第三节 蛋白质和核酸
一、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
3．缩聚成多肽或蛋白质
特别提醒 氨基酸缩合机理为：
，脱去一分子水后形成肽键()，肽键可简写为“—CONH—”，不能写为“—CNHO—”。
二、盐析、变性和渗析有何区别？其特点分别是什么？
渗析 盐析 变性
内涵 利用半透膜分离胶体粒子与分子、离子 加入无机盐使胶体中的物质析出 一定条件下，使蛋白质失去原有的生理活性
条件 胶体、半透膜、水 较多量的轻金属盐或铵盐，如(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl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，蛋白质仍保持原有活性 不可逆，蛋白质已失去原有活性
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
特别提醒 ①利用渗析和盐析可以分离、提纯蛋白质。
②利用蛋白质的变性可以对环境进行杀菌消毒，还可以将动物的皮加工成皮革等。
三、焰色反应、显色反应、颜色反应的比较
焰色反应 显色反应 颜色反应
含义 钠、钾等多种金属元素被灼烧时，使火焰呈现某种颜色。钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色 酚类物质遇三氯化铁(Fe3＋)溶液后，溶液显示某种颜色，如苯酚；淀粉遇碘(I2)显蓝色 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 鉴别某些蛋白质
特别提醒 利用焰色反应只能鉴别某些金属元素，如碱金属及Ca、Ba、Cu等；利用颜色反应只能鉴别含苯环的蛋白质。
四、有机物的检验与鉴别的常用方法
1．检查有机物的溶解性：通常是加水检查，观察其是否能溶于水。例如，用此法可以鉴别乙酸与乙酸乙酯、乙醇与氯乙烷、甘油与油脂等。
2．检查液态有机物的密度：观察不溶于水的有机物在水中浮沉情况可知其密度比水的密度是小还是大。例如，用此法可以鉴别硝基苯与苯、四氯化碳与1－氯丁烷等。
3．检查有机物燃烧情况：如观察是否可燃(大部分有机物可燃，四氯化碳和多数无机物不可燃)；燃烧时黑烟的多少(可区分乙烷和乙炔、乙烷和苯、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)。
4．检查有机物的官能团：思维方式为官能团―→性质―→方法的选择。常用的试剂与方法见下表。
物质 试剂与方法 现象与结论
饱和烃与不饱和烃鉴别 加入溴的四氯化碳溶液或酸性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
醛基检验 加碱性Cu(OH)2悬浊液，加热煮沸；加银氨溶液，水浴加热 煮沸后有红色沉淀生成；有银镜
醇 加入活泼金属钠；加乙酸、浓H2SO4 有气体放出；有果香味酯生成
羧酸 加紫色石蕊试液；加Na2CO3溶液 显红色；有气体逸出
酯 闻气味；加稀H2SO4 果香味；检验水解产物
酚类检验 加FeCl3溶液；浓溴水 显紫色；白色沉淀
淀粉检验 加碘水 显蓝色
蛋白质检验 加浓硝酸微热(或灼烧) 显黄色(烧焦羽毛气味)
类型1 氨基酸的结构和性质
例1 据最新的美国《农业研究》杂志报道，美国的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，则下列说法错误的是( )
A．半胱氨酸属于α－氨基酸
B．半胱氨酸是一种两性物质
C．半胱氨酸可与NaOH溶液反应放出一种碱性气体
D．两分子半胱氨酸脱水形成的二肽结构简式为
答案 D
解析 本题以半胱氨酸为信息载体考查α－氨基酸的判断、氨基酸的化学通性及二肽的形成原理(羧基脱掉羟基，氨基脱掉氢原子，结合形成肽键)。通过概念很容易判断出A、B项正确；C项的反应可生成氨气，正确；D项违背了二肽的形成原理。
类型2 蛋白质分子的结构
例2 A、B两种有机化合物的分子式相同，都可用CaHbOcNd表示，且a＋c＝b，a－c＝d。已知：化合物A是天然蛋白质水解的最终产物，B是一种含有醛基的硝酸酯。试回答：
(1)A、B的分子式是____________；
(2)光谱测定显示，A的分子结构中不存在甲基，则A的结构简式是________________________________________________________________________。
(3)光谱测定显示，B的烃基中没有支链，则B的结构简式为
________________________________________________________________________。
答案 (1)C5H9O4N
(2)
(3)OHC—(CH2)4—O—NO2
解析 由题意知A为α－氨基酸，其氮原子数d＝1，B结构中有—CHO和—O—NO2两个官能团，氧原子数c＝4，由题干条件可推知a＝5，b＝9，可得分子式为C5H9O4N；由此分子式可推知，A必为二元羧酸形成的氨基酸，其结构中无甲基，故碳链必为直链，羧基在两端；同样B中的烃基没有支链，且—CHO和—O—NO2两个官能团必然在分子结构的两端，B亦为直链结构。
类型3 蛋白质的性质
例3 下列关于蛋白质的说法正确的是( )
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Na2SO4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，但已失去生理活性
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 BD
解析 氨基酸生成蛋白质发生的是脱去水分子的缩聚反应，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(死亡)，故B项正确；盐析不能使蛋白质变性，故C项错误；“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。
1．在临床上解救Cu2＋、Pb2＋、Hg2＋等重金属盐中毒的病人时，要求病人服用大量含蛋白质丰富的生鸡蛋、牛奶或豆浆等。为什么？
点拨 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。
2．医院中一般使用酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法进行消毒杀菌，为什么？
点拨 酒精、蒸煮、高压和紫外线等方法都可以使蛋白质变性，从而杀死细菌。
3．松花蛋的腌制原理是什么？
点拨 在鸭蛋或鸡蛋外壳包一层熟石灰与麦壳的混合物，这种混合物显碱性，使蛋白质变性而凝结。
1．D 点拨 蛋白质的主要组成元素有C、H、O、N。
2．A 点拨 蛋白质的基本单元氨基酸是靠形成肽键联系在一起的。
3．B 点拨 蛋白质的盐析与变性两者有本质的区别。盐析是溶解度降低，属于物理变化；变性是蛋白质的结构和性质改变，是化学变化。
4．C 点拨 蛋白质的变性是蛋白质在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下，性质改变而凝结。
5．D 点拨 二者缩合成二肽时，即可以自身缩合，也可以二者之间缩合。两者缩合，顺序不一样，产物也不一样。
6．这种蛋白质的相对分子质量为：M＝＝10 000。
1．下列物质中能与盐酸反应的物质有( )
答案 AB
解析 学生对性质不清楚，没有想到其分子中还存有—NH2(碱性基因)，并且从—COONa部分看为弱酸盐。它与盐酸的反应为：
2．某期刊封面上有一个分子的球棍模型图，如下图所示。
图中“棍”代表单键或双键或三键，不同颜色的球代表不同元素的原子，该模型图可代表一种( )
A．氨基酸 B．醇钠 C．卤代羧酸 D．酯
答案 A
3．下列关于蛋白质的叙述正确的是( )
A．加热会使蛋白质变性，因此生吃鸡蛋比熟吃好
B．蛋白质溶液能产生丁达尔效应
C．鸡蛋清中加入食盐，会使蛋白质变性
D．天然蛋白质中仅含C、H、O、N四种元素
答案 B
4．下列说法正确的是( )
A．石油裂解可以得到氯乙烯
B．油脂水解可得到氨基酸和甘油
C．所有烷烃和蛋白质中都存在碳碳单键
蔗糖和纤维素的组成都是(C6H10O5)n，水解最终产物都是葡萄糖
答案 D
解析 石油裂解可得到乙烯，不能得到氯乙烯，A错；油脂不含氮元素，不可能得到氨基酸，B错；烷烃中的甲烷不含碳碳单键，C错。
5．误食重金属盐会引起中毒，下列措施中不能用来解毒的是( )
A．服大量鸡蛋清 B．服用豆浆 C．喝大量牛奶 D．喝盐开水
答案 D
解析 重金属盐可使蛋白质变性，服用蛋白质可解人体重金属盐中毒。
6．百服宁口服液为解热镇痛药，主要用于治疗头痛、发烧。其主要化学成分的结构简式为：。下列有关该有机物叙述正确的是( )
A．分子式为C8H10NO2
B．该有机物属于α－氨基酸
C．其属于α－氨基酸的同分异构体有3种
D．该有机物可与FeCl3溶液发生显色反应
答案 D
解析 该有机物的分子式为C8H9NO2；该有机物中无羧基，不是氨基酸；其属于α－氨基酸的同分异构体，应为；因含酚羟基，故能与FeCl3溶液发生显色反应。
7．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或盐酸完全反应。3.75 g R可与50 mL 1 mol·L－1的NaOH完全中和，则R的结构简式为( )
答案 A
解析 有机物R与KOH或HCl反应时为等物质的量完全反应，说明R分子中有一个氨基和一个羧基。此有机物相对分子质量M＝＝75，通过式量分析：75—16(—NH2)—45(—COOH)＝14(CH2)说明含有一个残基，则R的结构简式为，故选A。
8．做以下实验可证明氨基乙酸晶体中，同时存在羧基和氨基，请填空。
(1)在一支试管中加入2 mL蒸馏水，再加入1滴极稀的烧碱溶液，在此溶液中加入两滴酚酞试液，此时溶液稍显粉红色，然后加入一小粒氨基乙酸晶体，溶液的粉红色褪去。说明氨基乙酸分子中有________基，显示出了________性，反应的离子方程式为____________________。
(2)同样在盛有蒸馏水的试管中加入紫色石蕊试液及1滴稀盐酸，使溶液稍显红色，然后加入一小粒氨基乙酸晶体，溶液由红色转变为紫色，说明了氨基乙酸分子中有________基，显示出了________性，反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
答案 (1)羧 酸
(2)氨 碱
9．(1)蛋白质溶液中含杂质Cl－，有人用滴加AgNO3溶液的方法除去其中的Cl－，他这样做的错误是______________________________________。
(2)现有淀粉和蛋白质的混合液，要把蛋白质和淀粉分离开，可向溶液中加入大量固体________，蛋白质因________而沉淀析出，从而使蛋白质从混合液中分离出来。
