(共49张PPT)
微型专题重点突破(六)
第四章 生命中的基础有机化学物质
核心素养发展目标
HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO
1.宏观辨识与微观探析:能根据有机化合物分子中含有的官能团,理解油脂、糖类、氨基酸和蛋白质主要的化学性质,理解官能团与反应类型之间的关系。
2.证据推理与模型认知:能根据有机物分子中含有的官能团推测其具有的性质,形成“结构决定性质”的思维模型,掌握有机物提纯、鉴别的一般方法。
微型专题
克难解疑
精准高效
考题精选
精练深思
触类旁通
内容索引
NEIRONGSUOYIN
01
微型专题
例1 下列说法正确的是
A.油脂水解产物之一是甘油
B.天然植物油在常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔点、沸点
C.油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应,且产物相同
D.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
一、油脂的结构与性质
√
解析 油脂无论是在酸性条件下还是在碱性条件下水解,产物之一都是甘油,A说法正确;
天然植物油是混合物,无恒定的熔、沸点,B说法错误;
油脂在酸性条件下水解的产物是高级脂肪酸和甘油,而在碱性条件下水解的产物是高级脂肪酸盐和甘油,产物不完全相同,C说法错误;
花生油以不饱和酯为主,D说法错误。
油脂概念、结构及性质考查中常见的误区
误区一 概念
误认为油脂、矿物油等含“油”的物质都是同类物质。油脂一定属于酯类,它与汽油等矿物油不同,汽油等矿物油属于烃的混合物,所以不能认为“油”都是同类物质。
误区二 结构
误认为高级脂肪酸形成的酯一定是油脂。高级脂肪酸形成的酯不一定是油脂,如硬脂酸与乙醇反应生成的酯不是油脂,因为结构中不含甘油,只有高级脂肪酸与甘油反应生成的酯才是油脂。
易错警示
误区三 性质
误认为天然油脂有固定的熔、沸点,其原因是对天然油脂的组成未能真正了解。任何天然油脂都是混合物,因而没有固定的熔、沸点。其次,油和脂肪由于结构上的区别,其化学性质也有一定的区别,油能使溴水褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而脂肪不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,能以此来区别油和脂肪。
变式1 下列说法正确的是
A.矿物油是工业用油,不能食用,油脂都是食用油
B.矿物油和油脂都可以在一定条件下水解
C.汽油和油都可以使溴水褪色
D.向脂肪和油中分别加入含酚酞的氢氧化钠溶液并加热,溶液红色变浅
√
解析 A项,油脂并不是都可以用作食用油,如蓖麻油就不能用作食用油;
B项,矿物油是多种烃的混合物,不能水解,而油脂属于酯类化合物,在一定条件下可以水解;
C项,裂化汽油含有不饱和烃,能使溴水褪色,但直馏汽油是饱和烃,不能使溴水褪色;
D项,脂肪和油都能在碱性条件下水解产生高级脂肪酸钠,使含酚酞的NaOH溶液红色变浅。
例2 下列关于有机物的说法中,正确的一组是
①淀粉、油脂在一定条件下都能发生水解反应 ②淀粉和纤维素互为同分异构体 ③食用油属于酯类,石蜡油属于烃类 ④石油的分馏和煤的气化都发生了化学变化
⑤淀粉遇碘酒变蓝色,在加热条件下葡萄糖能与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应
A.①②⑤
B.①②④
C.①③⑤
D.③④⑤
二、糖类的结构与性质
√
解析 本题虽然考查的是基础知识,但在学习中如果未能明确相关概念(或类别)的关系,出现错误的可能性依然较大。淀粉和纤维素的最简式相同,都是C6H10O5,但分子式(C6H10O5)n中的n值不同,故二者不互为同分异构体。分馏是根据混合物各组分沸点的不同而分离的方法,因而是物理变化;煤的气化是煤在一定条件下与H2O(g)等物质发生反应转化为气体燃料的过程,因而是化学变化。
糖类的组成与性质考查中常见的误区
误区一 糖类=碳水化合物
最初人们发现的糖的分子组成均满足通式Cm(H2O)n,但是,随着化学学科的发展,人们发现,有些糖的组成并不满足该通式,如鼠李糖的分子式是C6H12O5。而满足该通式的有机物不一定是糖,如乙酸(CH3COOH)的分子式可表示为C2(H2O)2。
误区二 糖类物质都能溶于水
受日常生活中糖的影响,误认为糖类物质都能溶于水,其实日常食用的淀粉及蔬菜中的纤维素在常温下都不溶于水。
易错警示
误区三 淀粉和纤维素互为同分异构体
单糖中的葡萄糖和果糖互为同分异构体,二糖中的蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,而误认为淀粉和纤维素也互为同分异构体。
误区四 对反应条件认识不清导致出错
蔗糖等非还原性糖用酸作催化剂、加热水解,其产物中含有还原性的葡萄糖,在用银镜反应或与新制的氢氧化铜悬浊液反应来检验产物中的葡萄糖时,忽略先加碱中和催化剂酸。
变式2 进行淀粉水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)除淀粉外,还使用下列试剂或其中的一部分:
①碘水 ②银氨溶液 ③NaOH溶液 ④稀硫酸
⑤pH试纸
使用上述试剂的顺序依次是
A.①②③④
B.④①③②
C.④①②③
D.④①③②⑤
解析 淀粉的水解程度,包括未水解、部分水解和完全水解。未水解所用试剂:稀硫酸、NaOH溶液、银氨溶液;完全水解所用试剂:稀硫酸、碘水;部分水解所用试剂:稀硫酸、碘水、NaOH溶液、银氨溶液。
√
例3 (2018·济南高二月考)含碳、氢、氧、氮四种元素的某医药中间体的3D模型如图甲所示。下列有关该物质的说法正确的是
A.可以与强碱反应,但不能与强酸反应
B.能发生取代反应,但不能发生加成反应
C.属于芳香族化合物,且与苯丙氨酸互为同系物
D.其结构简式可表示为图乙,分子中所有原子不可能全部处于同一平面
√
三、氨基酸和蛋白质的结构与性质
解析 由3D模型图可知,该有机物的结构简式为
该有机物分子中含有氨基,可以与强酸反应,A项错误;
分子中含有羧基,可以发生取代反应,分子中含有碳碳双键,可发生加成反应,故B错误;
分子中没有苯环,不属于芳香族化合物,故C错误;
根据碳、氢、氧、氮原子的成键数可推知分子结构模型与结构简式相符,由于存在饱和碳原子,分子中所有原子不可能共面,故D正确。
考查氨基酸和蛋白质题目的解答关键
(1)树立“结构决定性质,性质反映结构”的观点,抓住官能团,掌握氨基酸、蛋白质的性质,如氨基酸含有—NH2和—COOH,理应具有—NH2和—COOH的性质。
(2)多联系生活、生产和社会,渗透相关学科的知识,真正了解氨基酸、蛋白质重要而广泛的用途。
思维启迪
变式3 下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是
A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
C.α-氨基丙酸与α-氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽
D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
解析 B项,只有蛋白质遇重金属离子会变性,氨基酸不能,错误;
C项,α-氨基丙酸和α-氨基苯丙酸均自身脱水成二肽,有2种,二者两两脱水成二肽有2种,共4种二肽,错误;
D项,氨基酸有两性,与氢氧化钠溶液反应生成氨基酸钠,阴离子在电场作用下向正极移动,错误。
√
A.麦芽糖、麦芽糖酶、葡萄糖
B.蔗糖、蔗糖酶、果糖
C.乳糖、乳糖酶、葡萄糖
D.淀粉、淀粉酶、葡萄糖
例4 图示表示一个反应过程,图中的黑球表示两个相同的单糖或其单元,则图中的a、b、c分别表示
四、有机物水解反应产物的判断
√
解析 图示为二糖的水解过程,其中a为二糖,b为酶,c为一种单糖。麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解生成两分子葡萄糖,A项正确;
蔗糖在蔗糖酶作用下水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖,B项错误;
乳糖在乳糖酶作用下水解生成一分子葡萄糖和一分子半乳糖,C项错误;
淀粉为多糖,D项错误。
有机物水解产物的判断
(1)卤代烃的水解
思维启迪
(2)酯类水解
①在酸性介质中生成酸和醇
②在碱性介质中生成盐和醇
(3)糖类水解
在酸性介质中,蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖。
(4)蛋白质的水解
在酸、碱或酶的作用下生成氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α-氨基酸。
变式4 下列关于有机物的说法中正确的是
A.糖类和蛋白质都能发生水解反应
B.由
只能形成一种二肽
C.纤维素在人体内易水解转化为葡萄糖
D.蛋白质在人体内水解可转化为氨基酸
解析 单糖不能水解,A项错误;
√
由
能形成两种二肽,B项错误
纤维素在人体内不能水解,C项错误。
选项
被提纯物质
除杂试剂
分离方法
A
苯(苯甲酸)
生石灰
蒸馏
B
乙酸乙酯(乙酸)
氢氧化钠溶液
分液
C
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
D
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
例5 (2018·西宁四中月考)为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是
五、有机物的分离与提纯
√
解析 苯甲酸能与氧化钙反应生成难挥发的苯甲酸钙,然后蒸馏可分离出苯,A正确;
二者均与NaOH溶液反应,不能除杂,应选碳酸钠溶液,利用分液法除杂,B错误;
乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,应选溴水,利用洗气法除杂,C错误;
除杂时应能将杂质除去并不能引入新的杂质,如加入浓溴水,生成的三溴苯酚和过量的溴都能溶于苯,不能得到纯净的苯,并引入新的杂质,不能用来除杂,应加入NaOH溶液后分液,
D错误。
根据有机物的水溶性、互溶性以及酸碱性等,可选择不同的分离方法,达到分离和提纯的目的。在进行分离操作时,通常根据有机物的沸点不同进行蒸馏或分馏;根据物质的溶解性不同,采用萃取、结晶或过滤的方法;有时,也可以采用水洗法、酸洗法或碱洗法来进行提纯操作。
思维启迪
变式5 选用适宜的试剂和分离方法除去下列各混合物中的杂质(括号内为杂质)。
混合物
除杂试剂
分离方法
溴苯(溴)
____________
______
硝基苯(混酸)
__________________
______
苯(乙苯)
___________________________
______
乙醇(水)
______
______
乙酸乙酯(少量水)
__________________________
______
苯酚(苯甲酸)
______________
______
肥皂(甘油)
________
______
乙烷(乙烯)
______
______
NaOH溶液
分液
H2O、NaOH溶液
分液
酸性KMnO4溶液、NaOH溶液
分液
CaO
蒸馏
无水MgSO4或无水Na2SO4
过滤
NaHCO3溶液
分液
NaCl
盐析
溴水
洗气
例6 下列叙述错误的是
A.用金属钠可区分乙醇和乙醚
B.用酸性高锰酸钾溶液可区分己烷和3-己烯
C.用水可区分苯和溴苯
D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
六、有机物的检验与鉴别
√
解析 金属钠能与乙醇反应生成氢气,与乙醚不反应,A正确;
3-己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而己烷不能,B正确;
苯的密度比水小,在上层,溴苯的密度比水大,在下层,C正确;
甲酸甲酯和乙醛都含有醛基,都能与新制的银氨溶液反应,D错误。
有机物检验与鉴别的方法
(1)根据有机物的溶解性
通常是将有机物加入水中,观察其能否溶于水。用此方法可以鉴别乙酸和乙酸乙酯、乙醇和氯乙烷、甘油和油脂等。
(2)根据液态有机物的密度
观察不溶于水的有机物在水的上层还是下层,从而判断其密度比水的小还是大。用此方法可以鉴别硝基苯和苯、1-氯丁烷和四氯化碳等。
思维启迪
(3)根据有机物的燃烧情况
观察其是否可燃(大部分有机物都可燃,四氯化碳不可燃);燃烧时产生黑烟的多少(可区分乙烷、乙烯和乙炔,聚乙烯和聚苯乙烯等);燃烧时的气味(如识别聚氯乙烯、蛋白质等)。
(4)根据有机物官能团的性质
有机物分子中的官能团决定有机物的性质,有机物的性质反映了其分子中含有的官能团。如不饱和烯烃能使溴水褪色,含有醛基的有机物能发生银镜反应等。
解析 现象①能发生银镜反应说明可能有甲酸、甲酸乙酯;现象②说明无甲酸;现象③说明含有酯,即甲酸乙酯,故该物质中一定含有甲酸乙酯,可能含有甲醇和乙醇,一定无甲酸。
变式6 某物质中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯中的一种或几种,在鉴定时有下列现象:①能发生银镜反应
②加入少量新制的氢氧化铜,沉淀不溶解 ③与含有酚酞的NaOH溶液共热时,溶液红色逐渐变浅。
下列叙述中正确的是
A.一定有甲酸乙酯和甲酸
B.一定有甲酸乙酯和乙醇
C.一定有甲酸乙酯,可能有甲醇和乙醇
D.几种物质都一定有
√
有机物检验和鉴别的常用试剂和现象
相关链接
物质
试剂与方法
现象与结论
饱和烃与不饱和烃鉴别
加入溴水或酸性KMnO4溶液
褪色的是不饱和烃
苯与苯的同系物鉴别
加酸性KMnO4溶液
褪色的是苯的同系物
醛基的检验
加银氨溶液、水浴加热;加新制Cu(OH)2悬浊液、加热煮沸
有银镜生成;煮沸后有红色沉淀生成
醇
加入活泼金属钠
有气体放出
羧酸
加紫色石蕊溶液;加Na2CO3溶液
显红色;有气体逸出
若有机物中含有多种官能团,在检验和鉴别时,注意官能团性质的相互影响,也就是注意选择试剂的滴加顺序。
酯
闻气味;加稀NaOH溶液
水果香味;溶液不分层
酚类检验
加FeCl3溶液或浓溴水
显紫色或生成白色沉淀
淀粉检验
加碘水
显蓝色
蛋白质(含
)
检验
加浓硝酸微热(或灼烧)
显黄色(烧焦羽毛气味)
02
考题精选
1.(2018·全国卷Ⅰ,8)下列说法错误的是
A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B.大多数酶是具有高选择催化性能的蛋白质
C.植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br2/CCl4褪色
D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
√
解析 果糖属于单糖。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2.(2018·聊城市高二下学期期末)下列有关糖类、油脂、蛋白质的叙述正确的是
A.向淀粉溶液中加入碘水后,溶液变蓝色
B.蛋白质、纤维素、蔗糖、PVC都是高分子化合物
C.硫酸铜溶液、硫酸铵溶液均可使蛋白质发生变性
D.变质的油脂有难闻的特殊气味,是由于油脂发生了水解反应
√
解析 淀粉遇到碘显蓝色,
A正确;
蔗糖不是高分子化合物,B错误;
硫酸铜溶液使蛋白质溶液变性,硫酸铵溶液使蛋白质溶液发生盐析,C错误;
变质的油脂有难闻的气味是因为其发生了氧化反应,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3.(2018·宝坻区高二下学期联考)下列各组混合物中,用分液漏斗能分离的是
A.乙酸和乙醇
B.乙酸乙酯和甲酸甲酯
C.苯和甲苯
D.四氯化碳和水
√
解析 四氯化碳和水不互溶,能用分液漏斗进行分离,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
4.(2018·宝坻区高二下学期联考)可把苯酚、硫氰化钾、乙醛、氢氧化钠四种溶液鉴别出来的试剂是
A.FeCl3溶液
B.碳酸氢钠溶液
C.乙酸溶液
D.乙醇
√
解析 加入氯化铁溶液,苯酚溶液呈紫色,硫氰化钾溶液呈红色,乙醛溶液无现象,氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀,可鉴别,A正确;
加入碳酸氢钠,没有明显的现象,不能鉴别,B错误;
加入乙酸,没有明显的现象,不能鉴别,C错误;
加入乙醇,均不反应,没有明显的现象,不能鉴别,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
5.(2018·临沂市高二下学期期中)下列除去括号内杂质的有关操作方法不正确的是
A.乙烷(乙炔):通过盛溴水的洗气瓶
B.乙醇(水):加入生石灰,然后蒸馏
C.苯(苯酚):加入氢氧化钠溶液,然后分液
D.乙酸乙酯(乙醇):加入乙酸和浓硫酸的混合液,然后加热
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析 乙炔和溴发生加成反应生成1,1,2,2-四溴乙烷,乙烷和溴水中的溴不反应,可以采用洗气的方法用溴水除去乙烷中的乙炔,A正确;
氧化钙可与水反应生成难挥发的氢氧化钙,乙醇和氧化钙不反应,可用加生石灰蒸馏的方法分离,B正确;
苯酚和NaOH溶液反应生成可溶性的苯酚钠,苯和NaOH不反应且和水不互溶,然后采用分液法分离,C正确;
乙醇和乙酸的反应是可逆反应且引进新的杂质,应该用饱和碳酸钠溶液除去乙醇,然后采用分液法分离,
D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
6.(2018·鸡西虎林市高二下学期期末)下列实验能获得成功的是
A.乙醇中含乙酸杂质,可加入碳酸钠溶液洗涤、分液除去
B.苯、溴水、铁粉混合制成溴苯
C.用高锰酸钾酸性溶液来区别甲烷和乙烯
D.可用分液漏斗分离乙醇和水
√
解析 乙醇中含乙酸杂质,可加入碳酸钠溶液洗涤除去乙酸,但乙醇溶于水,溶液不分层,无法用分液方法分离,A错误;
用铁作催化剂时,苯与溴水不反应,与液溴反应生成溴苯,B错误;
甲烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,乙烯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,C正确;
乙醇溶于水,溶液不分层,无法用分液方法分离,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
7.(2018·吉安市安福二中月考)可以把乙醇、丙三醇、乙醛、乙酸、甲酸区别开的一种试剂是
A.银氨溶液
B.新制Cu(OH)2悬浊液
C.酸性KMnO4溶液
D.稀溴水
√
解析 甲酸、乙酸均能使新制的氢氧化铜悬浊液溶解,乙醇和丙三醇不能使新制的氢氧化铜悬浊液溶解,甲酸和乙醛能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀,丙三醇中加入蓝色的Cu(OH)2悬浊液,溶液变成清澈的绛蓝色,
B正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
8.(2018·德州月考)下列有机物水解时,键断裂(用虚线表示)的位置错误的是
A.①③
B.①④
C.③
D.①②③
√
解析 二肽水解时,断裂的键为肽键中的碳氮单键,①错误;
酯水解时,断裂的键为酯基中的碳氧单键,③错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
A.缬氨霉素是一种蛋白质
B.缬氨霉素完全水解可得四种氨基酸
C.缬氨霉素完全水解后的产物互为同系物
D.缬氨霉素完全水解,其中一种产物与甘油醛(CH2OHCHOHCHO)互为同分异
构体
9.(2018·东北育才学校阶段检测)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,是由12个氨基酸组成的环状化合物,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析 由题给缬氨霉素的结构简式可知其水解产物有:
其中只有一种氨基酸。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10.(2018·聊城一中期中)有7瓶有机物A、B、C、D、E、F、G,它们可能是苯、甲苯、己烯、苯酚、乙醇、乙醛、乙酸,为确定每瓶的成分,进行下列实验:
①取少量7种有机物,分别加水,振荡后与水分层的是A、D、G;②取少量A、D、G分别加入溴水,振荡后,只有D不仅能使溴水褪色,而且油层也为无色;
③取少量A、G,分别加入酸性KMnO4溶液,振荡后,G能使酸性KMnO4溶液褪色;④取少量A,加入浓H2SO4和浓HNO3,加热后倒入水中,有苦杏仁味黄色油状液体生成;⑤取少量B、C、E、F,分别加入银氨溶液,经水浴加热后,只有B出现银镜;⑥取少量C、E、F,若分别加入金属钠,均有H2放出;若分别加入Na2CO3溶液,只有F有气体放出;⑦取少量C、E,滴入FeCl3溶液,E溶液呈紫色;⑧取少量C、F,混合后加入浓H2SO4,加热后有果香味的油状液体生成。
试推断:A_____,B______,C______,D_______,E______,F______,G______。
苯
乙醛
乙醇
己烯
苯酚
乙酸
甲苯
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
解析 由①可知:A、D、G可能是苯、甲苯和己烯,不可能为苯酚,因为少量的苯酚不能与水分层;
由②可知:D应是己烯,因烯烃可与溴发生加成反应;
由③④可知:G为甲苯,A为苯;
由⑤可知:B中含有—CHO,所以B是乙醛;
由⑥可知:F是乙酸,因为只有乙酸可与Na2CO3溶液反应放出CO2气体;
由⑦⑧可知:E是苯酚,因苯酚遇FeCl3溶液显紫色,则C为乙醇。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10第三节 蛋白质和核酸
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:
能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化,认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异。2.科学态度与社会责任:认识蛋白质是生命活动的物质基础,是人体需要的必需营养物质,但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康,要合理安排饮食,注意营养搭配。
一、氨基酸的结构和性质
1.氨基酸的分子结构
(1)从结构上看,氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被氨基取代的产物。分子中既含有羧基又含有氨基。
(2)天然氨基酸几乎都是α 氨基酸,其结构简式可以表示为。
2.常见的氨基酸
俗名
结构简式
系统命名
甘氨酸
H2N—CH2COOH
氨基乙酸
丙氨酸
α 氨基丙酸
谷氨酸
2 氨基 1,5 戊二酸
苯丙氨酸
α 氨基苯丙酸
3.氨基酸的性质
(1)物理性质
天然氨基酸均为无色晶体,熔点较高,能溶于强酸或强碱溶液中,大部分能溶于水,难溶于乙醇、乙醚。
(2)化学性质
①两性
氨基酸分子中含有酸性基团—COOH,碱性基团—NH2。
甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是
―→
甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是
―→
②成肽反应
氨基酸分子间通过一分子的氨基与另一分子的羧基间脱去一分子水,缩合形成含有肽键的化合物,该反应属于取代反应。如:
(1)氨基酸的缩合机理
氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即
,脱去一分子水后形成肽键()。肽键可简写为“—CONH—”,不能写成“—CNHO—”,两者的连接方式不同。
(2)多肽分子中肽键个数的判断
由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)个肽键。
例1 根据美国《农业研究》杂志报道,美国科学家发现半胱氨酸能增加艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的结构简式为则下列说法中不正确的是( )
A.半胱氨酸属于α 氨基酸
B.半胱氨酸具有两性
C.两分子半胱氨酸脱水形成二肽的结构简式为
D.与NaOH溶液混合加热时,可放出一种碱性气体
