(共32张PPT)
专题5
生命活动的物质基础
专题5
生命活动的物质基础
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CH.-CH-CooH+
X
NH
HO0C—CH—CHC0OH
NH
CH
CH--COOH
NH
-CH--COOH
NH
CH—
CH--COOH
NH
2
答案:(1)CH2
CH-COOH
CH2CH2
COONH
2)CH,--CH--COOH
+NaOH
NH
HO+
CH-CH--COON
NH
CH
CH
COONH+
NaoH
CH
CH
COONa+NH,·HO
H.
N-CH--COOH(共60张PPT)
专题5
生命活动的物质基础
专题5
生命活动的物质基础
—NH2
—COOH
内盐
难
—COOH
—NH2
阳离子
阴离子
—COOH
—NH2
紫
√
√
√
√
O
H
氨基酸
肽键
天然有机高分子
胶体
—NH2
—COOH
胶体结构
可逆
不可逆
黄
紫玫瑰
条件温和
效率高
高度专一
×
×
√
×
×
√
×
×
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HS—CH—
CH--COONH
4
NH
2
答案:(1)NH
CH-CH--COoH
+HC
NH
2
CH.-CH--COOH
NH
C
(2)—COOH
CH.-CH--COOH
+NaOH
NH
CH.-CH--COONa
+HO
NH
H
[答案](1)
HaC
CH2
CH
2NH-C-CH3
H
+ho
H+、H3C
CH
CHo-NH
+ch2
cooh第二单元 氨基酸 蛋白质 核酸
1.认识氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 2.了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。
氨基酸[学生用书P70]
1．结构
氨基酸的官能团为—NH2(氨基)和
—COOH(羧基)。
2．常见的氨基酸
俗名
结构简式
系统命名
甘氨酸
H2NCH2COOH
氨基乙酸
丙氨酸
α 氨基丙酸
谷氨酸
α 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
固态氨基酸主要以内盐形式存在，熔点较高，不易挥发，难溶于有机溶剂。常见的氨基酸均为无色结晶，熔点在200
℃以上。
(2)化学性质
①两性
在氨基酸分子中，—COOH是酸性基团，—NH2是碱性基团，在酸性条件下主要以阳离子形态存在；在碱性条件下主要以阴离子形态存在，其反应关系为
②成肽反应
在酸或碱的存在下加热，氨基酸分子之间通过一个分子的—COOH和另一个分子的—NH2间脱去一分子水，缩合形成含有肽键的化合物。例如：
③显色反应
氨基酸溶于水，加入0.1%的茚三酮溶液，水浴加热，溶液变为紫色(检验氨基酸的存在)。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)氨基酸分子中的—COOH能电离出H＋显酸性，—NH2能结合H＋显碱性。( )
(2)成肽反应的规律为—COOH脱羟基，—NH2脱氢。( )
(3)肽键可表示为
。( )
(4)氨基酸的氢原子数为奇数，烃的氢原子数为偶数。( )
答案：(1)√ (2)√ (3)√ (4)√
2．氨基酸不能发生的反应是( )
A．酯化反应
B．与碱的中和反应
C．成肽反应
D．水解反应
答案：D
3．一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸是( )
解析：选D。利用二肽水解可得对应氨基酸。
1．氨基酸的两性
氨基酸分子中含有酸性官能团—COOH和碱性官能团—NH2。氨基酸分子中的氨基能结合H＋，能与酸反应；而羧基能电离出H＋，能与碱反应。
2．氨基酸的缩合
(1)两分子间缩合
(2)分子间或分子内缩合成环
(3)缩聚成多肽或蛋白质
多种氨基酸分子按不同的排列顺序以肽键相互结合，可以形成千百万种具有不同的理化性质和生理活性的多肽链。相对分子质量在10
000以上的，并具有一定空间结构的多肽，称为蛋白质。氨基酸的缩合机理：，脱去一分子水后形成肽键。当多肽或蛋白质水解时断裂肽键上的C—N键。
下列关于氨基酸的叙述中，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
[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。
[答案] D
氨基酸既能与酸反应又能与碱反应，常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质还有哪些？
答案：常见的既能与酸反应又能与碱反应的物质除氨基酸外，还有以下几类：铝、氧化铝、氢氧化铝、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐。
氨基酸的结构与性质
1．下列物质中属于氨基酸的是( )
答案：D
2．根据美国农业研究所《农业研究》杂志报道，美国科学家发现半胱氨酸能增强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，则下列说法不正确的是( )
A．半胱氨酸属于α 氨基酸
B．半胱氨酸是一种两性化合物
C．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽的结构简式为
D．与NaOH溶液加热时可放出一种碱性气体
解析：选C。由题目给出的半胱氨酸的结构简式可知，氨基在羧基邻位碳原子上，所以属于α 氨基酸；因为氨基为碱性基团，羧基为酸性基团，所以半胱氨酸是一种两性化合物；两分子半胱氨酸脱水形成二肽应是氨基与羧基反应的结果：；因为是氨基酸的铵盐，电离生成的铵根离子与氢氧根离子在加热条件下反应会放出氨气。
3．苯丙氨酸的结构简式为
(1)该分子中的碱性基团是________，苯丙氨酸与盐酸反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该分子中的酸性基团是________，苯丙氨酸与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：苯丙氨酸分子中，碱性基团是氨基(—NH2)，酸性基团是羧基(—COOH)。—NH2与HCl的反应为(可仿照H—NH2与HCl的反应写)—NH2＋HCl―→—NH3Cl；—COOH与NaOH的反应为—COOH＋NaOH―→
—COONa＋H2O。
蛋白质 核酸
一、蛋白质的组成和性质
1．蛋白质的组成
(1)定义
蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子。
(2)组成
蛋白质中含有的元素有C、H、O、N及少量的S，有的还含有微量的Cu、Fe、Zn、Mn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．蛋白质的性质
(1)两性
在多肽链的两端存在着自由的—NH2和—COOH，因此蛋白质既能与酸反应，又能与碱反应。
(2)水解
①原理
②过程
蛋白质多肽氨基酸。
(3)盐析
①向蛋白质溶液中加入浓的无机盐[如Na2SO4、(NH4)2SO4等]溶液，能够破坏蛋白质溶解形成的胶体结构而降低蛋白质的溶解性，使蛋白质转变为沉淀析出。
②特点：只改变了蛋白质的溶解度，而没有改变他们的化学性质，是可逆的过程。
③应用：多次盐析和溶解可以分离、提纯蛋白质。
(4)变性
①影响因素
物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X射线照射、超声波等；
化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮、三氯乙酸(CCl3COOH)、甲醛(福尔马林)等。
②特点：变性会使蛋白质发生结构上的改变，也会使其丧失原有的生理活性，是不可逆过程。
(5)颜色反应
①分子中含有苯环的蛋白质跟浓硝酸作用时呈黄色。
②蛋白质遇双缩脲试剂显紫玫瑰色。
3．蛋白质的空间结构
4．酶
(1)酶的含义
酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物分子，绝大多数的酶是蛋白质。
(2)酶的催化作用的特点
①条件温和、②效率高、③高度专一等。
二、核酸
1．类别、存在及功能
类别
核糖核酸
脱氧核糖核酸
表示
RNA
DNA
存在
主要在细胞质中
主要在细胞核中
续 表
类别
核糖核酸
脱氧核糖核酸
功能
以DNA为模板，将DNA的遗传信息翻译并表达成具有特定功能的蛋白质
遗传信息的储存和携带者，决定了生物合成蛋白质的特定结构
2.水解产物
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)向两份蛋白质溶液中分别加入饱和NaCl溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，两者原理相同。( )
(2)蛋白质遇浓硝酸都会显黄色。( )
(3)医疗器械的高温消毒的实质是蛋白质的变性。( )
(4)酶的催化作用是温度越高越好。( )
(5)将鸡蛋白加入沸水中，在水面有絮状物质出现，该过程为盐析。( )
(6)利用盐析可分离、提纯蛋白质。( )
(7)蛋白质一旦变性，就毫无用途，只能弃掉。( )
(8)焰色反应、显色反应、颜色反应均是化学变化。( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)×
2．能使蛋白质变性的物质是( )
①硫酸钾 ②甲醛 ③氯化钾 ④硝酸汞 ⑤氯化铵 ⑥氢氧化钠
A．①③⑤
B．②④⑥
C．①②③
D．④⑤⑥
解析：选B。重金属盐、强酸、强碱、甲醛、酒精、紫外线照射、X射线照射、加热等都能使蛋白质变性。
3．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是( )
A．蚕丝、羊毛、病毒等的主要成分都是蛋白质
B．蛋白质溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液，蛋白质析出，虽再加水，也不溶解
C．重金属盐能使蛋白质凝结
D．浓硝酸溅到皮肤上能使皮肤呈黄色是由于浓硝酸与蛋白质发生了颜色反应
解析：选B。蛋白质溶液中加入饱和
(NH4)2SO4溶液，发生盐析现象，该过程是可逆的，加水，蛋白质又可溶解。
1．渗析、盐析和变性的比较
渗析
盐析
变性
含义
利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子
加入无机盐溶液使胶体中的分散质析出
一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性
条件
半透膜、水
较多量的轻金属盐或铵盐，如NaCl、Na2SO4、(NH4)2SO4等
加热、紫外线、X射线、重金属盐、强酸、强碱、乙醇、丙酮等
特点
可逆，需多次换水
可逆，加水，析出的分散质又能溶解
不可逆，蛋白质失去原有活性，加水不再溶解