答案 (1)AgNO3是重金属盐，加入AgNO3能使蛋白质变性，达不到除杂的目的
(2)(NH4)2SO4或Na2SO4 盐析
10．某有机物含有C、H、O、N四种元素，图为该有机物的球棍模型。
(1)该有机物的化学式______，结构简式________；
(2)该有机物可能发生的化学反应有(填编号)______；
①水解 ②加聚 ③取代 ④消去 ⑤酯化
（3）该有机物发生水解反应的化学方程式
______________________________________________。
答案 (1)C5H11NO2 CH3CH2CONHCH2CH2OH
(2)①③④⑤
(3)CH3CH2CONHCH2CH2OH＋H2OCH3CH2COOH＋H2NCH2CH2OH
第三节 蛋白质和核酸
1．关于氨基酸的下列叙述，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。
2．下列过程不属于化学变化的是( )
A．在蛋白质溶液中，加入饱和硫酸铵溶液，有沉淀析出
B．皮肤不慎沾上浓硝酸而呈现黄色
C．在蛋白质溶液中，加入硫酸铜溶液，有沉淀析出
D．用稀释的福尔马林溶液(0.1%～0.5%)浸泡植物种子
答案 A
解析 逐一分析各选项所列过程的实质，以有无新物质生成来区别是否为化学变化。A项在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，是盐析过程，析出的蛋白质性质并无变化，即没有新物质生成，析出的蛋白质加水，仍能溶解，A项不是化学变化；B项皮肤不慎沾上浓硝酸显黄色属于蛋白质的颜色反应，是化学变化过程；C项在蛋白质溶液中加入硫酸铜溶液，析出沉淀是因为蛋白质变性，属化学变化；D项用稀释的福尔马林溶液杀灭种子上的细菌和微生物，即：使这些生物体的蛋白质发生变性反应，是化学变化。
3．下列说法中不正确的是( )
A．组成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，只是使蛋白质暂时失去溶解性，利用多次盐析和溶解可分离和提纯蛋白质。
4．某人工合成的多肽具有如下结构：
试回答下列问题：
(1)若n＝3，则该化合物为________(填汉字)肽。
(2)若n＝200，则该化合物的一个分子水解时所需水分子的数目为________。
(3)该化合物水解可以得到的单体有________、__________、__________(写结构简式)。
答案 (1)九 (2)599 (3)H2N—CH2—COOH
解析 蛋白质水解产生几种氨基酸，该结构就为几肽，同样，肽键比氨基酸数目少一个。
1．下列物质中既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是( )
①NaHCO3 ②(NH4)2S ③Al(OH)3 ④NH4Cl ⑤H2N—CH2—COOH ⑥CH3COOH
A．①②③ B．①②④⑤ C．⑤⑥ D．①②③⑤
答案 D
解析 既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的物质有：多元弱酸式盐(如NaHCO3)、弱酸弱碱盐[如(NH4)2S]、两性化合物[如Al(OH)3、氨基酸、Al2O3等]。
2．分子式为C4H9O2N属于氨基酸的同分异构体的数目为( )
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
答案 D
解析 氨基酸有两种官能团—COOH和—NH2，可分次定位到—C3—的烃基上，，共5种结构。
3．有关天然产物水解的叙述不正确的是( )
A．油脂水解可得到丙三醇
B．可用碘检验淀粉水解是否完全
C．蛋白质水解的最终产物均为氨基酸
D．纤维素水解与淀粉水解得到的最终产物不同
答案 D
解析 天然油脂水解产物在酸性条件下为丙三醇和高级脂肪酸，在碱性条件下为丙三醇和高级脂肪酸钠；因为碘遇淀粉变蓝，所以用碘来检验淀粉是否水解完全；天然蛋白质水解最终产物为α－氨基酸；纤维素和淀粉水解的最终产物皆为葡萄糖，因此A、B、C正确，D错误。
4．为了鉴别某白色纺织品的成分是蚕丝还是“人造丝”，通常选用的方法是( )
①滴加浓硝酸 ②灼烧 ③滴加浓H2SO4 ④滴加酒精
A．①③ B．②④ C．①② D．③④
答案 C
解析 本题考查了蛋白质的特性：
(1)遇浓硝酸变黄；
(2)灼烧有烧焦羽毛的气味。
蚕丝的成分是蛋白质，“人造丝”的主要成分是纤维素，因此可利用蛋白质的特征反应：颜色反应和灼烧的方法加以鉴别。
5．有关蛋白质的叙述正确的是( )
A．向鸡蛋清溶液中加入浓的硫酸铵溶液有沉淀析出，加水后沉淀不溶解
B．蛋白质水解的最后产物是氨基酸
C．蛋白质的分子能透过半透膜
D．蛋白质跟盐酸作用时呈黄色
答案 B
6．下列说法不正确的是( )
A．蛋白质分子可能包含有一条肽链，也可以包含有多条肽链
B．每一种蛋白质都有唯一而确切的氨基酸序列，如有差错则表现为严重的遗传病
C．核酸属于高级脂肪酸
D．脱氧核糖核酸水解得到脱氧核糖、磷酸和四种碱基
答案 C
解析 A、B两项是属于蛋白质分子的一级结构；C、D两项是关于核酸的基本知识，D是正确的，由D可得到启发，C错误。
7．2005年11月18日国际著名血液学杂志《BLOOD》刊载了一条令人振奋的科研成果，中国科学家找到白血病的致病元凶——蛋白质Shp－2。下列关于蛋白质Shp－2说法正确的是( )
A．它是高分子化合物
B．在一定条件下能水解最终生成氨基酸
C．天然蛋白质仅由碳、氢、氧、氮四种元素组成
D．氨基酸和蛋白质Shp－2都只能与碱反应
答案 AB
解析 Shp－2是蛋白质，故应为高分子化合物，且水解产物为氨基酸，A、B正确；天然蛋白质除含C、H、O、N外还含有S、P等元素，C错误；氨基酸与蛋白质中都同时含有—NH2与—COOH，故不仅能与碱反应，也能与酸反应。
8．L－多巴是一种有机物，它可用于帕金森氏综合症的治疗，其结构简式如下图所示。这种药物的研制是基于获得2000年诺贝尔生理学或医学奖和获得2001年诺贝尔化学奖的研究成果。下列关于L－多巴的酸、碱性的叙述正确的是( )
A．既没有酸性，又没有碱性 B．既具有酸性，又具有碱性
C．只有酸性，没有碱性 D．只有碱性，没有酸性
答案 B
解析 本题命题情景涉及诺贝尔奖的研究成果，但考查的内容是氨基酸的基本性质——两性，属于容易题，是典型的“起点高、落点低”题目。氨基酸的重要性质就是其两性，其中氨基(—NH2)具有碱性，羧基(—COOH)具有酸性。
9．某小孩偏食，喜欢吃一些豆类作物制成的食品，不喜欢吃动物性食品。该豆类作物中含有的天然蛋白质在蛋白酶的作用下，水解生成A、B两种有机物。其中A的化学式是C4H7O4N，B的化学式是C6H14O2N2。已知A、B的分子结构中均不含甲基，且链端都有官能团。
(1)试判断A、B的水溶液的酸、碱性，并写出A、B的结构简式。
(2)该小孩长期偏食，如不加以纠正，将出现什么后果？
(3)题中蛋白酶的作用是什么？影响其作用的主要因素有哪些？
答案 (1)A的水溶液显酸性，B的水溶液显碱性
结构简式：A：
B：
(2)长期偏食，食物种类过于单一，体内形成的氨基酸种类少，导致蛋白质合成受阻，造成营养不良。
(3)催化剂 温度和酸、碱性
解析 该题联系生活，立意明确，综合了化学与生物学科的相关知识。天然蛋白质的水解产物都是α－氨基酸，故A、B的分子结构中均有结构。除此结构之外，A分子中剩下C2H3O2—，根据已知条件“不含甲基，链端均有官能团”可知C2H3O2—只能为—CH2—COOH，则A的结构简式为；B分子中剩下部分为C4H10N—，同理，由已知可得该部分官能团只能为—NH2，即H2N—CH2—CH2—CH2—CH2—，则B的结构简式为：。另外，在氨基酸中，一般来说，若羧基数目大于氨基数目，则其溶液显酸性；若氨基数目大于羧基数目，则呈碱性。
10．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病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为苯基)
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，最多可产生________mol H2。
(4)A中与N原子直接相连的C、H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，化学方程式为：
________________________________________________________________________。
答案 (1)C31H38O11 (2)①②③④ (3)1 (4)不能
(5)
解析 本题考查的是氨基酸的知识与烃及烃的衍生物知识的综合应用。
(1)由酯化反应的反应机理可知，ROH的分子式中各原子数目＝紫杉醇的分子式中各原子数目—酯A化学式中各原子数目＋H2O＝C47H51NO14－C16H15NO4＋H2O＝C31H38O11。
(2)由于A的结构中含有羟基，则可发生取代、消去、氧化等反应，又A的结构中还含有苯环，则还可发生加成反应，即A可能发生的反应类型有①②③④。
(3)1 mol A中含有1 mol羟基和1 mol羧基，故与Na反应时最多可产生1 mol H2。
(4)由于NH3的空间构型为三角锥形，与N原子相连的三个氢原子与N原子不在同一平面内，故A中与N原子直接相连的C、H原子与N不在同一平面内。
(5)A的分子结构中含—NHCO—结构，故A在酸性环境中可水解，反应的化学方程式为：
11．已知α－氨基酸在一定条件下与亚硝酸HNO2反应得到α－羟基酸。如：
试根据如图所示的转化关系回答有关问题。
(1)写出A、B的结构简式：
A____________，B________________。
(2)写出有关反应的化学方程式：
C―→E___________________________________________________________________；
C―→D___________________________________________________________________。
探究创新
12．营养品和药品都是保证人类健康不可缺少的物质，其性质和制法是化学研究的主要内容。
已知酪氨酸是一种生命活动不可缺少的氨基酸，它的结构简式是：
(1)酪氨酸能发生的化学反应类型有________。
A．取代反应 B．氧化反应 C．酯化反应 D．中和反应
(2)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
解析 —COOH能发生酯化反应、中和反应，酚羟基易被氧化可发生氧化反应，可与浓溴水发生取代反应。
章末总结
1．高级脂肪酸钠(或钾) 甘油 取代 皂化 肥皂
2．多羟基醛、多羟基酮和它们的脱水缩合物 单糖 低聚糖 多糖
3．醛糖 酮糖 己醛糖 己酮糖 还原性糖 非还原性糖 还原性糖 非还原性糖