答案 C
解析 由题给半胱氨酸的结构简式可知,分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上,所以半胱氨酸属于α 氨基酸,A项正确;因为氨基为碱性基团,羧基为酸性基团,所以它具有两性,B项正确;两分子的半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基脱水缩合的结果,形成的二肽的结构简式应为
C项不正确;
因是氨基酸的铵盐,故电离出的NH与OH-在加热条件下反应会放出氨气,D项正确。
【考点】氨基酸的结构与性质
【题点】氨基酸的结构与性质的综合
相关链接
氨基酸缩合的反应规律
(1)两分子间缩合
―→
(2)分子间或分子内缩合成环
―→
―→
二、蛋白质的结构和性质
1.蛋白质的组成和结构
(1)组成:蛋白质中主要含有C、H、O、N等元素,属于天然有机高分子化合物。其溶液具有胶体的某些性质。
(2)四级结构
2.蛋白质的化学性质
(1)特征反应
①颜色反应:分子中含有苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄色。
②蛋白质灼烧,可闻到烧焦羽毛的特殊气味。
(2)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽反应形成的,在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基,侧链中也有酸性或碱性基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有两性,能与酸或碱反应。
(3)水解反应
蛋白质多肽氨基酸
(4)盐析
向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)溶液,会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象称为蛋白质的盐析。盐析是一个可逆过程,可用于分离提纯蛋白质。
(5)变性
蛋白质在某些物理因素(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等)的影响下,其理化性质和生理功能发生改变的过程称为蛋白质的变性。蛋白质变性后在水中不能重新溶解,是不可逆过程,可用于杀菌消毒。
蛋白质盐析和变性的不同点
盐析
变性
变化条件
浓的轻金属盐
受热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物
变化实质
物理变化(溶解度降低)
化学变化(蛋白质性质改变)
变化过程
可逆
不可逆
用途
分离、提纯蛋白质
杀菌、消毒
例2 下列关于蛋白质的说法不正确的是( )
A.蛋白质是由多种α 氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.浓的硫酸钠溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解
D.鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法
答案 A
解析 氨基酸生成蛋白质发生的是分子间的脱水反应而不是加聚反应,故A项错误;无论何种形式的消毒,其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有生理活性,故B项正确;盐析不能使蛋白质变性,故C项正确;“人造丝”的成分是纤维素,灼烧时没有烧焦羽毛的气味,故D项正确。
【考点】蛋白质的组成和性质
【题点】蛋白质的组成、盐析、变性和鉴别
例3 当含有下列结构片段的蛋白质水解时,产生的氨基酸的种类有( )
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
答案 B
解析 蛋白质水解时肽键断裂然后在一端补上—OH,在—NH—一端补上H,即可确定氨基酸的种类数了。水解时产生的氨基酸为
【考点】
蛋白质的水解反应
【题点】多肽的水解原理
思维启迪
能根据典型有机物分子的结构和性质的关系进行分析和判断,从而得出正确的结论,促进“宏观辨识与微观探析”化学学科素养的发展。
相关链接
蛋白质溶液与盐溶液的反应
盐溶液的浓度大小,轻金属盐溶液和重金属盐溶液对蛋白质的影响是不同的:
(1)浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。蛋白质凝结成固体而从溶液中析出,盐析出来的蛋白质仍保持原有的性质和生理活性,盐析是物理过程,也是可逆的。利用盐析,可分离提纯蛋白质。
(2)稀的轻金属盐溶液,不会降低蛋白质在水中的溶解度,反而会促进蛋白质的溶解。
(3)重金属盐溶液,不论是浓溶液还是稀溶液,均能使蛋白质变性,变性后的蛋白质不再具有原有的可溶性和生理活性,变性过程是化学过程,变性是不可逆的。加热、紫外线、强酸、强碱、某些有机物也能使蛋白质变性。利用此性质可杀菌、消毒。
三、酶和核酸
1.酶
酶具有生理活性,是对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有以下特点:
①条件温和,不需加热。
②具有高度的专一性。
③具有高效催化作用。
2.核酸
(1)核酸是一类分子骨架由磷酸和五碳糖交叉排列而成的长链高分子化合物,它在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性作用。
(2)核酸的类别及其比较
类别
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成
差异
二者主要差异在于五碳糖的不同
脱氧核糖
核糖
存在
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
生理功能
生物遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
(1)酶本身所具有的性质可以结合蛋白质的性质来掌握,高温可使酶变性失去催化活性。
(2)酶的催化作用具有不同于工业催化剂的特点。
例4 下列有关酶的说法中错误的是( )
A.大多数酶是具有催化作用的蛋白质
B.酶的催化作用具有选择性和专一性
C.高温或重金属盐能降低酶的活性
D.酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用
答案 D
解析 大多数酶是具有催化作用的蛋白质,其催化作用具有选择性和专一性,因此要寻找一些特殊的酶。高温、重金属盐、强酸、强碱等条件可使酶(蛋白质)失去活性(变性)。
【考点】酶的性质
【题点】酶的性质
1.某物质的球棍模型如图所示,下列关于该物质的说法不正确的是( )
A.该物质的结构简式为
B.该物质可以发生加成反应
C.该物质为两性化合物
D.该物质的分子之间可以发生脱水反应
答案 A
解析 该物质中的六元环为苯环,能发生加成反应,分子中存在氨基和羧基,具有两性,也能发生分子间的脱水反应。
【考点】氨基酸的结构与性质
【题点】氨基酸的结构与性质
2.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下发生缩合反应生成二肽的化合物共有( )
A.4种
B.3种
C.2种
D.1种
答案 A
解析 同种氨基酸缩合反应生成二肽的化合物各有一种,甘氨酸和丙氨酸发生缩合反应生成二肽的化合物有两种。
【考点】氨基酸的性质
【题点】氨基酸之间的缩合反应
3.下列说法中不正确的是( )
A.组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α 氨基酸
B.利用盐析可以分离和提纯蛋白质
C.DNA是生物体遗传信息的载体,蛋白质合成的模板
D.RNA主要存在于细胞核中,它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
答案 D
解析 RNA主要存在于细胞质中,根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成;DNA主要存在于细胞核中,它是生物体遗传信息的载体,蛋白质合成的模板;盐析不改变蛋白质的生理活性,蛋白质只是暂时失去溶解性,利用多次盐析和溶解可分离、提纯蛋白质。
【考点】蛋白质的综合考查
【题点】蛋白质的组成、提纯
4.当含下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时,不可能产生的氨基酸是( )
答案 D
解析 氨基酸水解,断键部分是如图所示:
得到四种氨基酸:
【考点】
蛋白质的水解反应
【题点】蛋白质的水解反应原理
5.下列说法正确的是( )
A.蛋白质属于天然高分子化合物,组成元素只有C、H、O、N
B.用浓Na2SO4、CuSO4溶液或浓HNO3溶液使蛋清液发生盐析,进而分离、提纯蛋白质
C.蛋白酶是蛋白质,它不仅可以催化蛋白质的水解反应,还可以催化淀粉的水解反应
D.甘氨酸(H2N—CH2—COOH)既有酸性,又有碱性,是最简单的氨基酸
答案 D
解析 A项,蛋白质除含C、H、O、N元素,还可能含有S、P等元素;B项,CuSO4溶液和浓HNO3均会使蛋白质变性;C项,酶的催化作用具有专一性;甘氨酸中—NH2显碱性,—COOH显酸性,D项正确。
6.下列有关核酸的说法中不正确的是( )
A.核酸是一类含磷的生物高分子化合物
B.根据组成,核酸分为DNA和RNA
C.DNA大量存在于细胞质中
D.1981年,我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸
答案 C
解析 核酸是含磷的生物高分子化合物,据组成可分为DNA和RNA,DNA大量存在于细胞核中。
题组一 氨基酸的结构与性质
1.α 丙氨酸是组成人体蛋白的氨基酸之一,如图是α 丙氨酸的分子结构模型图,下列对α 丙氨酸的叙述不正确的是( )
A.α 丙氨酸分子由碳、氢、氧、氮四种原子构成
B.α 丙氨酸中氧元素的质量分数最大
C.α 丙氨酸的分子式为C3H7O2N
D.α 丙氨酸与CH3CH2CH2NO2以及互为同分异构体
答案 B
【考点】氨基酸的组成与结构
【题点】氨基酸的组成与同分异构体的判断
2.关于氨基酸的下列叙述中,不正确的是( )
A.氨基酸都是晶体,一般能溶于水
B.氨基酸都不能发生水解反应
C.氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐
D.天然蛋白质水解最终可以得到α 氨基酸、β 氨基酸等多种氨基酸
答案 D
解析 氨基酸熔点较高,室温下均为晶体,一般能溶于水而难溶于乙醇、乙醚;氨基酸是两性化合物,能与酸、碱反应生成盐;氨基酸分子间能发生成肽反应,但氨基酸都不能发生水解反应;天然蛋白质水解的最终产物是多种α 氨基酸。
【考点】氨基酸的性质与应用
【题点】氨基酸的性质
3.下列物质中能与盐酸反应的物质有( )
A.①③
B.②④
C.①②
D.③④
答案 C
解析 ①中含
—NH2,与盐酸反应生成
与盐酸反应生成与盐酸不反应。
【考点】氨基酸的性质与应用
【题点】氨基酸的两性
4.3个氨基酸(烃基R可以相同,也可以不同)分子失去2个水分子缩合成三肽。现有分子式为C36H57O18N11的十一肽完全水解成甘氨酸(C2H5O2N)、丙氨酸(C3H7O2N)、谷氨酸(C5H9O4N),缩合十一肽化合物时,这3种氨基酸的物质的量之比为( )
A.3∶3∶5
B.3∶5∶3
C.5∶3∶3
D.8∶7∶7
答案 B
解析 在氨基酸缩合成多肽时,分子中碳原子数不变。3种氨基酸分子中的碳原子数总和应为36。若按各项中的数目来组成十一肽,A中碳原子总数为40,C中碳原子总数为34,D中碳原子总数为72,皆不为36,应舍去;只有B中碳原子总数为36,正确。
【考点】氨基酸的性质与应用
【题点】成肽反应
5.某物质的结构简式如图所示,下列有关该物质的说法不正确的是( )
A.该物质的分子式为C13H16N2O5
B.该物质是由两分子不同的氨基酸经脱水缩合而得
C.该物质属于蛋白质
D.1
mol该物质最多可与2
mol
NaHCO3溶液反应
答案 C
解析 该物质不是高分子化合物,不属于蛋白质。
【考点】氨基酸结构与性质的综合
【题点】氨基酸的结构与性质的综合
题组二 蛋白质的组成和性质
6.下列物质中可以使蛋白质变性的是( )
①福尔马林 ②酒精 ③高锰酸钾溶液 ④硫酸铵溶液
⑤硫酸铜 ⑥双氧水 ⑦硝酸
A.除④、⑦外
B.除③、⑥外
C.①②⑤
D.除④外
答案 D
【考点】蛋白质的组成和性质
【题点】蛋白质的变性
7.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,衣服上的汗渍、血迹及人体排出的蛋白质、油渍遇到它,皆能水解而除去。下列衣料不能用加酶洗衣粉洗涤的是( )
①棉织品 ②羊毛织品 ③腈纶织品 ④蚕丝织品
⑤涤纶织品 ⑥锦纶织品
A.①②③
B.②④
C.③④⑤
D.③⑤⑥
答案 B
解析 碱性蛋白酶能使蛋白质水解,而羊毛织品和蚕丝织品的主要成分均属于蛋白质,因此不能用加酶洗衣粉洗涤。
【考点】蛋白质的组成和性质
【题点】蛋白质的水解反应原理
8.下列关于蛋白质的叙述正确的是( )
A.加热能杀死流感病毒是因为病毒的蛋白质受热发生盐析
B.温度越高,对某些化学反应的催化效率越高
C.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
D.任何结构的蛋白质遇到浓硝酸都会变成黄色
答案 C
解析 只有含苯基的蛋白质遇到浓硝酸时才会变为黄色。
【考点】蛋白质的组成和性质
【题点】蛋白质的特征反应、盐析和水解
9.下面是蛋白质分子结构的一部分,其中标出了分子中不同的键,当蛋白质发生水解反应时,断裂的键是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
答案 C
解析 蛋白质水解断键后所得到的水解产物一定是氨基酸,即水解产物分子中既含有氨基,又含有羧基,由此可知应在③处断键。
【考点】多肽的水解
【题点】蛋白质的水解原理
题组三 酶和核酸
10.下列关于酶的叙述中,不正确的是( )
A.酶是一种糖类物质
B.酶大多数是蛋白质
C.酶是生物体内产生的催化剂
D.酶受到高温或重金属盐作用时会变性
答案 A
解析 绝大多数酶是蛋白质,而不是糖类物质,具有蛋白质的性质,当受到高温或重金属盐作用时会变性;酶还是生物体内产生的高效催化剂,其催化作用具有条件温和、不需加热、高度专一、催化效率高等特点。
11.下列有关核酸的叙述中,正确的是( )
A.除病毒外,一切生物都有核酸存在
B.核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的小分子有机物
C.核酸是生物的遗传物质
D.组成核酸的基本单位是脱氧核苷酸
答案 C
解析 一般地说,病毒由核酸和蛋白质组成,A项不正确;核酸是由C、H、O、N、P等元素组成的有机高分子物质,B项不正确;核酸分为核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两大类,其中脱氧核苷酸是DNA的基本单位,D项不正确。
12.酶是蛋白质,因而具有蛋白质的特性;酶又是生物制造出来的催化剂,因而能在许多有机反应中发挥作用。在下面表示温度T与反应速率v之间关系的曲线中,有酶参加的是( )
答案 D
解析 绝大多数酶是蛋白质,在30~50
℃时活性最高,温度过高,酶变性而逐渐失去催化活性。
13.酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸,它的结构简式如下:
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________(填字母)。
A.取代反应
B.氧化反应
C.酯化反应
D.中和反应
(2)在酪氨酸的同分异构体中,同时满足如下三个条件的,除酪氨酸外还有________种。
①属于氨基酸且“碳骨架”与酪氨酸相同;②与氯化铁溶液能发生显色反应;③氨基(—NH2)不与苯环直接相连。
(3)已知氨基酸能与碱反应,写出酪氨酸与足量的NaOH溶液反应的化学方程式:__________。
答案 (1)ABCD (2)5
(3)―→
解析 (1)由酪氨酸的分子结构可知,分子中含有氨基、羧基、酚羟基及苯环,因此酪氨酸应该具有氨基酸、酚、羧酸所具有的性质,能发生中和反应、酯化反应、取代反应和氧化反应。
(2)由于碳骨架相同,且含有酚羟基,侧链不变,将酪氨酸中的羟基置于邻位、间位,有2种,侧链变为“”后与—OH处于邻、间、对位的有3种,总共5种。
(3)酚羟基和羧基均能与NaOH溶液发生反应。
【考点】氨基酸的结构与性质
【题点】氨基酸的结构与性质的综合
14.根据下面所示回答问题:
(1)该化合物中,①表示的官能团名称是________。
(2)该化合物是由________个氨基酸分子间脱去______个水分子而形成的________肽,肽键编号分别是______________。
(3)该化合物水解后生成氨基酸的结构简式除甘氨酸外从左至右,依次为________________________、________________________、________________________。
答案 (1)氨基 (2)4 3 四 ③⑤⑥
(3)
解析 该化合物分子中有3个肽键,显然是由4个氨基酸分子脱去3个水分子而形成的四肽。
【考点】多肽的水解
【题点】蛋白质的水解原理
15.已知氨基酸可发生如下反应:
+N2↑+H2O
且已知:D、E的相对分子质量分别为162和144,可发生如下物质转化关系,如图所示:
(1)写出B、D的结构简式:B_________________,D____________________。
(2)写出C→E的化学方程式:
____________________________________________________。
(3)写出C→D的化学方程式:
_______________________________________。
答案 (1)
(2)
(3)
解析 由B的分子式可推知,两个丙氨酸分子间脱去两个水分子生成B:由题目中所给信息可总结出:在HNO2作用下,氨基酸中的—NH2可转变成—OH,可得C:由于C中含有—COOH和—OH,所以分子间可以脱水,脱去一个水分子可得D:脱去两个水分子可得E:
【考点】氨基酸结构与性质的综合
【题点】氨基酸的成肽反应(共36张PPT)
油脂
第一节
第四章 生命中的基础有机化学物质
核心素养发展目标
HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO
1.宏观辨识与微观探析:
能根据油脂分子中含有的官能团理解油脂的氢化反应和水解反应,会辨识酯的水解与油脂水解的差异。
2.科学态度与社会责任:了解油脂在保温、供能、促进营养成分的吸收方面的作用,也要知道过量摄入油脂对人体健康造成的不良影响,科学合理地搭配饮食。
新知导学
启迪思维
探究规律
达标检测
检测评价
达标过关
内容索引
NEIRONGSUOYIN
01
新知导学
1.概念
油脂是由
和
生成的酯,属于酯类化合物。
2.结构
高级脂肪酸
甘油
一、油脂的结构和分类
(1)结构简式:
(2)官能团:酯基,有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。
3.分类
油脂
油:常温下呈液态(植物油)
脂肪:常温下呈固态(动物油)
按高级脂肪酸的种类分
简单甘油酯:R、R′、R″相同
混合甘油酯:R、R′、R″不同
按状态分
名称
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
软脂酸
硬脂酸
油酸
亚油酸
结构简式
C15H31COOH
____________
____________
_____________
4.常见高级脂肪酸
C17H35COOH
C17H33COOH
C17H31COOH
酯和油脂的区别
(1)酯是由酸(有机羧酸或无机含氧酸)与醇相互作用失去水分子形成的一类化合物的总称。而油脂仅指高级脂肪酸与甘油所生成的酯,因而它是酯中特殊的一类物质。
(2)天然油脂大多数是混合甘油酯,都是混合物,无固定的熔点、沸点,而一般酯类是纯净物,有固定的熔、沸点等。
思维拓展
例1 下列说法正确的是
A.花生油是纯净物,油脂是油和脂肪的总称
B.不含杂质的油脂是纯净物
C.动物脂肪和矿物油都属于油脂
D.同种简单甘油酯可组成纯净物,同种混合甘油酯也可组成纯净物
√
例2 下列“油”中属于酯类的是
①豆油 ②汽油 ③牛油 ④甘油 ⑤重油
A.①③
B.②④⑤
C.①③④
D.③⑤
√
解析 豆油、牛油是油脂,属于酯类;甘油属于醇;汽油、重油是多种烃的混合物。
全面认识油脂的含义
(1)从日常生活中认识油脂
我们日常食用的猪油、牛油、羊油等动物脂肪,还有花生油、芝麻油、豆油等植物油,都是油酯。油酯主要存在于动物的脂肪和某些植物的种子、果实中。
(2)从物质的状态上认识油脂
常温下,植物油脂通常呈液态,称为油;动物油脂通常呈固态,称为脂肪,脂肪和油统称为油脂。
相关链接
(3)从物质类型上认识油脂
从化学成分上讲油脂都是高级脂肪酸与甘油形成的酯,所以油脂属于酯类化合物。
(4)从相对分子质量认识油脂
油脂的相对分子质量一般比较大,有几百甚至上千,但油脂不属于高分子化合物。
1.物理性质
(1)密度:比水
。
(2)溶解性:难溶于
,易溶于
。
(3)熔沸点:天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点。
2.化学性质
(1)水解反应
①硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解反应的化学方程式为:
小
水
二、油脂的性质
有机溶剂
。
②硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中水解的化学方程式为:
皂化
高级脂肪酸钠
。
油脂在碱性溶液中的水解反应又称为
反应,工业上常用来制取肥皂。
是肥皂的有效成分。
这一过程又称为油脂的
,也可称为油脂的
。这样制得的油脂叫
,通常又称为
。
(2)油脂的氢化
油酸甘油酯与氢气发生加成反应的化学方程式为:
氢化
硬化
,
人造脂肪
硬化油
(1)油脂属于酯类,在酸、碱或酶等催化剂作用下能发生水解反应,其碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。
(2)由于某些油脂中含碳碳不饱和键,除可以催化加氢外,还可以与其他物质发生加成反应或氧化反应。
归纳总结
例3 从植物的果实里提取低级酯宜采用的方法是
A.加氢氧化钠溶液溶解后分液
B.加水溶解后分液
C.加酸溶液后蒸馏
D.加有机溶剂溶解后分馏
√
解析 在碱性或酸性溶液中酯会水解,无法提取到酯,所以A、C项不能采用;
酯易溶于有机溶剂,而在水中不溶,故排除B项,选D。
例4 食品店出售的冰激凌是硬化油,它是以多种植物油为原料制得的,此过程中发生的反应类型是
A.水解反应
B.加聚反应
C.加成反应
D.取代反应
√
解析 植物油分子结构中含有
能与H2发生加成反应。
例5 某物质的结构为
关于该物质的叙述正确的是
A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯
B.1
mol该油脂一定条件下可与3
mol
H2发生加成反应
C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种
√
解析 硬脂酸为C17H35COOH,软脂酸为C15H31COOH,根据油脂的分子结构
可知一个油脂分子中含1个
和3个
(酯基)。该油脂分子中
的高级脂肪酸是混酸,和H2加成时得不到硬脂酸甘油酯;1
mol该油脂一定条件下只能与1
mol
H2发生加成反应;酯基在NaOH溶液中水解,得到肥皂的主要成分——高级脂肪酸钠;与该物质互为同分异构体,完全水解后产物相同的油脂均为高级脂肪酸在甘油上的取代位置不同而形成的异构体有两种:
思维启迪
能根据有机物分子中含有的官能团,结合典型有机物的性质进行分析判断,从而得到正确的结论,促进“宏观辨识与微观探析”化学学科素养的发展。
(1)脂肪、油、矿物油三者的比较
相关链接
物质
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油酯
多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
性质
固态或半固态
液态
液态
具有酯的性质,能水解,有的油脂兼有烯烃的性质
具有烃的性质,不能水解
特别提醒 ①植物油与裂化汽油均含碳碳双键,能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色。
②区别油脂(酯)与矿物油的一般方法是加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅,最后不分层的为油脂(酯),否则为矿物油(烃)。
