第4课时 糖类 蛋白质
1.了解糖类的组成、物理性质和主要应用。
2.掌握糖类的主要化学性质。?重点?
3.了解蛋白质的组成、主要性质和主要应用。
4.掌握蛋白质的主要化学性质。?重点?
糖 类
基础·初探]
1.组成和分类
(1)组成:由C、H、O三种元素组成,多数糖类符合通式Cn(H2O)m。
(2)分类
糖类根据其能否水解以及水解产物不同进行分类。
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单糖
化学式
C6H12O6
C12H22O11
(C6H10O5)n
常见物质
葡萄糖、果糖
蔗糖、麦芽糖
淀粉、纤维素
2.葡萄糖
(1)物理性质
颜色
状态
水溶性
存在
无色
固体
易溶
葡萄和其他有甜味的水果中
(2)结构
分子式
结构简式
主要原子团
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羟基、醛基
(3)主要化学性质
①与新制Cu(OH)2悬浊液反应
实验现象:试管中有砖红色沉淀生成。
实验结论:葡萄糖具有还原性,能被弱氧化剂如新制Cu(OH)2悬浊液氧化,生成砖红色氧化亚铜沉淀。
应用:这一反应可用于尿糖的检测。
②体内氧化
葡萄糖在人体组织中发生缓慢氧化,为生命活动提供能量。化学方程式为:C6H12O6+6O2―→6CO2+6H2O。
3.淀粉和纤维素
(1)淀粉
①绿色植物光合作用的产物,主要存在于植物的种子或块根里,淀粉在酸或酶的催化作用下逐步分解,最终生成葡萄糖。
②淀粉遇碘变为蓝色,可用于检验淀粉的存在。
(2)纤维素
①天然高分子化合物,是构成植物细胞壁的基本成分,一切植物中均含纤维素。人体不能消化纤维素。
②它在一定条件下水解也能生成葡萄糖。
(1)糖类都能发生水解反应。( )
(2)葡萄糖和蔗糖互为同分异构体。( )
(3)淀粉和纤维素均能遇碘水变蓝色。( )
(4)淀粉和纤维素均属于高分子化合物。( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)√
合作·探究]
探究背景]
某化学兴趣小组设计了四个实验方案,用以探究淀粉的水解情况:
1.方案甲:淀粉溶液水解液溶液变蓝
结论:淀粉没有水解。
2.方案乙:淀粉溶液水解液无砖红色沉淀
结论:淀粉完全没有水解。
3.方案丙:淀粉溶液水解液中和液有砖红色沉淀
结论:淀粉已发生水解。
4.方案丁:
结论:淀粉部分水解。
探究问题]
1.以上实验方案结论合理的有哪些?
【提示】 丙、丁实验方案结论合理。
2.简述以上方案不合理结论的原因。
【提示】 方案甲:加入碘水,溶液变蓝,证明有淀粉存在,至于淀粉水解程度如何,应另加新制Cu(OH)2悬浊液来检验。所以结论不合理,因为淀粉可能部分水解。
方案乙:淀粉的水解液应加碱中和后,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,保证实验在碱性环境下进行,因为在酸性条件下Cu(OH)2可与H2SO4溶液发生中和反应,生成CuSO4和H2O,而不能与葡萄糖反应。所以结论不合理。
核心·突破]
1.葡萄糖
(1)分子结构特点
(2)化学性质
2.检验淀粉水解及水解程度的实验步骤
实验现象及结论
情况
现象A
现象B
结论
①
溶液呈蓝色
未产生砖红色沉淀
未水解
②
溶液呈蓝色
出现砖红色沉淀
部分水解
③
溶液不呈蓝色
出现砖红色沉淀
完全水解
【温馨提醒】 检验淀粉水解液中是否会有葡萄糖时,一定要先中和溶液中的硫酸,再加入Cu?OH?2悬浊液。
题组·冲关]
题组1 葡萄糖
1.葡萄糖是一种单糖的理由是( )
A.它不能发生分解反应
B.不能再水解成更简单的糖
C.分子中只含1个醛基
D.葡萄糖分子中含碳原子数最少
【解析】 糖的水解反应与糖的分解反应是不同的,前者有水参加反应,后者的反应物只是糖本身,故A不对;糖分子中含碳原子数的多少,含醛基的多少不能作为区分单糖和多糖的标准,故排除C、D。 区分某种糖是否是单糖的依据是看该糖能否水解成更简单的糖,如不能水解成更简单的糖就是单糖。
【答案】 B
2.下列物质中,与葡萄糖化学性质相似的是( )
【解析】 葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,分子中含有的官能团是—OH和—CHO,与A项中的官能团相同。
【答案】 A
3.葡萄糖是提供人体能量的营养物质,它在人体内发生的主要反应是( )