点拨 根据某些糖的还原性，可以利用银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液来鉴别葡萄糖和果糖、麦芽糖和蔗糖等。
4．羧基(—COOH) 氨基(—NH2) 两性
5．碳(C) 氢(H) 氧(O) 氮(N) 肽键
6．加热 加压 搅拌 振荡 强酸 强碱 重金属盐 乙醇
7．是生物体遗传信息的载体 根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成
8．C 点拨 淀粉和纤维素都是天然的多糖，分子式都可表示为(C6H10O5)n，但由于n值不相同，故不是同分异构体。
9．B 点拨 油脂的氢化(硬化)实质上就是油脂中的不饱和键与H2加成的过程。
10．C 点拨 油脂是高级脂肪酸与甘油形成的酯。
11．B
12．C 点拨 能发生银镜反应说明是还原性糖，能水解，说明是二糖或多糖。麦芽糖是具有还原性的二糖，符合题意。
13．B 点拨 常见的还原性糖只有葡萄糖和麦芽糖。
14．B 点拨 杀菌消毒不管采用什么方法，其原理都是使细菌蛋白体发生变性。
15．
点拨 氨基酸具有两性，要理解其酸、碱反应的实质。
16．油脂是人类的主要营养物质和主要食物之一，是人体主要的贮能物质；糖类在生命活动过程中起着重要作用，是人体维持生命活动所需能量的主要来源；一切生命活动过程都与蛋白质有关，没有蛋白质就没有生命；核酸在生物体的生长、繁殖、遗传、变异等生命现象中起着决定性作用。
17．分别取少量三种溶液于试管中，分别加1～2滴碘水。溶液变为蓝色的，说明原试管中的溶液为淀粉溶液；无明显现象的为葡萄糖溶液和蔗糖溶液。另取两只试管，分别取少量其余两种未知溶液，分别加入新制的银氨溶液，水浴加热3～5 min(或与新制的氢氧化铜溶液，加热反应)，有银镜产生的是葡萄糖溶液，无明显现象的是蔗糖溶液(或有红色沉淀的是葡萄糖溶液，无明显现象的是蔗糖溶液)。
点拨 物质的鉴别要根据他们性质的差异，尤其是他们的特征反应，例如淀粉遇I2变蓝。
18．
点拨 淀粉和纤维素、蔗糖和麦芽糖、葡萄糖和果糖三组物质的分子式一样，因此，在书写化学方程式时，应在其分子式下面注明名称。
19．25 g尿素[CO(NH2)2]中含有氮的质量为：
m(N)＝25 g×≈11.67 g，
所以，每天从食物中摄取的蛋白质为：
≈77.78 g。
点拨 该题运用了氮元素守恒，即成年人每天排出尿素中的氮元素的质量等于每天从食物中摄取蛋白质中氮元素的含量。
20．设可得葡萄糖的质量为x。
(C6H＋nH2OnC6H
162n 180n
50×103 kg×80%×85% x
x＝＝3.78×104 kg。
点拨 工业生产类计算，一定不要漏掉转化率和产率。第四章 生命中的基础有机化学物质
第一节 油 脂
一、油脂和矿物油有何区别？油脂和酯有何区别？
1．油脂和矿物油的比较
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 具有烃的性质，不能水解
具有酯的性质，能水解，有的油脂兼有烯烃的性质
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
2.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，无固定的熔点、沸点，而一般酯类是纯净物，有固定的熔点、沸点等。
二、工业上制取肥皂有哪些主要过程？肥皂与合成洗涤剂有什么异同点？
1．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水解生成高级脂肪酸的钠盐(肥皂的主要成分)，反应完毕后要加食盐进行盐析，因为NaCl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，下层为甘油和食盐的混合液。
2．合成洗涤剂
合成洗涤剂是根据肥皂去污原理合成的分子中具有亲水基和憎水基的物质。它分为固态的洗衣粉和液态的洗涤剂两大类。主要成分是烷基苯磺酸钠或烷基磺酸钠等。根据不同的需要，采用不同的配比和添加剂，可以制得不同性能、不同用途、不同品种的合成洗涤剂。例如，在洗衣粉中加入蛋白酶，可以提高对血渍、奶渍等蛋白质污物的去污能力。
3．肥皂、合成洗涤剂的去污原理比较
(1)相同点：
去污原理相同，二者都存在亲水基、憎水基两部分，位于分子的两端。在洗涤时，亲水基溶于水中，憎水基则插入油滴中，在水和外力作用下完成去污过程。
(2)不同点：
①合成洗涤剂去污能力强，原料价廉易得(主要原料是石油)、不受水质(水中Ca2＋、Mg2＋、H＋)影响等优点；
②肥皂中的C17H35COO－容易结合Ca2＋、Mg2＋而生成沉淀，降低去污能力，如2C17H35COO－＋Ca2＋―→(C17H35COO)2Ca↓。
特别提醒 与肥皂相比，合成洗涤剂有很多优点，但由于合成洗涤剂十分稳定，且有些洗涤剂含有磷元素，长期使用会造成水体富营养化，藻类大量繁殖，水中溶解氧降低，使水
质变坏。
类型1 油脂的结构和性质
例1 下列有关油脂的叙述不正确的是( )
A．油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯
B．油脂属于酯类
C．油脂都能发生氢化反应
D．某油脂分子中，所含烃基有三种，但每一个油脂分子中所含这三种烃基都相同，而且排列结构也相同，则该油脂为混合物
E．天然油脂没有固定的熔点和沸点，所以天然油脂是混合物
F．油脂都不能使溴水褪色
答案 CDF
解析 油脂是高级脂肪酸的甘油酯，高级脂肪酸常指硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)、油酸(C17H33COOH)。油脂中烃基可以是饱和的，也可以是不饱和的，烃基可以是相同的或不同的，A、B、E正确；C错误，只有烃基中含不饱和键的油脂才能发生氢化反应，烃基为饱和烃基的油脂不发生氢化反应；D也不正确，尽管所连三个烃基不同，但所有分子中所连三个烃基均相同，而且排列结构也相同，即这些油脂分子均为同一分子，所以该油脂是纯净物不是混合物，纯净物有固定的熔、沸点，天然油脂没有固定熔、沸点，故天然油脂是混合物。有些油脂结构中的烃基是不饱和的，具有双键，可以使溴水褪色。
解答该题时要结合油脂的概念、油脂的组成、结构和性质逐项分析，要注意混甘油脂和混合物的区别、油和脂肪的区别。对于概念的辨析类题目，在平时的学习中要善于对相近概念作对比记忆，从对比中找异同。
类型2 油脂的相关计算
例2 某天然油脂10 g，需1.8 g NaOH才能完全皂化，又知该油脂1000 g催化加氢需H2 12 g，则该油脂1 mol平均含碳碳双键( )
A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．5 mol
答案 C
解析 由油脂的结构可知，1 mol油脂水解后生成3 mol高级脂肪酸，所以油脂与NaOH发生皂化反应时物质的量之比为1∶3。
10 g油脂的物质的量＝×＝0.015 mol，
M(油脂)＝＝666.67 g·mol－1，
n(油脂)∶n(H2)＝∶＝1∶4，
1 mol油脂可与4 mol H2发生加成反应，即1 mol油脂中平均含碳碳双键的数目为4 mol。
有关油脂的计算是常见题型，形式上是考查计算，实际上仍是对油脂结构的考查，应用时一定要牢记油脂是高级脂肪酸与甘油生成的酯，分子中有三个酯基，故1 mol油脂与NaOH反应时可消耗NaOH 3 mol，同时高级脂肪酸烃基部分若不饱和，则可以发生加成反应，若每个烃基中有1个，则可消耗H2或Br2 3 mol，记住这些数量关系便可迅速解答。
1．写出油脂在酸性条件下水解反应的化学方程式。
2．肥皂在含有较多钙离子或镁离子的硬水中很难产生泡沫，而且生成一些黏性的、不溶于水的浮渣，为什么？
点拨 由于硬水中含有较多的Ca2＋和Mg2＋，肥皂在硬水中使用时，能与Ca2＋和Mg2＋形成不溶于水的钙盐和镁盐，浪费了部分肥皂。
1．油 脂肪 甘油 高级脂肪酸 液 固 脂肪
点拨 油脂是油和脂肪的通称，二者都属于酯。
2．D 点拨 油脂中含有碳碳不饱和键，因此能使溴水褪色。
3．解：1.8 g NaOH的物质的量为：＝0.045 mol，
因1 mol天然油脂水解需要消耗3 mol NaOH，所以该天然油脂的摩尔质量为：
＝666.7 g/mol。
1 kg该物质的物质的量为：
＝1.5 mol，
该天然油脂与H2的物质的量之比为：
1．5 mol∶＝1∶4，
即1 mol该油脂中平均含有4 mol碳碳双键。
4．解：产生肥皂质量为x，分离出甘油质量为y，根据方程式得：
890 g 92 g 918 g
11．5 t×85% y x×60%
则可制成肥皂的质量为：
x＝＝16.8 t，
可分离出的甘油质量为：
y＝＝1.01 t。
点拨 有机合成转化计算时，要特别注意各步的转化率和产物中主要成分的含量。
1．下列关于牛油的叙述不正确的是( )
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．牛油是纯净物
答案 D
解析 牛油属于酯类，是高级脂肪酸的甘油酯，所以A、C正确；牛油是多种高级脂肪酸甘油酯的混合物，故没有固定的熔、沸点，B正确。
2．下列各组物质互为同系物的是( )
A．硬脂酸和软脂酸
B．乙酸和油酸
C．C6H5—CH2OH和C6H5—OH
D．丙酸丙酯和硬脂酸甘油酯
答案 A
解析 同系物指的是结构相似、分子组成上相差一个或多个CH2原子团的物质。A中的硬脂酸和软脂酸分别为
C17H35COOH和C15H31COOH，结构相似，都是饱和一元羧酸，且在组成上相差2个CH2，是同系物；B中的油酸、乙酸分别为C17H33COOH和CH3COOH，不是同系物；C选项中的C6H5—CH2OH和C6H5—OH虽在组成上相差一个CH2原子团，但结构并不相似，前者是苯甲醇，属于芳香醇类，后者是苯酚，属于酚类，所以不是同系物；D中的丙酸丙酯和硬脂酸甘油酯的结构简式分别为CH3CH2COOC3H7和，二者显然不符合同系物的特点，不是同系物。
3．可以判断油脂皂化反应基本完成的现象是( )
A．反应液使红色石蕊试纸变蓝色
B．反应液使蓝色石蕊试纸变红色
C．反应后静置，反应液分为两层
D．反应后静置，反应液不分层
答案 D
解析 油脂与NaOH溶液在未反应前分层，发生完全皂化反应后，生成高级脂肪酸钠盐、甘油和水的混合液，不会出现分层现象，故C错；高级脂肪酸钠为强碱弱酸盐，水解呈碱性，即皂化反应前后反应液均呈碱性，不能依据红色石蕊试纸变蓝来判断反应是否完成，A错，B也显然错误，故选D。
4．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．同种单甘油酯可组成纯净物，同种混甘油酯也可组成纯净物
答案 D
5．下列关于油脂的叙述中错误的是( )
A．从溴水中提取溴可用植物油作萃取剂
B．用热的纯碱溶液去油污效果更好
C．硬水使肥皂去污能力减弱是因为发生了沉淀反应
D．用热的纯碱溶液可区别植物油和矿物油
答案 A