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅不再分层
加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化
用途
营养素可食用,化工原料如制肥皂、甘油
燃料、化工原料
(2)肥皂的制取:
①生产流程
②盐析
工业上利用油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸钠盐(肥皂的主要成分),反应完毕后加食盐进行盐析,因为氯化钠能降低高级脂肪酸钠的溶解度,使混合液分成上下两层,上层为高级脂肪酸钠盐,下层为甘油和食盐水的混合液。
学习小结
XUEXIXIAOJIE
02
达标检测
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点( )
(2)油脂里饱和烃基的相对含量越大,油脂的熔点越高( )
(3)天然油脂都是高分子化合物( )
(4)植物油、动物脂肪和矿物油都是油脂( )
(5)天然油脂大多是由简单甘油酯分子组成的( )
(6)所有的油脂在酸性条件下或碱性条件下都能发生水解反应( )
(7)能发生氢化反应的油脂都能使酸性高锰酸钾溶液褪色( )
1
2
3
4
5
6
√
√
×
×
×
√
√
2.下列关于油脂的结构
的说法正确的是
A.油脂是高级脂肪酸与甘油生成的酯
B.若R1、R2、R3都是饱和烃基,称为简单甘油酯
C.若R1、R2、R3都是不饱和烃基,称为混合甘油酯
D.某油脂分子中,含有三种排列顺序相同的不同烃基,则由该分子所形成的油
脂为混合物
解析 油脂是高级脂肪酸跟甘油生成的酯。在油脂的结构中,R1、R2、R3可以相同,也可以不同,若R1、R2、R3都相同,称为简单甘油酯,若R1、R2、R3不相同为混合甘油酯,此时R1、R2、R3既可能是饱和烃基,也可能是不饱和烃基。
√
1
2
3
4
5
6
3.下列关于油脂的叙述不正确的是
A.油脂在一定条件下能发生皂化反应
B.油脂属于酯类
C.油脂无固定的熔、沸点
D.油脂都不能使溴水褪色
√
1
2
3
4
5
6
解析 油脂在碱性条件下的水解称为皂化反应,故A正确;
油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,油脂属于酯,故B正确;
油脂属于混合物,无固定的熔、沸点,故C正确;
油脂中油是不饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯,分子中含有不饱和键,具有不饱和烃的性质,所以油可以与溴发生加成反应,使溴水褪色,而脂肪是饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯,分子中不含不饱和键,不能使溴水褪色,故D错误。
1
2
3
4
5
6
4.(2018·北京四中高二下学期期末)生活中常用烧碱来清洗抽油烟机上的油渍(主要成分是油脂),下列说法不正确的是
A.油脂属于天然高分子化合物
B.热的烧碱溶液去油渍效果更好
C.清洗时,油脂在碱性条件下发生水解反应
D.油脂碱性条件下发生水解反应,又称为皂化反应
√
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
解析 油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量较小,不属于高分子化合物,
A错误;
油脂在碱性条件下水解,水解吸热,所以热的烧碱溶液可以促进油脂水解,去油渍效果更好,
B正确;
清洗时,油脂在碱性条件下发生水解反应,
C正确;
油脂碱性条件下发生水解反应,又称为皂化反应,
D正确。
5.下列属于油脂的用途的是
①人类的营养物质 ②制取肥皂 ③制取甘油 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备汽油
A.①②③
B.①③⑤
C.②③④⑤
D.①②③④
√
1
2
3
4
5
6
下列说法中不正确的是
A.油酸的分子式为C18H34O2
B.油酸可与NaOH溶液发生中和反应
C.1
mol油酸可与2
mol氢气发生加成反应
D.1
mol甘油可与3
mol油酸发生酯化反应
解析 1
mol油酸分子中含有1
mol碳碳双键,只能与1
mol氢气发生加成反应。
1
2
3
4
5
6
6.食用的花生油中含有油酸,油酸是一种不饱和脂肪酸,对人体健康有益,其分子结构简式为
√微型专题重点突破(六)
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:能根据有机化合物分子中含有的官能团,理解油脂、糖类、氨基酸和蛋白质主要的化学性质,理解官能团与反应类型之间的关系。2.证据推理与模型认知:能根据有机物分子中含有的官能团推测其具有的性质,形成“结构决定性质”的思维模型,掌握有机物提纯、鉴别的一般方法。
一、油脂的结构与性质
例1 下列说法正确的是( )
A.油脂水解产物之一是甘油
B.天然植物油在常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔点、沸点
C.油脂在酸性或碱性条件下均可发生水解反应,且产物相同
D.煎炸食物的花生油和牛油都是可皂化的饱和酯类
答案 A
解析 油脂无论是在酸性条件下还是在碱性条件下水解,产物之一都是甘油,A说法正确;天然植物油是混合物,无恒定的熔、沸点,B说法错误;油脂在酸性条件下水解的产物是高级脂肪酸和甘油,而在碱性条件下水解的产物是高级脂肪酸盐和甘油,产物不完全相同,C说法错误;花生油以不饱和酯为主,D说法错误。
油脂概念、结构及性质考查中常见的误区
误区一 概念
误认为油脂、矿物油等含“油”的物质都是同类物质。油脂一定属于酯类,它与汽油等矿物油不同,汽油等矿物油属于烃的混合物,所以不能认为“油”都是同类物质。
误区二 结构
误认为高级脂肪酸形成的酯一定是油脂。高级脂肪酸形成的酯不一定是油脂,如硬脂酸与乙醇反应生成的酯不是油脂,因为结构中不含甘油,只有高级脂肪酸与甘油反应生成的酯才是油脂。
误区三 性质
误认为天然油脂有固定的熔、沸点,其原因是对天然油脂的组成未能真正了解。任何天然油脂都是混合物,因而没有固定的熔、沸点。其次,油和脂肪由于结构上的区别,其化学性质也有一定的区别,油能使溴水褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而脂肪不能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,能以此来区别油和脂肪。
变式1 下列说法正确的是( )
A.矿物油是工业用油,不能食用,油脂都是食用油
B.矿物油和油脂都可以在一定条件下水解
C.汽油和油都可以使溴水褪色
D.向脂肪和油中分别加入含酚酞的氢氧化钠溶液并加热,溶液红色变浅
答案 D
解析 A项,油脂并不是都可以用作食用油,如蓖麻油就不能用作食用油;B项,矿物油是多种烃的混合物,不能水解,而油脂属于酯类化合物,在一定条件下可以水解;C项,裂化汽油含有不饱和烃,能使溴水褪色,但直馏汽油是饱和烃,不能使溴水褪色;D项,脂肪和油都能在碱性条件下水解产生高级脂肪酸钠,使含酚酞的NaOH溶液红色变浅。
二、糖类的结构与性质
例2 下列关于有机物的说法中,正确的一组是( )
①淀粉、油脂在一定条件下都能发生水解反应 ②淀粉和纤维素互为同分异构体 ③食用油属于酯类,石蜡油属于烃类 ④石油的分馏和煤的气化都发生了化学变化
⑤淀粉遇碘酒变蓝色,在加热条件下葡萄糖能与新制Cu(OH)2悬浊液发生反应
A.①②⑤
B.①②④
C.①③⑤
D.③④⑤
答案 C
解析 本题虽然考查的是基础知识,但在学习中如果未能明确相关概念(或类别)的关系,出现错误的可能性依然较大。淀粉和纤维素的最简式相同,都是C6H10O5,但分子式(C6H10O5)n中的n值不同,故二者不互为同分异构体。分馏是根据混合物各组分沸点的不同而分离的方法,因而是物理变化;煤的气化是煤在一定条件下与H2O(g)等物质发生反应转化为气体燃料的过程,因而是化学变化。
糖类的组成与性质考查中常见的误区
误区一 糖类=碳水化合物
最初人们发现的糖的分子组成均满足通式Cm(H2O)n,但是,随着化学学科的发展,人们发现,有些糖的组成并不满足该通式,如鼠李糖的分子式是C6H12O5。而满足该通式的有机物不一定是糖,如乙酸(CH3COOH)的分子式可表示为C2(H2O)2。
误区二 糖类物质都能溶于水
受日常生活中糖的影响,误认为糖类物质都能溶于水,其实日常食用的淀粉及蔬菜中的纤维素在常温下都不溶于水。
误区三 淀粉和纤维素互为同分异构体
单糖中的葡萄糖和果糖互为同分异构体,二糖中的蔗糖和麦芽糖互为同分异构体,而误认为淀粉和纤维素也互为同分异构体。
误区四 对反应条件认识不清导致出错
蔗糖等非还原性糖用酸作催化剂、加热水解,其产物中含有还原性的葡萄糖,在用银镜反应或与新制的氢氧化铜悬浊液反应来检验产物中的葡萄糖时,忽略先加碱中和催化剂酸。
变式2 进行淀粉水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)除淀粉外,还使用下列试剂或其中的一部分:
①碘水 ②银氨溶液 ③NaOH溶液 ④稀硫酸
⑤pH试纸
使用上述试剂的顺序依次是( )
A.①②③④
B.④①③②
C.④①②③
D.④①③②⑤
答案 B
解析 淀粉的水解程度,包括未水解、部分水解和完全水解。未水解所用试剂:稀硫酸、NaOH溶液、银氨溶液;完全水解所用试剂:稀硫酸、碘水;部分水解所用试剂:稀硫酸、碘水、NaOH溶液、银氨溶液。
三、氨基酸和蛋白质的结构与性质
例3 (2018·济南高二月考)含碳、氢、氧、氮四种元素的某医药中间体的3D模型如图甲所示。下列有关该物质的说法正确的是( )
A.可以与强碱反应,但不能与强酸反应
B.能发生取代反应,但不能发生加成反应
C.属于芳香族化合物,且与苯丙氨酸互为同系物
D.其结构简式可表示为图乙,分子中所有原子不可能全部处于同一平面
答案 D
解析 由3D模型图可知,该有机物的结构简式为该有机物分子中含有氨基,可以与强酸反应,A项错误;分子中含有羧基,可以发生取代反应,分子中含有碳碳双键,可发生加成反应,故B错误;分子中没有苯环,不属于芳香族化合物,故C错误;根据碳、氢、氧、氮原子的成键数可推知分子结构模型与结构简式相符,由于存在饱和碳原子,分子中所有原子不可能共面,故D正确。
考查氨基酸和蛋白质题目的解答关键
(1)树立“结构决定性质,性质反映结构”的观点,抓住官能团,掌握氨基酸、蛋白质的性质,如氨基酸含有—NH2和—COOH,理应具有—NH2和—COOH的性质。
(2)多联系生活、生产和社会,渗透相关学科的知识,真正了解氨基酸、蛋白质重要而广泛的用途。
变式3 下列对氨基酸和蛋白质的描述正确的是( )
A.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
B.氨基酸和蛋白质遇重金属离子均会变性
C.α 氨基丙酸与α 氨基苯丙酸混合物脱水成肽,只生成2种二肽
D.氨基酸溶于过量氢氧化钠溶液中生成的离子,在电场作用下向负极移动
答案 A
解析 B项,只有蛋白质遇重金属离子会变性,氨基酸不能,错误;C项,α 氨基丙酸和α 氨基苯丙酸均自身脱水成二肽,有2种,二者两两脱水成二肽有2种,共4种二肽,错误;D项,氨基酸有两性,与氢氧化钠溶液反应生成氨基酸钠,阴离子在电场作用下向正极移动,错误。
四、有机物水解反应产物的判断
例4 图示表示一个反应过程,图中的黑球表示两个相同的单糖或其单元,则图中的a、b、c分别表示( )
A.麦芽糖、麦芽糖酶、葡萄糖
B.蔗糖、蔗糖酶、果糖
C.乳糖、乳糖酶、葡萄糖
D.淀粉、淀粉酶、葡萄糖
答案 A
解析 图示为二糖的水解过程,其中a为二糖,b为酶,c为一种单糖。麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解生成两分子葡萄糖,A项正确;蔗糖在蔗糖酶作用下水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖,B项错误;乳糖在乳糖酶作用下水解生成一分子葡萄糖和一分子半乳糖,C项错误;淀粉为多糖,D项错误。
有机物水解产物的判断
(1)卤代烃的水解
RCH2Br+NaOHRCH2OH+NaBr
(2)酯类水解
①在酸性介质中生成酸和醇
RCOOCH2R′+H2ORCOOH+HOCH2R′
②在碱性介质中生成盐和醇
RCOOCH2R′+NaOHRCOONa+HOCH2R′
(3)糖类水解
在酸性介质中,蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖。
(4)蛋白质的水解
在酸、碱或酶的作用下生成氨基酸。天然蛋白质水解的最终产物都是α 氨基酸。
变式4 下列关于有机物的说法中正确的是( )
A.糖类和蛋白质都能发生水解反应
B.由只能形成一种二肽
C.纤维素在人体内易水解转化为葡萄糖
D.蛋白质在人体内水解可转化为氨基酸
答案 D
解析 单糖不能水解,A项错误;由能形成两种二肽,B项错误;纤维素在人体内不能水解,C项错误。
五、有机物的分离与提纯
例5 (2018·西宁四中月考)为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项
被提纯物质
除杂试剂
分离方法
A
苯(苯甲酸)
生石灰
蒸馏
B
乙酸乙酯(乙酸)
氢氧化钠溶液
分液
C
乙烷(乙烯)
酸性高锰酸钾溶液
洗气
D
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
答案 A
解析 苯甲酸能与氧化钙反应生成难挥发的苯甲酸钙,然后蒸馏可分离出苯,
A正确;二者均与NaOH溶液反应,不能除杂,应选碳酸钠溶液,利用分液法除杂,
B错误;乙烯被高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,应选溴水,利用洗气法除杂,
C错误;除杂时应能将杂质除去并不能引入新的杂质,如加入浓溴水,生成的三溴苯酚和过量的溴都能溶于苯,不能得到纯净的苯,并引入新的杂质,不能用来除杂,应加入NaOH溶液后分液,
D错误。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的分离与提纯
根据有机物的水溶性、互溶性以及酸碱性等,可选择不同的分离方法,达到分离和提纯的目的。在进行分离操作时,通常根据有机物的沸点不同进行蒸馏或分馏;根据物质的溶解性不同,采用萃取、结晶或过滤的方法;有时,也可以采用水洗法、酸洗法或碱洗法来进行提纯操作。
变式5 选用适宜的试剂和分离方法除去下列各混合物中的杂质(括号内为杂质)。
混合物
除杂试剂
分离方法
溴苯(溴)
NaOH溶液
分液
硝基苯(混酸)
H2O、NaOH溶液
分液
苯(乙苯)
酸性KMnO4溶液、NaOH溶液
分液
乙醇(水)
CaO
蒸馏
乙酸乙酯
(少量水)
无水MgSO4或无水Na2SO4
过滤
苯酚(苯甲酸)
NaHCO3溶液
分液
肥皂(甘油)
NaCl
盐析
乙烷(乙烯)
溴水
洗气
六、有机物的检验与鉴别
例6 下列叙述错误的是( )
A.用金属钠可区分乙醇和乙醚
B.用酸性高锰酸钾溶液可区分己烷和3 己烯
C.用水可区分苯和溴苯
D.用新制的银氨溶液可区分甲酸甲酯和乙醛
答案 D
解析 金属钠能与乙醇反应生成氢气,与乙醚不反应,A正确;3 己烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而己烷不能,B正确;苯的密度比水小,在上层,溴苯的密度比水大,在下层,C正确;甲酸甲酯和乙醛都含有醛基,都能与新制的银氨溶液反应,D错误。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的检验和鉴别
有机物检验与鉴别的方法
(1)根据有机物的溶解性
通常是将有机物加入水中,观察其能否溶于水。用此方法可以鉴别乙酸和乙酸乙酯、乙醇和氯乙烷、甘油和油脂等。
(2)根据液态有机物的密度
观察不溶于水的有机物在水的上层还是下层,从而判断其密度比水的小还是大。用此方法可以鉴别硝基苯和苯、1 氯丁烷和四氯化碳等。
(3)根据有机物的燃烧情况
观察其是否可燃(大部分有机物都可燃,四氯化碳不可燃);燃烧时产生黑烟的多少(可区分乙烷、乙烯和乙炔,聚乙烯和聚苯乙烯等);燃烧时的气味(如识别聚氯乙烯、蛋白质等)。
(4)根据有机物官能团的性质
有机物分子中的官能团决定有机物的性质,有机物的性质反映了其分子中含有的官能团。如不饱和烯烃能使溴水褪色,含有醛基的有机物能发生银镜反应等。
变式6 某物质中可能有甲醇、甲酸、乙醇、甲酸乙酯中的一种或几种,在鉴定时有下列现象:①能发生银镜反应
②加入少量新制的氢氧化铜,沉淀不溶解 ③与含有酚酞的NaOH溶液共热时,溶液红色逐渐变浅。
下列叙述中正确的是( )
A.一定有甲酸乙酯和甲酸
B.一定有甲酸乙酯和乙醇
C.一定有甲酸乙酯,可能有甲醇和乙醇
D.几种物质都一定有
答案 C
解析 现象①能发生银镜反应说明可能有甲酸、甲酸乙酯;现象②说明无甲酸;现象③说明含有酯,即甲酸乙酯,故该物质中一定含有甲酸乙酯,可能含有甲醇和乙醇,一定无甲酸。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的检验与鉴别
相关链接
有机物检验和鉴别的常用试剂和现象
物质
试剂与方法
现象与结论
饱和烃与不饱和烃鉴别
加入溴水或酸性KMnO4溶液
褪色的是不饱和烃
苯与苯的同系物鉴别
加酸性KMnO4溶液
褪色的是苯的同系物
醛基的检验
加银氨溶液、水浴加热;加新制Cu(OH)2悬浊液、加热煮沸
有银镜生成;煮沸后有红色沉淀生成
醇
加入活泼金属钠
有气体放出
羧酸
加紫色石蕊溶液;加Na2CO3溶液
显红色;有气体逸出
酯
闻气味;加稀NaOH溶液
水果香味;溶液不分层
酚类检验
加FeCl3溶液或浓溴水
显紫色或生成白色沉淀
淀粉检验
加碘水
显蓝色
蛋白质(含)检验
加浓硝酸微热(或灼烧)
显黄色(烧焦羽毛气味)
若有机物中含有多种官能团,在检验和鉴别时,注意官能团性质的相互影响,也就是注意选择试剂的滴加顺序。
1.(2018·全国卷Ⅰ,8)下列说法错误的是( )
A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B.大多数酶是具有高选择催化性能的蛋白质
C.植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br2/CCl4褪色
D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
答案 A
解析 果糖属于单糖。
【考点】基本营养物质的综合
【题点】基本营养物质的综合
2.(2018·聊城市高二下学期期末)下列有关糖类、油脂、蛋白质的叙述正确的是
A.向淀粉溶液中加入碘水后,溶液变蓝色
B.蛋白质、纤维素、蔗糖、PVC都是高分子化合物
C.硫酸铜溶液、硫酸铵溶液均可使蛋白质发生变性
D.变质的油脂有难闻的特殊气味,是由于油脂发生了水解反应
答案 A
解析 淀粉遇到碘显蓝色,
A正确;蔗糖不是高分子化合物,B错误;硫酸铜溶液使蛋白质溶液变性,硫酸铵溶液使蛋白质溶液发生盐析,C错误;变质的油脂有难闻的气味是因为其发生了氧化反应,D错误。
【考点】基本营养物质的综合
【题点】基本营养物质的综合
3.(2018·宝坻区高二下学期联考)下列各组混合物中,用分液漏斗能分离的是( )
A.乙酸和乙醇
B.乙酸乙酯和甲酸甲酯
C.苯和甲苯
D.四氯化碳和水
答案 D
解析 四氯化碳和水不互溶,能用分液漏斗进行分离,D正确。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的分离与提纯
4.(2018·宝坻区高二下学期联考)可把苯酚、硫氰化钾、乙醛、氢氧化钠四种溶液鉴别出来的试剂是( )
A.FeCl3溶液
B.碳酸氢钠溶液
C.乙酸溶液
D.乙醇
答案 A
解析 加入氯化铁溶液,苯酚溶液呈紫色,硫氰化钾溶液呈红色,乙醛溶液无现象,氢氧化钠溶液生成红褐色沉淀,可鉴别,A正确;加入碳酸氢钠,没有明显的现象,不能鉴别,B错误;加入乙酸,没有明显的现象,不能鉴别,C错误;加入乙醇,均不反应,没有明显的现象,不能鉴别,D错误。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的检验与鉴别
5.(2018·临沂市高二下学期期中)下列除去括号内杂质的有关操作方法不正确的是( )
A.乙烷(乙炔):通过盛溴水的洗气瓶
B.乙醇(水):加入生石灰,然后蒸馏
C.苯(苯酚):加入氢氧化钠溶液,然后分液
D.乙酸乙酯(乙醇):加入乙酸和浓硫酸的混合液,然后加热
答案 D
解析 乙炔和溴发生加成反应生成1,1,2,2 四溴乙烷,乙烷和溴水中的溴不反应,可以采用洗气的方法用溴水除去乙烷中的乙炔,
A正确;
氧化钙可与水反应生成难挥发的氢氧化钙,乙醇和氧化钙不反应,可用加生石灰蒸馏的方法分离,B正确;
苯酚和NaOH溶液反应生成可溶性的苯酚钠,苯和NaOH不反应且和水不互溶,然后采用分液法分离,
C正确;
乙醇和乙酸的反应是可逆反应且引进新的杂质,应该用饱和碳酸钠溶液除去乙醇,然后采用分液法分离,
D错误。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的分离与提纯
6.(2018·鸡西虎林市高二下学期期末)下列实验能获得成功的是( )
A.乙醇中含乙酸杂质,可加入碳酸钠溶液洗涤、分液除去
B.苯、溴水、铁粉混合制成溴苯
C.用高锰酸钾酸性溶液来区别甲烷和乙烯
D.可用分液漏斗分离乙醇和水
答案 C
解析 乙醇中含乙酸杂质,可加入碳酸钠溶液洗涤除去乙酸,但乙醇溶于水,溶液不分层,无法用分液方法分离,A错误;用铁作催化剂时,苯与溴水不反应,与液溴反应生成溴苯,B错误;甲烷不能使高锰酸钾酸性溶液褪色,乙烯能使高锰酸钾酸性溶液褪色,C正确;乙醇溶于水,溶液不分层,无法用分液方法分离,D错误。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的分离与提纯
7.(2018·吉安市安福二中月考)可以把乙醇、丙三醇、乙醛、乙酸、甲酸区别开的一种试剂是( )
A.银氨溶液
B.新制Cu(OH)2悬浊液
C.酸性KMnO4溶液
D.稀溴水
答案 B
解析 甲酸、乙酸均能使新制的氢氧化铜悬浊液溶解,乙醇和丙三醇不能使新制的氢氧化铜悬浊液溶解,甲酸和乙醛能与新制的氢氧化铜反应产生砖红色沉淀,丙三醇中加入蓝色的Cu(OH)2悬浊液,溶液变成清澈的绛蓝色,
B正确。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的检验与鉴别
8.(2018·德州月考)下列有机物水解时,键断裂(用虚线表示)的位置错误的是( )
A.①③
B.①④
C.③
D.①②③
答案 A
解析 二肽水解时,断裂的键为肽键中的碳氮单键,①错误;酯水解时,断裂的键为酯基中的碳氧单键,③错误。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的水解反应
9.(2018·东北育才学校阶段检测)缬氨霉素是一种脂溶性抗生素,是由12个氨基酸组成的环状化合物,其结构简式如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.缬氨霉素是一种蛋白质
B.缬氨霉素完全水解可得四种氨基酸
C.缬氨霉素完全水解后的产物互为同系物
D.缬氨霉素完全水解,其中一种产物与甘油醛(CH2OHCHOHCHO)互为同分异构体
答案 D
解析 由题给缬氨霉素的结构简式可知其水解产物有:
其中只有一种氨基酸。
10.(2018·聊城一中期中)有7瓶有机物A、B、C、D、E、F、G,它们可能是苯、甲苯、己烯、苯酚、乙醇、乙醛、乙酸,为确定每瓶的成分,进行下列实验:
①取少量7种有机物,分别加水,振荡后与水分层的是A、D、G;
②取少量A、D、G分别加入溴水,振荡后,只有D不仅能使溴水褪色,而且油层也为无色;
③取少量A、G,分别加入酸性KMnO4溶液,振荡后,G能使酸性KMnO4溶液褪色;
④取少量A,加入浓H2SO4和浓HNO3,加热后倒入水中,有苦杏仁味黄色油状液体生成;
⑤取少量B、C、E、F,分别加入银氨溶液,经水浴加热后,只有B出现银镜;
⑥取少量C、E、F,若分别加入金属钠,均有H2放出;若分别加入Na2CO3溶液,只有F有气体放出;
⑦取少量C、E,滴入FeCl3溶液,E溶液呈紫色;
⑧取少量C、F,混合后加入浓H2SO4,加热后有果香味的油状液体生成。
试推断:A________,B________,C________,D_________,E________,F________,G________。
答案 苯 乙醛 乙醇 己烯 苯酚 乙酸 甲苯
解析 由①可知:A、D、G可能是苯、甲苯和己烯,不可能为苯酚,因为少量的苯酚不能与水分层;由②可知:D应是己烯,因烯烃可与溴发生加成反应;由③④可知:G为甲苯,A为苯;由⑤可知:B中含有—CHO,所以B是乙醛;由⑥可知:F是乙酸,因为只有乙酸可与Na2CO3溶液反应放出CO2气体;由⑦⑧可知:E是苯酚,因苯酚遇FeCl3溶液显紫色,则C为乙醇。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的检验与鉴别