实例
除去淀粉溶胶中的NaNO3杂质
①向皂化反应液中加食盐晶体，使肥皂析出；②向蛋白质溶胶中加浓Na2SO4溶液使蛋白质析出
消毒、灭菌、给果树使用波尔多液、保存动物标本等
2.“三色”反应的比较
焰色反应
显色反应
颜色反应
含义
钠、钾等金属元素灼烧时，火焰呈现某种颜色。钠元素为黄色，钾元素(透过蓝色钴玻璃)为紫色
苯酚与三价铁离子的溶液显紫色；淀粉与单质碘显蓝色；三价铁离子与硫氰根离子显红色
蛋白质遇某些试剂后显示某种特殊的颜色。鸡蛋白、人的皮肤等遇浓硝酸显黄色
显色实质
物理变化
化学变化
化学变化
重要应用
鉴别钠、钾等金属元素
鉴别苯酚、淀粉、三价铁离子
鉴别某些蛋白质
(1)近几年来研究认为褪黑素与人的寿命长短有关，有人把褪黑素和克隆技术并称为“二十世纪生命科学的两大发现”。褪黑素的结构简式为
，写出它在酸性条件下水解的化学方程式：________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)现有淀粉和蛋白质胶体的混合液，要检验其中蛋白质的存在，可取混合液少许，向其中加入1
mL________，现象是____________________，加热，现象是____________________，说明存在蛋白质；要检验其中淀粉的存在，可取混合液少许，加入________，溶液呈明显的________，说明淀粉存在；要把淀粉和蛋白质分离开，可进行的操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在下列物质中：①K2SO4 ②HCHO ③MgSO4
④Hg(NO3)2 ⑤NH4Cl ⑥KOH，能使蛋白质发生盐析的是____________________(填序号)。
[解析] (1)
在酸、碱或酶存在的条件下都可发生水解反应。(2)浓硝酸是强酸，加入浓HNO3会使蛋白质变性而沉淀析出，加热时因发生颜色反应而显黄色；淀粉遇碘变蓝色，实验中常利用这一性质进行淀粉的检验；利用盐析法分离、提纯蛋白质，利用渗析法提纯淀粉。(3)Hg(NO3)2是重金属盐，KOH为强碱，②④⑥都会使蛋白质变性；K2SO4、MgSO4是轻金属盐，NH4Cl是铵盐，①③⑤可以降低蛋白质的溶解度，可使蛋白质发生盐析。
(2)浓HNO3 有白色沉淀产生 沉淀变黄色 碘水 蓝色 向溶液中加入适量的饱和(NH4)2SO4或Na2SO4溶液，使蛋白质发生盐析而沉淀析出，然后过滤，从而使蛋白质从混合液中分离出来，将混合液进行渗析可得淀粉
(3)①③⑤
(1)医用酒精、“84”消毒液、紫外线等能杀菌消毒所依据的原理是什么？
(2)在临床上解救Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋等重金属盐中毒的病人时，为什么要求病人服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆等？
答案：(1)依据的原理是它们能使细菌、病毒等生物蛋白质变性。
(2)生鸡蛋、牛奶、豆浆中含有丰富的蛋白质，重金属离子破坏这些食物中的蛋白质，而减少对病人本身蛋白质的损伤。
蛋白质
1．下列有关蛋白质的叙述中，正确的是( )
A．蛋白质溶液里加
(NH4)2SO4溶液可提纯蛋白质
B．蛋白质是由氨基酸构成的无机化合物
C．温度越高，酶对某些化学反应的催化效率越高
D．任何结构的蛋白质遇到浓HNO3都会变成黄色
解析：选A。(NH4)2SO4溶液为非重金属盐，加入(NH4)2SO4溶液，蛋白质会产生盐析现象，盐析是可逆过程，加水后蛋白质会继续溶解，A正确；蛋白质是由氨基酸通过肽键等相互连接而形成的一类具有特定结构和一定生物学功能的生物大分子，B错误；酶是一种蛋白质，在高温下变性，属于不可逆过程，不再具有催化活性，C错误；一般情况下，只有含苯环的蛋白质遇到浓HNO3时才会发生颜色反应而变黄，D错误。
2．(1)鸡蛋腐败时，常闻到有刺激性气味的气体，该气体主要是________，说明蛋白质中含有________元素(填元素名称)。
(2)误食重金属盐会中毒，这是因为________________________________________。
(3)浓HNO3溅到皮肤上，使皮肤呈________色，这是由于浓HNO3和蛋白质发生了____________反应的缘故。
解析：(1)我们常说硫化氢有臭鸡蛋的气味，这是因为鸡蛋腐败，蛋白质分解会放出硫化氢。(2)重金属离子会使蛋白质变性，蛋白质广泛存在于生物体内，是生命的基础，肌肉、皮肤、毛发等的主要成分都是蛋白质。(3)蛋白质和浓HNO3可发生特殊的颜色反应。
答案：(1)H2S 硫 (2)重金属盐会使蛋白质变性
(3)黄 颜色
酶和核酸
3．“克隆羊”的关键技术之一是找到一些特殊的酶，这些酶能激活普通体细胞，使之能像生殖细胞一样发育成个体。下列说法不正确的是( )
A．酶具有催化作用
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．酶只有在强酸性或强碱性条件下才能发挥作用
解析：选D。酶属于蛋白质，在强酸或强碱条件下会变性。
4．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，我国科学工作者用人工方法合成了酵母丙氨酸转移核糖核酸
解析：选C。DNA大量存在于细胞核中，是生物体遗传信息的载体。
重难易错提炼
1.氨基酸分子中既含氨基又含羧基，它既能与酸反应又能与碱反应。2.氨基酸中含有—COOH和—NH2，在分子间或分子内均可缩合形成肽键—CO—NH—，氨基酸缩合既可形成链状，也可形成环状，还可形成高分子化合物。3.蛋白质分子水解时断键从肽键处断裂，即断裂C—N键。
4.盐析是可逆过程，盐析通常用于蛋白质的分离、提纯，变性是不可逆过程。5.酶是一类具有催化功能的生物分子，酶的催化作用只有具有生物活性时才会发挥催化作用。6.酶的催化特点是条件温和、高度专一、效率高等。7.核酸在生物的生长和遗传方面具有重要作用。
课后达标检测
[基础巩固]
1．某有机物含有C、H、O、N等元素，该有机物在水中形成的分散系无丁达尔效应，则该有机物可能是( )
A．脂肪
B．淀粉
C．蛋白质
D．氨基酸
解析：选D。物质中含有N元素，则可能为氨基酸或蛋白质。蛋白质溶于水形成胶体，有丁达尔效应，该有机物只能是氨基酸。
2．下列关于酶的叙述中，不正确的是( )
A．酶是一种糖类物质
B．酶是一种蛋白质
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
解析：选A。酶是一种蛋白质，而不是糖类物质；酶具有蛋白质的性质，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。
3．下列说法中，不正确的是( )
A．利用盐析可以分离提纯蛋白质
B．酶在高温或重金属盐作用下其催化效率会降低
C．DNA是生物体遗传信息的载体
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：选D。盐析不改变蛋白质的生理活性，只是使蛋白质的溶解度降低，利用多次盐析和溶解可分离提纯蛋白质；酶是蛋白质，在高温或重金属盐作用下会发生变性而失去生理活性，从而使其催化效率降低；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大量存在于细胞核中，它是生物体遗传信息的载体。
4．有一分子式为C8H14N2O5的二肽，经水解得丙氨酸和另一种氨基酸X，则X分子组成可能是( )
A．C3H7NO3
B．C5H9NO4
C．C5H11NO5
D．C5H7NO4
解析：选B。水解方程式为C8H14N2O5＋H2O―→
，根据原子个数守恒可得X的分子式为C5H9NO4。
5．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，衣物的汗渍、血迹及人本身排放的蛋白质油渍遇到它，都能水解而被除去，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腈纶制品 ④蚕丝制品
⑤涤纶制品 ⑥锦纶制品
A．①②③
B．②④
C．③④⑤
D．③⑤⑥
解析：选B。加酶洗衣粉中加入的少量碱性蛋白酶能使蛋白质水解而被除去，因此，主要成分为蛋白质的毛织品和蚕丝制品，不能用加酶洗衣粉洗涤。
6．将淀粉和淀粉酶的混合物放入玻璃纸袋中，扎好袋口，浸入流动的温水中。相当一段时间后，取袋内液体分别与碘水、新制Cu(OH)2(加热)和浓硝酸微热作用，其现象分别是( )
A．显蓝色、无明显现象、显黄色
B．显蓝色、红色沉淀、无明显现象
C．无明显现象、变黑色、显黄色
D．无明显现象、红色沉淀、无明显现象
解析：选C。淀粉在淀粉酶的作用下水解生成葡萄糖，葡萄糖透过玻璃纸，而酶蛋白留在袋内。新制Cu(OH)2受热分解显黑色，酶蛋白遇浓HNO3发生颜色反应。
7．绿色荧光蛋白(GFP)在紫外线照射下会发出鲜艳的绿光。下列有关说法正确的是( )
A．重金属离子能使GFP变性
B．天然蛋白质属于纯净物
C．GFP发出荧光是蛋白质的颜色反应
D．蛋白质通常用新制氢氧化铜悬浊液检验
解析：选A。GFP属于蛋白质，重金属离子能使其变性，A对；天然蛋白质属于混合物，B错；蛋白质的颜色反应是指蛋白质遇浓HNO3变黄色，C错；新制Cu(OH)2悬浊液通常检验醛基的存在，D错。
8．人类肝脏蛋白质两谱三图三库已全面破译完成，它将为肝脏疾病的预警、预防、诊断和治疗提供科学依据。下列关于乙肝病毒的说法不正确的是( )
A．属于高分子化合物
B．水解的最终产物能与酸或碱反应
C．遇浓硝酸会变性
D．水解时碳氧键断裂
解析：选D。乙肝病毒由蛋白质和核酸构成，蛋白质和核酸都是高分子化合物，A正确；蛋白质最终水解的产物是氨基酸，氨基酸既有—COOH，也有—NH2，因此能与酸或碱反应，B正确；乙肝病毒的外壳是蛋白质，蛋白质与硝酸发生颜色反应，因此遇到浓硝酸会变性，C正确；蛋白质的水解只是肽键中的C—N键断裂，碳氧键不断裂，D错误。
9．阿斯巴甜具有清爽的甜味，甜味度约为蔗糖的200倍，其结构简式如图。下列有关说法不正确的是( )
A．阿斯巴甜的分子式为
C14H18N2O5
B．水解产物中有两种氨基酸
C．阿斯巴甜属于蛋白质
D．阿斯巴甜一定条件下既能与酸反应，又能与碱反应
解析：选C。根据阿斯巴甜的结构简式，可以求得其分子式为
C14H18N2O5，该物质不是蛋白质；其分子中含有，可以发生水解反应生成
(氨基酸)、
(氨基酸)和CH3OH(甲醇)；阿斯巴甜中存在—NH2，可以与酸反应，还存在—COOH，可以与碱反应。
10．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分子间脱水反应，其中生成物中属于两分子脱水的直链状产物有( )
A．1种
B．2种
C．3种
D．4种
解析：选D。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：；甘氨酸中的—COOH与α 羟基乙酸中的—OH酯化生成链状酯：；甘氨酸中的—NH2与α 羟基乙酸中的—COOH反应生成二肽：。