解析 植物油中含不饱和键可与溴发生加成反应；温度越高，纯碱溶液的水解程度越大，碱性越强，油污的水解速率越快；硬水中钙(镁)离子易与肥皂反应生成难溶于水的高级脂肪酸钙(镁)；植物油为油脂，在热碱溶液中水解，产物均溶于水，而矿物油主要为烃类，不与碱反应，液体仍为两层。
6．实验室区别下列物质选用的试剂(括号中的为试剂)正确的是( )
A．苯和己烷(浓H2SO4)
B．矿物油和植物油(NaOH溶液)
C．乙醛和丙酮(石灰水)
D．Na2CO3和NaHCO3(石灰水)
答案 AB
解析 C项乙醛和丙酮与石灰水都不反应；D项Na2CO3与NaHCO3都与石灰水反应，生成沉淀；A项苯与浓H2SO4反应生成苯磺酸溶于水，己烷与浓H2SO4不反应；B项NaOH与植物油反应，与矿物油不反应。
7．油脂是高级脂肪酸的甘油酯，假定为了使22.25 g某种油脂皂化，需要3 g苛性钠，则这种油脂的相对分子质量为( )
A．300 B．450 C．630 D．890
答案 D
解析 因为油脂是高级脂肪酸的甘油酯，一个分子中有三个酯基，所以其与消耗的NaOH溶液的物质的量比为1∶3，而现在消耗的NaOH为3 g，即为0.075 mol，所以该油脂的物质的量为NaOH的1/3，所以为0.025 mol，从而可得其相对分子质量为：22.25/0.025＝890。
8．(1)用油脂水解制取高级脂肪酸和甘油，通常选择的条件是________；若制取肥皂和甘油，则选择的条件是________；液态油转化为固态脂肪通常在
________________________________________________________________________
条件下，用油跟________反应。
(2)A、B两种溶液，一种是植物油，一种是矿物油。现各取少量，放在两只洁净的试管里，加入NaOH溶液并加热，冷却后加水振荡，A出现泡沫，B无明显现象。由此可推出：A为________，B为________；理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)酸和加热 碱和加热 催化剂、加热、加压 H2
(2)植物油 矿物油 植物油是酯类物质，在碱性条件下水解生成的高级脂肪酸钠盐(肥皂)形成泡沫，矿物油是烃类物质，不反应，无此现象。
解析 植物油的化学成分是高级脂肪酸的甘油酯，矿物油的成分是烃。可利用它们的结构和性质的不同进行鉴别。
9．一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________。
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．液体 B．固体 C．气体
(4)与该物质能反应的化合物有________。
A．NaOH(aq) B．碘水 C．乙醇 D．乙酸 E．H2
写出该有机物与选出的化合物反应的方程式(任写一个)
________________________________________________________________________。
答案 (1)BC (2)B (3)A (4)ABE
10．科学家发现某药物M能治疗心血管疾病是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D，并阐明了D在人体内的作用原理，为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖。
回答下列问题：
(1)已知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__________。D是双原子分子，相对分子质量为30，，则D的分子式是
________________________________________________________________________。
油脂A经如图所示的途径可得到M。
反应①的化学方程式是 ；
反应②的化学方程式是 。
（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和足量的金属钠反应，则需消耗 g金属钠。
答案 （1）C3H5N3O9 NO
（4）6.9
1．下列关于油脂结构的说法中，不正确的是( )
A．油脂是多种高级脂肪酸跟甘油反应生成的酯类物质
B．若R1、R2、R3相同，该油脂称为单甘油酯
C．若R1、R2、R3不相同，该油脂称为混合甘油酯
D．R1、R2、R3必须是饱和链烃的烃基
答案 D
2．下列有关油脂的叙述不正确的是( )
A．油脂是由高级脂肪酸和甘油所生成的酯
B．天然油脂属于酯类
C．天然油脂没有固定的熔点和沸点，所以天然油脂是混合物
D．油脂都不能使溴水褪色
答案 D
1．下列物质中，不能用来提取植物种子里的油的是( )
A．水 B．汽油 C．苯 D．CCl4
答案 A
2．下列各组液体混合物中有两种成分，可以用分液漏斗分离的是( )
A．甲苯和油脂 B．乙酸和乙酸乙酯
C．豆油和水 D．豆油和四氯化碳
答案 C
解析 两种成分不互溶且密度不同，才可以分层，才可以用分液漏斗分离。
3．下列关于油脂的叙述不正确的是( )
A．油脂属于高级脂肪酸的酯类
B．天然油脂没有固定的熔、沸点
C．油脂是高级脂肪酸的甘油酯
D．油脂都不能使溴水褪色
答案 D
解析 从油脂的定义、结构特点来分析，油脂是高级脂肪酸的甘油酯，属于酯类，油脂分子结构中的烃基可能相同，也可能不同，且有多种组合，故天然产的油脂是混合物，且结构中的烃基可能有不饱和键，因此天然产的油脂没有固定的熔、沸点，有的油脂能使溴水褪色。
4．下列物质属于油脂的是( )
④润滑油 ⑤花生油 ⑥石蜡
A．①② B．④⑤ C．①⑤ D．①③
答案 C
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
6．下列说法正确的是( )
A．乙烯的结构简式可以表示为CH2CH2
B．苯、乙醇和乙酸都能发生取代反应
C．油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色
D．液化石油气和天然气的主要成分都是甲烷
答案 B
解析 乙烯的结构简式应为CH2===CH2；植物油脂含碳碳双键，能使溴的四氯化碳溶液褪色；液化石油气的主要成分是C4烷烃。
7．区别植物油和矿物油的正确方法是( )
A．加酸性高锰酸钾溶液，振荡
B．加NaOH溶液，加热
C．加新制氢氧化铜悬浊液，加热
D．加溴水，振荡
答案 B
解析 植物油为酯类，矿物油为烃类混合物，这是两者的本质区别。
8．要证明硬脂酸具有酸性，可采用的正确实验是( )
A．把硬脂酸溶于汽油，向溶液中加入石蕊试液，溶液变红
B．把纯碱加入硬酯酸中并微热，产生泡沫
C．把硬脂酸加热熔化，加入金属钠，产生气泡
D．把稀烧碱溶液加入硬脂酸中并滴入几滴酚酞试剂，微热，红色变浅甚至消失
答案 D
解析 硬脂酸是固体，不溶于水，酸性较弱，不能使石蕊试液变红，不能直接加指示剂，只要能证明出硬脂酸与NaOH反应，也就证明了硬脂酸有酸性。
9．下列关于油脂和乙酸乙酯的比较中，正确的是( )
A．油脂和乙酸乙酯都是纯净物，在室温下都是液体
B．油脂和乙酸乙酯都能水解生成羧酸和醇
C．油脂和乙酸乙酯都不能使溴水褪色
D．油脂和乙酸乙酯都不溶于水，而易溶于有机溶剂
答案 BD
解析 油脂是混合物，乙酸乙酯是纯净物；油脂中有的在室温下呈固态(为硬脂酸甘油酯)，有的在室温下呈液态(如油酸甘油酯)；油脂属于酯类，与乙酸乙酯相似，都能水解生成羧酸和醇；油脂中若含不饱和烃基，则能与溴水加成而使溴水褪色，乙酸乙酯与溴水不反应；油脂和乙酸乙酯都属于酯类，都不溶于水而易溶于有机溶剂。故答案为B、D。
10．下列物质
(1)属于单甘油酯的是(填序号，下同)________，属于混甘油酯的是__________。
(2)①发生皂化反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)③发生氢化反应的化学方程式为：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)① ②③
解析 此题主要考查油脂的结构和性质。
油脂的结构可用表示，结构式中若R1、R2、R3相同，称为单甘油酯；若R1、R2、R3不相同，称为混甘油酯。结构①中有官能团，故能在NaOH溶液中发生水解反应。③中油脂的烃基中有碳碳双键，故能与H2发生加成反应。
11．Ⅰ.某天然油脂A的分子式为C57H106O6。1摩尔该油脂水解可得到1摩尔甘油、1摩尔不饱和脂肪酸B和2摩尔直链饱和脂肪酸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C的结构简式：________________；
C的名称是__________。
写出含5个碳原子的C的同系物的同分异构体的结构简式：
________________________________________________________________________。
Ⅱ.RCH＝CHR′与碱性KMnO4溶液共热后酸化，发生双键断裂，生成羧酸：
，常利用该反应的产物反推含碳碳双键化合物的结构。在催化剂存在下，1摩尔不饱和脂肪酸B和1摩尔氢气反应后经处理得到D和E的混合物，D和E互为同分异构体。当D和E的混合物与碱性KMnO4溶液共热后酸化，得到如下四种产物：
HOOC—(CH2)10—COOH CH3—(CH2)7—COOH
HOOC—(CH2)7—COOH CH3—(CH2)4—COOH
写出D和E的结构简式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)写出B的结构简式：________________________。
(6)写出天然油脂A的一种可能结构简式：
________________________________________________________________________。
答案 (1)C18H32O2
(2)CH3—(CH2)16—COOH 硬脂酸(或十八烷酸、十八酸)
(3)CH3CH2CH2CH2COOH、、
解析 Ⅰ.天然油脂成分为高级脂肪酸的甘油酯，水解可得到甘油()和高级脂肪酸，1 mol A水解得到1 mol 脂肪酸B和2 mol脂肪酸C；由题给信息确定B的分子式：C18H32O2，根据质量守恒，C中含碳原子数为18个，C为直链饱和脂肪酸，结构简式应为：CH3(CH2)16COOH，即为硬脂酸。
Ⅱ.根据B的分子式，可推知它比饱和直链脂肪酸少4个H原子，即烃基结构中含两个双键，为确定双键的位置，在催化剂条件下，首先使1 mol B与1 mol H2反应，处理后得到两种不饱和脂肪酸D、E，二者互为同分异构体、分子式为C18H34O2。D、E混合物经碱性KMnO4处理后得到如下四种产物：
①HOOC—(CH2)10—COOH ②CH3—(CH2)7—COOH
③HOOC—(CH2)7—COOH ④CH3—(CH2)4—COOH