题组一 生命中的基础有机物的考查
1.下列说法正确的是( )
A.糖类化合物都具有相同的官能团
B.酯类物质是形成水果香味的主要成分
C.油脂的皂化反应生成脂肪酸和丙醇
D.蛋白质的水解产物都含有羧基和羟基
答案 B
解析 糖类化合物是指多羟基醛或多羟基酮和它们的脱水缩合物,A项错误;油脂的皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,应生成脂肪酸盐和甘油,C项错误;蛋白质的水解产物中都含有羧基和氨基,D项错误;水果有香味主要是由于含有酯类化合物,B项正确。
2.下列说法正确的是( )
A.天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔点、沸点
B.麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖,故二者均为还原型二糖
C.若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物不一致
D.乙醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体
答案 D
解析 天然植物油均为高级脂肪酸的甘油酯,多为混合物,无固定的熔、沸点,A错;蔗糖水解虽能得到葡萄糖,但本身无还原性,B错;两种二肽虽结构不同,但可能得到相同的水解产物,C错;乙醛可以制取聚乙醛,氯乙烯可以合成聚氯乙烯,乙二醇可以发生缩聚反应,D对。
3.L 多巴胺是一种有机物,它可用于帕金森综合症的治疗,其结构简式如下
下列关于L 多巴胺的叙述不正确的是( )
A.它属于α 氨基酸,既具有酸性,又具有碱性
B.它遇到FeCl3溶液显紫色
C.它可以两分子间缩合形成分子式为C18H18O6N2的化合物,该化合物中有3个六元环
D.它既与酸反应又与碱反应,等物质的量的L 多巴胺最多消耗NaOH与HCl的物质的量之比为1∶1
答案 D
解析 两分子L 多巴胺缩去2分子水可形成如下结构:
故C项正确;1
mol
L 多巴胺最多消耗NaOH
3
mol、HCl
1
mol,故D项不正确;L 多巴胺中含酚羟基、—NH2、—COOH,故A、B项均正确。
4.由甘氨酸(H2N—CH2—COOH)和α 羟基乙酸(HO—CH2—COOH)所组成的混合物发生两两分子间脱水反应,其中链状产物有( )
A.1种
B.2种
C.3种
D.4种
答案 D
解析 2分子甘氨酸脱去1分子水形成二肽:
2分子α 羟基乙酸酯化生成链状酯:甘氨酸分子中的—COOH与α 羟基乙酸分子中的—OH酯化生成链状酯:甘氨酸分子中的—NH2与α 羟基乙酸分子中的—COOH反应生成
5.已知某氨基酸的相对分子质量小于200,且氧的质量分数约为50%,则其分子中碳原子的个数最多为( )
A.5
B.6
C.7
D.8
答案 B
解析 确定分子中羧基的数目是解题的关键。分子中氧原子的数目N(O)<,则N(O)≤6,故该氨基酸分子中羧基的数目可能为1、2、3。当分子中含有1个氨基时,所含碳原子数最多。下面用讨论法,设含有不同数目的羧基,求出氨基酸的相对分子质量,再去掉氧、—NH2的相对原子质量和,进而求出碳原子数,分别讨论如下:
含羧基数
1
2
3
氧的相对原子质量和
32
64
96
氨基酸的相对分子质量
64
128
192
氨基的相对原子质量和
16
16
16
C和剩余H的相对原子质量和
16
48
80
最多可含碳原子数
1
4
6
是否合理
不合理
不合理
合理
题组二 有机物的水解反应及其产物的判断
6.(2018·北京四中高二下学期期末)下列高分子物质中,不能水解的是( )
A.淀粉
B.纤维素
C.蛋白质
D.聚乙烯
答案 D
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的水解反应
7.下列说法不正确的是( )
A.溴乙烷与氢氧化钠溶液混合,加热,可发生水解反应
B.有机物的水解反应都属于取代反应
C.麦芽糖、淀粉、纤维素水解的最终产物相同
D.乙酸乙酯和油脂在碱溶液中的水解都是皂化反应
答案 D
解析 只有油脂在碱性条件的水解才称为皂化反应,D项错误。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的水解反应
8.某种解热镇痛药的结构简式为当它完全水解时,可得到的产物有( )
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
答案 C
解析 该有机物水解时断开图示虚线处的键补—OH,—O—补H,—NH—补H,可以得到CH3COOH、
CH3CH2COOH
4种有机物。
【考点】多肽的水解
【题点】肽键的水解
9.某蛋白质充分水解后,能分离出有机物R,R可与等物质的量的KOH或HCl完全反应。3.75
g
R可与50
mL
1
mol·L-1的NaOH溶液完全中和,则R的结构简式为( )
答案 A
解析 有机物R与等物质的量的KOH或HCl完全反应,说明R分子中有一个氨基和一个羧基。此有机物摩尔质量M==75
g·mol-1,即相对分子质量为75,通过相对分子质量分析:75-16(—NH2)-45(—COOH)=14,说明含有一个—CH2—,则R的结构简式为H2N—CH2COOH。
题组三 有机物的分离与提纯
10.(2018·天津市高二下学期期末)下列各组物质中,能用分液漏斗直接进行分离的是( )
A.鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液
B.乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液
C.乙酸与乙醇
D.甘油与水
答案 B
解析 鸡蛋清溶液中加入饱和硫酸钠溶液,发生蛋白质的盐析,析出固体,不能用分液漏斗分离,故A不选;乙酸乙酯难溶于水,与饱和碳酸钠溶液分层,可用分液漏斗分离,故B选;乙酸和乙醇互溶,不能用分液漏斗分离,故C不选;甘油和水互溶,不能用分液漏斗分离,故D不选。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的分离与提纯
11.油脂发生皂化反应后,要使肥皂和甘油从混合物里分离出来,可采用的操作依次是( )
①分液 ②蒸馏 ③过滤 ④盐析
A.①②
B.③④
C.④③②
D.③②
答案 C
解析 油脂发生皂化反应后,向混合物中加入食盐细粒,高级脂肪酸钠便会析出,因它的密度比水小,所以浮在水溶液上面,可采用过滤的方法得到高级脂肪酸钠,而甘油则留在滤液里,可采用蒸馏的方法得到甘油。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的分离与提纯
12.除去下列物质中的杂质(括号中为杂质),采用的试剂和除杂方法错误的是( )
选项
含杂质的物质
试剂
除杂方法
A
C2H4(SO2)
NaOH溶液
洗气
B
C6H6(Br2)
Fe粉
蒸馏
C
C6H5NO2(HNO3)
NaOH溶液
分液
D
C2H2(H2S)
CuSO4溶液
洗气
答案 B
解析 A项,混合气体通过NaOH溶液时,SO2和NaOH反应,而乙烯则不反应;B项,Fe粉相当于催化剂,发生苯的溴代反应,达不到除杂的目的;C项,HNO3能与NaOH反应,而硝基苯不反应,故可除杂,又因为硝基苯不溶于水(密度大于水),再进行分液即可;D项,H2S能和CuSO4反应:CuSO4+H2S==CuS↓+H2SO4,而C2H2则不反应,这样可达到除杂的目的。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的分离与提纯
题组四 有机物的检验与鉴别
13.下列区分植物油和矿物油的方法中,正确的是( )
A.加入水中,浮在水面上的为植物油
B.尝一尝,能食用的为植物油
C.点燃,能燃烧的矿物油
D.加入足量的NaOH溶液共热,不再分层的为植物油
答案 D
解析 植物油与矿物油都不溶于水,密度都比水小,加入水中后都浮在水面上;植物油与矿物油味道不佳,特别是矿物油对人体还有一定的毒害,故不能用尝味道的办法区分;植物油与矿物油点燃时都可燃烧;加足量NaOH溶液共热,矿物油不反应,溶液分层,而植物油皂化为高级脂肪酸钠和甘油,这些产物都易溶于水,不分层,故D正确。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的检验与鉴别
14.能用于鉴别淀粉溶液、肥皂液和含有苯基的蛋白质溶液的试剂是( )
A.碘水
B.烧碱溶液
C.浓硝酸
D.MgSO4溶液
答案 C
解析 含有苯基的蛋白质与浓硝酸作用显黄色;肥皂液与浓硝酸作用会产生难溶于水的硬脂酸;而淀粉与浓硝酸不反应。
【考点】有机物的综合考查
【题点】有机物的检验与鉴别
15.下列鉴别方法不可行的是( )
A.用溴水鉴别苯酚溶液、2,4 己二烯和甲苯
B.用金属钠可区分乙醇和乙醚
C.用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯
D.用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH2OH和
答案 D
解析 苯酚与溴水反应生成2,4,6 三溴苯酚白色沉淀,2,4 己二烯与溴水发生加成反应而使溴水褪色,甲苯与溴水不反应,但可将溴从溴水中萃取出来,故可用溴水鉴别苯酚溶液、2,4 己二烯和甲苯,A项不符合题意;乙醇与金属钠反应生成乙醇钠和氢气,而乙醚与金属钠不反应,可用金属钠区分乙醇和乙醚,B项不符合题意;乙醇与水互溶,甲苯不溶于水且密度比水小,溴苯不溶于水且密度比水大,可用水鉴别乙醇、甲苯和溴苯,C项不符合题意;CH3CH2OH的官能团为醇羟基,的官能团为碳碳双键,二者都能使KMnO4酸性溶液褪色,故不能用KMnO4酸性溶液鉴别,D项符合题意。
16.(2018·河北张家口市高二下学期段考)糖类、油脂、蛋白质都是人类重要的营养物质。回答下列问题:
(1)淀粉和纤维素是两种重要的多糖,这两种物质_____(填“能”或“不能”)互称为同分异构体,淀粉完全水解的化学方程式为____________。
(2)在常温常压下、油脂既有呈固态的,也有呈液态的。某液态油脂的一种成分的结构简式为则该油脂________(填“能”或“不能”)使溴水褪色,该油脂在热NaOH溶液中水解的产物有C17H35COONa、C17H33COONa、________。
(3)发育出现障碍,患营养缺乏症,这主要是由于摄入蛋白质不足引起的。蛋白质在人体内水解的最终产物是________;向蛋白质溶液中加入(CH3COO)2Pb溶液会出现白色沉淀,该变化叫作______________。
答案 (1)不能 (+nH2O
(2)能 C15H29COONa、 (3)氨基酸 变性
解析 (1)分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体,淀粉和纤维素均是高分子化合物,这两种物质不能互称为同分异构体,淀粉完全水解的化学方程式为(+nH2O
(2)根据油脂的结构简式可知—C17H33和—C15H29中均含有1个碳碳双键,则该油脂能使溴水褪色;该油脂在热NaOH溶液中水解的产物有C17H35COONa、C17H33COONa、C15H29COONa和
(3)蛋白质是氨基酸缩合而成的,因此蛋白质在人体内水解的最终产物是氨基酸;铅是重金属,向蛋白质溶液中加入(CH3COO)2Pb溶液会使蛋白质变性,因此会出现白色沉淀。
【考点】基本营养物质的综合
【题点】基本营养物质的综合
17.癌症(恶性肿瘤)严重威胁着人类的生命。据报道,每年因癌症而死亡的人数呈递增趋势。为了战胜癌症,科学家正致力于研究癌症发生的机理和研制抗癌药物,以挽救人类的生命。紫杉醇(俗名)是一种新型抗癌药,其分子式为C47H51NO14,它是由如下的酸A和醇B生成的一种酯。
A.
(—C6H5,苯基)
B.R—OH(R中含C、H、O)
(1)写出ROH的分子式:____________。
(2)根据A的结构,A可能发生的化学反应类型有__________________________
(填序号)。
①取代反应
②消去反应
③氧化反应
④加成反应
(3)1
mol
A与Na反应,最多可生成________
mol
H2。
(4)A中与氮原子直接相连的碳、氢原子________(填“能”或“不能”)与N处于同一平面。
(5)A在足量稀盐酸作用下水解可以得到一种盐,反应的化学方程式为__________________。
答案 (1)C31H38O11 (2)①②③④ (3)1 (4)不能
(5)―→
【考点】有机化合物的综合考查
【题点】有机化合物的综合考查
18.现有通式均为(CH2O)n的六种有机物,性质如下:①A是无色、有刺激性气味的气体,可发生银镜反应 ②B、C、D的相对分子质量均为A的2倍,E的相对分子质量是A的3倍,F的相对分子质量是A的6倍 ③B、E的水溶液可使紫色石蕊溶液变红,还可与乙醇在一定条件下发生酯化反应 ④E结构中含有—CH3,两分子E可形成环状酯 ⑤C不溶于水,D、F两种物质的水溶液均呈中性,C既能发生水解反应,又能发生银镜反应,D不能发生水解反应,却能发生银镜反应,还能与钠反应放出H2,F能发生银镜反应,淀粉水解可得F。
(1)请推断各物质的结构简式:A________、B________、C________、D________、E________、F________。
(2)请分别写出符合下列要求的E的同分异构体:
①能发生银镜反应和酯化反应,又能发生水解反应____________________;
②能发生银镜反应和酯化反应,不能发生水解反应__________________。
(3)写出A发生银镜反应的化学方程式_______________________________。
答案 (1)HCHO CH3COOH HCOOCH3 HOCH2CHO CH3CH(OH)COOH
CH2OH(CHOH)4CHO
(2)①HCOOCH2CH2OH ②CH2OHCH(OH)CHO
(3)HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O
解析 (1)A是无色、有刺激性气味的气体,可发生银镜反应,则A是HCHO;B、C、D的相对分子质量均为A的2倍,故B、C、D的分子式为(CH2O)2,即C2H4O2;E的相对分子质量是A的3倍,故E的分子式为(CH2O)3,即C3H6O3;同理F的分子式为C6H12O6;结合题中各物质的性质即可确定结构简式。(2)E的同分异构体中①能发生银镜反应,说明含有醛基;能发生酯化反应,说明含有羟基或羧基,又能发生水解反应则含有酯基,得出结构简式为HCOOCH2CH2OH。同理得出②为CH2OHCH(OH)CHO。
【考点】有机化合物的综合考查
【题点】有机化合物的综合考查第一节 油脂
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:
能根据油脂分子中含有的官能团理解油脂的氢化反应和水解反应,会辨识酯的水解与油脂水解的差异。2.科学态度与社会责任:了解油脂在保温、供能、促进营养成分的吸收方面的作用,也要知道过量摄入油脂对人体健康造成的不良影响,科学合理地搭配饮食。
一、油脂的结构和分类
1.概念
油脂是由高级脂肪酸和甘油生成的酯,属于酯类化合物。
2.结构
(1)结构简式:
(2)官能团:酯基,有的在其烃基中可能含有碳碳不饱和键。
3.分类
油脂
4.常见高级脂肪酸
名称
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
软脂酸
硬脂酸
油酸
亚油酸
结构简式
C15H31COOH
C17H35COOH
C17H33COOH
C17H31COOH
酯和油脂的区别
(1)酯是由酸(有机羧酸或无机含氧酸)与醇相互作用失去水分子形成的一类化合物的总称。而油脂仅指高级脂肪酸与甘油所生成的酯,因而它是酯中特殊的一类物质。
(2)天然油脂大多数是混合甘油酯,都是混合物,无固定的熔点、沸点,而一般酯类是纯净物,有固定的熔、沸点等。
例1 下列说法正确的是( )
A.花生油是纯净物,油脂是油和脂肪的总称
B.不含杂质的油脂是纯净物
C.动物脂肪和矿物油都属于油脂
D.同种简单甘油酯可组成纯净物,同种混合甘油酯也可组成纯净物
答案 D
【考点】油脂的结构和分类
【题点】油脂的相关概念辨析
例2 下列“油”中属于酯类的是( )
①豆油 ②汽油 ③牛油 ④甘油 ⑤重油
A.①③
B.②④⑤
C.①③④
D.③⑤
答案 A
解析 豆油、牛油是油脂,属于酯类;甘油属于醇;汽油、重油是多种烃的混合物。
【考点】油脂的结构和分类
【题点】油脂与酯的区别与联系
相关链接
全面认识油脂的含义
(1)从日常生活中认识油脂
我们日常食用的猪油、牛油、羊油等动物脂肪,还有花生油、芝麻油、豆油等植物油,都是油酯。油酯主要存在于动物的脂肪和某些植物的种子、果实中。
(2)从物质的状态上认识油脂
常温下,植物油脂通常呈液态,称为油;动物油脂通常呈固态,称为脂肪,脂肪和油统称为油脂。
(3)从物质类型上认识油脂
从化学成分上讲油脂都是高级脂肪酸与甘油形成的酯,所以油脂属于酯类化合物。
(4)从相对分子质量认识油脂
油脂的相对分子质量一般比较大,有几百甚至上千,但油脂不属于高分子化合物。
二、油脂的性质
1.物理性质
(1)密度:比水小。
(2)溶解性:难溶于水,易溶于有机溶剂。
(3)熔沸点:天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点。
2.化学性质
(1)水解反应
①硬脂酸甘油酯在酸性条件下水解反应的化学方程式为:
+3H2O3C17H35COOH+。
②硬脂酸甘油酯在NaOH溶液中水解的化学方程式为:
。油脂在碱性溶液中的水解反应又称为皂化反应,工业上常用来制取肥皂。高级脂肪酸钠是肥皂的有效成分。
(2)油脂的氢化
油酸甘油酯与氢气发生加成反应的化学方程式为:
,
这一过程又称为油脂的氢化,也可称为油脂的硬化。这样制得的油脂叫人造脂肪,通常又称为硬化油。
(1)油脂属于酯类,在酸、碱或酶等催化剂作用下能发生水解反应,其碱性条件下水解程度比酸性条件下水解程度大。
(2)由于某些油脂中含碳碳不饱和键,除可以催化加氢外,还可以与其他物质发生加成反应或氧化反应。
例3 从植物的果实里提取低级酯宜采用的方法是( )
A.加氢氧化钠溶液溶解后分液
B.加水溶解后分液
C.加酸溶液后蒸馏
D.加有机溶剂溶解后分馏
答案 D
解析 在碱性或酸性溶液中酯会水解,无法提取到酯,所以A、C项不能采用;酯易溶于有机溶剂,而在水中不溶,故排除B项,选D。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的物理性质
例4 食品店出售的冰激凌是硬化油,它是以多种植物油为原料制得的,此过程中发生的反应类型是( )
A.水解反应
B.加聚反应
C.加成反应
D.取代反应
答案 C
解析 植物油分子结构中含有能与H2发生加成反应。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的氢化
例5 某物质的结构为关于该物质的叙述正确的是( )
A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯
B.1
mol该油脂一定条件下可与3
mol
H2发生加成反应
C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分
D.与其互为同分异构体且完全水解后产物相同的油脂有三种
答案 C
解析 硬脂酸为C17H35COOH,软脂酸为C15H31COOH,根据油脂的分子结构可知一个油脂分子中含1个和3个(酯基)。该油脂分子中的高级脂肪酸是混酸,和H2加成时得不到硬脂酸甘油酯;1
mol该油脂一定条件下只能与1
mol
H2发生加成反应;酯基在NaOH溶液中水解,得到肥皂的主要成分——高级脂肪酸钠;与该物质互为同分异构体,完全水解后产物相同的油脂均为高级脂肪酸在甘油上的取代位置不同而形成的异构体有两种:
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的水解反应
思维启迪
能根据有机物分子中含有的官能团,结合典型有机物的性质进行分析判断,从而得到正确的结论,促进“宏观辨识与微观探析”化学学科素养的发展。
相关链接
(1)脂肪、油、矿物油三者的比较
物质
油脂
矿物油
脂肪
油
组成
多种高级脂肪酸的甘油酯
多种烃(石油及其分馏产品)
含饱和烃基多
含不饱和烃基多
性质
固态或半固态
液态
液态
具有酯的性质,能水解,有的油脂兼有烯烃的性质
具有烃的性质,不能水解
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅不再分层
加含酚酞的NaOH溶液,加热,无变化
用途
营养素可食用,化工原料如制肥皂、甘油
燃料、化工原料
特别提醒 ①植物油与裂化汽油均含碳碳双键,能使溴水和KMnO4酸性溶液褪色。
②区别油脂(酯)与矿物油的一般方法是加含酚酞的NaOH溶液,加热,红色变浅,最后不分层的为油脂(酯),否则为矿物油(烃)。
(2)肥皂的制取:
①生产流程
②盐析
工业上利用油脂在碱性条件下的水解生成高级脂肪酸钠盐(肥皂的主要成分),反应完毕后加食盐进行盐析,因为氯化钠能降低高级脂肪酸钠的溶解度,使混合液分成上下两层,上层为高级脂肪酸钠盐,下层为甘油和食盐水的混合液。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点( )
(2)油脂里饱和烃基的相对含量越大,油脂的熔点越高( )
(3)天然油脂都是高分子化合物( )
(4)植物油、动物脂肪和矿物油都是油脂( )
(5)天然油脂大多是由简单甘油酯分子组成的( )
(6)所有的油脂在酸性条件下或碱性条件下都能发生水解反应( )
(7)能发生氢化反应的油脂都能使酸性高锰酸钾溶液褪色( )
答案 (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)√
2.下列关于油脂的结构的说法正确的是( )
A.油脂是高级脂肪酸与甘油生成的酯
B.若R1、R2、R3都是饱和烃基,称为简单甘油酯
C.若R1、R2、R3都是不饱和烃基,称为混合甘油酯
D.某油脂分子中,含有三种排列顺序相同的不同烃基,则由该分子所形成的油脂为混合物
答案 A
解析 油脂是高级脂肪酸跟甘油生成的酯。在油脂的结构中,R1、R2、R3可以相同,也可以不同,若R1、R2、R3都相同,称为简单甘油酯,若R1、R2、R3不相同为混合甘油酯,此时R1、R2、R3既可能是饱和烃基,也可能是不饱和烃基。
【考点】油脂的结构和分类
【题点】油脂的相关概念辨析
3.下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A.油脂在一定条件下能发生皂化反应
B.油脂属于酯类
C.油脂无固定的熔、沸点
D.油脂都不能使溴水褪色
答案 D
解析 油脂在碱性条件下的水解称为皂化反应,故A正确;油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯,油脂属于酯,故B正确;油脂属于混合物,无固定的熔、沸点,故C正确;油脂中油是不饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯,分子中含有不饱和键,具有不饱和烃的性质,所以油可以与溴发生加成反应,使溴水褪色,而脂肪是饱和高级脂肪酸与甘油形成的酯,分子中不含不饱和键,不能使溴水褪色,故D错误。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的化学性质
4.(2018·北京四中高二下学期期末)生活中常用烧碱来清洗抽油烟机上的油渍(主要成分是油脂),下列说法不正确的是( )
A.油脂属于天然高分子化合物
B.热的烧碱溶液去油渍效果更好
C.清洗时,油脂在碱性条件下发生水解反应
D.油脂碱性条件下发生水解反应,又称为皂化反应
答案 A
解析 油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量较小,不属于高分子化合物,
A错误;油脂在碱性条件下水解,水解吸热,所以热的烧碱溶液可以促进油脂水解,去油渍效果更好,
B正确;
清洗时,油脂在碱性条件下发生水解反应,
C正确;油脂碱性条件下发生水解反应,又称为皂化反应,
D正确。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的皂化反应
5.下列属于油脂的用途的是( )
①人类的营养物质 ②制取肥皂 ③制取甘油 ④制备高级脂肪酸 ⑤制备汽油
A.①②③
B.①③⑤
C.②③④⑤
D.①②③④
答案 D
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的用途
6.食用的花生油中含有油酸,油酸是一种不饱和脂肪酸,对人体健康有益,其分子结构简式为