11．某天然蛋白质充分水解后，能分离出有机物R，R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应，4.45
g
R可与50
mL
1
mol·L－1的NaOH完全中和，则R的结构简式为( )
解析：选B。有机物R可与等物质的量的KOH或盐酸完全反应，说明R分子中含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。n(R)＝n(NaOH)＝c(NaOH)·V(NaOH)＝1
mol·L－1×0.05
L＝0.05
mol，M(R)＝＝＝89
g·mol－1。即此有机物的相对分子质量为89。因R是天然蛋白质水解的产物，故其是α 氨基酸，分子结构中应含有，结合相对分子质量可求得其残基的相对质量为89－74＝15，显然只能是甲基(—CH3),
从而确定有机物R的结构简式为。
12．根据下面所示化合物的结构回答下列问题。
(1)该化合物中，①表示________，③表示________。
(2)该化合物由________个氨基酸分子失去________个水分子而形成。
(3)该化合物称为________，含________个肽键，编号是________。
解析：熟悉氨基酸与蛋白质的有关概念是解题的关键。化合物中有n个肽键，就由(n＋1)个氨基酸失去n个水分子而形成，也叫(n＋1)肽。
答案：(1)氨基 肽键 (2)4 3 (3)四肽 3 ③⑤⑥
13．(1)从鸡蛋白的溶液中提取蛋白质的方法有________和________。
(2)鉴定一种物质的成分是真丝还是人造丝，可取一小块进行________，这是因为________________________________________________________________________。
(3)蛋白质溶液中含杂质Cl－，有人用滴加AgNO3溶液的方法除Cl－，他这样做是错误的，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：蛋白质提纯或提取的方法有两种：渗析、盐析；蛋白质鉴定的常用方法：颜色反应、灼烧法。
答案：(1)盐析 渗析
(2)灼烧 真丝是蛋白质，灼烧时产生烧焦羽毛的气味
(3)AgNO3是重金属盐，能使蛋白质变性
[能力提升]
14．化合物A的分子式为C3H7O2N，化合物B的分子式为C3H9O2N，这两种化合物分子中都有一个与碳原子连接的甲基，它们都能与NaOH溶液反应，也都能与盐酸反应。
(1)写出下列物质的结构简式：A__________________，B____________________。
(2)A、B分别与NaOH溶液反应的化学方程式为______________________________
________________________________________________________________________；
______________________________________________。
解析：既能与NaOH溶液反应又能与盐酸反应的物质符合C3HxO2N的可能为氨基酸或铵盐，若为氨基酸，则含有—CH3、—NH2与—COOH，此外仅剩，故只能为；若为铵盐，除NH外，应为羧酸根离子，结合碳原子数知，只能为CH3CH2COO－。
15．下列是某蛋白质的结构片段：
(1)上述蛋白质的结构片段的水解产物中不属于α 氨基酸的结构简式是________________。
(2)上述蛋白质的结构片段水解后的氨基酸中，某氨基酸碳、氢原子数比值最大。
①该氨基酸与NaOH反应的化学方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
②两分子该氨基酸缩合形成环状物质的分子式为______。
③该氨基酸的同分异构体中，属于硝基化合物且苯环上除硝基外只有甲基的同分异构体有________种。
(3)已知上述蛋白质结构片段的式量为364，则水解生成的各种氨基酸的式量之和为________。
解析：(1)根据蛋白质的水解规律，可得该蛋白质的结构片段水解生成的氨基酸如下：
，其中不属于α 氨基酸。
(2)
分子中碳、氢原子数比值最大，其分子式为C8H9NO2，两分子缩合形成环状物质时应脱去两分子H2O，根据原子守恒可知所得缩合物的分子式为C16H14N2O2；满足题意的同分异构体应有6种，分别是②
(六个位置上是硝基)。
(3)水解生成了4种氨基酸，相应地增加了4个H2O分子的式量，即水解生成的各种氨基酸的式量之和为364＋72＝436。
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专题5
生命活动的物质基础
专题5
生命活动的物质基础
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2C
CH
OH
C.H,O+3H0—CHOH+C,HO
57
1066
18322
CH
OH
CH
OH
CH
ONa
2CHOH+6Na—2
CHONa+3H2↑
CH
OH
CH
ONa(共85张PPT)
专题5
生命活动的物质基础
专题5
生命活动的物质基础
多羟基醛
多羟基酮
醛糖
酮糖
C6H12O6
HOCH2(CHOH)4CHO
＋3NH3＋HOCH2(CHOH)4COONH4＋H2O
蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖
C12H22O11
半乳糖
葡萄糖
(C6H10O5)n
人造棉
人造丝
×
√
×
×
×
×
×
油脂
高级脂肪酸
甘油
单甘油酯
混甘油酯
混甘油酯
皂化反应
√
√
×
×
√
√
√
×
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专题5
生命活动的物质基础
ZHUAN
TI
WU
(C6
O5)n+nh
o
H
H
6112
淀粉
葡萄糖
C.HCOO—CH
1731
2
C-H
CO0--CH
17--31
CH
CO0--CH
17-31
2第一单元 糖类 油脂
1.认识糖类的组成和性质特点，能正确判断单糖、低聚糖和多糖。 2.通过实验探究认识蔗糖、淀粉、纤维素的性质，知道其他常见二糖的性质及其差异。 3.能举例说明糖类在食品加工和生物质能源开发上的应用。 4.了解油脂的组成和结构特点。 5.理解油脂典型的化学性质。 6.了解糖类、油脂与人体健康的关系。
糖 类
1．组成及分类
(1)组成
糖类是指多羟基醛或多羟基酮以及能水解生成它们的物质，是由碳、氢、氧三种元素组成的。
(2)分类
①单糖：一般是指多羟基醛或多羟基酮，不能进一步水解。
a．按照分子中所含碳原子数的多少，单糖分为丙糖、丁糖、戊糖(如核糖、脱氧核糖)和己糖(如葡萄糖、半乳糖、果糖)等。
b．按照与羰基连接的原子或原子团的情况不同，单糖分为醛糖和酮糖，最简单的醛糖是。
②低聚糖：由不到20个单糖缩合形成的糖类化合物。
③多糖，如淀粉和纤维素。
2．两种主要的单糖——葡萄糖和果糖
(1)分子结构
葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6。葡萄糖属于己醛糖，其结构简式可表示为HOCH2(CHOH)4CHO；果糖属于己酮糖，其结构简式可表示为
，两者互为同分异构体。
(2)葡萄糖的化学性质(用化学方程式表示)
①燃烧：C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O。
②与乙酸完全酯化的反应：
HOCH2(CHOH)4CHO＋5CH3COOH5H2O＋CH3COOCH2(CHOOCCH3)4CHO。
③发生银镜反应：
HOCH2(CHOH)4CHO＋2Ag(NH3)2OH2Ag↓＋3NH3＋HOCH2(CHOH)4COONH4＋H2O。
④与新制Cu(OH)2悬浊液反应：
HOCH2(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHCu2O↓＋3H2O＋HOCH2(CHOH)4COONa。
⑤与氢气发生加成反应：
HOCH2(CHOH)4CHO＋H2HOCH2(CHOH)4CH2OH。
3．二糖
(1)形成：由两个单糖分子之间脱去一分子水形成。
(2)组成：常见的二糖有蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖，互为同分异构体，分子式为C12H22O11。
(3)性质
①银镜反应：能发生银镜反应的常见二糖有麦芽糖、乳糖、纤维二糖。
②水解反应
蔗糖在硫酸催化下会水解生成葡萄糖和果糖，化学方程式为
C12H22O11＋H2OC6H12O6＋C6H12O6。
蔗糖
葡萄糖 果糖
麦芽糖、纤维二糖水解后都只得到葡萄糖，乳糖水解后则得到半乳糖和葡萄糖。麦芽糖、纤维二糖性质明显不同：麦芽糖有甜味且能被人体水解，而纤维二糖无甜味且不能被人体水解。
4．多糖
(1)组成：淀粉和纤维素的组成都可以用(C6H10O5)n表示，淀粉分子中含有几百到几千个葡萄糖单元，纤维素分子中所含的葡萄糖单元更多。
(2)性质
①水解反应
在无机酸或酶的催化下，淀粉和纤维素可以发生水解反应。淀粉在淀粉酶的催化下水解生成麦芽糖，在酸催化下水解则生成葡萄糖。纤维素完全水解的化学方程式为
(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6。
纤维素
葡萄糖
②纤维素的硝化反应
纤维素在一定条件下可与浓硝酸发生酯化反应得到纤维素硝酸酯(俗称硝化纤维)。化学方程式为
。
含氮量高的硝化纤维俗称火棉，它是一种烈性炸药。纤维素还能与乙酸酐作用生成纤维素乙酸酯(俗称醋酸纤维)，它常用于生产电影胶片片基。短的粘胶纤维称为人造棉，长的粘胶纤维称为人造丝。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)蔗糖是自然界中分布最广的一种二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍。( )
(2)蔗糖和麦芽糖水解的产物不同。( )
(3)组成符合通式Cm(H2O)n的有机物都是糖类。( )
(4)麦芽糖、葡萄糖、淀粉和纤维素水解的最终产物均相同。( )
(5)向淀粉水解液中加入Cu(OH)2并加热未出现红色沉淀，说明淀粉没有水解。( )
(6)葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖分别互为同分异构体，淀粉和纤维素也互为同分异构体。( )
(7)淀粉和纤维素在人体内最终都水解为葡萄糖。( )
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
2．下列物质中，属于糖类的是( )
答案：C
3．葡萄糖是单糖的主要原因是( )
A．在糖类中含碳原子数最少
B．不能水解生成更简单的糖
C．分子结构中只有一个醛基
D．能与新制Cu(OH)2悬浊液反应
解析：选B。糖类物质分为单糖、低聚糖、多糖，是按照能否水解为更简单的糖来分类的，而不是以官能团和碳原子数目的多少分类。单糖不能再水解，而低聚糖、多糖都可以再水解。