推知D、E的结构简式为：
CH3(CH2)7—CH===CH—(CH2)7—COOH
CH3(CH2)4—CH===CH—(CH2)10—COOH
12．油脂A的通式为 (R中不含有三键)。0.1 mol A与溶有96 g Br2的四氯化碳溶液恰好完全反应。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。求油脂A的结构简式，写出油脂A完全氢化的化学方程式。
答案 油脂A的结构简式为
油脂A发生氢化反应的化学方程式为
解析 从油脂A与Br2发生加成反应的物质的量之比，可求出油脂分子中双键的个数。然后从与A具有相同碳原子数的高级饱和脂肪酸甘油酯应具有的分子通式，推知油脂A的分子通式，最后从燃烧后生成的CO2和H2O的总物质的量可求出油脂A的分子式和结构简式。
设与油脂A中的羧酸有相同碳原子数的饱和高级脂肪酸为CnH2nO2，则其形成的饱和甘油酯的分子式通式为C3n＋3H6n＋2O6。
n(Br2)＝＝0.6 mol，由此说明此油脂A含有6个不饱和键，所以A的分子式通式为C3n＋3H6n＋2－12O6即C3n＋3H6n－10O6。
每摩尔A燃烧可生成CO2 (3n＋3) mol，H2O (3n－5) mol
0．1 mol×(3n＋3)＋0.1 mol×(3n－5)＝10.6 mol
解得n＝18
油脂A的结构简式为
油脂A发生氢化反应的化学方程式为
13． A、B、C、D1、D2、E、F、G、H均为有机化合物，请根据下列框图回答问题。
(1)直链有机化合物A的结构简式是____________；
(2)①的反应试剂和反应条件是
________________________________________________________________________；
(3)③的反应类型是
________________________________________________________________________；
B生成C的化学方程式是
________________________________________________________________________；
D1或D2生成E的化学方程式是
________________________________________________________________________；
G可应用于医疗、爆破等，由F生成G的化学方程式是：
________________________________________________________________________。
答案 (1)CH3CH===CH2 (2)氯气、高温(或光照)
(3)加成反应和取代反应
解析 (1) 的转化关系分析①应为取代反应，②为加成反应才可能直接增加2个溴原子，因而可以推知A为丙烯而非环烷烃。
(2)①的取代反应应为CH2===CH—CH3＋Cl2CH2===CH—CH2Cl＋HCl。
(3)由F为丙三醇可以逆推E为或，对应D1和D2应为或，故③的反应类型应包含B与H2O加成反应又与Cl2发生取代反应。
探究创新
14.
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 g～8 g硬脂酸甘油酯，然后加入2 g～3 g的氢氧化钠、5 mL水、10 mL酒精。加入酒精的作用为______________________。
(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，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)NaCl 上 盐析
(4)导气兼冷凝回流
解析 硬脂酸甘油酯在碱性条件下水解的化学方程式为：
实验时为了便于硬脂酸甘油酯和NaOH溶液充分混合均匀，反应彻底，常加入一定量的乙醇作溶剂。图中长玻璃管的作用，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食盐，进行盐析。其中上层为硬脂酸钠。第二节 糖 类
一、糖类还原性的检验及水解产物中葡萄糖的检验
1．糖类的还原性
糖类的还原性是指糖类具有醛基，能发生银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应。若某糖不能发生银镜反应或不与新制Cu(OH)2悬浊液反应，则该糖不具有还原性，为非还原性糖。
2．水解产物中葡萄糖的检验
(1)水解条件
①蔗糖：稀硫酸(1∶5)作催化剂，水浴加热。
②纤维素：90%的浓硫酸作催化剂，小火微热。
(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溶液中和其中的硫酸，再加入银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液进行检验。
3．中学阶段发生银镜反应的物质
醛类、甲酸、甲酸酯类、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖、果糖。
特别提醒 在检验某种物质是否存在时，一定要注意所用试剂是否与待检物中的其他物质发生反应，若存在这样的物质，应先除去。如检验卤代烃中是否含有卤素原子时，应先加入NaOH溶液再加热，发生反应R—X＋NaOHR—OH＋NaX，然后再加入足量的稀HNO3酸化，最后才加入AgNO3溶液。此处加入足量稀HNO3酸化的目的之一就是防止剩余的NaOH与AgNO3反应。
二、淀粉水解程度的判断及水解产物的检验
用银氨溶液和碘水来检验淀粉在水溶液中是否发生了水解及水解是否已进行完全。实验步骤如下：
实验现象及结论：
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
特别提醒 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中和后再加碘水，因碘水与NaOH溶液反应。
三、有关糖类物质的化学方程式的书写
1．若涉及常见的典型官能团之间的转化，则应用结构简式来表示糖类物质。如CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O
2．若不涉及常见官能团之间的转化，比如糖类的水解反应方程式，此时可用分子式或分子通式来表示糖类物质，并在其下方标明糖类名称即可。如蔗糖水解的化学方程式可表示为：
特别提醒 由于糖类普遍存在同分异构体，且中学阶段不涉及其结构，因此，在书写化学方程式时，若用分子式表示某种糖时，必须注明名称。
四、能与溴水、酸性KMnO4溶液、新制Cu(OH)2、银氨溶液反应的有机物
试剂 现象 能反应的有机物
溴水 溴水褪色 ①溴水与烯烃、炔烃等不饱和烃发生加成反应而使溴水褪色；②溴水与苯酚等发生取代反应而褪色(产生白色沉淀)；③溴水与含有醛基的物质发生氧化还原反应而褪色
酸性KMnO4溶液 溶液的紫红色褪去 ①含碳碳双键、碳碳三键的有机物，能使酸性KMnO4溶液褪色；②苯的同系物能使酸性KMnO4溶液褪色；③含羟基、醛基的物质一般能还原酸性KMnO4溶液，而使其褪色
新制Cu(OH)2悬浊液 加热蓝色沉淀变为砖红色 含醛基的有机物：①醛类；②甲酸；③甲酸酯；④甲酸盐(如HCOONa)；⑤葡萄糖、麦芽糖
蓝色沉淀溶解 新制Cu(OH)2能与羧酸发生中和反应，如：2HCOOH＋Cu(OH)2―→(HCOO)2Cu＋2H2O
银氨溶液 水浴加热，产生光亮的“银镜” 含醛基的有机物：①醛类；②甲酸；③甲酸酯；④甲酸盐；⑤葡萄糖、麦芽糖
类型1 糖类分子结构的推导
例1 充分燃烧某糖，消耗的O2、生成的CO2和H2O的物质的量都相等，它的相对分子质量是它最简式式量的6倍，0.1 mol 该糖能还原银氨溶液生成21.6 g银，0.1 mol该糖能与30 g乙酸发生酯化反应。求该糖的：
(1)最简式。
(2)相对分子质量、分子式。
(3)若该糖是直链分子，已知同一个碳原子上连有2个—OH不稳定，试推导其结构简式。
答案 (1)CH2O (2)180 C6H12O6
(3)
解析 (1)依题意可知，该糖分子内C、H、O三种原子的物质的量之比为：
1∶2∶(2＋1－2)＝1∶2∶1，故该糖的最简式为CH2O。
(2)由最简式可得最简式式量为30，依题意，该糖的相对分子质量为6×30＝180，分子式为(CH2O)6即C6H12O6。
(3)设该糖分子中含有x个—CHO，y个—OH。
R(CHO)x～2xAg
1 2x
0．1 21.6/108
解得x＝1
R(OH)y ～ yCH3COOH
1 y
0．1 30/60
解得y＝5
由于该糖为直链分子，且由于多个—OH连在同一碳原子上不稳定，故该糖的结构简式为：该糖的结构为五羟基醛，为葡萄糖。
本题推导确定葡萄糖分子结构的思路为：
由此可延伸为有机结构推断题的一般解法为
已知条件―→实验式―→分子式―→结构式。
类型2 糖类性质的应用
例2 下图为人体在某项生理过程中所发生的化学反应示意图。
(1)图中标有字母的物质中，________代表酶。
(2)如果B代表蔗糖，则C和D各代表____________。
(3)下列关于葡萄糖与蔗糖相比较的说法中错误的是____________________________。
A．它们的分子式不同，但化学元素组成相同
B．蔗糖能水解，葡萄糖却不能
C．它们是同分异构体
D．葡萄糖是单糖，蔗糖是二糖
答案 (1)A (2)葡萄糖和果糖 (3)C
解析 (1)可以看出A在反应前后分子结构并未发生改变，而在反应过程中起了促进B转化成C和D的作用，故A代表酶，酶的化学本质是蛋白质，基本组成单位是氨基酸。(2)蔗糖属于二糖，它水解生成葡萄糖和果糖，故C和D代表葡萄糖和果糖。(3)根据所学的知识，可判断错误的是C。
葡萄糖作为人体重要的营养物质和能量来源，其生理作用和发生的化学反应作为生物和化学的契合点，已倍受人们的关注。本题以图示的形式描述了人体内化学反应的过程，要求我们具有较强的观察能力和将图像信息转换为化学物质和化学反应的信息处理能力。
类型3 淀粉水解程度的判断
例3 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：淀粉完全没有水解。
方案乙：淀粉液水解液无银镜现象。
结论：淀粉完全没有水解。
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：淀粉液水解液
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。
甲方案____________________________________________________________,
______________________________________________________________________。
乙方案_____________________________________________________________,