下列说法中不正确的是( )
A.油酸的分子式为C18H34O2
B.油酸可与NaOH溶液发生中和反应
C.1
mol油酸可与2
mol氢气发生加成反应
D.1
mol甘油可与3
mol油酸发生酯化反应
答案 C
解析 1
mol油酸分子中含有1
mol碳碳双键,只能与1
mol氢气发生加成反应。
【考点】油脂的结构与分类
【题点】高级脂肪酸及其性质
题组一 油脂的结构和分类
1.下列关于油脂的叙述中不正确的是( )
A.天然油脂没有固定的熔点和沸点,所以天然油脂是混合物
B.C17H33COOH和C17H31COOH与甘油形成的酯属于油脂
C.油脂和石油不属于同类物质
D.油都是由不饱和高级脂肪酸甘油酯组成的,脂肪都是由饱和高级脂肪酸甘油酯组成的
答案 D
解析 天然油脂都是混合物,没有固定的熔、沸点;油脂是由高级脂肪酸和甘油形成的酯,所以由C17H33COOH和C17H31COOH与甘油形成的酯属于油脂;油脂属于酯类,而石油的主要成分是烃类,它们属于不同类别的物质;油和脂肪都是既含有不饱和高级脂肪酸甘油酯又含有饱和高级脂肪酸甘油酯的物质,只是在油中不饱和高级脂肪酸甘油酯的含量较高。
【考点】油脂的结构与分类
【题点】油脂的相关概念辨析
2.(2018·北京朝阳区月考)下列有机物中,属于油脂的是( )
答案 C
解析 油脂的结构可表示为其中R、R′、R″都是高级脂肪酸的烃基,且必须含有结构,故只有选项C符合题意。
【考点】油脂的结构与分类
【题点】油脂的结构式的识别与判断
3.“脑黄金(DHA)”可谓是家喻户晓,其实脑黄金就是从深海鱼油中提取出的不饱和程度很高的脂肪酸,它的分子中有6个碳碳双键,称为二十六碳六烯酸,则其甘油酯的结构简式为( )
A.(C25H51COO)3C3H5
B.(C25H39COO)3C3H5
C.(C26H41COO)3C3H5
D.(C26H47COO)3C3H5
答案 B
解析 因为饱和一元酸的通式为CnH2nO2,故含26个碳的饱和一元酸的分子式为C26H52O2;分子中含6个碳碳双键,则少12个H原子,故其分子式为C26H40O2,结构简式为C25H39COOH。
【考点】油脂的结构与分类
【题点】油脂结构式的识别与判断
4.下列各组物质,既不是同系物又不是同分异构体的是( )
A.软脂酸甘油酯与硬脂酸甘油酯
B.甲酸甲酯和乙酸
C.苯甲醇和对甲基苯酚
D.油酸甘油酯和乙酸甘油酯
答案 D
解析 根据同分异构体及同系物的定义可推知A项中两者属同系物;B项中两者属同分异构体;C项中两者属同分异构体;只有D项,油酸甘油酯中含有双键,与乙酸甘油酯既不是同系物,又不是同分异构体,符合题意。
【考点】油脂的结构与分类
【题点】油脂的组成与结构
题组二 油脂的性质与应用
5.油脂能发生的反应有( )
①皂化反应 ②使高锰酸钾酸性溶液褪色 ③使溴水褪色 ④氧化反应 ⑤还原反应 ⑥加成反应
A.仅①⑤
B.仅①②③④
C.仅①④⑤⑥
D.全部
答案 D
解析 根据该物质结构,含有碳碳不饱和键,所以可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,即氧化反应;可使溴水褪色,属于加成反应;可与氢气发生加成反应,即还原反应;而且属于油脂,可发生皂化反应。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的化学性质
6.下列说法不正确的是( )
A.油脂水解可得到丙三醇
B.油脂皂化生成的高级脂肪酸钠盐是肥皂的有效成分
C.天然油脂大多是由不同酯形成的混合物
D.植物油不能使溴的四氯化碳溶液褪色
答案 D
解析 植物油含较多不饱和高级脂肪酸的甘油酯,其中高级脂肪酸的烃基中含有碳碳不饱和键,能使溴的四氯化碳溶液褪色。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的化学性质
7.(2018·临泽一中月考)可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是( )
A.反应后的溶液使红色石蕊试纸变蓝
B.反应后的溶液使蓝色石蕊试纸变红
C.反应后的溶液静置,分为两层
D.反应后的溶液静置,不分层
答案 D
解析 皂化反应完成前后溶液都呈碱性,都能使红色石蕊试纸变蓝,不能根据红色石蕊试纸是否变蓝判断反应是否完成;油脂难溶于水,皂化反应完成前会出现分层现象,皂化反应完成时油脂全转化为可溶于水的高级脂肪酸盐和甘油,油脂皂化反应基本完成的实验现象:反应后的溶液静置,不分层,
D正确。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的皂化反应
8.(2018·宁波月考)下列关于皂化反应的说法中错误的是( )
A.油脂经皂化反应后,生成的高级脂肪酸钠、甘油和水形成混合液
B.加入食盐可以使高级脂肪酸钠析出,这一过程叫盐析
C.向皂化反应后的混合溶液中加入食盐并搅拌,静置一段时间,溶液分成上下两层,下层是高级脂肪酸钠
D.皂化反应后的混合溶液中加入食盐,可以通过过滤的方法分离提纯
答案 C
解析 油脂在碱性溶液的作用下发生的水解反应,叫皂化反应,生成的高级脂肪酸钠、甘油都溶于水,故能形成混合液,A项正确;加食盐细粒可降低高级脂肪酸钠在水中的溶解度而使其析出,这一过程叫做盐析,B项正确;盐析后,上层是密度较小的高级脂肪酸钠,下层是甘油和食盐的混合液,C项错误;加入食盐后,高级脂肪酸钠析出,可用过滤的方法分离提纯,D项正确。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的皂化反应
9.油脂在碱性条件下的水解产物是甘油和高级脂肪酸钠(高级脂肪酸为弱酸)。下列可以鉴别矿物油(如直馏汽油)和植物油的正确方法是( )
A.加水振荡,观察是否有分层现象
B.加乙醇振荡,观察是否有分层现象
C.加新制氢氧化铜悬浊液,加热煮沸,观察是否有红色沉淀产生
D.加入溴水,观察溴水是否褪色
答案 D
解析 植物油中含不饱和烃基,直馏汽油中无不饱和的烃基,可用溴水鉴别,故选D。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】植物油和矿物油的鉴别
题组三 油脂在新情境下的考查
10.油脂是油与脂肪的总称,它是多种高级脂肪酸的甘油酯。油脂既是重要的食物,又是重要的化工原料。油脂的以下性质和用途与其含有的不饱和碳碳双键()有关的是( )
A.适量摄入油脂,有助于人体吸收多种脂溶性维生素和胡萝卜素
B.利用油脂在碱性条件下的水解,可以生产甘油和肥皂
C.植物油通过氢化可以制造植物奶油(人造奶油)
D.脂肪是有机体组织里储存能量的重要物质
答案 C
解析 题干要求选出“与其含有的不饱和碳碳双键()有关”的性质和用途,这是解题的关键,也是容易导致出错的地方。A、B、D三项是油脂的共性,与结构中是否含有碳碳双键无关;C项中的“氢化”就是与H2的加成反应,是不饱和双键的特性。
【考点】油脂在新情境下的考查
【题点】油脂的性质与用途
11.亚油酸又称9,12 十八碳二烯酸,在玉米油中的含量高达60%以上,经常食用玉米油可降低人体血清中的胆固醇,有防止动脉粥样硬化、冠状动脉硬化和血栓形成的作用,因此玉米油被誉为“健康油”“长寿油”。下列有关说法正确的是( )
A.玉米油属于酯类,能水解
B.玉米油没有固定的熔、沸点,常温下为固态
C.亚油酸不能使溴水褪色
D.玉米油营养价值高是因为饱和脂肪酸含量高
答案 A
解析 玉米油是高级脂肪酸甘油酯,属于酯类,能水解,A正确;玉米油中亚油酸含量高,亚油酸是不饱和脂肪酸,其含量越高,油脂的熔、沸点越低,故玉米油常温下为液态,B不正确;亚油酸分子中含有碳碳双键,C不正确;油脂营养价值的高低取决于所含不饱和脂肪酸的含量,含量越高,其营养价值越高,D不正确。
【考点】油脂在新情境下的考查
【题点】油脂的性质综合
12.在一定条件下,动植物油脂与醇反应可制备生物柴油,化学方程式如下:
下列叙述错误的是( )
A.生物柴油由可再生资源制得
B.生物柴油是由不同酯组成的混合物
C.动植物油脂不能发生水解反应
D.“地沟油”可用于制备生物柴油
答案 C
解析 醇属于可再生资源,根据化学方程式可知,生物柴油由可再生资源制得,A正确;根据生物柴油的分子结构可知,生物柴油是由不同酯组成的混合物,B正确;动植物油脂含有酯基,能发生水解反应,C错误;“地沟油”主要是动植物油脂,利用上述反应,可用于制备生物柴油,D正确。
【考点】油脂在新情境下的考查
【题点】油脂的性质与用途
13.一种有机物的结构简式为
试回答下列问题:
(1)该化合物的种类是________(填字母,下同)。
A.烯烃
B.酯
C.油脂
D.高分子化合物
(2)该化合物的密度________。
A.比水大
B.比水小
(3)该化合物常温下的状态为________。
A.液态 B.固态 C.气态
(4)与该物质能反应的物质有________。
A.NaOH溶液
B.碘水
C.乙醇
D.乙酸
E.H2
写出该有机物与选出的物质反应的化学方程式(任写一个):____________________。
答案 (1)BC (2)B (3)A (4)ABE
+3NaOH3CH3(CH2)7CH==CH(CH2)7COONa+(其他合理答案均可)
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂性质的综合
14.油脂是重要的营养物质,某天然油脂A可发生下列反应:
已知:A的分子式为C57H106O6,1
mol该天然油脂A经反应①可得到1
mol
D、1
mol不饱和脂肪酸B和2
mol直链饱和脂肪酸C。经测定B的相对分子质量为280,原子个数比为n(C)∶n(H)∶n(O)=9∶16∶1。
(1)写出B的分子式:____________。
(2)写出反应①的反应类型:___________;C的名称(或俗称)是__________。
(3)近日,电视媒体关于“氢化油危害堪比杀虫剂”的报道引发轩然大波,反应②为天然油脂的氢化过程。下列有关说法不正确的是_________(填字母)。
a.氢化油又称人造奶油,通常又叫硬化油
b.植物油经过氢化处理后会产生副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病
c.氢化油的制备原理是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂
d.油脂的氢化与油脂的皂化都属于加成反应
(4)D和足量金属钠反应的化学方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)C18H32O2
(2)取代反应(或水解反应) 硬脂酸
(3)d
(4)2C3H5(OH)3+6Na―→2C3H5(ONa)3+3H2↑
解析 (1)假设B的分子式为C9nH16nOn,有12×9n+1×16n+16×n=280,求得n=2,所以B的分子式为C18H32O2。
(2)油脂的水解是取代反应,A的水解可以表示成:C57H106O6+3H2O―→C3H8O3(甘油)+C18H32O2+2C,根据原子守恒可知C的分子式为C18H36O2,结合C是饱和直链脂肪酸,可知C的结构简式为CH3—(CH2)16—COOH,是硬脂酸。
(3)氢化油又称人造奶油,故a正确;反式脂肪酸甘油酯摄入过多,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病,故b正确;氢化油的制备原理是油脂中的双键与氢气发生加成反应生成半固态或固态油脂,故c正确;油脂的氢化属于加成反应,油脂的皂化属于取代反应,故d错误。
(4)油脂是高级脂肪酸甘油酯,水解生成高级脂肪酸和甘油,甘油含有羟基,羟基能与钠反应:2C3H5(OH)3+6Na―→2C3H5(ONa)3+3H2↑。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂性质的综合
15.如图为硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的装置图。进行皂化反应时的步骤如下:
(1)在圆底烧瓶中装入7~8
g硬脂酸甘油酯,然后加入2~3
g氢氧化钠,5
mL水和10
mL酒精。加入酒精的作用是________________________________________________。
(2)隔着石棉网给反应混合物加热约10
min,皂化反应基本完成,所得到的混合物为________(填“悬浊液”“乳浊液”“溶液”或“胶体”)。
(3)向所得混合物中加入________,静置一段时间后,溶液分为上下两层,肥皂在______________层,这个操作称为____________。
(4)图中长玻璃导管的作用为_____________________________________________。
(5)写出该反应的化学方程式:______________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)溶解硬脂酸甘油酯 (2)胶体
(3)食盐细粒 上 盐析
(4)导气兼冷凝回流
(5)+3NaOH3C17H35COONa+
解析 加入的酒精能溶解硬脂酸甘油酯,从而使NaOH溶液与硬脂酸甘油酯充分混合接触,便于皂化反应的完全进行。反应的化学方程式为
+3NaOH3C17H35COONa+
得到的硬脂酸钠分散到溶剂里形成胶体,当加入电解质(如食盐)胶体会发生聚沉,混合液分成上下两层,其中上层为硬脂酸钠溶液,下层为甘油的水溶液。
【考点】油脂的性质及应用
【题点】油脂的皂化反应实验(共46张PPT)
糖类
第二节
第四章 生命中的基础有机化学物质
核心素养发展目标
HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO
1.宏观辨识与微观探析:从糖类的官能团微观探析糖类的结构特点,了解糖类的分类,理解糖类的化学性质,掌握糖类的特殊性。
2.科学态度与社会责任:了解糖类在人体供能、储能等方面的作用,也要了解糖类的摄入和代谢与人体健康之间的关系,科学合理地搭配饮食。
新知导学
启迪思维
探究规律
达标检测
检测评价
达标过关
内容索引
NEIRONGSUOYIN
01
新知导学
1.结构与组成
从分子结构上看,糖类可分为
、
和它们的脱水缩合物。其组成大多以通式
表示,过去曾称其为碳水化合物。
多羟基醛
多羟基酮
一、糖类的组成与分类
Cm(H2O)n
2.分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为
(1)单糖:凡是
的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)低聚糖:1
mol低聚糖水解后能产生
单糖。若水解生成2
mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1
mol多糖水解后能产生
摩尔单糖,如淀粉、纤维素等。
不能水解
2~10
mol
很多
例1 下列说法中正确的是
A.糖类物质的分子通式都可用Cm(H2O)n来表示
B.凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类
C.糖类都能发生水解反应
D.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合物
解析 有些符合通式Cm(H2O)n的物质不属于糖类,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等,有些不符合通式Cm(H2O)n的物质却属于糖类,如脱氧核糖C5H10O4;糖类不一定都具有甜味,有甜味的物质也不一定是糖类,如淀粉属于糖类但无甜味,糖精有甜味但不属于糖类;多糖能最终水解生成多分子的单糖,而单糖却是不能水解的糖类;糖类从分子结构上看,一般是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合物。
√
(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。
(2)大多数糖类化合物的分子可用通式Cm(H2O)n来表示,m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
(3)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖C5H10O4.
(4)有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
相关链接
分子式
结构简式
官能团
类别
葡萄糖
________
____________________
____________
______
果糖
________
____________
______
1.分子组成和结构特点
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
二、葡萄糖与果糖
羟基、醛基
单糖
C6H12O6
羟基、酮基
单糖
从组成和结构上看,葡萄糖和果糖互为
。
同分异构体
2.葡萄糖的化学性质
葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
(1)氧化反应
①生理氧化或燃烧
C6H12O6(s)+6O2(g)―→6CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=-2
804
kJ·mol-1
②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH
。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH
_________________________
。
2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4+H2O
CH2OH(CHOH)4COONa+
Cu2O↓+3H2O
(2)加成反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2
。
(3)酯化反应
CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOH
。
(4)发酵成醇
CH2OH(CHOH)4CH2OH
CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O
例2 以下反应:①葡萄糖与银氨溶液反应;②淀粉在稀硫酸作用下在水中加热;③葡萄糖与钠反应;④葡萄糖在一定条件下与乙酸反应,不包括的反应类型是
A.氧化反应
B.加成反应
C.酯化反应
D.水解反应
√
解析 上述反应分别为①氧化反应、②水解反应、③置换反应、④酯化或取代反应,所以没有发生加成反应。
方法规律
例3 已知苏糖的结构简式为
以下有关苏糖的说法
不正确的是
A.苏糖能发生银镜反应
B.苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同
C.苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应
D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体
解析 有—CHO能发生银镜反应;苏糖与甲酸甲酯的最简式相同,所以含碳量相同;有—CHO能发生加成反应,有—OH能发生取代反应;苏糖与葡萄糖的分子式不相同,不互为同分异构体。
√
葡萄糖分子结构的探究
相关链接
步骤
探究实验
推理
结论
①
1.80
g葡萄糖完全燃烧,得2.64
g
CO2和1.08
g
H2O
0.01
mol葡萄糖中,
n(C)=0.06
mol
n(H)=0.12
mol
n(O)=0.06
mol
最简式为CH2O
②
经质谱法测出葡萄糖的相对分子质量为180
Mr[(CH2O)n]
=180,
得n=6
分子式为C6H12O6
③
一定条件下,1.80
g葡萄糖与乙酸完全酯化,生成相应的酯3.90
g
n(葡萄糖)=0.01
mol,1
mol羟基与乙酸发生酯化反应,生成酯的质量比原物质的质量增加42
g(即C2H2O),现增加2.10
g,即含有羟基0.05
mol
1
mol葡萄糖中有5
mol羟基
④
葡萄糖可以发生银镜反应
—
分子中含有醛基
⑤
葡萄糖可以被还原为直链己六醇
—
葡萄糖分子为直链结构
蔗糖
麦芽糖
分子式
___________
__________
分子结构
分子中
醛基
分子中
醛基
互为同分异构体,都是二糖
1.蔗糖和麦芽糖
(1)蔗糖和麦芽糖的结构与性质
C12H22O11
C12H22O11
三、二糖和多糖
无
有
化学
性质
水解生成______________
水解生成_______
非还原性糖、与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液不反应
还原性糖,与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应
鉴别方法
向其溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别)
葡萄糖和果糖
葡萄糖
。
(2)蔗糖的水解反应
①蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。水解反应的化学方程式为:
NaOH溶液
②水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入
中和多余的硫酸,再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
例4 在酸性条件下,可以水解生成相对分子质量相同的两种物质的有机物是
A.蔗糖
B.麦芽糖
C.乙酸乙酯
D.甲酸甲酯
√
解析 蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,其相对分子质量相等。
例5 (2018·衡水期中)下列实验操作和结论错误的是
A.用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能证明是否完全转化
C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,加热几分钟,然后加入银氨溶液,水浴加
热,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解
√
解析 麦芽糖属于还原性糖,而蔗糖是非还原性糖,利用新制的Cu(OH)2可鉴别,A项正确;
产生银镜只能说明蔗糖水解生成了葡萄糖,但蔗糖是否水解完全则无法确定,B项正确;
浓硫酸使蔗糖脱水变黑,蔗糖中H、O元素以水的形式脱出,只剩下C,则证明蔗糖含C、H、O三种元素,C项正确;
银镜反应要在碱性条件下进行,故应先在蔗糖水解液中加入碱性溶液中和作催化剂的稀硫酸,D项错误。
(1)蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究
相关链接
实验步骤
实验现象
实验结论
试管内无明显现象
蔗糖分子中无醛基,是非还原性糖;麦芽糖分子中含有醛基,是还原性糖
试管内产生红色沉淀
①
②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液,重复实验操作
加入银氨溶液的试管中都产生银镜;加入新制的Cu(OH)2悬浊液的试管中都出现红色沉淀
蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;
麦芽糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性
(2)为保证上述实验成功,应注意:
①盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净,可先用NaOH溶液洗涤,再用清水洗净;
②蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热;
③检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2,否则实验会失败。
分类
淀粉
纤维素
通式
__________
关系
①不是同分异构体(n值不等),也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团);
②都是天然有机高分子化合物
结构
特征
分子中含有几百个到几千个单糖单元
分子中含有几千个单糖单元
2.淀粉和纤维素
(1)淀粉和纤维素的结构与性质
(C6H10O5)n
物理
性质
白色、无味、固态粉末,不溶于冷水,在热水中发生糊化作用
白色、无味、具有纤维状结构的固体,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂
化学