4．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．蔗糖的水解产物是葡萄糖
D．麦芽糖能发生银镜反应，蔗糖不能发生银镜反应
解析：选C。蔗糖与麦芽糖的分子式都是C12H22O11，二者互为同分异构体；麦芽糖是还原型二糖，而蔗糖是非还原型二糖；蔗糖的水解产物是果糖和葡萄糖。
5．对于淀粉和纤维素两种物质，下列说法正确的是( )
A．二者都能水解，且水解的最终产物不相同
B．二者含C、H、O三种元素的质量分数相同，且互为同分异构体
C．它们都属于糖类，且都是高分子化合物
D．都可用(C6H10O5)n表示，但淀粉能发生银镜反应，而纤维素不能
解析：选C。淀粉和纤维素都是由葡萄糖单元缩合而生成的，含有相同的葡萄糖单元“C6H10O5
”，因此水解的最终产物都是葡萄糖，A项错误。由于二者的n值都很大且不同，所以它们是高分子化合物，但不是同分异构体，B项错误，C项正确。二者都是非还原型糖，D项错误。
一、蔗糖、麦芽糖及蔗糖水解产物的还原性
实验操作
实验现象
实验结论
无明显现象
蔗糖分子内无醛基，是非还原型糖
试管内壁出现光亮的银镜
麦芽糖分子内有醛基，是还原型糖
①银镜反应；②与新制的氢氧化铜悬浊液反应
①实验试管内壁出现光亮银镜；②实验试管内出现红色沉淀
蔗糖水解产物中有还原型糖
二、淀粉的水解程度及水解产物的检验
1．实验原理
淀粉在酸作用下发生水解反应最终生成葡萄糖，反应物淀粉遇碘变蓝色，不能发生银镜反应；产物葡萄糖遇碘不变蓝，能发生银镜反应。
2．淀粉水解的化学方程式
(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6
淀粉
葡萄糖
3．实验步骤
淀粉溶液水解液中和液现象A
现象B
4．实验现象及结论
实验
现象A
现象B
结论
(1)
未出现银镜
溶液变蓝色
淀粉尚未水解
(2)
出现银镜
溶液变蓝色
淀粉部分水解
(3)
出现银镜
溶液不变蓝色
淀粉完全水解
5.小结
淀粉水解到不同程度时溶液中的物质：：
(1)不水解时：淀粉；
(2)部分水解：淀粉、葡萄糖；
(3)完全水解：葡萄糖。
(1)验证水解产物时，首先要加入NaOH溶液中和后再进行实验。
(2)要验证混合液中是否还有淀粉应直接取水解后的混合液加碘水，而不能在加入NaOH溶液中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。
某学生设计了四个实验方案，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变蓝
结论：淀粉尚未水解。
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：
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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 在具体设计实验时，要注意两点：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，否则银氨配离子被破坏；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；若淀粉正在水解中，则既要用碘水检验淀粉的存在，又要用银氨溶液检验有无葡萄糖或麦芽糖的存在。
[答案] (1)设计和结论都不正确。设计不正确是因为加入NaOH溶液呈碱性后，加入碘水，I2与NaOH溶液发生反应，没有I2存在，不能证明淀粉是否存在；结论不正确是因为若淀粉部分水解，溶液中也会有淀粉存在
(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，淀粉可能完全水解，也可能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，淀粉变蓝又有银镜现象，说明水解液中既有淀粉又有葡萄糖，淀粉部分水解
为检验淀粉水解的情况，进行如图所示的实验，试管甲和丙均用60～80
℃的水浴加热5～6
min，试管乙不加热。待试管甲中的溶液冷却后再进行后续实验。
实验1：取少量甲中溶液，加入新制氢氧化铜悬浊液，加热，没有红色沉淀出现。
实验2：取少量乙中溶液，滴加几滴碘水，溶液变为蓝色，但取少量甲中溶液做此实验时，溶液不变蓝色。
实验3：取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性，再滴加碘水，溶液颜色无明显变化。
(1)写出淀粉水解的化学方程式：____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)设计甲和乙是为了探究________对淀粉水解的影响，设计甲和丙是为了探究________对淀粉水解的影响。
(3)实验1失败的原因是___________________________________________________
(4)实验3中溶液颜色无明显变化的原因是____________________。
(5)下列结论合理的是________(填字母)。
a．淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行
b．欲检验淀粉是否完全水解，最好在冷却后的水解液中直接加碘
c．欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠溶液中和稀硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜并加热
d．若用唾液代替稀硫酸，则实验1可能出现预期的现象
解析：(1)在酸性条件下，淀粉最终水解生成葡萄糖，化学方程式是(C6H10O5)n＋nH2OnC6H12O6；
(2)甲与乙的反应物均相同，但甲加热，乙未加热，所以甲、乙是探究温度对淀粉水解的影响；甲中有稀硫酸，而丙中无稀硫酸，所以甲、丙是探究催化剂对淀粉水解的影响；
(3)甲中淀粉是在酸性条件下水解生成葡萄糖，而加入新制氢氧化铜悬浊液产生红色沉淀时应在碱性条件下，所以应先加入氢氧化钠中和酸，再加入氢氧化铜，所以实验1失败；
(4)加入的碘与氢氧化钠反应，导致碘无法与淀粉反应，所以溶液颜色无明显变化；
(5)a.根据实验可知淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行，正确；b.因为碘易升华且能与NaOH反应，所以水解液冷却后直接加入碘，可判断淀粉是否完全水解，正确；c.欲检验淀粉的水解产物具有还原性，应先在水解液中加入氢氧化钠中和稀硫酸至溶液呈碱性，再加入新制氢氧化铜并加热，根据红色沉淀的产生判断水解产物的还原性，正确；d.唾液中含有淀粉酶，且为中性，淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖，麦芽糖是还原型糖，所以可用唾液代替稀硫酸进行实验1，可达到预期的现象，正确。
答案：(1)
(2)温度 催化剂 (3)没有加入碱中和作为催化剂的稀硫酸 (4)氢氧化钠与碘反应 (5)abcd
糖类的组成和分类 葡萄糖与果糖
1．下列有关糖类物质的叙述中正确的是( )
A．糖类是有甜味的物质
B．由碳、氢、氧三种元素组成的有机物属于糖类
C．葡萄糖和果糖互为同系物，蔗糖和麦芽糖互为同系物
D．糖可分为单糖、低聚糖和多糖
解析：选D。单糖、低聚糖一般有甜味，多糖如淀粉、纤维素没有甜味，A错；由碳、氢、氧组成的有机物除了糖外，常见的还有醇、醛、羧酸、酯等，B错；葡萄糖和果糖分子式相同而结构不同，互为同分异构体，蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，C错；糖分为单糖、低聚糖和多糖，如葡萄糖和果糖属于单糖，蔗糖和麦芽糖属于低聚糖中的二糖，淀粉和纤维素属于多糖，D正确。
2．下列有关葡萄糖的叙述中，错误的是( )
A．能加氢生成六元醇
B．能发生银镜反应
C．能与醇发生酯化反应
D．能被氧化为CO2和H2O
解析：选C。葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，其分子中含有五个醇羟基和一个醛基。含有醛基，可与氢气加成得到六元醇，与银氨溶液反应可生成银镜；含有醇羟基，可与羧酸反应生成酯；葡萄糖由C、H、O三种元素组成，可燃烧生成CO2和H2O(或在人体中被氧化为CO2和H2O)。
3．下列有关葡萄糖与果糖的说法中，不正确的是( )
A．两者互为同分异构体
B．两者都易溶于水
C．葡萄糖在乙醚中不溶，而果糖易溶
D．葡萄糖比果糖要甜
解析：选D。葡萄糖和果糖的分子式都是C6H12O6，但前者是多羟基醛，后者是多羟基酮，两者结构不同，互为同分异构体；葡萄糖和果糖都易溶于水，都具有甜味，但果糖比葡萄糖甜得多，在糖类中，果糖是最甜的糖。
蔗糖与麦芽糖
4．下列关于蔗糖和麦芽糖的说法中，不正确的是( )
A．麦芽糖的相对分子质量是葡萄糖的两倍
B．在纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不产生银镜
C．在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，看不到银镜生成
D．在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有气泡出现
解析：选A。麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水形成的，故其相对分子质量不是葡萄糖的两倍。
5．如图表示一个反应过程，图中的黑球表示两个相同的单糖分子，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．淀粉、淀粉酶、葡萄糖
D．以上都不可能
解析：选A。据图示，b在反应前后未变化，应为催化剂，即酶，a是水解后生成两个相同的单糖分子的二糖。1
mol麦芽糖水解生成2
mol葡萄糖，1
mol蔗糖水解生成1
mol葡萄糖和1
mol果糖，而淀粉属于多糖。
淀粉与纤维素
6．下列说法中错误的是( )
A．碘化钾溶液不能使淀粉显蓝色
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．多糖一般没有还原性，也没有甜味
解析：选C。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；用淀粉制乙醇的过程为淀粉葡萄糖乙醇，其中反应①是水解反应，反应②不是水解反应。
7．下列关于淀粉和纤维素的叙述中，不正确的是( )
A．它们都是混合物
B．它们都是天然高分子化合物
C．它们是同分异构体
D．它们水解的最终产物都是葡萄糖
解析：选C。淀粉和纤维素都可以用(C6H10O5)n表示，但二者的n值不同，不属于同分异构体；它们都是天然高分子化合物，为混合物，它们水解的最终产物都是葡萄糖。
油 脂
1．油脂的组成与结构
人类摄入的营养物质中，油脂的热能最高。
(1)组成
油脂是由高级脂肪酸与甘油形成的酯，属于酯类化合物。
(2)结构
油脂的结构可表示为
。
(3)分类
单甘油酯：R1、R2、R3相同；混甘油酯：R1、R2、R3不同。天然油脂是以混甘油酯为主要成分的混合物。
