴加热 A B C
21、 D【答案】C【变式4】在一定条件下，既可以与新制的氢氧化铜反应，又可以和酸发生酯化反应的是 ()A乙醇 B乙烯 C乙酸 D葡萄糖 【答案】D【解析】葡萄糖含醛基和羟基，既可以与新制的氢氧化铜反应，又可以和酸发生酯化反应。类型二：油脂的组成、结构、性质和用途例2下列叙述中正确的是（ ）A牛油是纯净物，它不属于高分子 B.牛油是高级脂肪酸的高级醇酯C牛油可以在碱性条件下加热水解 D.工业上将牛油加氢制造硬化油 【思路点拨】油脂可看成是多种高级脂肪酸与甘油进行酯化反应生成的酯。【答案】CD【解析】牛油属于油脂，油脂是多种高级脂肪酸的甘油酯，其水解得到的醇必须是甘油，油脂都不是高分子，A、B项均错。
22、油脂属于酯，在碱性条件下都能水解。因牛油中含一定量的不饱和键，可与H2反应生成饱和的油脂即硬化油。【总结升华】天然油脂中均含不饱和高级脂肪酸甘油酯，因此油脂兼有不饱和烃和酯类的化学性质，可发生加成和水解反应。举一反三：【变式1】下列说法正确的是（ ）A不含其他杂质的天然油脂属于纯净物B各种油脂水解后的产物中都有甘油C油脂的烃基部分饱和程度越大，熔点越低D油脂在纯水中比在酸性或碱性条件下易水解 【答案】B【解析】天然油脂属于混合物；油脂是由高级脂肪酸与甘油所生成的酯，故水解时的产物有甘油生成；油脂的烃基部分饱和程度越大，熔点越高；油脂的水解在酸性或碱性条件可被催化，进行得更快。【变式2】下列关于
23、油脂的叙述中，正确的是（ ）A油脂均为固态B油脂在体内直接氧化产生热量C多吃动物脂肪比多吃植物油有利D有些脂肪酸是人体必需的，但在人体内却不能合成 【答案】D【解析】油脂分为动物脂肪和植物油，前者为固态，后者为液态，故 A项错误。食物中的油脂在代谢过程中，首先水解为高级脂肪酸和丙三醇，高级脂肪酸和丙三醇经氧化释放热能，故B项错误。吃油脂最好选择水解产物富含不饱和高级脂肪酸特别是必需脂肪酸的植物油，故C项错误。【变式3】关于油、脂和酯的比较中正确的是（ ） A油是不饱和高级脂肪酸的单甘油酯，是纯净物 B脂是高级脂肪酸的混甘油酯 C油和脂是由于所含的饱和烃基和不饱和烃基相对量的不同引起熔点的不同而
24、相互区分的 D脂是高级脂肪酸中所含饱和烃基较大的混甘油酯，脂属于酯类【答案】C D【变式4】某天然油脂10 g，需1.8 g NaOH才能完全皂化，又知该油脂1000 g催化加氢时耗氢12 g，则该油脂1 mol含碳碳双键（ ） A1.2 mol B3 mol C4 mol D5 mol 【答案】C 【解析】根据油脂与NaOH反应的物质的量之比为13。设油脂的摩尔质量为x，则：，1.5 mol6 mol=14，即1 mol油脂可以与4 mol H2加成。故该油脂1 mol含碳碳双键4 mol。类型三：蛋白质的组成、结构、性质和用途例3下列关于蛋白质的说法不正确的是（ ）A蛋白质在体内水解的最终
25、产物是氨基酸B蛋白质是构成人体的基础物质C食物种的蛋白质在体内先水解生成氨基酸，再缩合成机体的蛋白质D蛋白质的功能是构成机体和修复组织，而人体所需的热能全部由淀粉和油脂提供 【思路点拨】人体所需的热能由淀粉、油脂和蛋白质等提供。【答案】D 【解析】A、B、C的说法均正确。食物中的蛋白质水解生成氨基酸，氨基酸不仅能合成人体生长发育所需要的各种蛋白质，还能合成有机体在新陈代谢过程中需要更新的细胞中的蛋白质，所以蛋白质的主要功能是构成机体和修复组织。进入人体内的一部分蛋白质发生氧化反应，释放出热能，一般来说，人体所需要热能约有1015来自蛋白质的氧化。 【总结升华】蛋白质的主要功能是构成机体和修复组