性质
①无还原性
②能水解生成________
③遇
变蓝
①无还原性
②能水解生成
(难)
③能发生
反应
存在
植物光合作用的产物
构成细胞壁的基础物质
用途
制葡萄糖和酒精,人体的能源之一
纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等
葡萄糖
碘单质
葡萄糖
酯化
(2)淀粉水解及其程度的检验
例6 糖原[(C6H10O5)n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖,主要存在于肝脏中,所以又叫动物淀粉或肝糖。下列关于糖原的叙述正确的是
A.糖原与淀粉、纤维素互为同分异构体
B.糖原、淀粉、纤维素属于同系物
C.糖原水解的最终产物是葡萄糖
D.糖原具有还原性,能发生银镜反应
√
解析 糖原属于多糖,也是一种高分子化合物,由于分子中的n值不同,所以糖原与淀粉和纤维素不属于同分异构体;多糖不具有还原性。
例7 某学生设计了以下四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
结论:淀粉部分水解。
根据上述操作现象,回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。
(1)甲方案___________________________________________________________
。
(2)乙方案___________________________________________________________
。
(3)丙方案___________________________________________________________
。
(4)丁方案__________________________________________________________
。
设计和结论都不正确。因加入NaOH溶液呈碱性后,加入I2,I2与NaOH溶液发生反应,没有I2存在,不能证明淀粉是否存在
设计和结论都不正确。因为在酸性条件下,加入的银氨溶液被破坏,不能与葡萄糖发生银镜反应。按方案乙的设计,无银镜现象,淀粉可能是完全水解,也可能是部分水解或尚未水解
设计和结论都正确。按设计的方案进行实验,有银镜现象,说明淀粉已水解生成了葡萄糖
设计和结论都正确。按设计方案进行实验,溶液变蓝又有银镜现象,说明既有淀粉又有葡萄糖,淀粉部分水解
解析 在具体设计实验时,要注意两点:一是在检验葡萄糖存在时,加银氨溶液之前,要加碱中和溶液中的硫酸,否则银氨络离子要被破坏;二是检验淀粉存在时,不能是碱性溶液,因为碘能与NaOH反应,因此水解液可以直接加碘水检验,不必先中和。若淀粉水解完全时,则在溶液中加入碘水,溶液不会出现蓝色;若淀粉尚未水解时,则加入银氨溶液,水浴加热,溶液不会出现银镜反应;若淀粉部分水解,则既要用碘水检验淀粉的存在,又要用银氨溶液检验葡萄糖的存在。
方法规律
(1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂,检验水解产物之前,必须先加碱中和酸,以免硫酸与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应,导致实验失败。
(2)用I2检验淀粉时,应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水,因I2与NaOH溶液反应影响淀粉的检验。
糖类还原性的检验以及淀粉水解程度的检验
1.糖类还原性的检验
糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
2.淀粉水解程度的判断
(1)实验原理
判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
相关链接
(2)实验步骤
(3)实验现象和结论
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉尚未水解
②
出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
糖类相互转化关系图
学习小结
XUEXIXIAOJIE
02
达标检测
1.(2018·广南县一中月考)葡萄糖是重要的营养物质,在人体内发生的主要化学反应是
A.加成反应
B.聚合反应
C.水解反应
D.氧化反应
√
1
2
3
4
5
解析 葡萄糖作为营养剂供给人体能量,最终转化为CO2和H2O,葡萄糖中氢元素为+1价,氧元素为-2价,根据葡萄糖的化学式各元素化合价代数和为零,碳元素为0价,而产物中,二氧化碳中碳为+4价,氧为-2价,碳的化合价升高,单质氧的化合价从0变为-2
价,氧元素的化合价降低;水中氢元素的化合价为+1价,氢元素的化合价反应前后未变,所以该反应是氧化还原反应,反应方程式为:C6H12O6+6O2
6CO2+6H2O,D正确。
2.(2018·景东县民中月考)下列叙述中,不正确的是
A.蔗糖的水解产物,在一定条件下,能发生银镜反应
B.蔗糖是多羟基的醛类化合物
C.蔗糖不是淀粉水解的最终产物
D.麦芽糖是多羟基的醛类化合物
解析 蔗糖在硫酸催化作用下,发生水解,生成葡萄糖和果糖,葡萄糖含有醛基,能发生银镜反应,
A正确;
蔗糖属于非还原性糖,
B错误;
淀粉在催化剂存在和加热的条件下逐步水解,最终生成还原性单糖——葡萄糖;蔗糖不是淀粉水解的最终产物,
C正确;
麦芽糖的分子式为C12H22O11,麦芽糖分子中含有醛基,具有还原性,D正确。
√
1
2
3
4
5
3.关于淀粉与纤维素的下列说法中,不正确的是
A.两者都能水解,且水解的最终产物相同
B.两者实验式相同,通式相同,互为同分异构体
C.两者都属于糖类,且都没有甜味,与新制Cu(OH)2共热都不能出现红色沉淀
D.两者都属于高分子化合物,淀粉遇碘单质显蓝色,但纤维素却不能
√
解析 淀粉和纤维素都属于多糖,都能水解,且水解的最终产物都是葡萄糖,A项正确;
淀粉和纤维素尽管通式均为(C6H10O5)n,但由于n值不同,所以不是同分异构体,B项错误。
1
2
3
4
5
4.淀粉经过下列变化:淀粉―→单糖―→酒精―→乙烯―→……―→草酸(HOOC—COOH),在该变化过程中,下列反应类型一定没有涉及的是
①加成反应 ②氧化反应 ③还原反应 ④消去反应 ⑤取代反应 ⑥水解反应 ⑦酯化反应 ⑧加聚反应
A.①③④
B.⑦⑧
C.④⑤⑥
D.①④⑥
√
1
2
3
4
5
解析 淀粉―→单糖(葡萄糖),水解反应(取代反应);葡萄糖―→酒精
氧化还原反应;酒精―→乙烯,消去反应;乙烯―→1,2-二溴乙烷,加成反应;1,2-二溴乙烷―→乙二醇,水解反应(取代反应);乙二醇―→乙二醛―→乙二酸,氧化反应。
5.某同学称取9
g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率,其程序如下:
解析 淀粉水解产物检验的流程如下:
1
2
3
4
5
(1)各步加入的试剂为
A________,B_______,C____________________。
H2SO4
NaOH
新制Cu(OH)2悬浊液
混合物―→
―――――→
加碘水
―――――→
加B溶液
溶液变蓝
中和液
红色沉淀D
混合物―→
―――――→
加碘水
―――――→
加B溶液
溶液变蓝
中和液
红色沉淀D
(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以________(填“可以”或“不可以”),其理由是___________________________________________________________
_____________________________。
解析 若不加NaOH中和硫酸,则硫酸与Cu(OH)2反应,最终不能得到红色沉淀。
1
2
3
4
5
不可以
醛基与新制Cu(OH)2悬浊液的反应只有在碱性条件下才能发生,因此需要加NaOH溶液中和H2SO4
(3)当析出1.44
g红色沉淀,淀粉的水解率是______。
m=1.62
g
1
2
3
4
5
18%第二节 糖类
[核心素养发展目标] 1.宏观辨识与微观探析:从糖类的官能团微观探析糖类的结构特点,了解糖类的分类,理解糖类的化学性质,掌握糖类的特殊性。2.科学态度与社会责任:了解糖类在人体供能、储能等方面的作用,也要了解糖类的摄入和代谢与人体健康之间的关系,科学合理地搭配饮食。
一、糖类的组成与分类
1.结构与组成
从分子结构上看,糖类可分为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物。其组成大多以通式Cm(H2O)n表示,过去曾称其为碳水化合物。
2.分类
根据糖类能否水解以及水解后的产物,糖类可分为
(1)单糖:凡是不能水解的糖称为单糖。如葡萄糖、果糖、核糖及脱氧核糖等。
(2)低聚糖:1
mol低聚糖水解后能产生2~10_mol单糖。若水解生成2
mol单糖,则称为二糖,重要的二糖有麦芽糖、乳糖和蔗糖等。
(3)多糖:1
mol多糖水解后能产生很多摩尔单糖,如淀粉、纤维素等。
例1 下列说法中正确的是( )
A.糖类物质的分子通式都可用Cm(H2O)n来表示
B.凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类
C.糖类都能发生水解反应
D.糖类是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合物
答案 D
解析 有些符合通式Cm(H2O)n的物质不属于糖类,如乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)等,有些不符合通式Cm(H2O)n的物质却属于糖类,如脱氧核糖C5H10O4;糖类不一定都具有甜味,有甜味的物质也不一定是糖类,如淀粉属于糖类但无甜味,糖精有甜味但不属于糖类;多糖能最终水解生成多分子的单糖,而单糖却是不能水解的糖类;糖类从分子结构上看,一般是多羟基醛或多羟基酮以及水解能生成它们的化合物。
【考点】糖类概述
【题点】糖类概念辨析
相关链接
(1)糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的一类有机化合物。
(2)大多数糖类化合物的分子可用通式Cm(H2O)n来表示,m与n是可以相同、也可以不同的正整数。
(3)符合Cm(H2O)n通式的物质不一定都是糖类化合物,如甲醛CH2O、乙酸C2H4O2等;有些糖的分子式并不符合Cm(H2O)n,如脱氧核糖C5H10O4.
(4)有甜味的不一定是糖,如甘油、木糖醇等;没有甜味的也可能是糖,如淀粉、纤维素等。因此,糖类物质不完全属于碳水化合物,也不等于甜味物质。
二、葡萄糖与果糖
1.分子组成和结构特点
分子式
结构简式
官能团
类别
葡萄糖
C6H12O6
CH2OH(CHOH)4CHO
羟基、醛基
单糖
果糖
C6H12O6
羟基、酮基
单糖
从组成和结构上看,葡萄糖和果糖互为同分异构体。
2.葡萄糖的化学性质
葡萄糖分子中含有醛基和醇羟基,可发生氧化、加成、酯化等反应。
(1)氧化反应
①生理氧化或燃烧
C6H12O6(s)+6O2(g)―→6CO2(g)+6H2O(l)
ΔH=-2
804
kJ·mol-1
②被弱氧化剂银氨溶液或新制的Cu(OH)2悬浊液氧化CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+3NH3+CH2OH(CHOH)4COONH4+H2O。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O↓+3H2O。
(2)加成反应
CH2OH(CHOH)4CHO+H2CH2OH(CHOH)4CH2OH。
(3)酯化反应
CH2OH(CHOH)4CHO+5CH3COOHCH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO+5H2O。
(4)发酵成醇
2C2H5OH+2CO2↑。
例2 以下反应:①葡萄糖与银氨溶液反应;②淀粉在稀硫酸作用下在水中加热;③葡萄糖与钠反应;④葡萄糖在一定条件下与乙酸反应,不包括的反应类型是( )
A.氧化反应
B.加成反应
C.酯化反应
D.水解反应
答案 B
解析 上述反应分别为①氧化反应、②水解反应、③置换反应、④酯化或取代反应,所以没有发生加成反应。
【考点】葡萄糖的结构与性质
【题点】葡萄糖的性质
例3 已知苏糖的结构简式为以下有关苏糖的说法不正确的是( )
A.苏糖能发生银镜反应
B.苏糖与甲酸甲酯所含碳的质量分数相同
C.苏糖在一定条件下能发生加成或取代反应
D.苏糖与葡萄糖互为同分异构体
答案 D
解析 有—CHO能发生银镜反应;苏糖与甲酸甲酯的最简式相同,所以含碳量相同;有—CHO能发生加成反应,有—OH能发生取代反应;苏糖与葡萄糖的分子式不相同,不互为同分异构体。
【考点】葡萄糖的结构与性质
【题点】葡萄糖性质的迁移应用
相关链接
葡萄糖分子结构的探究
步骤
探究实验
推理
结论
①
1.80
g葡萄糖完全燃烧,得2.64
g
CO2和1.08
g
H2O
0.01
mol葡萄糖中,
n(C)=0.06
mol
n(H)=0.12
mol
n(O)=0.06
mol
最简式为CH2O
②
经质谱法测出葡萄糖的相对分子质量为180
Mr[(CH2O)n]=180,
得n=6
分子式为C6H12O6
③
一定条件下,1.80
g葡萄糖与乙酸完全酯化,生成相应的酯3.90
g
n(葡萄糖)=0.01
mol,1
mol羟基与乙酸发生酯化反应,生成酯的质量比原物质的质量增加42
g(即C2H2O),现增加2.10
g,即含有羟基0.05
mol
1
mol葡萄糖中有5
mol羟基
④
葡萄糖可以发生银镜反应
—
分子中含有醛基
⑤
葡萄糖可以被还原为直链己六醇
—
葡萄糖分子为直链结构
三、二糖和多糖
1.蔗糖和麦芽糖
(1)蔗糖和麦芽糖的结构与性质
蔗糖
麦芽糖
分子式
C12H22O11
C12H22O11
分子结构
分子中无醛基
分子中有醛基
互为同分异构体,都是二糖
化学
性质
水解生成葡萄糖和果糖
水解生成葡萄糖
非还原性糖、与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液不反应
还原性糖,与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应
鉴别方法
向其溶液中分别加入银氨溶液,水浴加热,能发生银镜反应的是麦芽糖,不能发生银镜反应的是蔗糖(也可用新制的氢氧化铜悬浊液鉴别)
(2)蔗糖的水解反应
①蔗糖水解反应实验需用稀硫酸(1∶5)作催化剂,水浴加热。水解反应的化学方程式为:
+H2O
+。
②水解产物中葡萄糖的检验:欲要检验水解产物中的葡萄糖,必须先加入NaOH溶液中和多余的硫酸,再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
例4 在酸性条件下,可以水解生成相对分子质量相同的两种物质的有机物是( )
A.蔗糖
B.麦芽糖
C.乙酸乙酯
D.甲酸甲酯
答案 A
解析 蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,其相对分子质量相等。
【考点】蔗糖和麦芽糖的结构与性质
【题点】蔗糖与麦芽糖的水解
例5 (2018·衡水期中)下列实验操作和结论错误的是( )
A.用新制的Cu(OH)2可鉴别麦芽糖和蔗糖
B.用银镜反应可证明蔗糖是否转化为葡萄糖,但不能证明是否完全转化
C.浓硫酸可使蔗糖脱水变黑,证明蔗糖含C、H、O三种元素
D.向蔗糖溶液中滴加几滴稀硫酸,加热几分钟,然后加入银氨溶液,水浴加热,不能发生银镜反应,证明蔗糖不水解
答案 D
解析 麦芽糖属于还原性糖,而蔗糖是非还原性糖,利用新制的Cu(OH)2可鉴别,A项正确;产生银镜只能说明蔗糖水解生成了葡萄糖,但蔗糖是否水解完全则无法确定,B项正确;浓硫酸使蔗糖脱水变黑,蔗糖中H、O元素以水的形式脱出,只剩下C,则证明蔗糖含C、H、O三种元素,C项正确;银镜反应要在碱性条件下进行,故应先在蔗糖水解液中加入碱性溶液中和作催化剂的稀硫酸,D项错误。
【考点】蔗糖和麦芽糖的结构和性质
【题点】蔗糖的结构与性质
相关链接
(1)蔗糖、麦芽糖的结构和化学性质的实验探究
实验步骤
实验现象
实验结论
试管内无明显现象
蔗糖分子中无醛基,是非还原性糖;麦芽糖分子中含有醛基,是还原性糖
试管内产生红色沉淀
①
②把蔗糖溶液换为麦芽糖溶液,重复实验操作
加入银氨溶液的试管中都产生银镜;加入新制的Cu(OH)2悬浊液的试管中都出现红色沉淀
蔗糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性;麦芽糖的水解产物分子中含有醛基,具有还原性
(2)为保证上述实验成功,应注意:
①盛蔗糖或麦芽糖溶液的试管要预先洗净,可先用NaOH溶液洗涤,再用清水洗净;
②蔗糖或麦芽糖水解实验需要用水浴加热;
③检验水解产物为葡萄糖时,一定要先加NaOH溶液中和作催化剂的稀硫酸,至溶液呈碱性后再加银氨溶液或新制的Cu(OH)2,否则实验会失败。
2.淀粉和纤维素
(1)淀粉和纤维素的结构与性质
分类
淀粉
纤维素
通式
(C6H10O5)n
关系
①不是同分异构体(n值不等),也不是同系物(结构不同且分子组成上也不相差n个CH2原子团);
②都是天然有机高分子化合物
结构
特征
分子中含有几百个到几千个单糖单元
分子中含有几千个单糖单元
物理
性质
白色、无味、固态粉末,不溶于冷水,在热水中发生糊化作用
白色、无味、具有纤维状结构的固体,不溶于水,也不溶于一般的有机溶剂
化学
性质
①无还原性
②能水解生成葡萄糖
③遇碘单质变蓝
①无还原性
②能水解生成葡萄糖(难)
③能发生酯化反应
存在
植物光合作用的产物
构成细胞壁的基础物质
用途
制葡萄糖和酒精,人体的能源之一
纺织、造纸、制纤维素硝酸酯、纤维素乙酸酯等
(2)淀粉水解及其程度的检验
例6 糖原[(C6H10O5)n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖,主要存在于肝脏中,所以又叫动物淀粉或肝糖。下列关于糖原的叙述正确的是( )
A.糖原与淀粉、纤维素互为同分异构体
B.糖原、淀粉、纤维素属于同系物
C.糖原水解的最终产物是葡萄糖
D.糖原具有还原性,能发生银镜反应
答案 C
解析 糖原属于多糖,也是一种高分子化合物,由于分子中的n值不同,所以糖原与淀粉和纤维素不属于同分异构体;多糖不具有还原性。
【考点】淀粉和纤维素的结构与性质
【题点】淀粉和纤维素性质的应用
例7 某学生设计了以下四个实验方案,用以检验淀粉的水解情况。
方案甲:淀粉液水解液中和液溶液不变蓝。结论:淀粉完全水解。
方案乙:淀粉液水解液无银镜现象。
结论:淀粉尚未水解。
方案丙:淀粉液水解液中和液有银镜现象。结论:淀粉已经水解。
方案丁:淀粉液
结论:淀粉部分水解。
根据上述操作现象,回答设计、结论是否正确。然后简要说明理由。
(1)甲方案____________________________________________________________。
(2)乙方案____________________________________________________________。
(3)丙方案____________________________________________________________。
(4)丁方案____________________________________________________________。
答案 (1)设计和结论都不正确。因加入NaOH溶液呈碱性后,加入I2,I2与NaOH溶液发生反应,没有I2存在,不能证明淀粉是否存在
(2)设计和结论都不正确。因为在酸性条件下,加入的银氨溶液被破坏,不能与葡萄糖发生银镜反应。按方案乙的设计,无银镜现象,淀粉可能是完全水解,也可能是部分水解或尚未水解
(3)设计和结论都正确。按设计的方案进行实验,有银镜现象,说明淀粉已水解生成了葡萄糖
(4)设计和结论都正确。按设计方案进行实验,溶液变蓝又有银镜现象,说明既有淀粉又有葡萄糖,淀粉部分水解
解析 在具体设计实验时,要注意两点:一是在检验葡萄糖存在时,加银氨溶液之前,要加碱中和溶液中的硫酸,否则银氨络离子要被破坏;二是检验淀粉存在时,不能是碱性溶液,因为碘能与NaOH反应,因此水解液可以直接加碘水检验,不必先中和。若淀粉水解完全时,则在溶液中加入碘水,溶液不会出现蓝色;若淀粉尚未水解时,则加入银氨溶液,水浴加热,溶液不会出现银镜反应;若淀粉部分水解,则既要用碘水检验淀粉的存在,又要用银氨溶液检验葡萄糖的存在。
【考点】淀粉和纤维素的结构与性质
【题点】淀粉水解程度的检验
方法规律
(1)由于糖类水解常用无机酸(一般是稀硫酸)作催化剂,检验水解产物之前,必须先加碱中和酸,以免硫酸与银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液反应,导致实验失败。
(2)用I2检验淀粉时,应直接取水解后的混合液加碘水。若取中和液加碘水,因I2与NaOH溶液反应影响淀粉的检验。
相关链接
糖类还原性的检验以及淀粉水解程度的检验
1.糖类还原性的检验
糖类的还原性是指糖类能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,若糖不能发生银镜反应或不与新制的Cu(OH)2悬浊液反应,则该糖不具有还原性,为非还原性糖。
2.淀粉水解程度的判断
(1)实验原理
判断淀粉水解的程度时,要注意检验产物中是否生成葡萄糖,同时还要确认淀粉是否水解完全。用银氨溶液或新制的Cu(OH)2和碘水来检验淀粉是否发生了水解及水解是否完全。
(2)实验步骤
(3)实验现象和结论
现象A
现象B
结论
①
未出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉尚未水解
②
出现银镜
溶液变成蓝色
淀粉部分水解
③
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
糖类相互转化关系图
1.(2018·广南县一中月考)葡萄糖是重要的营养物质,在人体内发生的主要化学反应是( )
A.加成反应
B.聚合反应
C.水解反应
D.氧化反应
答案 D
解析 葡萄糖作为营养剂供给人体能量,最终转化为CO2和H2O,葡萄糖中氢元素为+1价,氧元素为-2价,根据葡萄糖的化学式各元素化合价代数和为零,碳元素为0价,而产物中,二氧化碳中碳为+4价,氧为-2价,碳的化合价升高,单质氧的化合价从0变为-2
价,氧元素的化合价降低;水中氢元素的化合价为+1价,氢元素的化合价反应前后未变,所以该反应是氧化还原反应,反应方程式为:C6H12O6+6O26CO2+6H2O,D正确。
【考点】葡萄糖的结构与性质
【题点】葡萄糖的性质
2.(2018·景东县民中月考)下列叙述中,不正确的是( )
A.蔗糖的水解产物,在一定条件下,能发生银镜反应
B.蔗糖是多羟基的醛类化合物
C.蔗糖不是淀粉水解的最终产物
D.麦芽糖是多羟基的醛类化合物
答案 B
解析 蔗糖在硫酸催化作用下,发生水解,生成葡萄糖和果糖,葡萄糖含有醛基,能发生银镜反应,
A正确;蔗糖属于非还原性糖,
B错误;淀粉在催化剂存在和加热的条件下逐步水解,最终生成还原性单糖——葡萄糖;蔗糖不是淀粉水解的最终产物,
C正确;麦芽糖的分子式为C12H22O11,麦芽糖分子中含有醛基,具有还原性,D正确。
【考点】蔗糖和麦芽糖的结构与性质
【题点】蔗糖的结构与性质
3.关于淀粉与纤维素的下列说法中,不正确的是( )
A.两者都能水解,且水解的最终产物相同
B.两者实验式相同,通式相同,互为同分异构体
C.两者都属于糖类,且都没有甜味,与新制Cu(OH)2共热都不能出现红色沉淀
D.两者都属于高分子化合物,淀粉遇碘单质显蓝色,但纤维素却不能
答案 B
解析 淀粉和纤维素都属于多糖,都能水解,且水解的最终产物都是葡萄糖,A项正确;淀粉和纤维素尽管通式均为(C6H10O5)n,但由于n值不同,所以不是同分异构体,B项错误。
【考点】淀粉和纤维素的结构与性质
【题点】淀粉和纤维素的性质
4.淀粉经过下列变化:淀粉―→单糖―→酒精―→乙烯―→……―→草酸(HOOC—COOH),在该变化过程中,下列反应类型一定没有涉及的是( )
①加成反应 ②氧化反应 ③还原反应 ④消去反应 ⑤取代反应 ⑥水解反应 ⑦酯化反应 ⑧加聚反应
A.①③④
B.⑦⑧
C.④⑤⑥
D.①④⑥
答案 B
解析 淀粉―→单糖(葡萄糖),水解反应(取代反应);葡萄糖―→酒精(6H12O6―→2H6O+O2),氧化还原反应;酒精―→乙烯,消去反应;乙烯―→1,2 二溴乙烷,加成反应;1,2 二溴乙烷―→乙二醇,水解反应(取代反应);乙二醇―→乙二醛―→乙二酸,氧化反应。
【考点】淀粉和纤维素的结构与性质
【题点】淀粉的性质
5.某同学称取9
g淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率,其程序如下:
淀粉溶液
(1)各步加入的试剂为
A________,B________,C________。
(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以_________________________
(填“可以”或“不可以”),其理由是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)当析出1.44
g红色沉淀,淀粉的水解率是____________________________。
答案 (1)H2SO4 NaOH 新制Cu(OH)2悬浊液 (2)不可以 醛基与新制Cu(OH)2悬浊液的反应只有在碱性条件下才能发生,因此需要加NaOH溶液中和H2SO4 (3)18%
解析 (1)淀粉水解产物检验的流程如下:
淀粉混合物中和液红色沉淀,故A、B、C分别为H2SO4、NaOH、新制Cu(OH)2悬浊液。(2)若不加NaOH中和硫酸,则硫酸与Cu(OH)2反应,最终不能得到红色沉淀。
(3)(C6H10O5)n~nC6H12O6~nCu2O
162n 144n
m
1.44
g
=
m=1.62
g
则淀粉的水解率为×100%=18%。
【考点】淀粉和纤维素的结构与性质
【题点】淀粉水解程度的检验
题组一 糖类概述
1.(2018·河口县民中月考)下列叙述正确的是( )
A.糖类物质是有甜味的
B.凡是由C、H、O三种元素组成的有机物都是糖类
C.糖类物质又叫碳水化合物,其分子式都可用通式Cm(H2O)n表示
D.糖类一般是多羟基醛或多羟基酮以及能水解产生它们的物质
答案 D
解析 单糖、低聚糖一般有甜味,多糖(如淀粉、纤维素)没有甜味,A错误;由碳、氢、氧组成的有机物常见的有醇、酚、醛、酸及酯和糖,B错误;多数糖类物质符合碳水化合物的通式,少数糖类物质不符合碳水化合物的通式,符合碳水化合物通式的也不一定是糖类物质,C错误。
2.(2018·雄县一中月考)下列各组物质相互间一定互为同系物的是( )
A.淀粉和纤维素
B.蔗糖和麦芽糖
C.C3H6与C4H8
D.C4H10与C10H22
答案 D
解析 A项,淀粉和纤维素均是高分子化合物,属于混合物,不能互为同系物,错误;B项,蔗糖和麦芽糖的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,错误;C项,C3H6与C4H8的结构不一定相似,不一定互为同系物,错误;D项,C4H10与C10H22均是烷烃,结构相似,互为同系物,正确。
题组二 葡萄糖的结构与性质
3.(2018·河口县民中高二下学期期中)下列关于葡萄糖的叙述中,正确的是( )
A.葡萄糖具有多羟基醛结构,是最简单的一种糖类化合物
B.葡萄糖具有多羟基酮结构,能发生加成反应
C.因为葡萄糖具有甜味,所以属于糖类化合物
D.葡萄糖分子中含有醛基,所以属于醛类化合物
答案 A
解析 葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO,属于多羟基醛,葡萄糖属于单糖,
A正确,B、D错误;
糖类的定义为多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物,C错误。
【考点】糖类的化学性质与应用
【题点】葡萄糖的性质
4.下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖不可能由纤维素制取
B.葡萄糖在酒化酶作用下转化为乙醇和二氧化碳
C.葡萄糖是人体所需能量的重要来源
D.葡萄糖能与银氨溶液发生反应
答案 A
解析 纤维素在一定条件下水解可制取葡萄糖,A项错误;葡萄糖在酒化酶的作用下可分解为乙醇和CO2,B项正确;葡萄糖在人体内发生缓慢氧化,提供人体活动所需要的能量,C项正确;葡萄糖分子中含有醛基,能与银氨溶液发生银镜反应,D项正确。
5.下面是某化学活动小组在研究性学习中探索葡萄糖分子的组成和结构时设计并完成的一组实验:将下列四种液体分别取2
mL先后加入到盛有2
mL的新制Cu(OH)2悬浊液的试管中,充分振荡,实验现象记录如下表:
液体
葡萄糖溶液
乙醇
甘油(丙三醇)
水
实现
现象
氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色
氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅
氢氧化铜溶解,溶液呈绛蓝色
氢氧化铜不溶,混合物蓝色变浅
根据上述实验及现象能够得出的正确结论是( )
A.葡萄糖分子中可能含有醛基
B.葡萄糖分子中可能含有多个羟基
C.葡萄糖的分子式为C6H12O6
D.葡萄糖分子碳链呈锯齿形
答案 B
解析 本题一定要根据实验得出结论,四个选项的叙述均正确,但据所得的实验现象只能推断出B是正确的。
【考点】糖类的化学性质与应用
【题点】多羟基醛的检验
6.(2018·兰州一中期中)有关葡萄糖与果糖的下列说法中,不正确的是( )
①二者互为同分异构体 ②二者都是易溶于水 ③二者都能发生银镜反应、都能与新制Cu(OH)2反应生成红色沉淀 ④葡萄糖能发生酯化反应,而果糖不能 ⑤都能与H2发生加成反应生成六元醇 ⑥果糖是最甜的糖,而葡萄糖并不甜
A.①②③
B.④⑤
C.④⑥
D.⑥
答案 C
解析 二者分子式相同,结构不同,①正确;二者都易溶于水,②正确;果糖虽无醛基,但仍能同葡萄糖一样发生银镜反应、与新制Cu(OH)2反应,所以③正确;二者都含有羟基,所以都能发生酯化反应,④错误;二者都能与H2发生加成反应,⑤正确;葡萄糖也有甜味,⑥错误。
题组三 蔗糖和麦芽糖的结构与性质
7.(2018·陕西咸阳期中)下列关于二糖的说法中不正确的是( )
A.蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
B.蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11
C.蔗糖与麦芽糖的水解产物完全相同
D.麦芽糖能发生银镜反应,蔗糖不能发生银镜反应
答案 C
解析 蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11,二者互为同分异构体;麦芽糖是还原性二糖,而蔗糖无还原性;蔗糖的水解产物是果糖和葡萄糖,而麦芽糖的水解产物只有葡萄糖。
8.有关麦芽糖的下列叙述中,错误的是( )
A.麦芽糖易溶于水,有甜味
B.麦芽糖能发生银镜反应,是一种还原性糖
C.1
mol麦芽糖水解得到1
mol葡萄糖和1
mol果糖
D.麦芽糖和蔗糖互为同分异构体
答案 C
解析 1
mol麦芽糖水解生成2
mol葡萄糖;麦芽糖分子中含有醛基,能发生银镜反应,是一种还原性糖;麦芽糖和蔗糖的分子式相同,结构不同,二者互为同分异构体。
【考点】糖类的化学性质与应用
【题点】麦芽糖的性质
9.关于蔗糖的说法不正确的是( )
A.蔗糖是最重要的二糖,它的相对分子质量是葡萄糖的2倍
B.向蔗糖溶液中加入银氨溶液,水浴加热,不发生银镜反应
C.向蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液,再进行水浴加热,观察不到有银镜生成
D.向蔗糖中加入浓硫酸,可观察到蔗糖变黑
答案 A
解析 蔗糖的相对分子质量为342,葡萄糖的相对分子质量为180,A项错误;蔗糖分子中不含醛基,B项正确;蔗糖与稀硫酸共热后的溶液应先加NaOH溶液至碱性后再加银氨溶液,水浴加热后才能观察到有银镜生成,C项正确。
10.下列关于蔗糖属于非还原性糖,而其水解产物具有还原性的实验方案的说法中正确的是( )
A.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④③
B.验证蔗糖属于非还原性糖的操作顺序:④②⑤
C.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①④⑤
D.验证蔗糖水解产物具有还原性的操作顺序:①②④⑤
答案 D
解析 糖类是否属于还原性糖,可通过银镜反应加以证明。银镜反应应该在水浴中进行加热,故不能选择③,同时考虑到银镜反应的发生应该在碱性条件下进行,故蔗糖水解后应先加碱中和过量的酸,才能进行银镜反应,综上所述,选D。
【考点】糖类的化学性质与应用
【题点】还原性糖的检验
题组四 淀粉和纤维素的性质及应用
11.生活中的一些问题常涉及化学知识,下列叙述正确的是( )
A.棉花的主要成分是纤维素
B.过多食用糖类物质如淀粉等不会导致人体发胖
C.淀粉在人体内直接水解生成葡萄糖,为人体组织提供营养
D.纤维素在人体消化过程中起重要作用,纤维素可以作为人类的营养物质
答案 A
解析 过多食用糖类物质会导致人体发胖,B项错误;淀粉在人体内经淀粉酶催化先水解成麦芽糖,最终水解成葡萄糖,C项错误;人体中不含消化纤维素的酶,故纤维素不能作为人类的营养物质,D项错误。
12.下列说法中正确的是( )
A.碘化钾溶液能使淀粉显蓝色
B.纤维素的水解难于淀粉的水解
C.用淀粉制乙醇仅发生了水解反应
D.淀粉和纤维素都可用(C6H10O5)n表示,但淀粉能发生银镜反应,而纤维素不能
答案 B
解析 碘化钾溶液不能使淀粉显蓝色,只有碘单质才能使淀粉显蓝色,A项错误;纤维素比淀粉更难水解,B项正确;用淀粉制乙醇的过程:淀粉葡萄糖乙醇,其中反应①是水解反应,反应②是氧化还原反应,C项错误;淀粉和纤维素都是非还原性糖,D项错误。
13.进行淀粉水解实验(包括检验水解产物及水解是否完全)时,除淀粉外,还需下列试剂中的一种或几种:①碘水
②银氨溶液 ③NaOH溶液 ④稀硫酸
实验时所需上述试剂的顺序依次是( )
A.①②③④
B.④①③②
C.④①②③
D.①④③②
答案 B
解析 淀粉水解需用④稀硫酸作催化剂,检验淀粉是否水解完全要用①碘水,检验水解产物前应用③NaOH溶液中和H2SO4,然后用②银氨溶液检验。
14.下列说法正确的是( )
A.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12O6,二者互为同分异构体
B.淀粉、纤维素和油脂都属于天然高分子化合物
C.油脂、淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件下都能发生水解反应
D.肌醇与葡萄糖的元素组成相同,化学式均为C6H12O6,满足Cm(H2O)n,因此均属于糖类化合物
答案 A
解析 油脂不是高分子化合物,B项错误;葡萄糖不能发生水解反应,C项错误;肌醇属于醇,不属于糖类化合物,D项错误。
【考点】糖类性质的综合
【题点】糖类性质的综合
15.根据如图所示转化关系,回答下列问题:
(1)工业上制镜和热水瓶胆镀银,常利用上述反应中的______________(填序号)。
(2)①②的反应类型为________(填字母)。
A.氧化反应
B.加成反应
C.水解反应
D.消去反应
(3)反应⑦可用于检验糖尿病患者尿液中的葡萄糖含量,该反应的化学方程式为_________。
(4)葡萄糖在人体内彻底氧化分解的化学方程式为_____________。
答案 (1)⑥ (2)C (3)CH2OH—(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH2OH—(CHOH)4—COONa+Cu2O↓+3H2O
(4)C6H12O6+6O26CO2+6H2O
解析 工业上制镜和热水瓶胆镀银都是利用了葡萄糖和银氨溶液反应还原出单质银的性质,所以应为反应⑥;反应①②是淀粉在不同条件下的水解反应;反应⑦为葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液的反应。
【考点】糖类的化学性质与应用
【题点】葡萄糖的性质
16.成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等,某课外兴趣小组设计了一组实验证明某些成分的存在,请你参与并协助他们完成相关实验。
(1)用小试管取少量的苹果汁,加入________(填名称),溶液变蓝,则苹果中含有淀粉。
(2)利用含淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程,根据流程回答下列问题:
―→―→―→
B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B。
①写出化学方程式,并注明反应类型。
B与醋酸反应:
_____________________________________________,属于________反应。
B―→C:
_____________________________________________,属于________反应。
②可用于检验A的试剂是___________________________________________________。
答案 (1)碘水
(2)①CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 取代(或酯化) 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O 氧化
②新制的氢氧化铜悬浊液(合理答案均可)
解析 (1)淀粉遇碘变蓝色,利用此性质可检验淀粉的存在。(2)淀粉水解得葡萄糖,B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B,可知B为乙醇,葡萄糖在酒化酶的作用下分解得乙醇。乙醇与乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应得乙酸乙酯,乙醇催化氧化可得乙醛。检验葡萄糖可用新制的氢氧化铜悬浊液。
【考点】糖类性质的综合
【题点】淀粉、葡萄糖的性质
17.为了检验淀粉水解的产物,设计如下实验方案:
请回答下列问题:
(1)试剂1为20%的H2SO4溶液,其作用是_____________________________________。
(2)试剂2为______________,其作用是__________________,使检验水解产物的实验得以顺利进行。
(3)反应①的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为检验淀粉液是否已完全水解,取少量水解液于试管中,加入碘水,则证明淀粉未完全水解的现象是______________________________________________________________。
(5)如果实验过程中没有加入试剂2而直接加入试剂3,能否实现实验目的________(填”能”或”否”),若不能,其原因是_____________________________。
答案 (1)作催化剂
(2)氢氧化钠溶液 中和作催化剂的硫酸
(3)(+nH2O
(4)溶液显蓝色
(5)否 硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败
解析 (1)淀粉的水解过程,必须加入稀硫酸作催化剂,加快淀粉的水解反应速率。
(2)稀硫酸能够与氢氧化铜反应,会导致实验失败,所以应该先加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸。
(3)淀粉在稀硫酸作用下完全水解生成葡萄糖,水解方程式为(+nH2O
(4)淀粉遇碘显蓝色,据此可以检验淀粉是否完全水解,方法为取少量水解液于试管中,加入碘水,如果溶液显蓝色,则证明淀粉未完全水解。
(5)如果不加入氢氧化钠溶液中和催化剂稀硫酸,由于硫酸能溶解Cu(OH)2而使实验失败,无法达到实验目的。
【考点】多糖的水解
【题点】淀粉水解程度的检验章末检测试卷(四)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分)
1.下列物质中,不属于基本营养物质的是( )
A.维生素
B.油脂
C.蛋白质
D.糖类
答案 A
解析 营养物质有糖类、油脂、蛋白质、无机盐、维生素和水,其中糖类、油脂、蛋白质称为基本营养物质。
【考点】基本营养物质
【题点】基本营养物质
2.下列各组物质,既不是同系物又不互为同分异构体的是( )
①蔗糖和麦芽糖 ②软脂酸甘油酯和硬脂酸甘油酯
③淀粉和纤维素 ④油酸甘油酯和乙酸甘油酯
A.①②
B.③④
C.①③
D.②④
答案 B
解析 蔗糖和麦芽糖互为同分异构体;软脂酸甘油酯和硬脂酸甘油酯都是由饱和的高级脂肪酸和甘油生成的酯,为同系物;而淀粉和纤维素都是混合物;油酸是不饱和酸,而乙酸则为饱和酸。
【考点】同系物、同分异构体的考查
【题点】糖类、酯类物质同系物、同分异构体的考查
3.(2018·河口县民中高二下学期期中)下列说法不正确的是( )
A.H2N—CH2—COOH能与酸、碱反应生成盐
B.葡萄糖既能发生银镜反应,又能发生水解反应
C.浓硝酸和醋酸铅溶液均可使鸡蛋清溶液中的蛋白质变性
D.1
mol油脂完全水解的产物是1
mol甘油和3
mol
高级脂肪酸(或盐)
答案 B
解析 氨基酸具有两性,能与酸、碱反应生成盐,A正确;葡萄糖是单糖,单糖不能发生水解反应,
B错误;浓硝酸是强酸,醋酸铅溶液是重金属盐,均可使鸡蛋清溶液中的蛋白质变性,
C正确;油脂是高级脂肪酸甘油酯,1
mol油脂完全水解的产物是1
mol甘油和3
mol
高级脂肪酸(或盐),D正确。
【考点】基本营养物质的综合
【题点】糖类、油脂、蛋白质的性质
4.(2018·岐山县高二下学期期末)下列有关天然产物水解的叙述不正确的是( )
A.纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
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.油脂水解可得到丙三醇
答案 A
解析 淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,A错误;淀粉遇碘单质变蓝色,若水解完全,则不变蓝色,B正确;形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸脱水形成的,所以蛋白质水解的最终产物是氨基酸,C正确;高级脂肪酸甘油酯水解后得到高级脂肪酸与丙三醇(即甘油),D正确。
【考点】基本营养物质的综合
【题点】糖类、油脂、蛋白质的水解反应的比较
5.(2018·六安一中月考)糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质,下列有关说法正确的是( )
A.葡萄糖和蔗糖是同系物,淀粉和纤维素是同分异构体
B.淀粉、纤维素、油脂、蛋白质都是高分子化合物,都能发生水解反应
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”分别是纤维素和油脂
D.用甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸(CH3CHNH2COOH)缩合,最多可形成4种二肽
答案 D
解析 葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,二者结构不相似,不互为同系物,淀粉和纤维素均是高分子化合物,不互为同分异构体,A错误;油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯类,不是高分子化合物,B错误;
“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”分别是蛋白质和烃类物质,C错误;用甘氨酸(H2NCH2COOH)和丙氨酸(CH3CHNH2COOH)缩合形成的二肽有:甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸、甘氨酸提供氨基和丙氨酸提供羧基脱去1分子水以及甘氨酸提供羧基和丙氨酸提供氨基脱去1分子水,D正确。
【考点】有机物性质的综合
【题点】有机物性质的综合考查
6.现有:淀粉溶液、蛋清、葡萄糖溶液,区别它们时,下列试剂和对应现象依次是( )
试剂:①新制Cu(OH)2悬浊液 ②碘水 ③浓硝酸
现象:a.变蓝色 b.红色沉淀 c.变黄色
A.②—a、①—c、③—b
B.③—a、②—c、①—b
C.②—a、③—c、①—b
D.②—c、③—a、①—b
答案 C
解析 淀粉溶液遇碘水变蓝色;蛋清遇浓硝酸变黄色;葡萄糖在加热条件下与新制Cu(OH)2悬浊液反应生成红色沉淀。
【考点】有机物的鉴别
【题点】有机物的鉴别
7.下列各反应中,反应物分子中断键的组合正确的是( )
油脂氢化
油脂皂化
乙醇酯化
乙醛氧化
乙醛还原
A
C==C
C—O
O—H
C—H
C==O
B
C==C
C—O
O—H
C==O
C—H
C
C==C
C==O
C—O
C—H
C==O
D
C==C
C—O
C—H
C—C
C==O
答案 A
解析 油脂氢化是分子中含有的C==C键与H2发生加成反应,断裂的是C==C键;油脂皂化的实质是油脂在碱性条件下发生水解反应,断裂的是C—O键;乙醇酯化时断裂的是O—H键;乙醛氧化时断裂的是醛基中的C—H键;乙醛还原时断裂的是醛基中的C==O键。
【考点】有机物化学反应类型的考查
【题点】化学反应中断键的考查
8.(2018·天津市高二下学期期末)下列物质的性质和用途叙述均正确,且有因果关系的是( )
选项
性质
用途
A
蛋白质能水解
供给人体营养
B
淀粉溶液遇I2会变蓝
可用淀粉溶液检验海水中是否含碘元素
C
某些油脂常温时是固态
可用于制作肥皂
D
乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化
用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
答案 D
解析 蛋白质能够水解生成各种氨基酸,人体可以利用这些氨基酸合成人体需要的蛋白质,与供给人体营养没有因果关系,
A错误;淀粉遇I2变蓝,海水中的碘元素是碘的化合物,不能直接用淀粉溶液检验海水中是否含碘元素,
B错误;油脂水解后的产物高级脂肪酸盐是肥皂的主要成分,该用途与油脂的状态无关,
C错误;乙烯有催熟作用,乙烯能与酸性高锰酸钾反应,除掉乙烯能达到保鲜要求,性质和用途均正确,且存在因果关系,
D正确。
【考点】基本营养物质的综合
【题点】糖类、油脂、蛋白质的性质
9.多巴胺结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.多巴胺分子式为C8H11NO2
B.多巴胺可以发生加成、取代、氧化反应
C.和溴水反应时,1
mol多巴胺可以消耗6
mol溴单质
D.多巴胺既可以与强酸反应,又可以与强碱反应
答案 C
解析 多巴胺分子中含有苯环,能发生加成和取代反应,含酚羟基易发生氧化反应,B正确;与酚羟基相连的碳原子的邻、对位碳原子上的氢原子易被溴取代,故多巴胺和溴水反应时,1
mol多巴胺消耗3
mol溴单质,C错误;多巴胺分子中含有氨基和酚羟基,既可以与强酸反应,又可以与强碱反应,D正确。
【考点】有机物的结构与性质
【题点】氨基与酚羟基的性质
10.(2018·重庆一中高二下学期期中)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项
实验操作与现象
结论
A
向油脂皂化反应后的溶液中滴入酚酞,溶液变红
油脂已经完全皂化
B
蔗糖溶液在稀硫酸存在下水浴加热一段时间后,加适量氨水使溶液为碱性,再与银氨溶液混合加热,有光亮的银镜生成
蔗糖溶液已经水解完全
C
向溶液X中滴入新制氢氧化铜浊液,加热,产生红色沉淀
X中的溶质一定是醛
D
向鸡蛋清溶液中滴加醋酸铅溶液,产生白色沉淀,加水沉淀不消失
蛋白质发生了变性
答案 D
解析 油脂碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐,溶液呈碱性,所以不能根据皂化后溶液的酸碱性判断油脂是否完全皂化,A错误;与新制氢氧化铜浊液,加热,产生红色沉淀的可能是醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、还原性糖等,C错误;醋酸铅是重金属盐,使蛋白质发生变性,D正确。
【考点】基本营养物质的综合
【题点】糖类、油脂、蛋白质的性质
11.以淀粉为基本原料可制备许多物质,
如淀粉葡萄糖下列有关说法中正确的是( )
A.淀粉是糖类物质,有甜味,反应①是水解反应
B.反应③是消去反应、反应④是加聚反应、反应⑤是取代反应
C.乙烯、聚乙烯分子中均含有碳碳双键,均可被酸性KMnO4溶液氧化
D.在加热条件下,可用银氨溶液将葡萄糖、乙醇区别开
答案 D
解析 淀粉没有甜味,A错;反应⑤是氧化反应,不是取代反应,B错;聚乙烯分子中没有碳碳双键,C错;葡萄糖可被银氨溶液氧化,乙醇不能,D对。
【考点】糖类的性质
【题点】葡萄糖、淀粉的性质考查
12.下列实验能达到预期目的的是( )
A.可以用热的浓NaOH溶液来区分植物油和矿物油
B.向经唾液充分作用后的苹果汁中滴入碘化钾检验淀粉的存在