(4)油和脂肪
①油：常温常压下呈液态的油脂叫油，油水解得到的主要是不饱和脂肪酸，烃基中不饱和键较多。
②脂肪：常温常压下呈固态的油脂叫脂肪，脂肪水解得到的主要是饱和脂肪酸，烃基为饱和烃基。
2．油脂的性质
(1)硬脂酸甘油酯在脂肪酶催化条件下水解的化学方程式为
。
(2)在碱性条件下油脂与碱作用生成高级脂肪酸盐和甘油的反应称为皂化反应，产物高级脂肪酸盐可用于制造肥皂，反应方程式为
。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)油脂属于酯类，均难溶于水。( )
(2)酯和油脂都含有酯基。( )
(3)单甘油酯是纯净物，混甘油酯是混合物。( )
(4)汽油属于油脂。( )
(5)油脂水解得到的产物均含有丙三醇。( )
(6)皂化反应的实质是酯的水解反应。( )
(7)所有的油脂在酸性或碱性条件下都能发生水解反应。( )
(8)油脂和矿物油中加入含酚酞的NaOH溶液、加热，溶液红色均变浅且不分层。( )
答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)√ (8)×
2．下列物质属于油脂的是( )
解析：选C。油脂是高级脂肪酸和甘油形成的酯类化合物。
3．下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A．油脂都可以发生水解反应
B．油脂没有固定的熔、沸点
C．油脂是高级脂肪酸甘油酯
D．油脂都不能使溴水褪色
解析：选D。从油脂的定义、结构特点来分析，油脂是高级脂肪酸甘油酯，所以A、C正确。油脂为混合物，没有固定的熔、沸点，所以B正确。油酸甘油酯与溴加成能使溴水褪色，所以D不正确。
1．酯和油脂的区别
(1)酯和油脂在概念上不尽相同，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。如乙酸乙酯、硬脂酸甘油酯、硝酸乙酯(C2H5ONO2)等均属于酯类物质，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)油脂和其他酯在结构上不尽相同，使油脂和一般酯类在性质及用途上也有区别，如天然油脂都是混合物，无固定的熔、沸点，而一般酯类是纯净物，有固定的熔、沸点等。
2．油脂、矿物油、甘油的比较
物质
油脂
矿物油
甘油
油
脂肪
组成
高级不饱和脂肪酸甘油酯
高级饱和脂肪酸甘油酯
多种烃(石油及其分馏产品)
丙三醇
状态
液态
固态
液态
液态
性质
具有酯的性质，能水解，兼有烯烃的性质
具有酯的性质，能水解
具有烃的性质，不能水解
具有醇的通性
续 表
物质
油脂
矿物油
甘油
油
脂肪
鉴别
加含酚酞的NaOH溶液，加热，红色变浅
加含酚酞的NaOH溶液，加热，无变化
加水，溶解
存在
油料作物
动物脂肪
石油
油脂的水解产物
类别
酯类
烃类
醇类
3.工业生产肥皂的过程
按一定比例
油脂A的通式为
(烃基R中不含碳碳叁键)。0.1
mol
A与溶有96
g液溴的四氯化碳溶液恰好完全反应，且0.1
mol
A完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之和为10.6
mol。则油脂A的结构简式为____________________，分别写出油脂A发生氢化反应及皂化反应的化学方程式：__________________________________________________
________________________________________________________________________。
[思路点拨] (1)熟悉油脂的形成；
(2)由0.1
mol
A可与96
g液溴恰好完全反应可知A中含有的碳碳双键的个数；
(3)结合“0.1
mol
A完全燃烧……物质的量之和为10.6
mol”，可得出其结构简式。
[解析] 设与形成油脂A的羧酸有相同碳原子数的饱和高级脂肪酸为CnH2nO2，则3CnH2nO2＋C3H8O3―→C3n＋3H6n＋2O6＋3H2O，即形成的油脂的分子式为
C3n＋3H6n＋2O6。n(Br2)＝＝0.6
mol，即1
mol油脂A与Br2完全反应时消耗6
mol
Br2，故A为不饱和高级脂肪酸的甘油酯，且每个不饱和高级脂肪酸分子中应含有2个碳碳双键，则油脂A的分子式为
C3n＋3H6n＋2－12O6，即C3n＋3H6n－10O6。又因0.1
mol
A完全燃烧时生成的CO2和H2O的物质的量之和为10.6
mol，即0.1
mol×(3n＋3)＋0.1
mol×(3n－5)＝10.6
mol，解得n＝18。故油脂A的结构简式为
。
[答案]
含有不饱和键的油脂可以通过催化加氢的方法转变为饱和高级脂肪酸甘油酯，我们把此过程称为“油脂的氢化”或“油脂的硬化”，得到的产物称为“氢化油”或“硬化油”，可以用来制肥皂，也可以用来生产人造奶油。
油脂的组成和结构
1．下列关于牛油的叙述中，不正确的是( )
A．牛油属于酯类
B．牛油没有固定的熔沸点
C．牛油是高级脂肪酸的甘油酯
D．经过精制后的牛油是纯净物
解析：选D。牛油是混合物，没有固定的熔沸点。
2．下列关于油、脂、矿物油的说法中，不正确的是( )
A．油是不饱和高级脂肪酸的单甘油酯，是纯净物
B．脂是含饱和烃基较多的高级脂肪酸甘油酯，脂属于酯类
C．油和脂是由含饱和烃基和不饱和烃基的相对含量不同引起的熔点不同进行区分的
D．区分植物油和矿物油可采用加入NaOH溶液加热的方法
解析：选A。油和脂均为高级脂肪酸甘油酯，有单甘油酯和混甘油酯之分，天然油脂多为混甘油酯，其中油是由不饱和高级脂肪酸形成的，脂是由饱和高级脂肪酸形成的，天然油脂为混合物。植物油为不饱和高级脂肪酸甘油酯，矿物油为烃类化合物，可以利用酯和烃的性质不同进行区分，加入NaOH溶液加热，酯水解不分层，而矿物油不发生反应，分层，可根据现象不同进行区分。
油脂的性质及应用
3．油脂能发生的反应有( )
①皂化反应 ②使酸性高锰酸钾溶液褪色 ③使溴水褪色 ④氧化反应 ⑤还原反应 ⑥加成反应
A．①⑤
B．①②③④
C．①④⑤⑥
D．全部
解析：选D。根据该物质结构，知其含有碳碳不饱和键，所以可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，属于氧化反应；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。另外油脂可发生皂化反应。
4．油脂的皂化反应是工业生产肥皂的重要反应，下列关于皂化反应的叙述不正确的是( )
A．判断皂化反应是否完成可以取反应后液体加入到水中，看是否出现分层现象
B．皂化反应中加入少量乙醇的作用是作为溶剂
C．由于水解生成羧酸和醇，所以用红色石蕊试纸检验水解是否完全是可以的
D．肥皂的成分是高级脂肪酸盐
解析：选C。油脂的皂化反应是在碱性条件下进行的，不能用红色石蕊试纸检测溶液的酸碱性来判断水解是否完全，C错误。反应前油脂不溶于水而分层，完全反应后的产物高级脂肪酸盐和甘油都溶于水，反应液中没有油脂而不再分层。由于油脂不溶于水，反应速率不是很快，加入乙醇后油脂和水都易溶于乙醇，接触充分，反应速率加快。皂化反应是油脂在碱性条件下的反应，所以析出的是盐。
油脂的有关计算
5．食用花生油中含有油酸，油酸是1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：选C。油酸中—COOH不与H2发生加成反应。
6．某天然油脂10
g，需1.8
g
NaOH才能完全皂化，又知该油脂1
kg进行催化加氢，耗氢气12
g才完全硬化。试推断1
mol该油脂平均含碳碳双键数为( )
A．2NA
B．3NA
C．4NA
D．5NA
解析：选C。先根据NaOH的量求出参加皂化反应的该天然油脂的物质的量，进一步求出该天然油脂的摩尔质量，再利用发生氢化反应时油脂与H2的物质的量之比，确定碳碳双键的数目。
列比例式：＝，解得n＝0.015
mol。
M(天然油脂)＝＝667
g·mol－1，
n(天然油脂)∶n(H2)＝∶＝1∶4，
所以1
mol该油脂平均含碳碳双键数为4NA。
重难易错提炼
1.糖的组成和分类(1)组成：多羟基醛或多羟基酮及它们的脱水缩合物。(2)分类：单糖、低聚糖和多糖。2.葡萄糖的官能团与性质(1)羟基——氧化、酯化、消去反应。(2)醛基——氧化(包括银镜反应)、加成(还原)反应。3.低聚糖和多糖的性质(1)水解反应。(2)银镜反应——麦芽糖能发生；蔗糖、淀粉和纤维素不能发生。(3)特征反应——淀粉遇碘呈现特殊的蓝色。
4.混甘油酯、单甘油酯都是纯净物，都有固定的熔、沸点。5.天然油脂都是混合物，没有固定的熔、沸点。6.油脂不属于高分子化合物。7.矿物油叫“油”，但不是“油”，是烃的混合物。8.含有较多不饱和键的甘油酯叫油，能发生加成反应、氧化反应等与有关的反应，同时还能发生与有关的反应，属于多官能团物质。
课后达标检测
[基础巩固]
1．下列说法正确的是( )
A．凡是能溶于水有甜味的物质都属于糖类
B．糖类都能发生水解反应
C．油脂、糖类都属于高分子化合物
D．葡萄糖属于单糖
解析：选D。糖类物质不一定有甜味，有甜味的物质也不一定属于糖类，如淀粉属糖类但无甜味，甘油有甜味但不属于糖类，A错。二糖、多糖可以水解成单糖，但单糖不能水解，B错。油脂和单糖、低聚糖的相对分子质量都比较小，不属于高分子化合物；高分子化合物的相对分子质量一般在一万以上，C错。葡萄糖不能再发生水解，因此葡萄糖属于单糖，D正确。
2．关于油脂的说法中，不正确的是( )
A．所有的油脂都能发生皂化反应
B．为了便于油脂的运输，工业上常常把液态油进行氢化
C．油脂密度都比水小，可浮在水面上
D．纯净的花生油不饱和度高，具有固定的熔、沸点
解析：选D。油脂属于酯类物质，都可以发生水解反应，其中在碱性条件下的水解又称为皂化反应。对于不饱和度较高的液态油脂，可以通过氢化反应转化为半固态的油脂，便于运输、贮存。油脂的密度都比水小，且难溶于水，可浮在水面上。天然的油脂都是混合物，无固定的熔、沸点。
3．我国某些地区曾发生用石蜡油等工业用油加工大米的“毒米事件”，威胁人们的健康。植物油和石蜡油虽然都称作“油”，但从化学组成和分子结构看，它们是完全不同的。下列说法中正确的是( )
A．植物油属于纯净物，石蜡油属于混合物
B．植物油属于酯类，石蜡油属于烃类
C．植物油属于有机物，石蜡油属于无机物
D．植物油属于高分子化合物，石蜡油属于小分子化合物
答案：B
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
5．下列有关麦芽糖的叙述中，错误的是( )
A．纯净的麦芽糖是白色晶体，易溶于水，有甜味
B．麦芽糖能发生银镜反应，是一种还原型糖
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
解析：选C。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，是一种还原型糖；麦芽糖与蔗糖分子式相同，结构不同，两者互为同分异构体。
6．下列属于油脂的用途的是( )
①人类的营养物质 ②制造肥皂 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