___________________________________________________________________。
丙方案_____________________________________________________________,
___________________________________________________________________。
丁方案___________________________________________________________,
________________________________________________________________。
答案 (1)设计和结论都不正确。设计不正确是因加入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；结论不正确是若淀粉部分水解，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，淀粉可能是完全水解了也可能是部分水解了 (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，说明既有淀粉又有葡萄糖
解析 本例是一道实验评价型的例题，思考问题应紧紧围绕淀粉的检验和葡萄糖的检验所需的实验条件，进行周到而又全面的分析，这是解决本题的关键。同时本题也较好地考查了文字的表达能力。,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，否则银氨络离子要被破坏；检验淀粉存在时，不能是碱性溶液，因为碘能和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。
误区警示 解答本题的易错点是误认为乙方案正确。实际上银镜反应或与新制Cu(OH)2悬浊液反应必须在碱性条件下进行，因此必须中和掉作催化剂的硫酸。
实验4－1两个实验现象与第三章中实验3－5和实验3－6的现象进行比较，你能够得出什么结论？,提示 葡萄糖与银氨溶液、新制氢氧化铜的反应现象与乙醛相同，这体现了葡萄糖结构中醛基的特点。
1.C 点拨 高分子化合物的碳链很长，相对分子质量很大。
2.A 点拨 碘使淀粉显蓝色，经常用于二者的相互检验。
3.D 点拨 碳水化合物是糖类的延用名称，符合Cn(H2O)m通式的并不一定是糖，糖类也不一定都符合此通式。糖类物质不一定有甜味。
4.B
5.D 点拨 葡萄糖、麦芽糖为还原性糖。
6.解：设可制得含水50%的乙醇质量为x。,由方程式：,(C6H＋nH2OnC6H
C6H12O62C2H5OH＋2CO2↑
得关系式：
(C6H ～ 2nC2H5OH
162n 46×2n
2．0 t×54%×85% x×50%
x＝＝1.04 t
点拨 关系式法是解答工业生产有关计算的常用方法。找关系式时可以根据有关的化学
方程式，也可以根据元素守恒。
1．下列物质中，主要成分属于高分子化合物的是( )
蔗糖 B．油脂 C．棉花 D．蔗糖
答案 AC
解析 油脂、蔗糖相对分子质量小于1000，不属于高分子化合物。故答案应选AC。
2．互为同分异构体，且可用银镜反应区别的是( )
A．丙酸和乙酸甲酯 B．蔗糖和麦芽糖
麦芽糖和纤维素 D．苯甲酸和苯甲醛
答案 B
3．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．甲酸乙酯
答案 AD
4．糖元[(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，常常被称为动物淀粉和肝糖。下列有关糖元的叙述中正确的是( )
A．糖元与纤维素互为同分异构体，与淀粉互为同系物
B．糖元水解的最终产物是葡萄糖
C．糖元具有还原性，是还原性糖
D．糖元不溶于水，无甜味
答案 BD
解析 理解题给信息：糖元是一种相对分子质量比淀粉更大的多糖。因此以多糖的结构与性质分析各选项：
A．多糖中葡萄糖单元的数目均不尽相同，则谈不上同分异构体问题，对高分子化合物均不能仅从结构单元的组成上去分析是否为同分异构体，A说法不正确；B.糖元是被称为动物淀粉的多糖，则其水解的最终产物是葡萄糖，B说法正确；C.多糖是高分子化合物，不能显示其结构单元的性质，不能称为还原糖，C说法不正确；D.多糖是高分子化合物，不能溶在冷水中，也不具有甜味，D说法正确。
5．青苹果汁遇碘溶液显蓝色，熟苹果汁能还原银氨溶液，这说明( )
A．青苹果中只含淀粉不含糖类
B．熟苹果中只含糖类不含淀粉
C．苹果转熟时淀粉水解为单糖
D．苹果转熟时单糖聚合成淀粉
答案 C
解析 淀粉葡萄糖(具有还原性)
6．进行淀粉水解实验，同时检验水解产物和水解是否完全，除加淀粉和水之外，还需加入相应的试剂及加入顺序最好是( )
NaOH溶液→NaOH溶液→新制Cu(OH)2悬浊液
碘水→碘水→NaOH溶液→新制Cu(OH)2悬浊液
NaOH溶液→NaOH溶液→碘水→新制Cu(OH)2悬浊液
碘水→碘水→新制Cu(OH)2悬浊液
答案 B
7．请写出3种你学过的有机物的结构简式，这些化合物必须符合以下要求：最简式相同，且都能与新制的Cu(OH) 2反应及其对应的化学方程式：
(1)________，____________________________________________________________。
(2)________，____________________________________________________________。
(3)________，____________________________________________________________。
答案 (1)HCHO HCHO＋4Cu(OH)2CO2↑＋2Cu2O↓＋5H2O
(2)HCOOCH3 HCOOCH3＋2Cu(OH)2＋Cu2O↓＋2H2O
(3)CH2OH(CHOH)4CHO CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O
8．森林是国民经济的宝贵资源，它不仅提供木材和多种林副产品，而且在保护环境、维持生态平衡方面起着极为重要的作用，试回答：
(1)森林通过什么途径吸收CO2，防止温室效应？
________________________________________________________________________。
（2）木材是重要的化工原料，其主要成分是纤维素，纤维素分子由很多个________单元构成，在每个单元中含有________个羟基，所以纤维素能发生________反应，它与浓H2SO4和浓HNO3的混合物发生反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）纤维素在稀硫酸的作用下水解的最终产物是
________________________________________________________________________
(填结构简式)。写出在医学上检验该物质的化学方程式：
________________________________________________________________________。
答案 (1)光合作用 (2)葡萄糖 3 酯化
[C6H7O2(OH)3]n＋3nHNO3[C6H7O2(ONO2)3]n＋3nH2O
(3)CH2OH(CHOH)4CHO
CH2OH(CHOH)4CHO＋2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH＋Cu2O↓＋2H2O
解析 该题是一道生化结构题，考查了森林在环保中的作用，同时考查了纤维素的结构[C6H7O2(OH)3]。纤维素能发生硝化反应；同时纤维素水解的最终产物为葡萄糖，在医学上常用新制的Cu(OH)2检验。
9．如图所示，淀粉水解可产生某有机化合物A，A在不同的氧化剂作用下可以生成B(C6H12O7)或C(C6H10O8)，B和C都不能发生银镜反应。A、B、C都可以被强还原剂还原成为D(C6H14O6)。B脱水可得到五元环的酯类化合物E或六元环的酯类化合物F。已知，相关物质被氧化的难易次序是：RCHO最易，R—CH2OH次之，最难。
请在下列横线上填写A、B、C、D的结构简式。
A．____________________；B.______________________；
C．____________________；D.______________________。
答案 A．CH2OH(CHOH)4CHO
B．CH2OH(CHOH)4COOH
C．HOOC(CHOH)4COOH
D．CH2OH(CHOH)4CH2OH
解析 淀粉水解产物为葡萄糖(A)，其结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO。由题给信息可知其中的—CHO先被氧化，然后再是—CH2OH被氧化。看官能团变化前后原子数目的多少，若是—CHO被氧化，则相当于增加了一个氧原子，其他原子没变，则B(C6H12O7)是—CHO被氧化的产物。分析C(C6H10O8)，则多了两个氧原子，少了两个氢原子，则是—CHO与—CH2OH都被氧化成了—COOH。再分析D(C6H14O6)与原物质A(C6H12O6)相比较，多了两个氢原子，可认为是醛基被还原了(与H2加成)。
第二节 糖 类
第1课时 葡萄糖和果糖
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
答案 D
解析 A项，单糖、低聚糖一般有甜味，多糖如淀粉、纤维素没有甜味，错误；B项，由碳、氢、氧组成的有机物除了糖外，常见的还有醇、醛、酸、酯等，错误；C项，葡萄糖和果糖分子式相同而结构式不同互为同分异构体，蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，错误；D项，糖分为单糖、双糖和多糖，例如葡萄糖和果糖属于单糖，蔗糖和麦芽糖属于低聚糖，淀粉和纤维素属于多糖，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
答案 C
解析 葡萄糖的分子结构为CH2OH(CHOH)4CHO，其分子中含有5个醇羟基和1个醛基。有醛基，可与氢加成能生成己六醇，与银氨溶液反应可生成银镜；有醇羟基，可与羧酸反应生成酯；由C、H、O元素组成，能被氧化为CO2和H2O。
3．A、B、C、D都是只含碳、氢、氧元素的中学化学中常见的有机化合物，在常温下，A为气态，B、C为液态，D为白色晶体。A、B均具有刺激性气味，C有果香气味、且能发生银镜反应，D有甜味，也能发生银镜反应，它们具有相同的实验式。等质量的四种物质分别完全燃烧生成水的量相等，消耗氧气的物质的量相等，且消耗氧气的物质的量等于生成二氧化碳的物质的量。试回答下列问题：