C.将纤维素和稀H2SO4加热水解后的液体取出少许,加入新制的Cu(OH)2悬浊液并加热,有红色沉淀生成,证明水解生成了葡萄糖
D.蛋白质溶液中加入丙酮可以使蛋白质从溶液中析出,再加水又能溶解
答案 A
解析 选项A中植物油水解生成易溶于水的物质,溶液不分层,矿物油与NaOH不反应,溶液分为两层,因而可以区分;选项B中要检验淀粉的存在应用碘水;选项C未加NaOH中和多余的H2SO4;选项D是蛋白质的变性,变性后的蛋白质加水不溶解。
【考点】简单有机物的化学性质
【题点】油、酯、淀粉的鉴别,纤维素的水解检验及蛋白质的变性
13.(2018·临泽一中月考)香料,常用于调制果香型、乳酸型食用和酒用香精,其中一种合成路线如下:
下列说法正确的是( )
A.有机物R一定是天然高分子化合物
B.“一定条件”指“稀硫酸,加热”
C.乳酸乙酯在烧碱溶液中能生成分子式为C3H4O3Na2的有机物
D.与乳酸乙酯具有相同官能团的乳酸乙酯的同分异构体不少于8种(不考虑立体异构)
答案 D
解析 有机物R可能为麦芽糖、淀粉、纤维素等,麦芽糖不属于高分子化合物,A错误;酒精和乳酸发生酯化反应,酯化反应的“一定条件”指“浓硫酸,加热”,B错误;乳酸乙酯在烧碱溶液中水解生成CH3CH(OH)COONa和CH3CH2OH,分子式分别为C3H5O3Na和C2H6O,C错误;乳酸乙酯中的官能团为羟基和酯基,与其具有相同官能团的同分异构体可看成:分子式为C5H10O2的酯中烃基氢被羟基代替,分子式为C5H10O2的酯有9种,与乳酸乙酯具有相同官能团的同分异构体大于8种,D项正确。
【考点】糖类的性质
【题点】糖类性质的综合考查
14.药物贝诺酯可由乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚在一定条件下反应制得:
乙酰水杨酸
对乙酰氨基酚
―→
贝诺酯
下列有关叙述正确的是( )
A.贝诺酯分子中有三种含氧官能团
B.可用FeCl3溶液区别乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚
C.乙酰水杨酸和对乙酰氨基酚都能与NaHCO3溶液反应
D.贝诺酯与足量NaOH溶液共热,最终生成乙酰水杨酸钠和对乙酰氨基酚钠
答案 B
解析 贝诺酯分子中只有酯基和肽键两种官能团,A项不正确;乙酰水杨酸不含酚羟基,对乙酰氨基酚中含酚羟基,B项正确;对乙酰氨基酚不能与NaHCO3溶液反应,C项不正确;贝诺酯与足量NaOH溶液共热,最终生成三种物质,D项不正确。
【考点】酚、酸、酯、肽键的性质
【题点】酚、酸、酯、肽键的性质
15.(2018·临泽一中月考)在a
g冰醋酸、甲醛、葡萄糖、甲酸甲酯、果糖的混合物中,碳的质量分数为( )
A.6.7%
B.40%
C.53.3%
D.无法计算
答案 B
解析 冰醋酸的分子式为C2H4O2、甲醛的分子式为CH2O、葡萄糖的分子式为C6H12O6、甲酸甲酯的分子式为C2H4O2、果糖的分子式为C6H12O6,它们的实验式都为CH2O,它们不论以何种比例混合,碳的质量分数不变,碳的质量分数为×100%=40%。
【考点】有机物分子组成及计算
【题点】有关有机物分子组成的简单计算
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(8分)糖尿病是由于人体内胰岛素分泌紊乱而导致的代谢紊乱综合症,以高血糖为主要标志。长期摄入高热量的食品和缺乏运动都易导致糖尿病。请回答下列问题:
(1)血糖是指血液中的葡萄糖(C6H12O6)。下列有关说法中正确的是________(填字母)。
A.葡萄糖属于碳水化合物,可表示为C6(H2O)6,每个葡萄糖分子中含6个H2O分子
B.糖尿病病人的尿中糖含量很高,可用新制的氢氧化铜悬浊液来检测病人尿液中的葡萄糖
C.葡萄糖可用于制镜工业
D.淀粉水解的最终产物是葡萄糖
(2)木糖醇[CH2OH(CHOH)3CH2OH]是一种甜味剂,糖尿病病人食用后血糖不会升高。
①木糖醇与葡萄糖________(填“互为”或“不互为”)同系物。
②请预测木糖醇的一种化学性质:
____________________________________________。
(3)糖尿病病人宜多吃蔬菜和豆类食品,因为蔬菜中富含纤维素,豆类食品中富含蛋白质。下列说法中正确的是________(填字母)。
A.蛋白质属于天然有机高分子化合物,可被人体直接吸收
B.人体中没有水解纤维素的酶,所以纤维素在人体中的作用主要是加强胃肠的蠕动
C.纤维素和淀粉互为同分异构体
D.纤维素和蛋白质的分子结构不同,但组成元素完全相同
答案 (1)BCD (2)①不互为 ②与Na反应放出H2;与O2在Cu作催化剂、加热条件下反应;被酸性KMnO4溶液氧化;与乙酸发生酯化反应(任写一种,其他合理答案也可) (3)B
解析 (1)葡萄糖是碳水化合物,分子式可表示为C6(H2O)6,但只是为了表达方便,并不能反映结构特点。(2)木糖醇中不含—CHO,不能与葡萄糖互称同系物,但木糖醇中含—OH,可以与Na反应、与酸性KMnO4溶液反应、与乙酸发生酯化反应,还可以发生催化氧化等。(3)蛋白质需在人体内酶的作用下水解成氨基酸才能被人体吸收;纤维素与淀粉都用(C6H10O5)n表示,但n值不同,不是同分异构体;蛋白质的组成元素中含氮元素而纤维素的组成元素中不含氮元素,故二者组成元素不同。
【考点】糖类性质的综合考查
【题点】单糖、多糖性质的考查
17.(10分)某有机物含碳、氢、氧、氮四种元素。如图是该有机物的球棍模型(其中黑点表示原子,短线表示原子之间的共价键):
(1)则该有机物的化学式为______________,结构简式为__________________________。
(2)该有机物可能发生的化学反应有________(填序号)。
①水解反应 ②加聚反应 ③取代反应
④消去反应 ⑤酯化反应
(3)该有机物发生水解反应的化学方程式:____________________。
(4)写出该有机物的一种同分异构体,它的分子中含有两个且是天然蛋白质水解的最终产物之一,则该同分异构体的结构简式为______________________________。
答案 (1)C5H11NO2 CH3CH2CONHCH2CH2OH
(2)①③④⑤ (3)CH3CH2CONHCH2CH2OH+H2OCH3CH2COOH+H2NCH2CH2OH
(4)
解析 (1)形成一个共价键的为氢原子,形成两个共价键的为氧原子,形成三个共价键的为氮原子,形成四个共价键的为碳原子。
(4)所写物质为天然蛋白质水解产物即为α 氨基酸,故可表示为由题意知,—C3H7中应含有一个故只能为
【考点】氨基酸的结构与性质
【题点】氨基酸的结构与性质的综合
18.(10分)以淀粉和油脂为原料,制备生活中某些物质。
已知:反应⑤生成D、E、F的物质的量之比为2∶1∶1,E与等物质的量H2反应。请回答:
(1)葡萄糖的分子式为______________;C分子中官能团的名称为__________。
(2)下列说法正确的是________(填字母)。
A.淀粉、油脂都是高分子化合物,都能发生水解反应
B.C、D属同系物;M、N也属同系物
C.上述①~⑥中属于取代反应的为③⑤⑥
D.B、E含有不同官能团,但都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
(3)写出N的一种结构简式:
_______________________________;
C与F按不同的比例,还可以生成另外两种物质X、Y,且相对分子量X(4)写出反应③(A+D→M)的化学方程式:______________________。
答案 (1)C6H12O6 羧基 (2)CD
(3)
(或) C9H14O6
(4)C17H35COOH+CH3CH2OHC17H35COOCH2CH3+H2O
解析 由框图可知,淀粉水解产物为葡萄糖(C6H12O6),C6H12O6在酒化酶催化作用下分解产物为乙醇(CH3CH2OH)和CO2,故A为CH3CH2OH,A氧化生成B,B为CH3CHO,B氧化生成C,C为CH3COOH,油酯甲化学式为C57H108O6酸性条件下水解生成甘油F(C3H8O3)、高级脂肪酸E、D,且E氢化可生成D,故D、E碳原子数相同均为(57-3)÷3=18,E与等物质的量H2反应,故E含有1个不饱和度,故D为硬脂酸(C17H35COOH),E为油酸(C17H33COOH),D与A反应产物M为硬脂酸乙酯(C17H35COOCH2CH3),F为丙三醇,与C反应生成酯N,N含7个碳,故应为两个羟基与乙酸酯化,故产物N的结构简式为
或
(1)葡萄糖的分子式为C6H12O6,C分子中官能团的名称为羧基。
(2)油脂不是高分子化合物,故A错误;C、D为同系物,M为一元酯,N为二元酯,故M、N不为同系物,故B错误。
(3)N的结构简式为或C与F按不同的比例,还可以生成另外两种物质X、Y,且相对分子量X(4)反应③(A+D→M)的化学方程式为C17H35COOH+CH3CH2OHC17H35COOCH2CH3+H2O。
【考点】糖类、油脂性质的综合考查
【题点】糖类、油脂性质的考查
19.(13分)Ⅰ.充分燃烧1.4
g某有机物A生成4.4
g
CO2和1.8
g
H2O,该有机物蒸气密度是相同条件下H2密度的28倍。
(1)该有机物的分子式为________。
(2)A的链状同分异构体共________种。
(3)A的链状同分异构体中含有支链的同分异构体的结构简式为____________,其系统命名为________________________________________________________________________。
(4)B是A的某种同分异构体,B的核磁共振氢谱中只有4个信号峰(即只有4种氢原子),B通入Br2的CCl4溶液褪色,生成化合物C。则由B生成C的化学方程式为__________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.油脂是高级脂肪酸甘油酯,在工业上用途广泛。
(1)以硬脂酸甘油酯为例写出油脂的皂化反应方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)从皂化反应后的溶液中提取肥皂和甘油的过程如下:
加入食盐颗粒后,液体表面析出白色固体,则食盐的作用是____________________________。
答案 Ⅰ.(1)C4H8 (2)3 (3)
2 甲基丙烯(或2 甲基 1 丙烯)
(4)CH2==CHCH2CH3+Br2―→CH2Br—CHBrCH2CH3
Ⅱ.(1)
―→3C17H35COONa+
(2)降低高级脂肪酸钠盐的溶解度
解析 Ⅰ.(1)该有机物蒸气的密度是相同条件下H2密度的28倍,该有机物的摩尔质量为28×2
g·mol-1=56
g·mol-1,1.4
g有机物中含有0.1
mol(1.2
g)C,0.2
mol(0.2
g)H,故不含氧元素,最简式为CH2,分子式为C4H8。(2)A是链状烃,同分异构体的结构简式分别是CH2==CH—CH2—CH3、CH3—CH==CH—CH3、共有3种。(3)根据上述(2)分析,符合题意的为按照有机物命名规则为2 甲基丙烯或2 甲基 1 丙烯。(4)B核磁共振氢谱有4个信号峰,说明有4种氢原子,根据(2)的分析,符合题意B的结构简式是CH2==CH—CH2—CH3,其反应方程式:CH2==CHCH2CH3+Br2―→CH2Br—CHBrCH2CH3。
Ⅱ.(1)皂化反应:油脂在碱性条件水解,生成高级脂肪酸钠和甘油,故反应方程式为―→
(2)加入食盐颗粒后,降低有机物的溶解度使之析出,故作用是降低高级脂肪酸钠盐的溶解度。
【考点】有机物之间的相互转化及性质
【题点】有机物之间的相互转化及性质
20.(14分)(2018·全国卷Ⅱ,36)以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物,由葡萄糖为原料合成E的路线如下:
回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为________。
(2)A中含有的官能团的名称为________。
(3)由B到C的反应类型为________。
(4)C的结构简式为________。
(5)由D到E的反应方程式为_____________________________________。
(6)F是B的同分异构体,7.30
g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24
L二氧化碳(标准状况),F的可能结构共有________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为________________________________________________。
答案 (1)C6H12O6 (2)羟基 (3)取代反应(或酯化反应)
(4)
(5)
(6)9
解析 葡萄糖在催化剂作用下与氢气发生醛基的加成反应生成A,A在浓硫酸的作用下发生分子内脱水反应生成B,B与乙酸发生酯化反应生成C,根据C与D的分子式可知C生成D是C分子中另一个羟基与硝酸发生酯化反应,D在氢氧化钠溶液中水解生成E,据此解答。(2)葡萄糖在催化剂作用下与氢气发生醛基的加成反应生成A,因此A中含有的官能团的名称为羟基。(3)由B到C发生酯化反应,反应类型为取代反应。(4)根据B的结构简式可知C的结构简式为。
(5)由D到E是乙酸形成的酯基水解,反应方程式为。
(6)F是B的同分异构体,7.30
g的F与足量饱和碳酸氢钠可释放出2.24
L二氧化碳(标准状况),说明F分子中含有羧基,7.30
g
F的物质的量是=0.05
mol,二氧化碳是0.1
mol,因此F分子中含有2个羧基,则F相当于是丁烷分子中的2个氢原子被羧基取代,如果是正丁烷,根据定一移一可知有6种结构。如果是异丁烷,则有3种结构,所以可能的结构共有9种(不考虑立体异构),即
其中核磁共振氢谱为三组峰,峰面积比为3∶1∶1的结构简式为
【考点】有机物之间的相互转化及性质
【题点】有机物之间的相互转化及性质(共39张PPT)
蛋白质和核酸
第三节
第四章 生命中的基础有机化学物质
核心素养发展目标
HEXINSUYANGFAZHANMUBIAO
1.宏观辨识与微观探析:
能根据氨基酸、蛋白质的官能团及官能团的转化,认识不同氨基酸、蛋白质及性质上的差异。
2.科学态度与社会责任:认识蛋白质是生命活动的物质基础,是人体需要的必需营养物质,但是蛋白质的摄入量过多或过少都不利于人体健康,要合理安排饮食,注意营养搭配。
新知导学
启迪思维
探究规律
达标检测
检测评价
达标过关
内容索引
NEIRONGSUOYIN
01
新知导学
1.氨基酸的分子结构
(1)从结构上看,氨基酸可以看作是羧酸分子中烃基上的氢原子被
取代的产物。分子中既含有
又含有
。
(2)天然氨基酸几乎都是α -氨基酸,其结构简式可以表示为
。
氨基
羧基
一、氨基酸的结构和性质
氨基
2.常见的氨基酸
俗名
结构简式
系统命名
甘氨酸
H2N—CH2COOH
氨基乙酸
丙氨酸
α-氨基丙酸
谷氨酸
2-氨基-1,5-戊二酸
苯丙氨酸
α-氨基苯丙酸
3.氨基酸的性质
(1)物理性质
天然氨基酸均为
晶体,熔点
,能溶于
或
溶液中,大部分
溶于水,
溶于乙醇、乙醚。
(2)化学性质
①两性
氨基酸分子中含有酸性基团
,碱性基团
。
甘氨酸与盐酸反应的化学方程式是
无色
较高
强酸
强碱
能
难
—COOH
—NH2
。
②成肽反应
氨基酸分子间通过一分子的
与另一分子的
间脱去一分子水,缩合形成含有
的化合物,该反应属于
反应。如:
甘氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式是
氨基
羧基
。
肽键
取代
。
(1)氨基酸的缩合机理
氨基酸的成肽反应原理是由氨基提供的氢原子与羧基提供的羟基结合生成水。即
归纳总结
,脱去一分子水后形成肽键(
)。肽键可简写
为“—CONH—”,不能写成“—CNHO—”,两者的连接方式不同。
(2)多肽分子中肽键个数的判断
由n个氨基酸分子发生成肽反应,生成一个肽链时,会生成(n-1)个水分子和(n-1)
个肽键。
例1 根据美国《农业研究》杂志报道,美国科学家发现半胱氨酸能增加艾滋病病毒感染者的免疫力,对控制艾滋病病毒的蔓延有奇效。已知半胱氨酸的
结构简式为
则下列说法中不正确的是
A.半胱氨酸属于α-氨基酸
B.半胱氨酸具有两性
C.两分子半胱氨酸脱水形成二肽的结构简式为
√
D.
与NaOH溶液混合加热时,可放出一种碱性气体
解析 由题给半胱氨酸的结构简式可知,分子中氨基和羧基连在同一个碳原子上,所以半胱氨酸属于α-氨基酸,A项正确;
因为氨基为碱性基团,羧基为酸性基团,所以它具有两性,B项正确;
两分子的半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基脱水缩合的结果,形成的二
肽的结构简式应为
C项不正确;
因
是氨基酸的铵盐,故电离出的
与OH-在加热条件下反应会放出氨气,D项正确。
氨基酸缩合的反应规律
(1)两分子间缩合
相关链接
(2)分子间或分子内缩合成环
1.蛋白质的组成和结构
(1)组成:蛋白质中主要含有
等元素,属于天然有机_______
化合物。其溶液具有
的某些性质。
(2)四级结构
C、H、O、N
高分子
二、蛋白质的结构和性质
胶体
2.蛋白质的化学性质
(1)特征反应
①颜色反应:分子中含有苯基的蛋白质遇浓硝酸变黄色。
②蛋白质灼烧,可闻到烧焦羽毛的特殊气味。
(2)两性
形成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生成肽反应形成的,在多肽链的两端存在着自由的
和
,侧链中也有酸性或碱性基团,所以蛋白质与氨基酸一样具有
,能与酸或碱反应。
(3)水解反应
氨基
羧基
两性
(4)盐析
向蛋白质溶液中加入一定浓度的盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)溶液,会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出的现象称为蛋白质的盐析。盐析是一个
过程,可用于分离提纯蛋白质。
(5)变性
蛋白质在某些物理因素(如加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波等)或化学因素(如强酸、强碱、重金属盐、乙醇、福尔马林、丙酮等)的影响下,其
性质和
发生改变的过程称为蛋白质的变性。蛋白质变性后在水中不能重新溶解,是
过程,可用于杀菌消毒。
可逆
理化
生理功能
不可逆
蛋白质盐析和变性的不同点
归纳总结
盐析
变性
变化条件
浓的轻金属盐
受热、紫外线、强酸、强碱、重金属盐、某些有机物
变化实质
物理变化(溶解度降低)
化学变化(蛋白质性质改变)
变化过程
可逆
不可逆
用途
分离、提纯蛋白质
杀菌、消毒
例2 下列关于蛋白质的说法不正确的是
A.蛋白质是由多种α-氨基酸加聚而生成的天然高分子化合物
B.通常用酒精消毒,其原理是酒精使细菌中的蛋白质变性而失去生理活性
C.浓的硫酸钠溶液能使溶液中的蛋白质析出,加水后析出的蛋白质又溶解
D.鉴别织物成分是蚕丝还是“人造丝”可采用灼烧闻气味的方法
√
解析 氨基酸生成蛋白质发生的是分子间的脱水反应而不是加聚反应,故A项错误;
无论何种形式的消毒,其原理都是使细菌中的蛋白质变性而失去原有生理活性,故B项正确;
盐析不能使蛋白质变性,故C项正确;
“人造丝”的成分是纤维素,灼烧时没有烧焦羽毛的气味,故D项正确。
例3 当含有下列结构片段的蛋白质水解时,产生的氨基酸的种类有
A.2种
B.3种
C.4种
D.5种
√
解析 蛋白质水解时肽键断裂
然后在
一端补上
—OH,在—NH—一端补上H,即可确定氨基酸的种类数了。水解时产生的氨
基酸为
思维启迪
能根据典型有机物分子的结构和性质的关系进行分析和判断,从而得出正确的结论,促进“宏观辨识与微观探析”化学学科素养的发展。
蛋白质溶液与盐溶液的反应
盐溶液的浓度大小,轻金属盐溶液和重金属盐溶液对蛋白质的影响是不同的:
(1)浓的轻金属盐溶液能使蛋白质发生盐析。蛋白质凝结成固体而从溶液中析出,盐析出来的蛋白质仍保持原有的性质和生理活性,盐析是物理过程,也是可逆的。利用盐析,可分离提纯蛋白质。
(2)稀的轻金属盐溶液,不会降低蛋白质在水中的溶解度,反而会促进蛋白质的溶解。
(3)重金属盐溶液,不论是浓溶液还是稀溶液,均能使蛋白质变性,变性后的蛋白质不再具有原有的可溶性和生理活性,变性过程是化学过程,变性是不可逆的。加热、紫外线、强酸、强碱、某些有机物也能使蛋白质变性。利用此性质可杀菌、消毒。
相关链接
1.酶
酶具有生理活性,是对于许多有机化学反应和生物体内进行的复杂的反应具有很强的催化作用的有机物,其中绝大多数酶是蛋白质。酶的催化作用具有以下特点:
①
,不需加热。
②具有高度的
。
③具有
催化作用。
条件温和
专一性
高效
三、酶和核酸
类别
脱氧核糖核酸(DNA)
核糖核酸(RNA)
组成
差异
二者主要差异在于五碳糖的不同
脱氧核糖
核糖
存在
主要存在于细胞核中
主要存在于细胞质中
生理
功能
生物遗传信息的载体,还指挥着蛋白质的合成、细胞的分裂
根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
2.核酸
(1)核酸是一类分子骨架由
和五碳糖交叉排列而成的长链
化合物,它在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性作用。
(2)核酸的类别及其比较
磷酸
高分子
(1)酶本身所具有的性质可以结合蛋白质的性质来掌握,高温可使酶变性失去催化活性。
(2)酶的催化作用具有不同于工业催化剂的特点。
归纳总结
例4 下列有关酶的说法中错误的是
A.大多数酶是具有催化作用的蛋白质
B.酶的催化作用具有选择性和专一性
C.高温或重金属盐能降低酶的活性
D.酶只有在强酸、强碱条件下才能发挥作用
√
解析 大多数酶是具有催化作用的蛋白质,其催化作用具有选择性和专一性,因此要寻找一些特殊的酶。高温、重金属盐、强酸、强碱等条件可使酶(蛋白质)失去活性(变性)。
学习小结
XUEXIXIAOJIE
02
达标检测
B.该物质可以发生加成反应
C.该物质为两性化合物
D.该物质的分子之间可以发生脱水反应
1.某物质的球棍模型如图所示,下列关于该物质的说法不正确的是
解析 该物质中的六元环为苯环,能发生加成反应,分子中存在氨基和羧基,具有两性,也能发生分子间的脱水反应。
1
2
3
4
5
6
A.该物质的结构简式为
√
2.甘氨酸和丙氨酸混合,在一定条件下发生缩合反应生成二肽的化合物共有
A.4种
B.3种
C.2种
D.1种
解析 同种氨基酸缩合反应生成二肽的化合物各有一种,甘氨酸和丙氨酸发生缩合反应生成二肽的化合物有两种。
√
1
2
3
4
5
6
3.下列说法中不正确的是
A.组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸
B.利用盐析可以分离和提纯蛋白质
C.DNA是生物体遗传信息的载体,蛋白质合成的模板
D.RNA主要存在于细胞核中,它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
√
解析 RNA主要存在于细胞质中,根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成;DNA主要存在于细胞核中,它是生物体遗传信息的载体,蛋白质合成的模板;盐析不改变蛋白质的生理活性,蛋白质只是暂时失去溶解性,利用多次盐析和溶解可分离、提纯蛋白质。
1
2
3
4
5
6
4.当含下列结构片段的蛋白质在胃液中水解时,不可能产生的氨基酸是
√
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
解析 氨基酸水解,断键部分是
如图所示:
得到四种氨基酸:
5.下列说法正确的是
A.蛋白质属于天然高分子化合物,组成元素只有C、H、O、N
B.用浓Na2SO4、CuSO4溶液或浓HNO3溶液使蛋清液发生盐析,进而分离、提
纯蛋白质
C.蛋白酶是蛋白质,它不仅可以催化蛋白质的水解反应,还可以催化淀粉的
水解反应
D.甘氨酸(H2N—CH2—COOH)既有酸性,又有碱性,是最简单的氨基酸
√
1
2
3
4
5
6
解析 A项,蛋白质除含C、H、O、N元素,还可能含有S、P等元素;
B项,CuSO4溶液和浓HNO3均会使蛋白质变性;
C项,酶的催化作用具有专一性;
甘氨酸中—NH2显碱性,—COOH显酸性,D项正确。
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
6.下列有关核酸的说法中不正确的是
A.核酸是一类含磷的生物高分子化合物
B.根据组成,核酸分为DNA和RNA
C.DNA大量存在于细胞质中
D.1981年,我国用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸
√
解析 核酸是含磷的生物高分子化合物,据组成可分为DNA和RNA,DNA大量存在于细胞核中。