7．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是肥皂的有效成分
C．天然油脂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
解析：选D。植物油中含有碳碳不饱和键，可以与Br2发生加成反应而使溴的四氯化碳溶液褪色。
8．糖原[(C6H10O5)n]是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖，主要存在于肝脏和肌肉中，所以又叫动物淀粉和肝糖。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．糖原与淀粉、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：选C。由(C6H10O5)n可知，糖原是由若干个单糖结构单元组成的多糖，在这一点上与淀粉、纤维素相同，在水解的最终产物、还原性上也与淀粉、纤维素相同。但是，糖原、淀粉、纤维素的相对分子质量不同，分子组成之差是C6H10O5的整数倍而不是CH2的整数倍，因此不属于同系物，也不互为同分异构体。
9．已知油脂水解时得到一种高级脂肪酸的称为单甘油酯，水解时生成两种或三种高级脂肪酸的称为混甘油酯，油脂是重要的营养物质。如图为某油脂的结构简式，下列有关该油脂的叙述不正确的是( )
A．该油脂是一种混甘油酯
B．工业上常利用氢化反应将其转变成硬化油
C．该油脂能在酸、碱性条件下与水发生水解反应
D．油脂是天然有机高分子化合物
解析：选D。该油脂由两种高级脂肪酸与甘油酯化生成，故为混甘油酯，A正确。油酸的烃基中含有双键，与H2加成可得硬化油，B正确。油脂中含酯基，在酸、碱性条件下均可水解，C正确。油脂不是高分子化合物，D错误。
10．下列说法中错误的是( )
A．通常蔗糖和淀粉都不显还原性
B．用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇
C．纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应
D．纤维素分子是由葡萄糖单元组成的，可以表现出多元醇的性质
解析：选C。纤维素、蔗糖和脂肪在一定条件下均能发生水解反应，但葡萄糖不能，故C错。
11．下列实验操作和结论错误的是( )
A．用新制Cu(OH)2悬浊液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H2SO4可使蔗糖脱水变黑，证明蔗糖含C、H、O三种元素
D．蔗糖溶液中滴加几滴稀H2SO4，水浴加热几分钟，加入到银氨溶液中，不能发生银镜反应，证明蔗糖不水解
解析：选D。做银镜反应之前要用碱中和水解液中的稀硫酸。
12．某学生进行蔗糖水解的实验，并检验水解产物中是否含有葡萄糖。他的操作如下：
①取少量蔗糖加适量水配成溶液；
②在蔗糖溶液中加入3～5滴稀硫酸；
③将混合液煮沸几分钟，冷却；
④在冷却后的溶液中加入银氨溶液，水浴加热。
其实验结果没有银镜产生，其原因是____________。
A．蔗糖尚未水解
B．加热时间不够
C．在煮沸后的溶液中没有加碱中和其中的酸
D．蔗糖水解的产物中没有葡萄糖
上述实验的正确操作应是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：蔗糖水解需要在稀H2SO4作催化剂的条件下进行，而检验水解产物时要在碱性条件下加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液，故水解冷却后应先用NaOH溶液中和稀H2SO4。
答案：C 在水解冷却后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液呈碱性，再加入银氨溶液并水浴加热
13．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)在圆底烧瓶中加入8
g硬脂酸甘油酯，然后加入2
g氢氧化钠、5
mL水和10
mL酒精，加入酒精的作用是____________________________________。
(2)隔着石棉网给反应物加热约10分钟，皂化反应基本完成，所得的混合物为________(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)日常生活中用热的纯碱溶液来洗涤沾有油脂的器皿的原因是_______________________________________________________________________________。
解析：硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的化学方程式为
3C17H35COONa，实验时为了便于硬脂酸甘油酯和NaOH溶液充分混合，使反应彻底，常加入一定量的乙醇作溶剂。题图中的长导管除导气外还兼有冷凝回流的作用，以提高原料的利用率。实验完成后，需向反应混合物中加入NaCl固体，进行盐析。静置后反应液分为两层，由于高级脂肪酸钠的密度比较小，处于上层，而NaCl、NaOH、甘油、水、酒精的混合溶液处于下层。
答案：(1)溶解硬脂酸甘油酯
(2)胶体
(3)NaCl固体 上 盐析
(4)导气，冷凝回流
(5)热的纯碱溶液碱性较强，能使油脂发生水解反应，生成易溶于水的高级脂肪酸钠和甘油
[能力提升]
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C∶H∶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________。
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)写出D和足量金属钠反应的化学方程式：__________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本题的突破口是由B的相对分子质量及分子中C、H、O的个数比求出B的分子式，由题意知D为甘油，然后根据
可确定C的分子式为C18H36O2，即C为硬脂酸。
答案：(1)C18H32O2
(2)取代(或水解)反应 硬脂酸(或十八烷酸或十八酸)
(3)d
(4)
15．葡萄糖在不同条件下可以被氧化成不同物质。请结合题意回答问题：
已知：RCOOH＋CH2===CH2＋O2
RCOOCH===CH2＋H2O
(1)葡萄糖在酒化酶作用下生成有机物A，A、B、C、D、E间的转化关系如下所示：
D的结构简式为___________________________________________________________。
(2)葡萄糖在一定条件下还可氧化为X和Y(Y和A的相对分子质量相同)。X可催化氧化成Y，也可与H2反应生成Z。X和Y的结构中有一种相同的官能团是____________(填结构简式)，检验此官能团需用的试剂是________。
(3)F是人体肌肉细胞中的葡萄糖在缺氧条件下进行无氧呼吸的产物。F、G、H间的转化关系是FGH，H与(1)中的D互为同分异构体。
①G还可以发生的反应有________(填序号)。
Ⅰ.加成反应 Ⅱ.水解反应 Ⅲ.氧化反应
Ⅳ.消去反应
Ⅴ.还原反应
②本题涉及的所有有机物中，与F不论以何种质量比混合(总质量一定)，完全燃烧生成CO2和H2O的物质的量不变的有
_________________________________________________
________________________(写结构简式)。
解析：(1)因葡萄糖发酵的产物为乙醇，根据乙醇的转化关系知B为乙烯，A连续氧化的产物C为乙酸，结合题给信息可知乙酸与乙烯在O2、催化剂存在下反应的产物D为CH3COOCH===CH2。
(2)由于Y的相对分子质量和A的相对分子质量相同，且Y是葡萄糖的氧化产物，所以Y为HCOOH；X既能被氧化得到HCOOH，又能与氢气加成，所以X为HCHO，Z为甲醇，因此X和Y都含有的官能团是醛基，检验醛基所用的试剂通常是银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液。
(3)因F是人体肌肉细胞中的葡萄糖在缺氧条件下进行无氧呼吸的产物，所以F为乳酸，G为丙烯酸(含碳碳双键和羧基)，H为丙烯酸甲酯；总质量一定时，燃烧产生的CO2和H2O的物质的量不变，对应有机物应满足的关系为最简式相同，因此还有葡萄糖、甲醛和乙酸。
答案：(1)CH3COOCH===CH2
(2)—CHO 银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)
(3)①Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ
②HOCH2(CHOH)4CHO、HCHO、CH3COOH
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1(共21张PPT)
专题5
生命活动的物质基础
中学化学中的重要反应——水解反应
专题5
生命活动的物质基础
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微专题突破(4
CH
CHCOOH
3
OH
CH
CHCOOH
OH
CH
CHCOOCH
3
OH
[答案](1)CH2
CHCOOH
OH
(2)CH2=
CHCOOCH2定条件
ECH--CH
COOCH
(3)c
LCHCH-n
COOCH
OH
HOOC
OH
OH微专题突破4
中学化学中的重要反应——水解反应
水解反应的实质是化合物中的正电基团和负电基团分别与水电离产生的OH－、H＋结合，形成两类不同的物质，常见的水解反应如下：
1．盐类水解
(1)强酸弱碱盐水解呈酸性，如CuSO4、NH4NO3、FeCl3、Al2(SO4)3等。
(2)强碱弱酸盐水解呈碱性，如KF、Na2CO3、K2SiO3、NaClO
等。
2．卤化物水解生成酸
PCl3＋3H2O===H3PO3＋3HCl
ICl＋H2O===HIO＋HCl
3．金属氮化物水解生成金属氢氧化物和氨
Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑
4．金属碳化物水解生成金属氢氧化物和烃
CaC2＋2H2O―→HCCH↑＋Ca(OH)2
Al4C3＋12H2O―→3CH4↑＋4Al(OH)3↓
5．卤代烃的水解(碱性环境中)
CH3CH2Br＋NaOHCH3CH2OH＋NaBr
6．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′
7．糖类的水解
＋nH2O
＋H2O
8．蛋白质的水解
蛋白质＋水氨基酸
与淀粉相关的物质间转化关系如图所示。其中B的分子中含有一个甲基，B与羧酸和醇均能发生酯化反应；C的催化氧化产物既是合成酚醛树脂的原料之一，又是常见的居室污染物；E能使Br2的CCl4溶液褪色。
(1)B的结构简式是____________。