A.酯化反应 B.氧化反应
C.还原反应 D.水解反应
【解析】 葡萄糖在人体内完全氧化,同时释放能量以维持人体生命活动所需。
【答案】 B
4.(2016·昌乐高一检测)对于葡萄糖的下列叙述中正确的是( )
A.1 mol葡萄糖与足量钠反应会生成3 mol H2
B.葡萄糖在一定条件下能水解
C.能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
D.可使小苏打溶液冒出气泡
【解析】 葡萄糖含有羟基,故能与钠反应放出氢气,C6H12O6~5Na~H2↑,A错误;葡萄糖是单糖,不能水解,B错误;能与新制Cu(OH)2悬浊液反应,C正确;无羧基,所以不与NaHCO3反应,D错误。
【答案】 C
题组2 糖类知识的综合应用
5.下列物质互为同分异构体的是( )
A.葡萄糖和果糖 B.果糖和蔗糖
C.淀粉和纤维素 D.淀粉和麦芽糖
【解析】 葡萄糖和果糖分子式均为C6H12O6;麦芽糖和蔗糖分子式均为C12H22O11;淀粉、纤维素均为混合物,不存在同分异构体,淀粉和麦芽糖分子式不同。
【答案】 A
6.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( )
A.①和② B.只有③
C.只有④ D.只有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。
【答案】 D
7.只用一种试剂就可以鉴别乙酸溶液、葡萄糖溶液、淀粉溶液,这种试剂是( )
A.NaOH溶液 B.新制Cu(OH)2悬浊液
C.碘水 D.Na2CO3溶液
【解析】 乙酸、葡萄糖溶液可以与新制Cu(OH)2悬浊液反应,现象分别是生成蓝色溶液和砖红色沉淀。
【答案】 B
8.有A、B、C三种无色溶液,它们分别是葡萄糖溶液、蔗糖溶液、淀粉溶液中的一种,甲同学做实验得出:
①B能与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生砖红色沉淀;
②A遇碘水变蓝色;③A、C均能发生水解反应,水解液均能与新制Cu(OH)2悬浊液共热产生砖红色沉淀。
(1)试判断它们各是什么物质:
A是________,B是________,C是________。
(2)写出A发生水解反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)淀粉 葡萄糖 蔗糖
(2)(C6H+nH2OnC6H
蛋 白 质
基础·初探]
1.组成:由C、H、O、N、S等元素组成,属于高分子化合物。
2.性质
(1)水解
蛋白质水解生成各种氨基酸。如
甘氨酸:H2N—CH2—COOH,
丙氨酸:,
谷氨酸:。
(2)盐析
概念
浓的盐溶液使蛋白质的溶解度降低而使蛋白质从溶液中析出的过程
条件
浓的轻金属盐溶液或铵盐溶液,少量的无机盐能促进蛋白质的溶解
特点
是可逆过程,继续加水时能使沉淀溶解,不影响蛋白质的生理活性
(3)变性
实验操作
实验现象
实验结论
加热后,试管中出现沉淀,再加水,沉淀不溶解
加热、紫外线照射或加入有机化合物、酸、碱、重金属盐等,能够使蛋白质失去生理活性而聚沉,而且不可逆,这叫作蛋白质的变性
加入CuSO4溶液后,试管中出现沉淀,再加水,沉淀不溶解
加入乙醇水溶液后,试管中出现沉淀,再加水,沉淀不溶解
(4)显色反应
某些蛋白质遇浓硝酸显黄色。
(5)蛋白质的灼烧
蛋白质灼烧时有烧焦羽毛的气味,常用此性质来鉴别蛋白质。
请将下列应用或操作与蛋白质的相应性质连线。
(1)提纯蛋白质 a.水解
(2)鉴别蛋白质和纤维素 b.盐析
(3)在蛋白质中滴入浓HNO3呈黄色 c.变性
(4)自来水用漂白粉杀菌、消毒 d.显色反应
(5)蛋白质在酶的作用下生成氨基酸 e.灼烧有烧焦羽毛气味
【答案】 (1)—b (2)—e (3)—d (4)—c (5)—a
核心·突破]
盐析与变性的比较
盐析
变性
概念
蛋白质在某些盐的浓溶液中因溶解度降低而析出
蛋白质在加热、酸、碱等条件下性质发生改变而凝结起来
特征
可逆
不可逆
实质
溶解度降低,物理变化
性质上改变,化学变化
条件
碱金属、镁、铝等轻金属盐和铵盐的浓溶液
加热、强酸、强碱、强氧化剂、紫外线、重金属盐、苯酚、甲醛、乙醇等
用途
提纯蛋白质
杀菌、消毒
【温馨提醒】
1.重金属盐不论是浓溶液还是稀溶液都会使蛋白质变性。
2.要分清轻金属无机盐溶液是浓溶液还是稀溶液,浓溶液使蛋白质析出,稀溶液促进其溶解。
