第三章
有机化合物
知识归纳
1.糖类、油脂、蛋白质的化学组成
有机物
元素组成
代表物
代表物分子
水溶性
糖类
单糖
C、H、O
葡萄糖、果糖
C6H12O6
易溶
双糖
C、H、O
蔗糖、麦芽糖
C12H22O11
易溶
多糖
C、H、O
淀粉、纤维素
(C6H10O5)n
油脂
油
C、H、O
植物油
不饱和高级脂肪酸甘油酯
不溶
脂肪
C、H、O
动物脂肪
饱和高级脂肪酸甘油酯
不溶
蛋白质
C、H、O、N、S、P等
酶、肌肉、毛发等
氨基酸连接成的高分子
2.糖类、油脂、蛋白质的性质
有机物
特征反应
水解反应
糖类
葡萄糖
葡萄糖有银镜产生
蔗糖
产物为葡萄糖与果糖
淀粉
遇碘单质(I2)变蓝色
产物为葡萄糖
油脂
酸性条件下:产物为甘油、高级脂肪酸;碱性条件下(皂化反应):产物为甘油、高级脂肪酸盐
蛋白质
①遇浓硝酸变黄色②灼烧有烧焦羽毛气味
生成氨基酸
3.糖类、油脂、蛋白质的用途
(1)糖类物质是绿色植物光合作用的产物,是动植物所需能量的重要来源;葡萄糖是重要的工业原料,主要用于食品加工、医疗输液、合成药物等;纤维素可用于造纸,制造纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯、黏胶纤维等。
(2)油脂提供人体所需要的能量,等质量的糖类、油脂、蛋白质完全氧化时,油脂放出的热量最多。油脂用于生产高级脂肪酸和甘油。
(3)蛋白质是人体必需的营养物质,在工业上有很多用途,动物的毛、皮、蚕丝可制作服装,酶是一类特殊的蛋白质,是生物体内重要的催化剂。
素养整合
一、单选题:
1.下列关于糖类的说法中正确的是
( )
A.糖类都能发生水解反应
B.单糖都能发生银镜反应
C.葡萄糖与果糖是同分异构体,淀粉与纤维素也是同分异构体
D.单糖都能发生酯化反应
2.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
3.下列说法正确的是
( )
A.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
B.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的
C.糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物
D.油脂有油和脂肪之分,但都属于酯
4.下列实验中,没有颜色变化的是( )
A.葡萄糖溶液与新制的Cu(OH)2悬浊液混合加热
B.淀粉溶液中加入碘酒
C.鸡蛋清中加入浓硝酸
D.淀粉溶液中加入稀硫酸并加热
5.现有四种试剂:①新制氢氧化铜悬浊液;②浓硝酸;③硝酸银溶液;④碘水。为了鉴别葡萄糖、淀粉、食盐、鸡蛋清四瓶无色溶液,分别选择合适的试剂,正确的顺序是( )
A.①②③④
B.④①②③
C.①④②③
D.①④③②
6.市场上有一种加酶洗衣粉,即在洗衣粉中加入少量的碱性蛋白酶,它的催化活性很强,衣服的汗渍、血液及人体排放的蛋白质油渍遇到它,皆能水解除去,下列衣料中不能用加酶洗衣粉洗涤的是
( )
①棉织品 ②毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品 ⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A.①②③④⑤⑥
B.②④
C.③④⑤
D.③⑤⑥
7.向淀粉中加入少量硫酸,并加热使之发生水解,为测定水解的程度所需的试剂是
( )
①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制氢氧化铜悬浊液 ④碘水 ⑤BaCl2溶液
A.①⑤
B.②④
C.①②④
D.②③④
8.有关天然产物水解的叙述不正确的是
( )
A.油脂水解可得到丙三醇
B.可用碘检验淀粉水解是否完全
C.蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
D.纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