(2)E→F的化学方程式是____________________________________________________。
(3)某同学欲验证淀粉完全水解的产物A，进行如下实验操作：①在试管中加入少量淀粉；②加热3～4
min；③加入少量新制的Cu(OH)2悬浊液；④加入少量稀硫酸；⑤加热；⑥待冷却后，滴加NaOH溶液至溶液呈碱性。则以上操作步骤正确的顺序是________(填选项序号)。
a．①②④⑤③⑥
b．①④②③⑤⑥
c．①④②⑥③⑤
d．①⑤③④⑥②
[解析] 本题以高聚物F的合成为载体，考查了有机物结构简式的推断、化学方程式的书写及淀粉水解产物的检验。淀粉水解产物为葡萄糖，则A为葡萄糖。由题给信息“B与羧酸和醇均能发生酯化反应”知，B含有羧基和羟基，又B中含有1个甲基，则B为。由题给信息知，C的催化氧化产物是HCHO，故C为CH3OH，D为和CH3OH发生酯化反应的产物，其结构简式为。E为D发生消去反应的产物，其结构简式为CH2==CHCOOCH3。E→F为加聚反应，其化学方程式为nCH2==CHCOOCH3。检验淀粉水解产物为葡萄糖时，加入新制氢氧化铜悬浊液前应先加入NaOH中和用作催化剂的稀硫酸，因此操作步骤为c。
【突破训练】
1．①蔗糖、②淀粉、③纤维素、④蛋白质等物质，在稀酸存在的条件下分别进行水解，最后只生成一种产物的是( )
A．①②
B．②③
C．③④
D．②③④
解析：选B。蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖；淀粉水解的最终产物只有葡萄糖一种物质；纤维素与淀粉相同，水解的最终产物只有葡萄糖；蛋白质水解的最终产物为多种氨基酸。显然只有②和③符合题意。
2．下列物质中既能发生水解反应，也能发生银镜反应，其水解产物中还有能发生银镜反应的是( )
①乙醛 ②葡萄糖 ③甲酸甲酯 ④蔗糖 ⑤麦芽糖
⑥纤维素 ⑦淀粉
A．①②⑤
B．③④⑥
C．③⑤
D．④⑤
解析：选C。能发生水解反应的物质有③④⑤⑥⑦，能发生银镜反应的物质有①②③⑤，水解产物中有能发生银镜反应的物质有③④⑤⑥⑦，故C正确。
3．下列有机物水解时，键断裂处不正确的是( )
解析：选D。卤代烃水解时断开C—X键(X为卤素原子)，A项正确。酯RCOOCH3水解时断开酯基上的
C—O
键，B项正确。多肽水解时断开肽键上的C—N键，C项正确，D项错误。
4．下列关于有机化合物的叙述不正确的是( )
A．能水解生成两种有机化合物
B．能发生酯化反应的官能团有2种
C．结构简式为的有机化合物，可以在稀硫酸催化下发生水解反应，但水解产物只有一种
D．用蒸馏的方法将饱和Na2CO3溶液与乙酸乙酯进行分离
解析：选D。A项水解生成乙酸和间羟基苯甲酸，即能水解生成两种有机化合物，A正确；B项根据结构简式，含有的能发生酯化反应的官能团是羧基、羟基，B正确；C项根据物质的结构简式可知该物质水解产物只有种，C正确；D项用分液的方法可将饱和Na2CO3溶液与乙酸乙酯进行分离，D错误。
5．现有7瓶失去标签的试剂瓶，已知它们盛装的液体可能是乙醇、乙酸、苯、乙酸乙酯、油脂、葡萄糖溶液、蔗糖溶液。现通过如下实验来确定各试剂瓶中所装液体的名称。
实验步骤和方法
实验现象
①把7瓶液体依次标号为A、B、C、D、E、F、G后闻气味
只有F、G两种液体没有气味
②各取少量液体于试管中加水稀释
只有C、D、E三种液体不溶解而浮在水上层
③分别取少量7种液体于试管中加新制的Cu(OH)2悬浊液并加热
只有B使沉淀溶解，F中产生砖红色沉淀
④各取C、D、E少量于试管中，加稀NaOH溶液并加热
只有C中仍有分层现象，且在D的试管中闻到特殊香味
(1)试写出下列序号代表的液体名称：
A________，B________，C________，D________，E__________，F__________，G__________。
(2)写出在D中加入NaOH溶液并加热的化学方程式：________________________________________________________________________。
解析：(1)7种物质中只有葡萄糖溶液和蔗糖溶液无气味；苯、乙酸乙酯、油脂不溶于水且密度比水小；乙酸呈酸性，能与Cu(OH)2发生中和反应，葡萄糖具有还原性，能与新制的Cu(OH)2反应生成砖红色的Cu2O沉淀；乙酸乙酯、油脂均在稀NaOH溶液中发生水解，而不再有分层现象，乙酸乙酯的水解产物之一乙醇有特殊香味，苯不溶于水且密度比水小，不与NaOH反应。(2)乙酸乙酯在NaOH溶液中加热会生成乙酸钠和乙醇。
答案：(1)乙醇 乙酸 苯 乙酸乙酯 油脂 葡萄糖溶液 蔗糖溶液
(2)CH3COOCH2CH3＋NaOH
CH3COONa＋CH3CH2OH
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1(共50张PPT)
专题5
生命活动的物质基础
专题5
生命活动的物质基础
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CH.CH--COOH
NH
CH.--OOCCH
CH-OH
CH-OH
CH-OH
CH--OOCCH
CH.--OH
答案:(1)C3H3ON3
CH.-0-C-R
CH.
OH
稀硫酸
(2)CH0CR′+3H2O
CHOH
CH
OH
CH.-0-CR
rCooH
+R
cooh
+R
Cooh
CH
OH
CH-ONO
2
浓硫酸
CHoH
+3HNO
→>CH0NO+3HO
CH
OH
CH.-ONO
CH.--OOCCH
CH.--OH
(3)CH-OH
CH--OOCCH
CH.--OH
CH.--OH
2
2
(4)6.9
HO
COONa
答案:(1)CH2
CH--COONa
CH2
CH--COOH
NH
OH
CH—CH—NHC=0
CH-CH-0C=0
O=C-NH—CHCH
O=C-0—CHCH
2)B(3)A
案:(1)197g
mo
HO
NH
(2)
CH.-CH--O0OH存在
HO
OH
NH-C
(3)
CH-CH
CH-CH
NH
HO
OH
H.
0
CH
HC
CH
(4)
CH
CH
(5)5
CH,CHC-0-CH
CH
O
CH2
-CHC--OH(答案合理即可)专题综合检测(五)
(时间：60分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括12小题，每小题5分，共60分)
1．如图所示是某有机物分子的简易球棍模型，该有机物中含C、H、O、N四种元素。下列关于该有机物的说法中错误的是( )
A．分子式为C3H7NO2
B．能发生取代反应
C．能通过聚合反应生成高分子化合物
D．不能跟NaOH溶液反应
解析：选D。根据“碳四价、氮三价、氧二价和氢一价”原则和球棍模型，可以确定该有机物的结构简式为
(α?氨基丙酸)，故其能与NaOH溶液反应。
2．化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A．纤维素、油脂、蛋白质均是高分子化合物
B．聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装
C．“地沟油”可以食用，也可以用来制肥皂
D．利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
解析：选D。A项油脂不属于高分子化合物；B项聚乙烯可用于包装食品，聚氯乙烯不可以；C项“地沟油”不可以食用。
3．下列说法中正确的是( )
A．淀粉、蔗糖和葡萄糖在一定条件下都能发生水解反应
B．油脂在碱性条件下水解可得到高级脂肪酸和丙三醇
C．棉、麻、羊毛完全燃烧都只生成CO2和H2O
D．蛋白质是结构复杂的高分子化合物，分子中一定含有C、H、O、N四种元素
解析：选D。A项，葡萄糖不能水解，A错；B项，油脂在酸性条件下水解的产物为高级脂肪酸和丙三醇，B错；羊毛属于蛋白质，燃烧时还会有含氮物质生成，C错。
4．下列关于糖类物质的说法中正确的是( )
A．淀粉和纤维素都是纯净物
B．低血糖症状出现时，吃馒头要比喝葡萄糖水见效快
C．蔗糖和淀粉都不显还原性
D．欲证明放入硫酸溶液中的纤维素加热已发生水解，可向所得溶液加入银氨溶液，放在热水浴中
解析：选C。淀粉和纤维素的组成中n值不唯一，是混合物，A错；馒头中淀粉要经过水解反应后才缓慢转化生成葡萄糖，B错；蔗糖和淀粉都是非还原型糖，C对；欲证明加入硫酸溶液中的纤维素加热后是否发生水解，应先向所得水解液中加入NaOH溶液至溶液呈碱性后，再加入银氨溶液放在热水浴中，D错。
5．下列有关物质分类或归纳的说法中正确的数目是( )
①淀粉和纤维素的化学式都可用(C6H10O5)n表示，它们互为同分异构体
②聚乙烯、油脂、光导纤维都属于高分子化合物
③氨水、冰醋酸、水都是电解质
④漂白粉、水玻璃、福尔马林都是混合物
⑤干馏、裂化、盐析都是化学变化
⑥植物油、直馏汽油、环己烷都可以用来萃取溴水中的溴单质
A．1
B．2
C．3
D．4
解析：选A。淀粉和纤维素的化学式都可用(C6H10O5)n表示，但它们不是同分异构体，①错误；聚乙烯是高分子化合物，油脂、光导纤维不是高分子化合物，②错误；冰醋酸、水都是电解质，氨水是混合物，不是电解质，③错误；漂白粉、水玻璃、福尔马林都是混合物，④正确；干馏、裂化是化学变化，盐析是物理变化，⑤错误；植物油含有碳碳双键，能与溴水发生加成反应，不能萃取溴水中的溴单质，⑥错误；选项A符合题意。
6．下列说法不正确的是( )
A．麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
B．蛋白质及其水解产物均是两性化合物
C．用甘氨酸和丙氨酸缩合最多可形成4种二肽
D．煎炸食物的花生油和牛油都是可发生皂化反应的饱和酯类
解析：选D。麦芽糖及其水解生成的葡萄糖中均含有—CHO，可以发生银镜反应，A项正确；蛋白质、氨基酸中均有—COOH和—NH2，B项正确；甘氨酸和丙氨酸缩合可以发生甘氨酸与甘氨酸、丙氨酸与丙氨酸、甘氨酸中—COOH
与丙氨酸中—NH2、甘氨酸中—NH2与丙氨酸中—COOH反应，生成4种二肽，C项正确；花生油是不饱和酯类，D项错误。
7．生活中常常碰到涉及化学知识的某些问题，下列叙述正确的是( )
①人的皮肤在强紫外线的照射下将会失去生理活性
②用甲醛溶液浸泡海产品保鲜
③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
④棉花和木材的主要成分都是纤维素，禽类羽毛和蚕丝的主要成分都是蛋白质
⑤室内装饰材料中缓慢释放出的甲醛、苯等有机物会污染空气
A．①④⑤
B．②③④
C．①②④⑤
D．①②③④⑤
解析：选A。紫外线照射能使蛋白质变性，①正确；不能用甲醛浸泡海产品，②不正确；变质的油脂是由于被氧化而有难闻的气味，不是水解的原因，③不正确。
8．我国科学家在全球率先发现了有效治疗Ⅱ型糖尿病的神奇分子——非肽类分子激动剂(代号为Boc5，化学式为C54H52N4O16S2)，它的神奇之处在于能模拟人体内的某些大分子，促进人体的胰岛素分泌，发挥对血糖的调节作用，这一发现将为千百万Ⅱ型糖尿病患者解除病痛。下列有关说法正确的是( )