26、织，此外还为代谢过程提供能量，所以每天最好摄入足量的富含人体所需要的八种必需氨基酸的肉、鱼、蛋、奶及豆制品。举一反三：【变式1】有关蛋白质的叙述正确的是（ ）A鸡蛋白溶液中，加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解B蛋白质水解的最后产物是氨基酸C酒精消毒是利用了蛋白质的盐析性质D所有蛋白质跟浓硝酸作用时呈黄色 【答案】B 【解析】浓的硫酸铵溶液可使蛋白质盐析，盐析是可逆过程，加水后蛋白质又会溶解。酒精消毒是利用了蛋白质遇到酒精会发生变性的性质。只有分子中含苯环的蛋白质才能遇浓硝酸呈黄色。【变式2】欲将蛋白质从水中析出而又不改变它的性质，应加入（ ）A(NH4)2SO4溶液 B酒精溶液 C
27、Pb(NO3)2溶液DNaOH溶液 【答案】A 【解析】有机物、重金属盐、强碱都会改变蛋白质的生理活性，引起变性；浓的轻金属盐或铵盐会降低蛋白质的溶解性，但不会改变其性质。本题考查有关蛋白质的盐析和变性的知识。盐析只是改变蛋白质的溶解性，但不改变其性质，是物理变化，而变性改变蛋白质的生理活性，是化学变化。【变式3】关于蛋白质的下列叙述正确的是（ ） A加热会使蛋白质变性，因此生吃鸡蛋比熟吃好 B一束光线照射蛋白质溶液，产生丁达尔效应 C鸡蛋清溶液加入食盐，会使蛋白质变性 D天然蛋白质中仅含C、H、O、N四种元素【答案】B 【解析】生鸡蛋中含有一些病菌，因此不能生吃。A错；蛋白质可形成胶体，因此
28、会产生丁达尔效应，B对；鸡蛋清溶液中加入食盐，会使蛋白质盐析，C错；天然蛋白质中还含有硫元素，D错。例4两个氨基酸分子缩合脱掉1个水分子可以生成二肽。丙氨酸和苯丙氨酸混合，在一定条件下生成的二肽分子的种类有（ ） A2种 B3种 C4种 D5种 【思路点拨】从同种氨基酸分子间和不同种氨基酸分子间的角度来考虑。【答案】C 【解析】氨基酸的缩合实质是氨基失氢和羧基失羟基，故两种氨基酸缩合有以下四种情况： 【总结升华】两种不同的氨基酸分子间生成二肽时，应有两种产物。学生在解题时常因未充分考虑两种氨基酸结构的差异而误认为产物只有一种。举一反三：【变式1】甘氨酸和丙氨酸混合，在一定条件下发生缩合反应生成
29、的二肽共有（ ）A4种 B.3种 C.2种 D.1种 【答案】A【解析】生成的二肽共有途径：两个甘氨酸分子间，两个丙氨酸分子间，甘氨酸分子的羧基与和丙氨酸的氨基，甘氨酸分子的氨基与和丙氨酸的羧基。【变式2】当含有下列结构片段的蛋白质在胃中水解时，不可能产生的氨基酸是（ ） 【答案】B类型四：维生素和微量元素例5、请你将人体缺乏的元素与由此引发的疾病用直线连起来： 缺乏维生素A 坏血病 缺乏维生素C 甲状腺肿大 缺钙 夜盲症 缺碘 贫血 缺氟 佝偻病或骨质疏松 缺铁 龋齿 【思路点拨】这是一道考查维生素以及微量元素缺乏症的题目。要了解几种常见疾病与微量元素之间的关系。【答案】 【总结升华】各种维生素