(1)上述有机物的实验式是
________________________________________________________________________；
(2)写出各物质的结构简式：
A________，B________，C________，D________。
答案 (1)CH2O (2)HCHO CH3COOH HCOOCH3
CH2OH(CHOH)4CHO
解析 含有C、H、O三种元素，常温下为具有刺激性气味的气体的是HCHO，由于A、B、C、D有相同的实验式，结合物理性质知：B为CH3COOH，C为HCOOCH3，D为
CH2OH(CHOH)4CHO。
1．按糖类的现代定义，下列物质不属于糖类的是( )
答案 BC
解析 糖为多羟基醛或多羟基酮以及水解能产生多羟基醛或多羟基酮的物质。
2．葡萄糖是单糖的主要原因是( )
A．在糖类物质中含碳原子数最少
B．不能水解成更简单的糖
C．分子中有一个醛基(—CHO)
D．分子结构最简单
答案 B
解析 本题考查糖类分类的标准及对葡萄糖结构的认识。从分类来看，不能再水解的糖是单糖，故答案为B。
3．下列反应中能用于检验尿液中是否含有葡萄糖的是( )
A．加金属钠看是否有氢气放出
B．与新制的氢氧化铜混合后共热，观察是否有红色沉淀生成
C．与醋酸和浓H2SO4共热，观察是否有果香味物质生成
D．加入酸性KMnO4溶液，看溶液是否褪色
答案 B
4．有关葡萄糖与果糖的下列说法中，不正确的是( )
A．两者互为同分异构体 B．两者都易溶于水
C．两者都能发生银镜反应 D．葡萄糖比果糖要甜
答案 CD
5．酒精、乙酸和葡萄糖三种溶液，只用一种试剂就能将它们区别开来，该试剂是( )
A．金属钠 B．石蕊试液
C．新制的氢氧化铜悬浊液 D．NaHCO3溶液
答案 C
解析 新制Cu(OH)2悬浊液遇乙醇不反应；遇乙酸，Cu(OH)2悬浊液变成蓝色溶液；葡萄糖与新制Cu(OH)2悬浊液加热有红色沉淀生成。
6．核糖是合成核酸的重要原料，结构简式为：CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO
下列关于核糖的叙述正确的是( )
A．与葡萄糖互为同分异构体 B．可以与银氨溶液作用形成银镜
C．可以跟新制的Cu(OH)2反应 D．可以使紫色石蕊试液变红
答案 BC
解析 由核糖结构简式可知，它与葡萄糖的分子组成相差一个—CHOH，故A不正确；其结构中含有—OH和—CHO两类官能团，故性质与葡萄糖相似，故B、C项正确；由于分子结构中无—COOH，故不能使紫色石蕊试液变红，D项不正确。
7．下列叙述正确的是( )
A．糖类的组成都符合通式Cm(H2O)n
B．单糖不能水解成更简单的糖
C．葡萄糖在糖类中含碳原子数最少
D．糖类又称碳水化合物，所以分子中有H2O分子
答案 B
解析 并不是所有糖的组成都符合通式Cm(H2O)n，A错；单糖不能水解，B正确；糖类中有些分子含碳原子数小于葡萄糖，如核糖，C错；通式Cm(H2O)n只表示元素组成，分子中并不存在水分子，D错。
8．有机物：①CH2OH(CHOH)4CHO；②CH3CH2CH2OH；
③CH2===CHCH2OH；④CH2===CH—COOCH3；
⑤CH2===CH—COOH中既能发生加成、酯化反应，又能发生氧化反应的是( )
A．③⑤ B．①③⑤ C．②④ D．①③
答案 B
解析 解决此类题目要牢记各种官能团发生的反应，依题给物质知：能发生加成反应的官能团是、—CHO，能发生酯化反应的官能团是—OH、—COOH，能发生氧化反应(除燃烧外)的官能团为、—OH和—CHO，综合分析，满足要求的物质为①③⑤。
9．在有机物分子中，若某个碳原子连接着四个不同的原子或原子团，这种碳原子称为“手性碳原子”。凡是有一个手性碳原子的物质一定具有光学活性，(用“*”表示手性碳原子)如物质具有光学活性，发生下列反应后生成的有机物无光学活性的是( )
A．与甲酸发生酯化反应 B．与NaOH溶液共热
C．与银氨溶液作用 D．在催化剂存在下与H2作用
答案 BD
解析 该物质与NaOH或H2反应后就会出现在同一个碳原子上连接着两个相同的原子团。
10．分别取1 mol葡萄糖进行下列实验：
(1)发生银镜反应时，需银氨络离子________mol，反应后葡萄糖变为________，其结构简式为________________________________________________________________________。
(2)与乙酸反应生成酯，从理论上讲，完全酯化需________g乙酸。
(3)若使之全部转化为二氧化碳和水，所需氧气的体积在标准状况下为________，反应的化学方程式为____________________。
答案 (1)2 葡萄糖酸铵 CH2OH(CHOH)4COONH4 (2)300 (3)134.4 L C6H12O6＋6O2―→6CO2＋6H2O
解析 1 mol葡萄糖理论上可以和5 mol乙酸酯化，需乙酸5 mol×60 g·mol－1＝300 g。
11．在某些酶的催化下，人体内葡萄糖代谢有如下过程：
葡萄糖―→……―→
请填空：
(1)过程①是________反应，过程②是________反应，过程③是________反应(填写反应类型的名称)。
(2)过程④的另一种生成物是________(填写化学式)。
(3)上述物质________和________互为同分异构体(填写字母代号)。
答案 (1)消去 加成 氧化 (2)CO2 (3)A C
解析 解此类题关键在于比较前后各物质官能团的变化，找出反应类型，理顺反应过程、衍生关系。
由葡萄糖到A显然是—OH与—CHO分别氧化成—COOH，变化过程是被氧化的过程，A―→B为分子内脱水(消去)，B―→C为加成，C―→D为氧化，醇羟基被氧化为酮羰基，D―→E为消去反应。
12．有机物分子中与4个不同的原子或原子团相连的碳原子称为“手性”碳原子。那么，化学式为C4H10O的有机物中含“手性”碳原子的结构简式为____________，葡萄糖分子中含有__________个“手性”碳原子，其加氢后“手性”碳原子数为________个。
答案 4 4
解析 “手性”碳原子指与C原子相连的四个原子或原子团完全不相同。如中a、b、m、n均不完全等同时，此碳原子才属于“手性”碳原子。化学式为C4H10O的有机物为醇或醚类。作为醚不可能符合，作为醇类(只写碳架)有如下几种：C—C—C—C—OH、、，第二种中标“*”号的碳原子应与4个不同的原子或原子团结合，该碳原子是“手性”碳原子。葡萄糖的结构简式为：CH2OH(CHOH)4CHO，除两端碳原子外，中间4个碳原子均为“手性”碳原子。葡萄糖加氢后生成六元醇，两端碳原子因分别结合2个氢原子，不是“手性”碳原子。中间4个碳原子，都分别结合1个氢原子，1个—OH和2个不同的碳原子(不对称碳原子)，因此“手性”碳原子仍为4个。
13．为了测定某有机物的分子式和结构式，进行下列各步实验，根据实验事实逐一分析，推断出各步实验的结论。
(1)将此有机物完全燃烧，只生成CO2和H2O。
(2)该有机物1 mol在一定条件下与5 mol乙酸反应生成有香味的液体。
(3)该有机物能使溴水褪色，且1 mol该有机物与银氨溶液反应生成2 mol Ag。
(4)该有机物的相对分子质量是乙烷的6倍，且被H2还原为直链多元醇。
答案 (1)该有机物可能是烃或由C、H、O三种元素组成。
(2)该有机物的分子结构中含有5个羟基。
(3)该有机物的分子结构中含有1个醛基。
(4)该有机物相对分子质量为30×6＝180，分子式为C6H12O6，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，为葡萄糖。
解析 (1)可确定该有机物一定含有碳、氢元素，可能含有氧。(2)该分子结构中含5个羟基。(3)该有机物能与银氨溶液反应，故应含有醛基，且含1个醛基。(4)直接可以求算该有机物的相对分子质量为30×6＝180，分子式为C6H12O6，且为直链，结构简式可写为：CH2OH(CHOH)4CHO，为葡萄糖。
探究创新
14．在葡萄糖溶液中有一种环状结构的葡萄糖分子，分子式也是C6H12O6。在葡萄糖溶液中存在下列平衡：
(1)上述平衡中的环状结构(乙)分子是通过链状结构(甲)分子中的________基和________基之间发生________反应而生成的。
(2)现要制备一种链羟基醚，试写出由两种简单的有机物合成该羟基醚的化学方程式__________________。
答案 (1)羟 醛 加成
(2)
解析 比较葡萄糖的链状结构和环状结构可知，是—CHO与第五碳原子上的—OH加成而将链状结构变成了环状结构。也可以说，是醛基(—CHO)与醇羟基(R—OH)加成生成了醚键：＋ (羟基醚)。根据该反应原理可推知，用CH3CHO和CH3CH2OH即可制得此链羟基醚。
第2课时 二糖和多糖
1．对于蔗糖的说法中，不正确的是( )
A．蔗糖是最重要的二糖，它的式量是葡萄糖式量的2倍
B．纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不发生银镜反应
C．在蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，看不到有银镜生成
D．在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有泡沫出现
答案 A
解析 蔗糖可以看成一分子葡萄糖和一分子果糖脱去一分子水后的缩合产物，其式量小于葡萄糖式量的2倍，A不正确；蔗糖分子中无醛基，不会发生银镜反应，B正确；银镜反应或新制的Cu(OH)2氧化醛基的反应都必须在碱性环境中进行，蔗糖在酸性条件下水解后，若不加碱中和过量的酸则不发生银镜反应，C正确；浓H2SO4有脱水性，可将蔗糖炭化，故颜色变黑，炭再被浓H2SO4氧化，产生CO2、SO2气体，从体系中逸出，出现泡沫，D正确。
2．下列物质中，在一定条件下既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是( )
A．甲酸甲酯 B．蔗糖 C．葡萄糖 D．麦芽糖
答案 AD
解析 能发生银镜反应，说明有机物结构中含有醛基，排除B项；已学过的能发生水解反应的有机物有卤代烃、酯及二糖或多糖等；故A、D两项符合题意。
3．崇明米酒既有酒味又有甜味，其中甜味来源的途径是( )
A．淀粉→蔗糖→葡萄糖 B. 淀粉→麦芽糖→葡萄糖
C. 淀粉→麦芽糖→果糖 D. 淀粉→蔗糖→果糖
答案 B
解析 用米酿酒，米中含有大量淀粉，在微生物的作用下，首先将淀粉分解为麦芽糖，然后再分解为人的味觉敏感的葡萄糖，从而产生甜味；A、C、D三项不符合微生物的分解的
实际状况，所以不正确。
1．下列说法不正确的是( )
A．蔗糖不是淀粉水解的产物
B．蔗糖的水解产物能发生银镜反应
C．蔗糖是多羟基的醛类化合物
D．蔗糖与麦芽糖互为同分异构体
答案 C