9.下列关于有机物的说法正确的是
( )
A.乙醇、乙烷和乙酸都可以与钠反应生成氢气
B.75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒
C.苯和乙烯都可使溴的四氯化碳溶液褪色
D.石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物
10.下列有关葡萄糖的说法错误的是
( )
A.葡萄糖的分子式是C6H12O6
B.葡萄糖能发生银镜反应
C.葡萄糖是人体重要的能量来源
D.葡萄糖属于高分子化合物
11.区分羊毛织品和尼龙布最简单的方法是
( )
A.灼烧并闻气味
B.观察外观
C.放在水中比较柔软性
D.手摸,凭手感区分
12.关于蔗糖的下列说法中,不正确的是
( )
A.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的两倍
B.纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液,微热,不发生银镜反应
C.在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,水浴加热,看不到有银镜生成
D.在蔗糖里加入浓硫酸,可观察到颜色变黑,并有泡沫出现
13.验证淀粉水解可生成还原性糖,进行如下实验,在该实验中,操作步骤排序正确的是
( )
①取少量的淀粉加适量水制成溶液
②加热煮沸
③加入新制的氢氧化铜悬浊液
④加入几滴稀硫酸
⑤加热
⑥加入碱液中和酸至呈碱性
A.①②④⑤③⑥
B.①②③⑤④⑥
C.①④②⑥③⑤
D.①③②④⑥⑤
14.淀粉溶液中加入少量稀硫酸,加热使淀粉水解,为测定其水解程度,下列试剂中必需的是
( )
①氢氧化钠溶液
②银氨溶液
③新制备的氢氧化铜悬浊液
④碘水
A.②
B.②④
C.①③④
D.③④
15.能使蛋白质从溶液中析出,又不使蛋白质变性的方法是
( )
A.加饱和硫酸钠溶液
B.加福尔马林
C.加75%的酒精
D.加氯化钡溶液
16.下列各组物质制成的无色透明液体,能通过丁达尔效应鉴别的是
( )
A.葡萄糖和蔗糖
B.蛋白质和甘氨酸
C.麦芽糖和甘油
D.淀粉和蛋白质
17.关于基本营养物质的说法正确的是
( )
A.所有蛋白质均可通过颜色反应来鉴别
B.糖类、蛋白质、油脂都属于天然高分子化合物
C.糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的
D.油脂在酸性条件下水解为丙三醇和高级脂肪酸
18.下列说法不正确的是
( )
A.油脂是高级脂肪酸的甘油酯
B.油脂与氢气发生加成反应,可以得到固态油脂
C.油脂在酸性或碱性条件下,可以发生皂化反应
D.油脂没有固定的熔、沸点
19.下列叙述不正确的是
( )
A.蛋白质属于天然有机高分子化合物,没有蛋白质就没有生命
B.所有蛋白质遇浓硝酸都变黄,称为颜色反应
C.人工最早合成的具有生命活性的蛋白质——结晶牛胰岛素是中国科学家在1965年合成的
D.可以用灼烧法来鉴别蛋白质
20.由a
g乙酸、b
g葡萄糖和c
g尿素〔CO(NH2)2〕组成的混合物150
g,在一定条件下完全燃烧生成90
g水,则a、b、c的比值为
( )
A.1∶1∶1
B.1∶3∶1
C.任意比
D.无法计算
二、填空题
21.糖类、油脂、蛋白质为动物性和植物性食物中的基本营养物质。
(1)蛋白质、淀粉、脂肪三种营养物质中水解的最终产物能与新制Cu(OH)2悬浊液反应的是
,制造肥皂的主要原料是
。
(2)蛋白质水解的最终产物是
。
(3)下列有关说法中正确的是
。
A.蛋白质中只含C、H、O三种元素
B.油脂在人体中发生水解的产物是氨基酸
C.糖类并不都有甜味
D.糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应
(4)淀粉溶液和蛋白质溶液都是胶体,用一束光通过其溶液,都产生
,若检验它们可选用的试剂是
。
知识拓展
蛋白质的存在与主要用途
(1)蛋白质的存在
(2)蛋白质的主要用途
实验拓展
例.