A．Boc5中一定不含
B．葡萄糖、麦芽糖、蔗糖均能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成Cu2O
C．Boc5是高分子化合物
D．糖类的通式均满足(CH2O)n
解析：选A。因为该分子为非肽类分子，故不含肽键，A正确。蔗糖不含醛基，B错误。Boc5化学式为C54H52N4O16S2，不是高分子化合物，C错误。蔗糖的分子式为C12H22O11，不满足通式(CH2O)n，D错误。
9．下列关于基本营养物质的说法中正确的是( )
A．糖类、油脂、蛋白质都能发生水解
B．蔗糖溶液加稀硫酸水浴加热后，再加入少量新制的Cu(OH)2
悬浊液加热可产生红色沉淀
C．利用油脂在碱性条件下水解的性质，可以生产甘油和肥皂
D．浓硫酸可以使蛋白质变黄，称为颜色反应，常用来鉴别部分蛋白质
解析：选C。单糖不能水解，A错误；检验糖类水解产物时，应先在水解液中加入碱中和酸，再加新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液，B错误；浓硝酸可以使含有苯环的蛋白质变黄，D错误。
10．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．麦芽糖与蔗糖属于低聚糖
解析：选D。天然植物油均为高级脂肪酸甘油酯，但大多是混合物，没有恒定的熔沸点，A项错误；蔗糖虽能水解得到葡萄糖，但本身无还原性，B项错误；两种二肽虽结构不同，但其水解可能得到相同的产物，如
CH3CH(NH2)CONHCH2COOH和
CH2(NH2)CONHCH(CH3)COOH水解均可得到CH2(NH2)COOH、CH3CH(NH2)COOH，C项错误。
11．氨酰心安的结构简式为
，可用于治疗高血压、心绞痛及青光眼等。下列关于氨酰心安的说法正确的是( )
A．具有两性
B．含氧官能团有三种
C．遇氯化铁溶液显紫色
D．能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体
解析：选B。A项，氨酰心安分子中有氨基，但没有羧基，故不具有两性，A错；B项，含氧官能团有羰基、醚键、羟基三种，B正确；C项，氨酰心安分子中不存在酚羟基，C错；D项，氨酰心安分子中不含羧基，故不能与碳酸钠溶液反应生成二氧化碳气体，D错。
12．蛋白质是由氨基酸组成的，一定条件下蛋白质或多肽可以水解，最终产物为氨基酸。今有1个多肽，其化学式为C32H44N6O7，已知它在一定条件下彻底水解只得到下列三种氨基酸：
该1
mol多肽彻底水解生成
A．2
mol
B．4
mol
C．5
mol
D．6
mol
解析：选A。解题的关键就是要计算氨基酸的个数，从给定的氨基酸分子来看，每个氨基酸只提供1个N原子，由多肽分子中的N原子数可确定氨基酸的数目是6。设这三种氨基酸的个数依次为x、y、z，根据C、H、O、N的原子守恒，可求出x＝y＝z＝2，A项正确。
二、非选择题(本题包括5小题，共40分)
13．(8分)分析如下转化关系，回答有关问题。
＋＋→→
(1)图中A是________，B是________，D是________________。如果把DNA换成RNA，则A是__________，B是__________，D是________。
(2)当E为DNA时，A有a、b、c、d四种类型；当E为RNA时，A有a、b、c、e四种类型。那么，组成核酸的基本单位共有________种。
解析：核苷酸是核酸的基本组成单位，它由含氮碱基、五碳糖和磷酸三部分组成。对DNA来说五碳糖是脱氧核糖，含氮碱基、脱氧核糖和磷酸三者组成脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖核苷酸进一步形成DNA。由于DNA和RNA各有4种碱基，所以各有4种核苷酸，组成核酸的基本单位共8种。
答案：(1)含氮碱基 脱氧核糖 脱氧核糖核苷酸 含氮碱基 核糖 核糖核苷酸 (2)8
14．(8分)油脂在酸性条件下可以发生水解反应，醇可以与无机含氧酸发生酯化反应。例如：
C2H5OH＋HO—NO2C2H5O—NO2＋H2O
硝酸
硝酸乙酯
已知油脂A经下列途径可得到M。
(1)M的相对分子质量为227，由C、H、O、N四种元素组成，C、H、N的质量分数依次为15.86%、2.20%和18.50%。则M的分子式是________。
(2)写出反应①、②的化学方程式：
反应①___________________________________________________________________。
反应②___________________________________________________________________。
(3)C是B和乙酸在一定条件下反应生成的化合物，相对分子质量为134，写出C所有可能的结构简式：__________________。
(4)若将0.1
mol
B与足量的金属钠反应，则需消耗________g金属钠。
解析：(1)M分子中的碳原子数为≈3，用同样方法可求得氢、氮原子数分别为5、3，则含氧原子数为＝9，所以M的分子式为C3H5O9N3。
(2)反应①是油脂的水解反应，因为油脂的水解产物是高级脂肪酸和甘油，所以B是甘油。再根据提示信息可推知，M应该是甘油与硝酸发生酯化反应生成的三硝酸甘油酯。
(3)因为甘油(C3H8O3)的相对分子质量为92，而醇类物质与乙酸发生酯化反应时每形成一个酯基结构，其相对分子质量将增加42，而此时产物C的相对分子质量正好比B多42，所以，C应该是甘油与一分子乙酸发生酯化反应得到的产物，其结构简式有两种：
15．(6分)(1)α 氨基酸能与HNO2反应得到α 羟基酸，如
试写出下列变化中A、B、C、D四种有机物的结构简式：
A__________________、B__________________、
C__________________、D__________________。
(2)下列物质中，既能与NaOH反应，又能与硝酸反应，还能水解的是________(填序号)。
①Al2O3 ②Al(OH)3 ③氨基酸 ④二肽
⑤HOCOONa ⑥(NH4)2CO3
⑦NaHCO3 ⑧纤维素 ⑨蛋白质 ⑩NH4I
A．①②③④
B．④⑤⑥⑦⑨⑩
C．③④⑤⑥⑧⑨
D．全部
(3)下列有关蛋白质的叙述中不正确的是________。
A．温度越高，酶催化的化学反应越快
B．天然蛋白质的水解最终产物为α 氨基酸
C．重金属盐能使蛋白质变性，所以误食重金属盐会中毒
D．氨基酸和蛋白质均是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质
解析：(1)生成A的反应显然是中和反应。生成B的反应是题给信息的应用，只要把—NH2改写成—OH
即可。生成C的反应从题目容易知道是氨基酸的缩合反应。生成D的反应从B的结构容易推得是普通的酯化反应。
(2)Al2O3、Al(OH)3、氨基酸与NaOH、HNO3均能发生反应，但三者均不能发生水解反应；二肽和蛋白质分子结构中均含有—NH2、—COOH及，因此与NaOH、HNO3均能发生反应，且均能发生水解反应；(NH4)2CO3为弱酸弱碱盐，既能水解，又能分别与NaOH和HNO3反应；HCO可水解，也可与NaOH、HNO3反应；中含有—OH和—COONa，—OH与NaOH反应，—COONa与HNO3反应，且—COONa能发生水解；纤维素与NaOH不反应；NH4I与NaOH发生反应NH＋OH－===NH3·H2O，与HNO3发生氧化还原反应，且NH能发生水解，故选B。
答案：
16．(8分)药物多巴是仅含有C、H、O、N
4种元素的有机化合物，其相对分子质量195＜Mr＜200，其中O的质量分数为32.49%，N的质量分数为7.11%。经测定，药物多巴具有如下性质和结构特征：
Ⅰ.遇FeCl3溶液显紫色；
Ⅱ.1
mol多巴和含1
mol
HCl的盐酸溶液或和含3
mol
NaOH的NaOH溶液均能正好完全反应；
Ⅲ.多巴分子中含有1个苯环，苯环上有2个处于间位的相同取代基A和另1个不与A处于邻位的取代基；
Ⅳ.2分子多巴脱去2分子水，能形成含有3个六元环的有机物。
回答下列问题：
(1)多巴的摩尔质量为________。
(2)多巴的结构简式为__________________________，____________(填“存在”或“不存在”)手性碳原子。
(3)2分子多巴脱去2分子水后形成的含有3个六元环的有机物的结构简式为________________________________________________________________________。
解析：由多巴的相对分子质量及O的质量分数可知，63.36＜m(O)＜64.98，可知氧原子数为4，得出多巴的相对分子质量为
g·mol－1＝197
g·mol－1，N(N)＝＝1，可知C、H的相对原子质量为197－64－14＝119，＝9…11，由Ⅲ可知，含有苯环，故分子式为C9H11O4N。由Ⅰ可知，结构中含有酚羟基，由Ⅱ、Ⅳ可知，分子结构中含有1个—NH2和1个—COOH。由能与含3
mol
NaOH的NaOH溶液正好完全反应，说明结构中含有2个酚羟基(由氧原子数判断)，由以上判断知分子结构中含有2个酚羟基、1个—NH2、1个—COOH。由Ⅲ可知2个酚羟基处于间位，另一个取代基上含有3个碳原子，由Ⅳ可知是—NH2和—COOH脱水成环，由形成六环，可判断为α 氨基酸。
17．(10分)某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益，而且还能防止环境污染，现按以下方式进行：
已知F、H均是具有香味的液体，F为E的三聚合物，并具有特殊的无羟基六元环状对称结构，试回答下列问题：
(1)A的名称为________；H的名称为________。
(2)写出D→E的化学方程式：_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出G→H的化学方程式：__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出F的结构简式：___________________________________________________。
(5)H含有“COO”结构的链状同分异构体最多有________种(不含H)。写出H的不同种类的任意两种同分异构体的结构简式：______________________，____________________。
解析：此题的难点在F的结构上，E为CH3CHO，F为CH3CHO分子组成的3倍，且无—OH存在，应是通过加成反应结合在一起的，联想CH3CHO与H2的反应，中的碳氧双键可断裂其中一条碳氧键，则此处必然是与相互之间的加成。
答案：(1)纤维素 乙酸乙酯
(2)2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O
(3)CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O
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