解析 淀粉水解先得到麦芽糖，然后在麦芽糖酶的作用下最终水解成葡萄糖，A正确；蔗糖水解的产物为葡萄糖和果糖，其中葡萄糖可以发生银镜反应，B正确；蔗糖是一种多羟基酮，而不是多羟基醛，C不正确；蔗糖和麦芽糖的分子式都是C12H22O11，但结构不同，所以互为同分异构体，D正确。
2．下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是( )
A．干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料
B．用于奥运“祥云”火炬的丙烷是一种清洁燃料
C．用大米酿的酒在一定条件下密封保存，时间越长越香醇
D．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
答案 D
解析 煤在隔绝空气条件下加强热分解，可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料，A正确；丙烷完全燃烧生成CO2和H2O，是一种清洁能源，B正确；用大米酿的酒，时间长了会生成酯，时间越长越香醇，C正确；葡萄糖是一种单糖，单糖是不能再水解的一种糖，因此D不正确。
3．下列物质中，都不能与Ag(NH3)2OH溶液作用产生银镜的一组是( )
①福尔马林 ②蚁酸 ③甲酸乙酯 ④乙酸甲酯 ⑤甲酸钠 ⑥醋酸 ⑦葡萄糖 ⑧蔗糖 ⑨麦芽糖 ⑩果糖
A．①②③④ B．④⑥⑧ C．⑧⑨⑩ D．⑤⑥⑦⑧
答案 B
解析 有机物分子中含—CHO时，就可以发生银镜反应。
常见含醛基的物质有：
(1)醛类物质R—CHO
(2)甲酸
(3)甲酸盐，如甲酸钠
(4)甲酸酯
(5)某些糖类，如葡萄糖、果糖、麦芽糖。
本题中，①福尔马林为40%左右的甲醛溶液；②蚁酸就是甲酸；③甲酸乙酯；⑤甲酸钠；⑦葡萄糖；⑨麦芽糖均含醛基，可发生银镜反应；果糖在碱性条件下可转化为葡萄糖，也可发生银镜反应。
4．下列关于二糖的说法不正确的是( )
A．蔗糖与麦芽糖都含有多个羟基
B．麦芽糖和蔗糖的分子式都是C12H22O11
C．麦芽糖和蔗糖水解产物完全相同
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 麦芽糖水解只生成葡萄糖，蔗糖水解生成葡萄糖和果糖。
5．向淀粉溶液中加入少量稀H2SO4，并加热使之发生水解。为测定水解的程度，需下列试剂中的：①NaOH溶液 ②银氨溶液 ③新制Cu(OH)2悬浊液 ④碘水 ⑤BaCl2溶液，其中正确的是( )
A．①⑤ B．②④ C．①③④ D．②③④
答案 C
解析 检验淀粉水解程度时，检验淀粉应用碘水；检验产物时应加NaOH中和至碱性，再用新制Cu(OH)2悬浊液检验。
6．现有下列物质：①纤维素 ②甲酸甲酯 ③淀粉 ④甲醛 ⑤丙酸 ⑥乳酸(α－羟基丙酸) ⑦乙二醇 ⑧乙酸。其中，符合Cm(H2O)n的组成，但不属于糖类的是( )
A．②③④⑥ B．②④⑥⑧ C．①③④⑦ D．②④⑤⑧
答案 B
解析 用排除法(或筛选法)：从名称看，①纤维素、③淀粉均为多糖，均不符合题意，则A、C肯定不是正确选项；B、D中均有②④⑧，则只需观察⑤⑥是否符合题意；⑤为丙酸，其分子式为C3H6O2，不符合碳水化合物组成；⑥为α—羟基丙酸，结构简式为，推得其分子式为C3H6O3，但不属于糖类，则⑥符合题意；则必有②④⑥⑧符合碳水化合物组成，且不为糖类，即B为正确选项。
7．下列各组物质中，一定互为同系物的是( )
A．蔗糖和麦芽糖 B．分子式为C4H6和C5H8的烃
C．葡萄糖和蔗糖 D．分子式为C4H10和C20H42的烃
答案 D
解析 此题易错选B或C。同系物必须是结构相似，而组成上相差若干个CH2原子团的有机物。B中注意有可能为炔烃，也有可能为二烯烃。
8.
L—链霉糖是链霉素的一个组成部分，结构如图所示，下列有关链霉糖的说法错误的是( )
A．能发生银镜反应 B．能发生酯化反应
C．能与H2发生加成反应 D．能与烧碱溶液发生中和反应
答案 D
解析 由结构推测有机物可能具有的性质，首先要找出结构中所含官能团，然后再分析作答。L－链霉糖分子中含有羟基和醛基，因而能发生酯化、加成、氧化反应(如银镜反应)，但不能与NaOH溶液发生中和反应。
9．将蔗糖溶于水，配成10%的溶液，分装在两支试管中，第一支试管中加入银氨溶液，水浴加热，没有变化，原因是蔗糖分子中________；第二支试管中加入几滴稀硫酸，并加热，向反应完全的冷却液中加NaOH溶液中和过量的酸后，再加入银氨溶液，水浴加热，现象为________________________________________________________________________，
原因是________________________________，稀硫酸的作用是________。
答案 无醛基 产生光亮的银镜 蔗糖水解生成葡萄糖 催化剂
解析 蔗糖属于二糖，能水解。由于其本身不含醛基，故不能与银氨溶液发生反应。但是在酸性(稀硫酸做催化剂)条件下能够发生水解反应，产物为含有醛基的葡萄糖，所以水解后的产物可以与银氨溶液反应产生光亮的银镜。
10．在自然界中，一些低等动物和植物，如虾、蟹、藻类中含有一种甲壳素。这种物质提取出来后，可用作黏接剂、填充剂等。甲壳素的结构为：
(1)甲壳素的分子式为__________。
(2)若有406 g甲壳素与乙酸和乙酸酐的混合物作用后，完全酯化时，生成甲壳素酯的质量为________。
答案 (1)(C8H13NO5)n (2)574
解析 (1)通过简单加和的方式可以求得甲壳素的分子式，但要注意不能忘记“n”。
(2)酯化反应的特点是：R—OH＋CH3COOH―→CH3COOR＋H2O，即1 mol羟基能结合1 mol的乙酸。根据甲壳素结构和分子式，可以推断406 g甲壳素中含有2 mol上面的结构单元，那么应该能和4 mol的乙酸发生酯化反应。每1 mol的乙酸发生酯化反应，能使质量增加(60－17－1) g，因406 g甲壳素中含有4 mol的羟基，发生酯化反应时能使质量增加(60－17－1) g×4＝168 g，即甲壳素酯的质量为：406 g＋168 g＝574 g。
11．某厂利用一种天然产物进行发酵，发现发酵溶液中含有U、V、W、X等多种化合物。已知：
①U和W均可与银氨溶液反应，析出金属银，而且U是一种单糖。
②V是单个官能团化合物，其碳原子数和X相同，V在浓H2SO4作用下经加热得到Y，Y可以使溴水褪色。
③V经缓慢氧化可以生成W。
④V和X在少量浓H2SO4作用下经加热可得到Z。
⑤X的组成质量分数为：C：40%、H：6.67%、O：53.3%；X含有一个羧基，并知450 mg X与25 mL 0.20 mol·L－1的NaOH溶液完全反应；X也可和乙酸起酯化反应。
根据以上条件：
(1)写出符合U的一种可能的单糖结构简式：
________________________________________________________________________。
(2)X的分子式是____________，其所有可能的结构简式是
________________________________________________________________________。
(3)V、W、Y、Z的可能结构简式分别为：
V________________________________________________________________________；
W______________；Y____________；Z______________。
答案 (1)CH2OH(CHOH)4CHO (2)C3H6O3
CH2OHCH2COOH、CH3CH(OH)COOH
(3)CH3CH2CH2OH CH3CH2CHO CH3CH===CH2
HOCH2CH2COOCH2CH2CH3或
CH3CH(OH)COOCH2CH2CH3
解析 由X的C、H、O的质量分数可推知X的最简式，∶∶＝1∶2∶1，即最简式为CH2O，因为X含有一个—COOH，所以与NaOH反应时物质的量比为1∶1，则X的摩尔质量为＝90 g·mol－1，故可得X的分子式为C3H6O3。U是一种单糖能发生银镜反应，可能为葡萄糖，V在浓H2SO4作用下加热生成Y，Y可以使溴水褪色，则Y属于烯烃，V是醇，而V是单个官能团化合物，其碳原子数与X相同，则V是丙醇，Y是丙烯，W是丙醛，V和X在浓H2SO4作用下生成Z，则Z是酯类。
12．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：
淀粉溶液混合物
混合物
(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 Cu(OH)2
(2)不可以 因为醛基与新制Cu(OH)2悬浊液反应只有在碱性条件下发生，若不加NaOH，原酸性环境就破坏了新制Cu(OH)2悬浊液 (3)18%
解析 (1)测定淀粉的水解完全与否，加NaOH中和H2SO4后，加银氨溶液或新制Cu(OH)2悬浊液，检验—CHO。若测淀粉水解率，则加入新制Cu(OH)2悬浊液，通过生成Cu2O的量来推算淀粉水解了多少。所以，淀粉水解，A为H2SO4作催化剂；加入的B为NaOH，中和掉H2SO4，因为氧化反应不能在酸性条件下发生；C为新制Cu(OH)2悬浊液，D为Cu2O。
(3)(C6H＋nH2OnC6H
(C6H10O5)n～nC6H12O6～nCu2O
162n 144n
x 1.44 g
水解的淀粉质量为：x＝＝1.62 g
探究创新
13．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，而且还可防止环境污染。现按下列方式进行综合利用，回答问题。
已知H是具有水果香味的液体，F为E的三聚物，且具有特殊的六元环状对称结构。
A的名称是：__________；F的结构简式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
H的同分异构体还有(写结构简
式)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出D→E的化学方程式：
________________________________________________________________________；
写出E→G的离子方程式：
________________________________________________________________________。
(3)由B生成C的反应类型是________________。
A．氧化反应 B．还原反应 C．加成反应
答案 (1)纤维素
CH3CH2COOCH3、HCOOCH2CH2CH3、
HCOOCH(CH3)2、CH3CH2CH2COOH、
(2)CH3CH2OH＋CuOCH3CHO＋Cu＋H2O
CH3CHO＋2[Ag(NH3)2]＋＋2OH－CH3COO－＋NH＋H2O＋2Ag↓＋3NH3
（3）BC