2008年,三鹿等多家乳制品企业为使蛋白质含量检测合格而加入三聚氰胺,使多名儿童患肾结石,实验室可用下列实验装置测定三聚氰胺的分子式。
已知三聚氰胺的相对分子质量为126。取1.26
g三聚氰胺样品,放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O、N2,实验测得装置B增重0.54
g,C增重1.32g,排入F中水的体积为672
mL(可按标准状况计算)。
(1)E装置的作用是
。
(2)需要加热的装置是
(填字母代号)。
(3)装置D的作用是
。
(4)F处读数时应该注意:
、
。
(5)三聚氰胺的分子式为
。
第四节
基本营养物质参考答案与解析
素养整合
题序
答案
解析
1
D
单糖不能水解,A选项错误;果糖中不含醛基,不能发生银镜反应,B选项错误;淀粉和纤维素不是同分异构体,C选项错误;所有的单糖都含有羟基,故能发生酯化反应,D选项正确。
2
B
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,故否定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。
3
D
糖类中的单糖不能水解,A选项错误。糖类、油脂都是由C、H、O三种元素组成的;而蛋白质中除含C、H、O三元素外,还含有N元素等,B选项错误;单糖和双糖及油脂都不是高分子化合物,C选项错误。
4
D
淀粉在稀硫酸的催化作用下,最终水解成葡萄糖,但这一过程中没有颜色变化。A选项会有砖红色沉淀产生;B选项淀粉遇碘变蓝色;C选项鸡蛋清遇浓硝酸会变黄,这是蛋白质的颜色反应。
5
D
葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液共热生成砖红色沉淀;淀粉遇到碘显蓝色;食盐溶液中氯离子与银离子反应生成白色沉淀,鸡蛋清溶液中含有蛋白质,遇到浓硝酸显黄色,故试剂顺序为①④③②。
6
B
根据题意知加酶洗衣粉能使蛋白质水解,所以含有蛋白质的衣服不能用加酶洗衣粉洗。毛织品和蚕丝织品的主要成分是蛋白质。
7
C
淀粉在稀硫酸催化下水解,最终产物是葡萄糖。如果未发生水解,则溶液不能发生银镜反应;如果部分水解,则既能发生银镜反应又能遇碘水变蓝;如果已完全水解,则遇碘水不显蓝色。因此,选择碘水和银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液可确定有无淀粉存在和有无葡萄糖生成,但检验水解产物前必须加碱来中和酸。
8
D
油脂水解可以得到丙三醇和对应的高级脂肪酸(或高级脂肪酸盐),A项正确;淀粉遇碘显蓝色,淀粉完全水解后生成的葡萄糖遇碘不变色,B项正确;氨基酸是组成蛋白质的最小结构单元,故蛋白质水解的最终产物均为氨基酸,C项正确;纤维素水解和淀粉水解得到的最终产物都是葡萄糖,D选项错误。
9
B
通常由于苯的萃取作用可使溴水褪色,但在溴的四氯化碳溶液中不存在这个问题,因此苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色。A项中乙烷不和金属Na反应,故A项错误;C项中苯不能和Br2的CCl4溶液反应,故C项错误;D项中石油的成分是烷、环烷、芳香烃,其分馏产品也只能是这几种成分,不可能有乙酸、苯及其衍生物,故D选项错误。
10
D
葡萄糖能发生银镜反应,葡萄糖在人体内氧化生成CO2和H2O同时释放出大量的能量,提供人类作生命运动,故A、B、C项都正确;D项中葡萄糖的相对分子质量只有180,属于小分子,故D选项错误。
11
A
羊毛织品是蛋白质,烧焦时有特殊气味,故A选项正确。
12
A
蔗糖的分子式为C12H22O11,葡萄糖的分子式为C6H12O6,故A选项不正确;蔗糖不是还原性糖,不能发生银镜反应;蔗糖与稀硫酸共热后虽然生成了葡萄糖,但由于此时溶液呈酸性,也不能发生银镜反应;浓硫酸具有脱水性,能将蔗糖炭化,进一步将碳氧化成二氧化碳。