题组·冲关]
题组1 氨基酸
1.下列物质属于电解质的是( )
A.葡萄糖 B.蔗糖
C.甘氨酸 D.甘油
【解析】 甘氨酸分子中的羧基(—COOH)发生电离,故甘氨酸属于电解质。
【答案】 C
2.分子中含有的官能团种数为( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
【解析】 该分子属于氨基酸,含—NH2和—COOH两种官能团。
【答案】 B
3.关于的酸碱性,下列说法正确的是( )
A.既有酸性,也有碱性 B.只有酸性
C.只有碱性 D.既没有酸性也没有碱性
【解析】 氨基酸结构中含有羧基和氨基,所以既有酸性,又有碱性。
【答案】 A
4.氨基酸是人体必需的一种营养物质,有一种氨基酸的分子式为C2H5NO2,下列有关叙述正确的是( )
A.该氨基酸分子的相对分子质量为75 g
B.该分子由两个碳元素、五个氢元素、一个氮元素和两个氧元素构成
C.该氨基酸结构中含有—NO2
D.该分子中碳、氢、氮、氧四种元素的原子个数比为2∶5∶1∶2
【解析】 相对分子质量没有单位,A错误;元素不能用“个”表示,且分子是由原子构成的,B错误;氨基酸分子式中的N来自于—NH2,O来自于—COOH,没有—NO2,C错误。
【答案】 D
题组2 蛋白质
5.下列关于蛋白质的说法中不正确的是( )
A.蛋白质是高分子化合物
B.在一定条件下能水解,最终生成氨基酸
C.天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成
D.蛋白质在灼烧时会释放出烧焦羽毛的特殊气味
【解析】 蛋白质是高分子化合物,其相对分子质量可达几万到几千万,故A项正确;蛋白质水解的最终产物是氨基酸,B项正确;蛋白质中除含有C、H、N、O四种元素外,还可能含有S、P等元素,故C项错误;灼烧时释放出烧焦羽毛气味是蛋白质的特征反应之一,D项正确。
【答案】 C
6.(2016·高密高一检测)为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”,通常选用的方法是( )
A.滴加浓硝酸 B.滴加浓硫酸
C.滴加酒精 D.火焰上灼烧
【解析】 鉴别蛋白质的依据主要有:①有些蛋白质分子(有苯环存在)跟浓HNO3作用时呈黄色。②蛋白质被灼烧时,有烧焦羽毛的气味(常以此来区别毛织物和棉织物)。
【答案】 D
7.(2016·全国乙卷)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2-甲基丁烷也称为异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C.C4H9Cl有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
【解析】 A项2-甲基丁烷的结构简式为(CH3)2CHCH2CH3,也称为异戊烷。B项乙烯(CH2===CH2)分子中含有碳碳双键,在一定条件下,能与水发生加成反应生成乙醇(CH3CH2OH)。C项C4H9Cl由—C4H9和—Cl构成,而—C4H9有4种不同的结构,分别为—CH2CH2CH2CH3、—CH2CH(CH3)2、—CH(CH3)CH2CH3、—C(CH3)3,故C4H9Cl有4种同分异构体。D项蛋白质是有机高分子化合物,油脂不是高分子化合物。
【答案】 B
8.应用所学知识回答下列问题:
(1)下列物质对蛋白质的化学性质具有明显影响的是________(填字母)。
A.重晶石 B.蓝矾 C.碘酒 D.高锰酸钾
E.酒精 F.生牛奶 G.熟鸡蛋
(2)如果你发现有人误服重金属盐而出现了轻微中毒症,需要你马上对病人进行抢救,你认为上述物质中可以应用的是________(填字母)。
(3)当你选择物质对病人进行抢救以后,下一步的打算或做法是________(填字母)。
A.建议病人快去医院继续治疗
B.将病人安置于通风处呼吸新鲜的空气
C.建议病人卧床休息
【解析】 (1)蓝矾、碘酒、高锰酸钾、酒精等物质都能使蛋白质变性,蛋白质的变性属于化学变化。重晶石的主要成分是硫酸钡,它既不溶于水又不溶于酸,不能使蛋白质变性,对人无毒。(2)生牛奶中含有较多的未变性的蛋白质,熟鸡蛋中蛋白质已经变性了。(3)重金属盐中毒者服用生牛奶能降低重金属盐对人体的作用,但这种作用是有限的。病人去医院请医生做更有效的治疗是最佳选择。
【答案】 (1)BCDE (2)F (3)A