13
C
注意淀粉的水解液在加入新制的氢氧化铜悬浊液之前要用氢氧化钠溶液中和。
14
C
淀粉在一定条件下水解程度不同,产物可能有三种情况:(1)完全水解时,只有葡萄糖;(2)部分水解时,残留物中有未水解的淀粉和生成的葡萄糖;(3)没有水解,残留物中只有淀粉。要检验水解产物中的葡萄糖,必须先用氢氧化钠溶液中和催化剂硫酸。
15
A
加饱和硫酸钠溶液,是使蛋白质发生盐析,此过程是可逆的。而其他三个选项都能使蛋白质变性。
16
B
丁达尔效应是胶体特有的性质。主要看溶液是否为胶体。
17
D
只有含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸才有颜色反应,A错误;单糖、双糖、油脂都属于小分子,B错误;蛋白质除了含有C、H、O三种元素,还含有N、S、P等元素,C错误;油脂在酸性条件下水解为丙三醇和高级脂肪酸,油脂在碱性条件下水解为丙三醇和高级脂肪酸盐,D选项正确。
18
C
A项,油脂可以看作是高级脂肪酸与甘油反应生成的酯;B项,油脂与H2发生加成反应生成饱和高级脂肪酸甘油酯,沸点较高,常温下呈固态;C项,皂化反应是指油脂在碱性条件下的水解反应;D项,自然界中的油脂是多种物质的混合物,因此没有固定的熔、沸点。
19
B
蛋白质是生命的基础,A选项正确。蛋白质与浓硝酸的颜色反应,只有含苯环的蛋白质才能显黄色,不含苯环的蛋白质没有这一性质,B选项错误。C选项为常识性知识,正确。蛋白质灼烧时有烧焦羽毛气味,这一性质常用来检验物质中是否含有蛋白质,生活中应用尤其广泛,这也是最简单的一种鉴别方法,D选项正确。
20
C
表面上看尿素和另外两种物质没有什么关系,仔细分析之后会发现,这三种物质含氢元素的质量分数相同,因此当总质量一定时,无论它们以怎样的比例混合,产生水的质量是一定的。
21
(1)淀粉 脂肪(2)氨基酸 (3)C(4)丁达尔效应 碘水
(1)淀粉的水解产物是葡萄糖,可与Cu(OH)2悬浊液反应;蛋白质的水解产物是氨基酸;脂肪是油脂,在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸钠是肥皂的主要成分。(2)蛋白质的水解产物是氨基酸。(4)胶体能产生丁达尔效应,淀粉溶液遇碘变蓝。
22
(1)用来排水,以测定氮气的体积 (2)AD (3)吸收未反应的氧气 (4)量筒内的液面与广口瓶内的液面相平 视线与凹液面最低处相切 (5)C3N6H6
本实验的原理是通过测量三聚氰胺样品燃烧产生的CO2和H2O的质量以及生成的氮气的体积,从而确定各原子的物质的量之比,进而确定分子式。浓硫酸的作用是吸收产生的水蒸气,碱石灰的作用是吸收产生的CO2,因为O2也不溶于水,所以在用排水法收集N2之前应该用热的铜网将O2除净。测量N2的体积时,必须要保证集气瓶中的N2的压强和外界大气压相等。(5)三聚氰胺的物质的量为=0.01
moln(H2O)==0.03
mol,n(H)=0.06
moln(CO2)==0.03
mol,n(C)=0.03
moln(N2)==0.03
mol,n(N)=0.06
mol分子式为:C3N6H6。
实验拓展
例.
答案:
(1)用来排水,以测定氮气的体积
(2)AD
(3)吸收未反应的氧气
(4)量筒内的液面与广口瓶内的液面相平
视线与凹液面最低处相切
(5)C3N6H6
解析:浓硫酸的作用是吸收产生的水蒸气,碱石灰的作用是吸收产生的CO2,因为O2也不溶于水,所以在用排水法收集N2之前应该用热的铜网将O2除净。测量N2的体积时,必须要保证集气瓶中的N2的压强和外界大气压相等。
(5)三聚氰胺的物质的量为1.26/126=0.01
mol
n(H2O)=0.54/18=0.03
mol,n(H)=0.06
mol
n(CO2)=1.32/44=0.03
mol,n(C)=0.03
mol
n(N2)=0.672/22.4=0.03
mol,n(N)=0.06
mol
分子式为:C3N6H6。